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ネットワーク基礎:TCP/IP・HTTP・DNS・CDN
DNS とは

ネットワーク基礎:TCP/IP・HTTP・DNS・CDN

ブラウザからサーバーまでデータが届く仕組みを、OSI・TCP/IP、IPとルーティング、TCP/UDP、HTTP/HTTPS、DNS、CDNから体系的に学びます。通信障害や構成選択をプロトコルから考えられるようになります。

1
ネットワークの全体像
0. ネットワークとは8分
1. OSI 7階層モデル10分
2. TCP/IP 4階層モデル9分
3. パケットとフレーム9分
4. ルーター・スイッチ・ハブ9分
2
IP とルーティング
0. IPアドレス (IPv4 / IPv6)10分
1. サブネットマスクと CIDR11分
2. NAT とプライベートIP9分
3. ルーティングと経路選択10分
4. ファイアウォール基礎9分
3
TCP / UDP
0. TCP と UDP の違い9分
1. 3-way ハンドシェイク9分
2. 輻輳制御と再送10分
3. UDP の用途 (DNS / 動画 / ゲーム)8分
4. ポート番号と well-known port9分
4
HTTP / HTTPS
0. HTTP の基本10分
1. HTTP メソッド9分
2. HTTPS と TLS ハンドシェイク10分
3. HTTP/2 と HTTP/3 (QUIC)10分
4. REST API の設計原則10分
5
DNS とドメイン
0. DNS とは8分
1. レコードタイプ10分
2. 名前解決の流れ10分
3. DNS キャッシュと TTL9分
4. CDN の仕組みと Anycast10分
6
応用
0. ロードバランサ (L4 / L7)10分
1. プロキシとリバースプロキシ9分
2. WebSocket とリアルタイム通信9分
3. gRPC と HTTP/2 利用10分

ネットワーク基礎:TCP/IP・HTTP・DNS・CDN

01ネットワークとは
02OSI 7階層モデル
03TCP/IP 4階層モデル
04パケットとフレーム
05ルーター・スイッチ・ハブ
06IPアドレス (IPv4 / IPv6)
07サブネットマスクと CIDR
08NAT とプライベートIP
09ルーティングと経路選択
10ファイアウォール基礎
11TCP と UDP の違い
123-way ハンドシェイク
13輻輳制御と再送
14UDP の用途 (DNS / 動画 / ゲーム)
15ポート番号と well-known port
16HTTP の基本
17HTTP メソッド
18HTTPS と TLS ハンドシェイク
19HTTP/2 と HTTP/3 (QUIC)
20REST API の設計原則
21DNS とは
22レコードタイプ
23名前解決の流れ
24DNS キャッシュと TTL
25CDN の仕組みと Anycast
26ロードバランサ (L4 / L7)
27プロキシとリバースプロキシ
28WebSocket とリアルタイム通信
29gRPC と HTTP/2 利用

ネットワーク基礎:TCP/IP・HTTP・DNS・CDN

DNS とは

サーバーを引っ越しても、名刺を刷り直さなくていい

Web サイトの実体は、192.0.2.5 のような数字が振られたサーバーです。この数字を覚えて配って回るのは無理ですし、サーバーを別のところに移せば数字も変わります。

そこで、覚えやすい名前と実際の数字を切り離し、名前から数字を引けるようにしたのが DNS です。引っ越したら対応表のほうを書き換えれば、外に配った名前は変えずに済みます。

名前は右から読む

ドメイン名は左から読みたくなりますが、上下関係は右のほうが上です。

プレーンテキスト

api.example.com
 |      |     |
 |      |     └ トップレベルドメイン (com)
 |      └ 登録した名前 (example)
 └ 自由に付けられる部分 (api)

お金を払って登録するのは example.com の単位です。その左側は所有者が好きに増やせるので、api.example.com も blog.example.com も、追加費用も申請もなしに作れます。

これは設計の自由度に直結します。本番と検証環境を分けたい、API だけ別のサーバーに置きたい、といった要望は、左側を 1 つ増やして向き先を変えるだけで済みます。ドメインを買い足す相談から始める必要はありません。

1 台のサーバーが全部を知っているわけではない

世界中のドメインの対応表を 1 か所に置いたら、そこが落ちた瞬間に全部のアクセスが止まります。DNS は最初から分けて持つ設計になっています。

一番上のサーバーは、com の担当はあちら、としか答えません。com の担当は、example.com の担当はあちら、と答えます。最後にたどり着いた担当サーバーが、実際の数字を返します。上の段は下の段の居場所しか知らないので、1 か所が抱える情報が小さく保たれます。

上の段ほど落ちたときの影響は大きくなりますが、そこも 1 台ではありません。同じ役割のサーバーが世界中に何百台と置かれていて、一部が止まっても残りが答えます。

買った会社と、対応表を置く会社は別でよい

ドメインまわりには役割の違う会社が並んでいます。名前を売る会社と、対応表を実際に置いて問い合わせに答える会社は、別々に選べます。

名前を買った会社の管理画面には、ネームサーバーを指定する欄があります。ここに、対応表を置いている会社のサーバー名を書きます。これで問い合わせがそちらに回るようになります。DNS の会社を乗り換えるときに触るのは、基本的にこの欄です。

分かれているぶん、抜けやすい点もあります。名前は買い切りではなく、期限のある貸与です。更新が止まるとサイトもメールも同時に消えます。しかも対応表を置いている会社は無関係なので、そちらの管理画面を見ても異常は見当たりません。支払いの通知が届くアドレスが今も生きているかは、たまに確かめておきます。

解説

現場の話

ここで引いた答えは、途中のサーバーや手元のパソコンの中に一定時間残ります。だから対応表を書き換えても、全員がすぐに新しい数字を見るわけではありません。変えたはずなのに古いほうにつながる、という詰まりの大半はこれです。何秒残してよいかは対応表の側で決められるので、切り替える予定があるなら、先にその秒数を短くしておきます。

このレッスンに出てくる用語

意味があいまいなまま進んだ語は、ここから読み直せます。

  • サーバークライアント(ブラウザなど)がリクエストを送り、サーバーがレスポンスを返す。
  • ドメインサイト名(example.com)
  • 設計何をどう作るかを決める前工程
  • エンドポイント「この URL を叩くとこの機能が動く」入口の住所
  • APIアプリ間でデータをやり取りする窓口
生田 陸人
監修生田 陸人
ゆめさくエンジニア / 現役ソフトウェアエンジニア監修者プロフィールを見る →
編集 ゆめさく編集部·公開 2026/05/27·更新 2026/08/26

関連レッスン

  • レコードタイプ

    A / AAAA / CNAME / MX / TXT など主要レコードの用途を学びます。

  • 名前解決の流れ

    ブラウザに URL を入れてから IP が返るまでの再帰問い合わせを学びます。

  • DNS キャッシュと TTL

    TTL と DNS キャッシュの仕組み、運用上の注意点を理解します。

  • CDN の仕組みと Anycast

    世界中のエッジで配信する CDN と Anycast ルーティングを学びます。

分からないところは Tap (AI先生) に質問できます

24 時間いつでも、あなたのレベルに合わせて日本語で答えます。

復習ミニクイズ

DNS の階層で最上位に位置するのはどれですか