Youtubeチャンネル『ByteByteGo』視聴メモ #5 DNSの仕組み

Posted at 2026-10-06

はじめに

英語の技術動画で学ぶシリーズ。今回は ByteByteGo から、ドメイン名をIPアドレスに変換する DNS の仕組み。

Everything You Need to Know About DNS: Crash Course System Design #4 (5:45)

前回（#4 URLを入力すると何が起きるか）で「詳しくは別の動画で」とされていた DNS lookup の中身を扱う。動画タイトルのとおり、ByteByteGo の System Design 動画シリーズの第4回。

名前を住所に変える仕組み。人間が読めるドメイン名（google.com）を、機械が使うIPアドレスに変換する。

動画のたとえは「インターネットの電話帳（directory）」。冒頭と締めで「インターネットの背骨（backbone）」とも呼んでいる。

動画いわく、DNSがややこしいのは役割の違うサーバーが何種類も出てくるから。まず大きく2つに分けると見通しがよくなる。

役割	動画での用語	やること	例
代わりに探してくれる窓口	DNS resolver	ブラウザからの問い合わせを受け、キャッシュに無ければ答えを持つサーバーを探して聞きに行く	ISPのもの、Cloudflare の `1.1.1.1`、Google の `8.8.8.8`
答えそのものを持つ係	authoritative nameserver	そのドメインの正式な答えを返す	下の3階層

ドメインのDNSレコードを更新するとき、書き換えているのは後者（authoritative nameserver）のほう。

では resolver はどうやって「答えを持つサーバー」を見つけるのか。ここで上から順にたどる階層構造が出てくる。

階層	持っている情報	動画でのポイント
root name server	TLDサーバーのIPアドレス	論理的には13個。各IPアドレスの裏に物理サーバーが多数あり、anycast で一番近いものにつながる
TLD name server	配下の各ドメインの権威サーバーのIPアドレス	`.com` `.org` `.edu` のほか、国別の `.de` `.uk` など
authoritative nameserver（ドメインごと）	そのドメインの最終的な答え	ドメイン登録時はレジストラ（registrar）が運用。AWS や Cloudflare などに変更も可能

この階層設計のおかげで、DNSは分散していて壊れにくい（decentralized and robust）、というのが動画の主張。

ユーザーがブラウザに google.com と打った場合。手前から順にキャッシュを見て、無ければ奥へ進む。

4 について動画は「.com はよく使われるので、resolver がTLDサーバーのIPを最初からキャッシュしている可能性が高い」と補足している。つまり root まで毎回聞きに行くわけではない。

動画の最後は、稼働中の高トラフィックなシステムでDNSを変更するときの落とし穴（gotchas）。

変更がすぐ行き渡らないのが問題の根っこ。理由は2つ。

対策として動画が挙げる実践的な手順は2つ。

手順	やること	ねらい
1. 事前にTTLを短くする	変更予定のレコードのTTLを、十分前もって60秒程度に下げておく	短いTTLが各サーバーに行き渡ってから本番の変更をすれば、切り替えが早く効く
2. 旧サーバーをすぐ止めない	古いIPアドレスのサーバーはしばらく動かしておく	TTLを守らない resolver 経由のアクセスを取りこぼさない。トラフィックが十分減ってから廃止する

2 は「時間と忍耐が要る」と動画自身が言っている。

DNSは「窓口（resolver）が、root → TLD → 権威サーバーと階層をたどって答えを取ってくる」仕組み。途中の各所にキャッシュがあり、それが速さの理由でもあり、変更が遅れて届く理由でもある。

実務で効いてくるのは最後の話。サーバー移行などでIPアドレスが変わるときは、前もってTTLを下げ、旧サーバーはしばらく残す。これを覚えておけばよい。

英語	意味	動画での使われ方
authoritative	正式な・権威のある（そのドメインの正解を持つ）	The authoritative nameserver is the one that holds the answer.
anycast	同じIPアドレスへの通信を、一番近いサーバーに振り分ける方式	Through the magic of anycast, we get routed to the one closest to us.
propagation	（変更が）行き渡ること・伝播	DNS propagation is slow because there is a TTL on each DNS record.
honor	（ルール・設定を）守る・尊重する	There are some out there that don't honor the TTL.
decommission	（サーバーなどを）廃止する・運用から外す	Only decommission the server when traffic dies down to an acceptable level.