Step 1DNSとは｜インターネットの名前解決

DNS（Domain Name System）は、ドメイン名（例: example.com）を、コンピュータが通信に使うIPアドレス（例: 93.184.216.34）に変換する仕組みです。インターネットの「電話帳」に例えられます。

ブラウザに https://www.google.com と入力したとき、実際にはDNSが裏側で www.google.com → 142.250.196.68 のような変換を行い、そのIPアドレスのサーバーと通信しています。

ドメイン名の構造

ドメイン名は右から左に向かって階層構造になっています。

www.example.com.
 |     |     |  |
 |     |     |  +-- ルートドメイン（.）※通常省略される
 |     |     +----- トップレベルドメイン（TLD）: .com, .jp, .org など
 |     +----------- セカンドレベルドメイン（SLD）: example
 +----------------- サブドメイン: www

この階層構造が、DNSの名前解決のプロセスに深く関わっています。

Step 2DNSの仕組み｜再帰クエリとキャッシュ

ブラウザでWebサイトにアクセスしたとき、DNSの名前解決は以下の流れで行われます。

名前解決の流れ

再帰クエリと反復クエリ

DNSには2種類のクエリがあります。

DNSキャッシュの確認コマンド

ipconfig /displaydns

ipconfig /flushdns

sudo dscacheutil -flushcache; sudo killall -HUP mDNSResponder

sudo systemd-resolve --flush-caches

Step 3DNSレコードの種類

DNSレコードは、ドメインに関する情報をDNSサーバーに登録するためのデータです。目的に応じて様々な種類があります。

主要なDNSレコード一覧

Aレコード

最も基本的なレコードで、ドメイン名をIPv4アドレスに対応付けます。1つのドメインに複数のAレコードを設定して負荷分散（ラウンドロビンDNS）を行うこともできます。

dig example.com A

;; ANSWER SECTION:
example.com.    86400   IN  A   93.184.216.34

AAAAレコード

IPv6アドレス用のAレコードです。IPv6の普及に伴い、AAAAレコードの設定もますます重要になっています。

dig example.com AAAA

;; ANSWER SECTION:
example.com.    86400   IN  AAAA    2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946

CNAMEレコード

あるドメイン名を別のドメイン名のエイリアス（別名）として設定します。例えば www.example.com を example.com のエイリアスにする場合に使います。

MXレコード

メールサーバーの宛先を指定するレコードです。優先度（数値が小さいほど高優先）を設定できます。

dig example.com MX

;; ANSWER SECTION:
example.com.    86400   IN  MX  10 mail1.example.com.
example.com.    86400   IN  MX  20 mail2.example.com.

この例では、優先度10の mail1.example.com に最初にメールが配送され、それが利用できない場合に優先度20の mail2.example.com にフォールバックします。

TXTレコード

自由なテキスト情報を格納できるレコードで、主に以下の用途で使われます。

NSレコード

そのドメインを管理する権威DNSサーバーを指定します。通常、冗長性のために2つ以上のNSレコードを設定します。

dig example.com NS

;; ANSWER SECTION:
example.com.    86400   IN  NS  ns1.example.com.
example.com.    86400   IN  NS  ns2.example.com.

SOAレコード

ゾーン（ドメインのDNS情報全体）の管理情報を定義するレコードです。各ゾーンに必ず1つ存在します。

dig example.com SOA

;; ANSWER SECTION:
example.com.    86400   IN  SOA ns1.example.com. admin.example.com. (
                        2024010101  ; シリアル番号（ゾーン更新の識別子）
                        3600        ; リフレッシュ間隔（秒）
                        900         ; リトライ間隔（秒）
                        604800      ; 有効期限（秒）
                        86400       ; ネガティブキャッシュTTL（秒）
                        )

Step 4ドメインの取得と設定

自分のWebサイトやメールアドレスに独自ドメインを使うには、ドメインの取得とDNS設定が必要です。

ドメイン取得の流れ

Webサーバーの基本的なDNS設定例

VPS（例: IPアドレス 203.0.113.10）でWebサイトを公開する場合の設定例です。

; ドメインのルートをサーバーに向ける
example.com.        IN  A       203.0.113.10

; wwwサブドメインをルートにエイリアス
www.example.com.    IN  CNAME   example.com.

; メールサーバーの設定
example.com.        IN  MX  10  mail.example.com.
mail.example.com.   IN  A       203.0.113.10

; SPFレコード（メール認証）
example.com.        IN  TXT     "v=spf1 ip4:203.0.113.10 -all"

Step 5DNSの伝播とTTL

DNSレコードを変更したあと、変更が世界中のDNSサーバーに反映されるまでの過程を「DNS伝播」と呼びます。

TTL（Time To Live）とは

TTLは、DNSレコードがキャッシュに保持される時間（秒数）です。フルリゾルバはTTLの期間だけレコードをキャッシュし、期限が切れると権威DNSサーバーに再度問い合わせます。

DNS伝播が遅れる原因

DNSレコードを変更しても、すぐには全世界に反映されません。これは各所のキャッシュが古い情報を保持しているためです。

サーバー移行時のTTL運用例

DNS伝播状況の確認

# Google Public DNS
dig @8.8.8.8 example.com A +short

# Cloudflare DNS
dig @1.1.1.1 example.com A +short

# OpenDNS
dig @208.67.222.222 example.com A +short

Step 6DNSセキュリティ｜DNSSEC・DoH・DoT

DNSは1983年に設計されたプロトコルで、当初セキュリティは考慮されていませんでした。そのため、DNSを狙った攻撃手法と、それに対する防御技術が発展しています。

DNSに対する主な脅威

DNSSEC（DNS Security Extensions）

DNSSECは、DNS応答にデジタル署名を付与し、応答の改ざんを検出できるようにする拡張仕様です。

# DNSSECの署名情報を表示
dig example.com +dnssec

# DNSSEC検証を含む詳細表示
dig example.com +dnssec +multi

DoH（DNS over HTTPS）

DoHは、DNS通信をHTTPS（ポート443）で暗号化するプロトコルです。通常のHTTPS通信と区別がつかないため、DNSクエリの傍受やブロックが困難になります。

DoT（DNS over TLS）

DoTは、DNS通信をTLS（ポート853）で暗号化するプロトコルです。DoHと同様にプライバシーを保護しますが、専用ポートを使用するため、ネットワーク管理者がDNSトラフィックを識別・管理しやすいという特徴があります。

チェックリスト

• DNSがドメイン名とIPアドレスを変換する仕組みを理解した
• 再帰クエリとキャッシュによる名前解決の流れを把握した
• A、AAAA、CNAME、MX、TXT、NS、SOAレコードの役割を理解した
• ドメインの取得からDNS設定までの手順を把握した
• TTLの役割とサーバー移行時の運用方法を理解した
• DNSSEC、DoH、DoTによるDNSセキュリティ対策を把握した