0. 들어가며

확장성이 좋고 안정적인 시스템을 구축하는데 필요한 핵심 요소를 다룬다.

1. DNS 이해

도메인 이름을 IP 주소로 바꿔주는 시스템이며 다음과 같은 개념으로 구성되어있다.

• 네임 서버
  • DNS는 하나의 서버가 아니라 수많은 서버가 네트워크를 구성하며 사용자 쿼리에 응답하는 DNS 서버를 네임 서버라고 한다.
• 리소스 레코드
  • DNS 데이터베이스는 매핑 정보를 리소스 레코드(RR)라는 단위로 저장한다.
  • A 레코드 : host → ip
  • NS 레코드 : 특정 도메인을 보고 처리 할 수 있는 DNS 서버를 매핑
  • CNAME 레코드 : 도메인에 별칭을 부여해 실제 도메인 이름으로 연결 (host alias → host)
  • MX 레코드 : 도메인을 메일 서버에 매핑
• 캐싱
  • DNS는 여러 단계의 캐싱이 있어 대기 시간을 줄이고 DNS 인프라 부하를 줄인다.
• 계층 구조
  • DNS의 네임 서버는 계층적으로 구성되어 있어 거대한 규모의 쿼리와 부하를 감당하게 구성되어있다.

2. DNS의 확장성, 신뢰성, 일관성

대규모 시스템을 논할때는 확장성, 신뢰성, 일관성이라는 세가지 핵심 개념이 자주 언급된다. DNS 역시 대규모 시스템인데 이 세 기둥을 어떻게 구성하고 구현하고 있을까?

2.1 확장성

DNS 서버는 루트 서버만 전세계에 1000개 이상이 있다. 이를 통해 DNS 서버 하나가 과부하되거나 장애가 나더라도 다른 서버가 대신 요청을 처리할 수 있다.

2.2 신뢰성

DNS는 여러 단계의 캐싱이 적용되므로 일시적으로 DNS 장애가 발생해도 신뢰성을 유지할 수 있다. 또한 여러 DNS 서버가 중복으로 있끼 때문에 시스템 안정성이 높다.

2.3 일관성

DNS는 강한 일관성 대신 높은 성능을 목표로 설계되었다. 캐싱된 레코드의 유효 시간(TTL) 설정과 점진적 업데이트를 반영하여 시간이 지나면 모든 서버가 일관된 데이터를 가지는 최종 일관성 모델이다. 따라서 DNS 시스템 내에서 업데이트가 모든 서버에 반영되는 데에는 최대 며칠이 걸릴 수 있다.