Depois de algumas horas pesquisando, consegui resolver isso. Acontece que isso estava sendo definido via DHCP:
nmcli -f ip4 device show eth0
IP4.ADDRESS[1]: 172.31.53.162/20
IP4.GATEWAY: 172.31.48.1
IP4.DNS[1]: 172.31.0.2
IP4.DOMAIN[1]: ec2.internal
Consegui substituir IP4.DOMAIN [1] ao substituir o valor de pesquisa ipv4.dns da interface de rede:
nmcli connection modify uuid \'nmcli connection show --active | grep 802-3-ethernet | awk '{print $(NF-2)}' | tail -n 1' ipv4.dns-search d.sample.com
Ou, mais simplesmente,
nmcli connection modify System\ eth0 ipv4.dns-search "d.sample.com"
Então você tem que reiniciar o NetworkManager
systemctl restart NetworkManager.service
Também descobri que, como estava trabalhando com uma instância do Amazon, Eu precisava atualizar meu arquivo cloud.cfg.