一文读懂DNS缓存原理及清理方法

Posted 2022-02-26 中科三方

在了解DNS缓存之前，首先需要了解DNS查询过程。当客户端发起访问时，并不是每一次都求助于DNS系统，而是会先查询本地DNS缓存中是否有相关记录，如果有记录就会直接访问对应IP地址。如果没有记录才会委托递归服务器进行全球查询。当请求到权威解析服务器后，会返回一个权威解析记录，这个记录会在系统中临时储存起来，以方便下次访问时直接使用，而这个被系统存储起来的临时记录就是DNS缓存。

DNS缓存有哪些作用？

DNS 域名系统给应用访问带来了额外的时延，另外由于 DNS 域名解析采用不可靠的 UDP 协议通讯，受内外部网络环境的影响较大，特别是在有丢包的情况下，导致的时延可能达到数秒。为缓解此问题，DNS 解析采用了缓存机制。

在客户第一次访问之后，递归服务器和客户端都会缓存到该域名的解析记录，并设置相应的缓存生存时间（TTL），在TTL有效期内，客户再次对同域名发起访问时，直接通过客户端缓存和本地DNS服务器高速缓存解析，不再需要经过迭代查询过程。DNS缓存可极大提升DNS域名解析的效率，一定程度上减少了服务器到用户之间环境对DNS域名解析的影响。

DNS缓存使用中的问题

DNS缓存省去了冗长的全球递归查询阶段，极大提升了解析和访问速度，可以让用户获得更快更好的访问体验。但如果DNS缓存设置使用不当，也会给用用户访问体验带来负面影响，甚至影响到正常业务的使用。

（1）缓存刷新不受控

当企业的域名发生变更时，并没有办法刷新全球各地的递归服务器缓存以及客户端上的DNS缓存，因此在每个缓存TTL值超时之前，客户发起请求仍然会按照缓存记录的原有映射关系发起请求，这就可能会出现站点不可达或者访问到错误的网站。只有等递归服务器和客户端上的DNS缓存失效后，才能重新发起请求，得到最新的映射关系。

（2）解析权和缓存值被修改

一些小运营商出于规模、节约成本的考虑，将域名转发到较大运营商进行解析，并把收到的域名缓存值更改为较长的值，这会带来两个方面的问题：

一是，权威DNS接收到的请求IP地址不是客户所在运营商IP地址，客户的请求可能会被引导至错误的线路，导致客户访问慢；

二是，企业域名发生改变后将等待更长的超时时间才能正常访问业务，同样会给客户带来较差的体验。

基于以上这两个问题，为了保证DNS解析安全性和准确性，我们需要定期对DNS缓存进行清理。

如何清理DNS缓存？

（1）通过“开始—运行—CMD”进入命令行模式。

（2）输入ipconfig/?，可看到有一个名为/flushdns的命令，通过执行该命令可以清除DNS缓存信息。

（3）执行ipconfig/flushdns命令，当出现“已成功刷新DNS缓存”的提示时说明当前计算机的缓存信息已经被成功清除。

（4）接下来我们再访问域名时，就会请求DNS服务器获取最新的解析地址，从而避免解析错误情况的发生。

DNS缓存清理完毕后，再次访问域名，就会委托递归解析服务器发起全球递归查询，从而获得最新的解析记录。

…

从DNS缓存的原理和作用中我们可以看出，DNS缓存虽然可以在一定程度省去了全球递归查询的时间，提高了解析和访问速度，但是也存在DNS劫持、解析不生效等安全隐患，所以我们需要定期对DNS缓存进行清理，才能保证解析的准确性和安全性。