DNSルートサーバーとは何ですか?

ルートDNSサーバーとは、文字通りインターネット全体のDNSを運用するサーバーのことです。上の図を見ると、ルートサーバーは実際にはトップレベルドメイン(TLD)サーバーよりも上位に位置していることがわかります。 これらのルートサーバーにはルートゾーンが含まれており、これは本質的に、.comや.netといった汎用トップレベルドメイン(gTLD)や、.isや.usといった国別コードトップレベルドメイン(ccTLD)など、すべてのトップレベルドメインのリストです。

ルートゾーンは、ICANN(Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)の一部であるIANA(Internet Assigned Numbers Authority)によって管理されています。ルートサーバーはこのルートゾーンを提供しています。

図に示すように、DNSは階層構造になっています。IANAはルートゾーンおよび各種の非スポンサー型トップレベルドメインを管理しています。そこから、個人、団体、または企業は、ドメイン名登録業者からドメイン名の使用権を借り受けることができます。これらのドメイン名は、階層内の権威サーバーに登録されます。 ドメイン名がクライアントのDNSサーバーにキャッシュされていない場合、そのDNSサーバーは、URL内の特定のドメイン名に割り当てられたIPアドレスを見つけるために、ルートサーバーまで辿り着きます。

DNSルートサーバーはいくつあるのか?

世界中のさまざまな場所に何百ものルートサーバーが存在します。しかし、多くの人はルートサーバーが13台しかないと思い込んでいます。これはもともとIPv4アドレスの制限によるもので、下表に示されている各IPv4アドレスに対して、サーバーは1台しかありませんでした。 しかし現在では、インターネット、特にDNSクエリの稼働時間とパフォーマンスを確保するために、クラスタが構築されています。以下の各ホスト/IPアドレスの背後には、実際にはサーバークラスタが存在しています。

当初、これらのルートサーバーはすべて米国に設置されていましたが、その後、世界中に分散配置されるようになりました。これらのクラスターは、負荷分散ルーターを活用することで高い可用性を確保しています。ルートサーバーの詳細や設置場所については、root-servers.orgをご覧ください。

ルートサーバーの一覧

Hostname

IPv4 address

IPv6 address

Root Server Operator

a.root-servers.net

198.41.0.4

2002:503:ba3e::2:30

VeriSign, Inc.

b.root-servers.net

199.9.14.201

2001:500:200::b

University of Southern California (ISI)

c.root-servers.net

192.33.4.12

2001:500:2::c

Cogent Communications

d.root-servers.net

199.7.91.13

2001:500:2d::d

University of Maryland

e.root-servers.net

192.203.230.10

2001:500:a8::e

NASA

f.root.servers.net

192.5.5.241

2001:500:2f::f

Internet Systems Consortium, Inc.

g.root-servers.net

192.112.36.

2001:500:12::d0d

US Department of Defense (NIC)

h.root-servers.net

198.97.190.53

2001:500:1::53

US Army (Research Lab)

i.root-servers.net

192.36.148.17

2001:7fe::53

Netnod

j.root-servers.net

192.58.128.30

2001:503:c27::2.30

VeriSign, Inc.

k.root-servers.net

193.0.14.129

2001:7fd::1

RIPE NCC

l.root-servers.net

199.7.83.42

2001:500:9f::42

ICANN

m.root-servers.net

202.12.27.33

2001:dc3::35

WIDE Project

ルートサーバーはどのように機能するのでしょうか?

前述の通り、ルートサーバーにはルートゾーンが含まれています。このルートゾーン内には、クライアントからのクエリに応答するためのレコードが格納されています。IANAが管理しているこれらのレコードの完全なリストは、こちらから実際に確認できます。

ルートDNSサーバーがなければ、インターネットは機能しなくなります。下の図に示すように、クライアントがクエリを行うたびに、その情報がすでにキャッシュされていない限り、処理はルートサーバーから始まります。簡単に言えば、ブラウザにURLを入力するたびに、目的のサイトに到達するためにはルートサーバーが不可欠なのです。

ルートサーバーの仕組み

  1. クライアントは、特定の宛先に到達するための支援を求めて、設定されているDNSサーバーに問い合わせを行います。
  2. 再帰DNSサーバーがその情報をキャッシュしていない場合、どのTLDに問い合わせるべきかを確認するためにルートサーバーに問い合わせます。
  3. その後、再帰DNSサーバーは該当するTLDに問い合わせを行い、そこから権威ネームサーバーへの指示を受けます。
  4. 権威ネームサーバーには、そのドメイン名に対応する正しいIPアドレスが登録されており、それを再帰DNSサーバーに返します。
  5. 再帰DNSサーバーは、設定されたTTL(Time-to-Live)に従って、その情報を一定期間キャッシュします。
  6. これにより、クライアントはIPアドレスを介して宛先のドメイン名に接続するために必要な情報を得ることができます。