IPアドレスとホスト名 〜 DNS について 〜

総合情報システム運用センター 佐伯田鶴
saeki@tains.tohoku.ac.jp
総合情報システム運用センター 曽根秀昭
sone@tains.tohoku.ac.jp

1 はじめに

　現在世界中で広く使われている IP ネットワークの世界では，ネッ トワークに接続されているコンピュータを世界的に識別するために， 1台1台のコンピュータに一つずつ「IPアドレス」という番号がつけられてい ます (*1)。 IP アドレスは32ビットの数字で構成され，通常は1バイトずつ十進数で，ピリ オドで区切って表記します。例えば，130.34.1.1等です。
　IPネットワークの世界では，この IPアドレスを基に通信が行なわ れます。ところが，私たち人間にとってみると，このような数字 の羅列であるIPアドレスは覚えにくく，操作がしにくいものです。 また，マシンの所属や設置場所も分かりません。例えば，全てのメー ルアドレスが foo@130.34.xxx.yyyだったり，wwwのURLが http://130.34.xxx.yyy/index.htmlだったりしたら不便なことで しょう。
　そこで，IPアドレスと別に，コンピュータ等に英数字の名前(ホスト 名)をつけて使っています。 ネットワーク上の所属(組識や国)を表す名前(ドメイン名)と結合させた ホスト名は，abc.yyy.xxx.tohoku.ac.jpのような形式になり， この名前を使って，世界で一つのコンピュータを指し示すことができます (図 1)。


図 1: IPアドレスと名前

　IPアドレスとホスト名の関係は，たとえて言うと，大勢が集まった会合で 参加者を指すときに，氏名と会員番号を使い分けるようなものです。 会話では氏名で呼びますが， 受付窓口では会員番号を使って整理していることでしょう。 受付では，氏名と会員番号のどちらからでも調べられるように， アルファベット順と会員番号順の，二通りの名簿を用意しているはずです。 こうすれば，会員番号を覚えていない参加者が受付に現れても，大丈夫です。
　IPネットワークの世界でも同様に，ホスト名と IPアドレスと対応させる方法が取られています。 ネットワーク上ではこの対応表をデータベースとしてネットワーク 全体で使用するようにしており，このようなシステムを DNS(Domain Name System) といいます。
　ここでは，このコンピュータネットワーク(TCP/IPネットワーク)上 での 名前管理のためのシステム DNS について，紹介します。

(*1) IP以外の通信方式では別のアドレス体系があります

2 ドメイン名とホスト名

　まずネットワークやコンピュータにつけられる「名前」について簡 単に説明します。
　DNSでは，ネットワークを利用する組織毎にドメイン名と呼ばれる 名前がつけられます。 ドメインは階層を成しており，国，組織の属性，組織の名称，... 等組織に応じて枝分かれした木構造をしています(図 2)。 ある組織のドメイン名は，木構造の上位が右側に来るように，各階 層をピリオド「.」で区切って表記します。 例えば，日本(jp)の学術組織(ac)である東北大学(tohoku)の ドメ イン名は，tohoku.ac.jp で表わされます。


図 2: ドメインの階層構造

　所属先を表わすドメイン名はそれぞれの組識やネットワークごとに決めら れています。
　コンピュータのそのものの名前であるホスト名の部分は自分の好きなよう に付けられます。 一般的には，単体でのホスト名と，DNSで管理されるネットワーク上の ホスト名(*2)は同じにします(*3)。
　DNS のホスト名により，そのコンピュータはDNSによって管理され るネットワーク上で唯一の名前を持つことになります。
　ホスト名の指定は，UNIXマシンでは，hostname コマンドで， Windowsマシンでは，コントロールパネル→ネットワーク→TCP/IP のプロパティ→DNS設定 で行います。Macの場合は，DNS上のホスト 名の設定はできません(AppleTalk上での名前の設定はできます)。 この場合でも，適当な名前を付けて DNS に登録することができます。

(*2) DNSでのFQDN形式のホスト名の第1要素
(*3) ネットワークでの名前と単体でのホスト名を別々に設定することも 可能ですが，メールサーバなどの場合はきちんとメールを受け取る ためにはそれなりに設定が必要となります。 また，例えば，XYZ 大学の abc.xyz.ac.jp に www.xyz.ac.jp という 「別名」を持たせる設定も，可能です。

3 ネームサーバとデータベース

　ドメイン名の管理はドメイン毎に「ネームサーバ」と呼ばれるサー バが行なっています(*4)。 ネームサーバは，そのドメインのホスト名とIPアドレスの対応表 (データベース)や，他のネームサーバの存在場所の情報を持ってい ます。
　SuperTAINSの場合は，大抵各ドメインに1-2個のネームサーバが あるようです。
　ネットワーク上でIPアドレスと名前を対応させる時には，ホスト名 からIPアドレスを探す場合と，IPアドレスからホスト名を探 す場合があります。前者を「正引き」，後者を「逆引き」と呼ん でいます。 DNSでは，正引きと逆引きのそれぞれについてデータベースを作り， ネームサーバで管理しています(図 3)。 このデータベースには，ネットワークインターフェースを持ってい れば，当然ながら，UNIXであろうと，ハブであろ うと，カメラであろうと（コーヒーポットであろうと），名前とIP アドレスの対応を登録することができます。


図 3: 正引きと逆引き

　DNS は分散型のデータベースですので，自分のいるドメインのホストだけ を管理すればよく，例えば，東北大学では，tohoku.ac.jp以下の ドメインを管理しています。 自分の管理するホスト以外についての問い合わせ は，他のネームサーバへ回すようになっており，それぞれのドメイ ンのデータはネットワーク全体で利用されます。 したがって， ホスト名とIPアドレスの対応が知りたいコンピュータは，身近のネー ムサーバに問い合わせをします(図 4)。


図 4: ネームサーバへの問い合わせ

　正引きについては，tohoku.ac.jp という名前は ac.jp のデータベースに登録され，この名前のドメインに関する 情報をどこのネームサーバに問い合わせるのかが 登録されています。以下，xxx.tohoku.ac.jp というドメインの 存在と，そのドメインのデータベース（ネームサーバ）がどこなのかという情報は tohoku.ac.jp のネームサーバに登録されていて， 同様に，左側に一つのドメインが付け加わった yyy.xxx.tohoku.ac.jp の情報は，xxx.tohoku.ac.jp に登録します。
　逆引きについては，同様に取り扱えれば簡単なのですが，あいにく IPアドレスは右に行くほど細かい単位になるので，IPアドレスを逆転 させて扱います。また，便宜的に，IPアドレスの逆引きのスタートの ために in-addr.arpa という名前を使うことになっています。 これにより，130.34 のデータは 130.in-addr.arpaのネームサーバ に登録され，130.34.XXX のデータは 34.130.in-addr.arpaのネー ムサーバに，130.34.XXX.ZZZ のデータならば XXX.34.130.in-addr.arpaのネームサーバに登録されます (*5)。
　正引きと逆引きは，上で書いたように，管理の単位の理由が 違いますから，管理者が別々になる可能性があります。 例えば，ひとつのネットワークに複数のドメインが共存するときや， よそのネットワークに出先を置かせてもらうときなどには，両方の 管理者で連絡を取って両側の設定をすることになります。

(*4) 管理上，ドメインをゾーンと呼ぶことがあります。
(*5) 1バイト区切りでないところで区切るサブネットについて， サブネットごとに逆引きデータベースへ登録する場合は，少 し複雑になります。 例えば，130.34.XXX.0〜63(130.34.XXX.0/26)と 130.34.XXX.64〜127 (130.34.XXX.64/26)のサブネットで管理が違うために 別々にネームサーバを用意したいときがあります。その場合には，管理の単位を 逆引きのゾーンに反映させて，それぞれが 0/26.XXX.34.130.in-addr.arpa, 64/26.XXX.34.130.in-addr.arpa というゾーンを設定して管理し，これらを XXX.34.130.in-addr.arpa に登録します。 説明は 「サブネットのホストをDNSへ登録する方法」曽根秀昭， SuperTAINS ニュース 10号 (1997.1.31)， http://www.tains.tohoku.ac.jp/news/st-news-10/5456.html をご覧下さい。ただし，当時，サブネットの範囲を，TAINSでは 0-63 の形式で書き表すように説明しましたが，その後 RFC2317 で， 0/26 の形式で書くように推奨設定が定まりました。

4 自分のコンピュータをネームサーバに登録する必要はあるか？

　大勢の人が使用するコンピュータならともかく，自分しか使わない コンピュータをネームサーバに登録する必要があるでしょうか？
　答を簡潔に言いますと，正引きも逆引きもなるべく登録した方が良 い，ということになります。
　インターネットの世界で，身元を明らかにする必要があるときには， ドメイン名もついた名前を名乗れば，所属（ドメイン名）もわかります。 それは，自ら名乗らなくても，IP アドレスから名前を検索すれば， わかることです。実際に，ほとんどのサーバでは，接続を受けたときに 相手方のIPアドレスをキーとして検索し，名前を得ようとします。 この時に使うのが，逆引きデータベースです。
　ところが，逆引きデータベースへ不正なデータを登録される可能性が あります(*6)。
　その対策として，「裏をとる」ことをします。具体的には，逆引きして 得られた名前について，正引きをします。正引きの結果がもとの IPアドレスに一致すれば，確かにそのドメインで認められた対応付けで あると判断されますが，一致しなかったときには疑惑があるので 接続を断るという判断をすることができます。 最近ではセキュリティ向上のために，裏を取れない場合，接続 を許可しないサーバが増えてきています。
　IPアドレスの正引きすらできない時は，ドメイン名を判定で きないので接続を受けないというものや，IPアドレスから組識の内 外を判別して受け付けるものなどがあります。 近頃は，ネームサーバに登録されていないコンピュータからの接続を 拒否するところもありますから，登録しないままにコンピュータ を使っていると，送ったつもりの電子メールが 受け取ってもらえないというような出来事も起きています。
　web やメール等のサーバに接続を拒否された場合には，DNSに登 録されていない，または，正引きと逆引きが一致していない，等の 可能性も考えてみて下さい。

(*6) たとえば，A国諜報機関のPCが使うIPアドレスについて， それの逆引きデータとしてB国秘密研究所のドメイン名を登録するのは， そのIPアドレスを使っているA国の権限で可能です。これでは， B国秘密研究所で侵入者を見分けられなくなります。

5 おわりに

　DNSのおかげで，我々は覚えにくい IP アドレスを常時使用しなく ても済んでいますし，ドメイン名からその所属を推測できます。 前節で述べたように，最近ではどこでもセキュリティの問題に厳しく なってきており，きちんと正引き・逆引きの登録をして，ネットワー クを利用することが望ましくなってきているようです。

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