DNS

友だちに電話をかけるとき、11桁の電話番号を暗記していなくても、連絡先から名前をタップするだけで通話できますよね。インターネットの世界もまったく同じ仕組みで動いています。人間は文字で書かれた名前を覚えるのが得意ですが、コンピューターは数字で表された機械専用の住所しか正しく理解できません。

この数字でできた実際の住所をIPアドレス（インターネットにつながる機器固有の識別番号）と呼びます。数字の羅列は長くて複雑なため、人間が無数のWebサイトのIPアドレスをすべて暗記するのはほぼ不可能です。そこで、人間にとって扱いやすいドメイン名と、コンピューターが使うIPアドレスをペアにして管理する電話帳が必要になりました。

Webブラウザに行きたいサイトの住所を入力した瞬間、コンピューターはまずDNSという巨大な電話帳を素早く開きます。その名前に紐づく番号を1秒にも満たないわずかな時間で確認し、その番号を持つサーバーへ直行して画面を表示してくれるのです。

もし世界中に電話帳がたった1冊しかなければ、何十億人ものアクセス要求をさばききれず、すぐにパンクしてしまいます。そのためDNSは、会社の組織構造のように複数のコンピューターが役割を分担して分散管理する賢い仕組みを備えています。

住所を探すときは、ドメインの右端から逆順に問い合わせていきます。たとえば、まずは一番頂点にあるルートサーバーに尋ねて「.com」や「.jp」といった末尾を担当するサーバーを案内され、さらにその下の階層にある詳細なサーバーへと順番に案内されていきます。ステップごとにバトンを渡しながら、最終目的地となるIPアドレスを突き止める仕組みです。

毎回すべての段階を踏んでいると時間がかかるため、一度調べた住所はコンピューターやプロバイダに一時的に保存されます。これをキャッシュ（一時保存領域）と呼び、保存期間内であれば同じサイトを再訪した際に検索の手順をスキップして、より素早くアクセスできます。

インターネットの住所はひとまとまりに見えますが、実際にはドット（.）で区切られた階層構造になっています。一番頂点には世界に13系統しか存在しないルートネームサーバー（最上位のアドレス案内所）があり、その下に各ドメイン拡張子ごとのサーバーが木の枝のように広がっています。

私たちが住所を入力した際、コンピューターの代わりに世界中のDNSサーバーを駆け巡って番号を調べてきてくれるお使い係のようなプログラムが存在します。これをフルリゾルバ（または再帰的リゾルバ：住所を最後まで探し出すサーバー）と呼び、通常は私たちが契約しているインターネットプロバイダ（通信会社）が運用しています。

もしDNSにトラブルが発生して間違った番号を案内されると、見た目は本物そっくりでも偽サイトへ誘導されてしまう危険が生じます。これを防ぐために、デジタル署名によってデータが改ざんされていないかを検証するDNSセキュリティ拡張（DNSSEC）という技術があり、導入するドメインやサーバーが着実に増えています。