DNSルートサーバー

DNSルートサーバーとは？

ドメインネームシステム（DNS）の管理は、さまざまな管理領域または「ゾーン」を使用した階層構造になっており、ルートゾーンはその階層の最上部にあります。ルートサーバーは、ルートゾーンで動作するDNSネームサーバーです。これらのサーバーは、ルートゾーン内に格納またはキャッシュされたレコードのクエリに直接応答でき、また、他のリクエストを適切なトップレベルドメイン（TLD）サーバーに参照することもできます。TLDサーバーは、DNS階層のルートサーバーの1つ下のDNSサーバーグループであり、DNSクエリの解決に不可欠な部分です。

キャッシュされていないDNSクエリ中、ユーザーがブラウザにWebアドレスを入力するたびに、このアクションはDNSルックアップをトリガし、すべてのDNSルックアップはルートゾーンで開始されます。ルックアップがルートゾーンに到達すると、ルックアップはDNSシステムの階層を移動し、最初にTLDサーバー、次に特定のドメイン（および場合によってはサブドメイン）のサーバーに到達し、最終的に権限ネームサーバーに到達するまで、サーバーには検索対象のWebサイトの数値のIPアドレスが含まれます。次に、このIPアドレスがクライアントに返されます。興味深いことに、必要なステップの数にもかかわらず、このプロセスは非常に迅速に発生する可能性があります。

ルートサーバーは、インターネットのインフラストラクチャの重要な部分です。Webブラウザやその他の多くのインターネットツールは、それらなしでは機能しません。 DNSルートゾーンを提供する13の異なるIPアドレスがあり、ルートゾーンへのリクエストを処理するために世界中に何百もの冗長ルートサーバーが存在します。

DNSルートサーバーアドレスが13個しか存在しない理由は？

よくある誤解は、世界には13台のルートサーバーしかないということです。現実にはもっとたくさんありますが、それでも異なるルートサーバーネットワークのクエリに使用されるIPアドレスは13個だけです。 DNSの元のアーキテクチャの制限により、ルートゾーンには最大13のサーバーアドレスが必要です。インターネットの初期には、13個のIPアドレスごとにサーバーが1つしかなく、そのほとんどは米国にありました。

現在、13個のIPアドレスのそれぞれに複数のサーバーがあり、エニーキャストルーティングを使用して、負荷と近接度に基づいてリクエストを分散しています。現在、地球上のすべての人口のある大陸に600以上のDNSルートサーバーが分散しています。

DNSのルートサーバーを運用しているのは誰か？

Internet Corporation for Assigned Names and Numbers（ICANN）はルートゾーンの13個のIPアドレスの1つでサーバーを運用し、他の12個のIPアドレスの操作を、NASA、メリーランド大学、および2つのルートIPアドレスを運用する唯一の組織であるVerisignを含むさまざまな組織に委任します。Cloudflareは、実際にはFルートとして知られるルートサーバーの1つにDNSエニーキャストサービスを提供するお手伝いをしています。Cloudflareは、ISC（Fルートオペレーター）との契約の下で追加のFルートインスタンスを提供します。CloudflareがFルートをサポートする方法の詳細をご覧ください。

リゾルバーはどのようにDNSルートサーバーを見つけますか？

DNSルートゾーンはDNS階層の最上位にあるため、DNSリゾルバーで再帰リゾルバーをそれらにリダイレクトすることはできません。このため、すべてのDNSリゾルバーには、ソフトウェアに組み込まれた13個のIPルートサーバーアドレスのリストがあります。DNSルックアップが開始されるたびに、再帰の最初の通信はこれらの13個のIPアドレスの1つと行われます。

DNSルートサーバーが利用できなくなった場合はどうなりますか？

エニーキャストルーティングと強力な冗長性の使用により、ルートサーバーは非常に信頼性が高くなります。ただし、まれにルートサーバーはIPアドレスを更新する必要があります。この場合、再帰リゾルバーは、ソフトウェアが13個すべてのサーバーの正しいアドレスで更新されるまで、ルートゾーン内の他の12個のIPアドレスを引き続き使用してDNSルックアップを実行できます。リゾルバは、動作中のルートサーバに到達するまで再試行するため、1つのルートサーバーがダウンしても、インターネットの通常の運用を中断することはありません。Cloudflare DNS がエニーキャストルーティングを使用して信頼性を向上させる方法の詳細をご覧ください。