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详细指南:DNS缓存的作用、危害与清理方法全解析

在互联网的浩瀚海洋中,我们每天通过输入简单的域名(如 www.guokeyun.com)访问无数网站,却很少思考这背后复杂的寻址过程。这一切顺畅体验的背后,一个名为“DNS缓存”的机制扮演着至关重要的角色。本文,国科云将深入剖析DNS缓存的作用、潜在危害,并提供详尽的清理指南。

一、DNS缓存有什么用?

要理解DNS缓存的作用,我们首先需要简单了解DNS(域名系统)的工作原理。当你在浏览器中输入一个网址时,你的设备并不知道这个“域名”对应的服务器在哪里。它需要发起一次“DNS查询”,询问遍布全球的DNS服务器:“www.example.com 的IP地址是什么?” 经过从根域名服务器、顶级域服务器到权威域名服务器的一系列查询,最终才能获得目标服务器的真实IP地址(如 93.184.216.34)。

这个过程虽然很快,但仍然需要几十到几百毫秒的时间。如果每次访问网站,甚至是网页中的每一个图片、脚本等资源都要重复这个查询过程,网络体验将变得无比缓慢和沉重。而DNS缓存的存在,正是为了解决这一痛点。

1. 大幅降低网络延迟,提升访问速度

这是DNS缓存最直接、最重要的作用。一旦你的设备或中间路由器通过首次查询获得了某个域名的IP地址,它就会将这个“域名-IP”映射关系在本地存储一段时间(由TTL,即“生存时间”值决定)。在TTL有效期内,你再次访问同一域名时,系统会直接读取本地缓存中的IP地址,无需再次发起完整的DNS查询。这省去了所有中间查询步骤,将访问延迟从几百毫秒缩短到几毫秒。

2. 显著减少DNS查询流量,减轻服务器负载

互联网每时每刻都发生着海量的DNS查询。如果所有查询都必须由根服务器和顶级域服务器来处理,这些关键基础设施将不堪重负。DNS缓存机制在网络的各个层级(操作系统、路由器、递归DNS服务器等)形成了分布式缓存。大部分常见的DNS查询都会由离用户更近的DNS缓存来应答,只有缓存失效或不存在时,才会向上查询。这样就大大减轻了各级DNS服务器的压力。

3. 提升系统稳定性和用户体验的连贯性

在某些网络状况不佳或DNS服务器暂时故障的情况下,本地DNS缓存可以作为一道“安全缓冲”。只要缓存未过期,就可以通过缓存的IP地址访问之前成功访问过的网站,保证了基本服务的可用性,提供了更连贯、可靠的上网体验。

总的来说,DNS缓存是互联网设计中“空间换时间”策略的经典做法。它通过消耗少量的本地存储空间,换来了网络访问速度的质的飞跃和整个系统负载的大幅降低。

二、DNS缓存的潜在的危害与风险

除了上面介绍的这些作用外,DNS缓存的潜在风险同样不容忽视。

1. DNS缓存投毒

这是最严重的安全危害,也称为DNS欺骗。攻击者通过伪造DNS响应数据包,诱使DNS缓存服务器错误地记录一个虚假的“域名-IP”映射关系。一旦成功,所有向该缓存服务器查询该域名的用户,都会被引导至攻击者控制的恶意服务器。

比如,你试图访问你的网上银行网站 www.xxxbank.com,但由于缓存被投毒,你被引导到了一个与银行官网界面一模一样的钓鱼网站。当你输入账号密码时,这些敏感信息便直接泄露给了攻击者。

2. DNS污染

在某些地区,为了进行网络内容管理,可能会故意向用户返回错误的DNS解析结果,导致用户无法访问特定网站。这种人为的、大规模的“缓存投毒”行为,就是DNS污染。虽然目的不同,但对用户而言,其表现和危害与缓存投毒类似——无法获取正确的网站地址。

3. 网站访问故障与迁移问题

当网站运营者更换了服务器主机或服务提供商时,其域名的IP地址会发生变更。他们会设置一个新的、较短的TTL值,以期尽快完成全球DNS记录的更新。然而,在你本地的DNS缓存中,可能仍然保留着旧的、已失效的IP地址记录。

另一种情况是,在网站开发或运维中,开发人员可能需要测试新部署的服务,但由于本地缓存指向老的服务器,导致无法看到最新的改动效果。

4. 隐私泄露风险

你的DNS缓存记录了你近期访问过的所有网站域名。任何能够访问你设备的人或程序,都可以通过查看DNS缓存来窥探你的上网足迹和浏览习惯,这构成了隐私泄露的潜在风险。

5. CDN优化失效

CDN技术依靠将用户DNS解析到地理上最近的服务器来提供加速服务。如果你的DNS缓存中记录的是一个距离很远的CDN节点IP,那么你将无法享受到最优的网络速度,因为你的流量没有通过最合理的路径进行分发。

三、如何清理DNS缓存

当遇到上述因DNS缓存引起的问题时,最直接有效的解决方法就是清理(刷新)DNS缓存。清理操作会强制系统丢弃所有已存储的DNS记录,下次访问任何网站时都必须重新进行完整的DNS查询,从而获取到最新的、正确的IP地址。

以下是在不同环境中清理DNS缓存的方法:

(一)在个人计算机上清理

1.Windows 系统:

(1)点击“开始”菜单,输入“cmd”或“命令提示符”,右键选择“以管理员身份运行”。

(2)在打开的命令提示符窗口中,输入以下命令并按回车:

ipconfig /flushdns

(3)如果成功,你将看到“已成功刷新 DNS 解析缓存”的提示。

2.macOS 系统:

方法一(适用于较新版本,如 macOS Monterey, Ventura, Sonoma):

(1)打开“终端”应用(可在“应用程序”->“实用工具”中找到)。

(2)输入以下命令并按回车:

sudo dscacheutil -flushcache; sudo killall -HUP mDNSResponder

(3)系统可能会要求你输入管理员密码,输入时密码不可见,输入完后按回车即可。

方法二(通用,适用于所有现代macOS版本):

(1) 打开“终端”。

(2)输入以下命令并按回车:

sudo killall -HUP mDNSResponder

3.Linux 系统(取决于使用的服务):

最常见的是 systemd-resolved 服务。在终端中输入:

sudo systemd-resolve --flush-caches

或 sudo resolvectl flush-caches

如果使用的是 nscd(名称服务缓存守护进程),则使用:

sudo /etc/init.d/nscd restart

或sudo service nscd restart

(二)在浏览器中清理

现代浏览器为了进一步加速,也拥有自己独立的DNS缓存。在清理了系统缓存后问题依旧,可以尝试清理浏览器缓存。

Google Chrome/ Microsoft Edge: 进入“设置”->“隐私和安全”->“清除浏览数据”,选择“缓存的图片和文件”,然后点击“清除数据”。

Mozilla Firefox: 进入“设置”->“隐私与安全”->“Cookie和网站数据”,点击“清除数据”,并确保勾选“缓存的Web内容”。

(三)在家庭网络中清理(路由器)

你的路由器通常也充当着DNS转发器和缓存的角色。如果家庭网络中的所有设备都出现相同的DNS问题,清理路由器缓存可能更有效。

(1)登录到你的路由器管理界面(通常通过在浏览器输入 192.168.1.1 或 192.168.0.1)。

(2)查找名为“系统工具”、“维护”或“高级设置”的选项。

(3)在其中寻找“清除DNS缓存”、“刷新DNS”或类似的按钮。如果找不到明确选项,一个更简单直接的方法是重启路由器。拔掉电源等待一分钟再插上,重启过程通常会清空路由器的所有临时缓存,包括DNS缓存。

(四)切换到更优质的公共DNS服务

有时候,问题可能不出在你的本地缓存,而在于你的ISP(网络服务提供商)的DNS服务器响应缓慢或不稳定。你可以考虑将系统的DNS服务器设置为更快速、更安全的公共DNS,例如:

Google Public DNS: 8.8.8.8 和 8.8.4.4

Cloudflare DNS: 1.1.1.1 和 1.0.0.1

OpenDNS: 208.67.222.222 和 208.67.220.220

更改DNS服务器后,系统会自动刷新缓存,并从此使用新的、更可靠的DNS服务进行解析。

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  • 原文链接https://page.om.qq.com/page/Ownsy9Ir-66NigxDHhwMGkkQ0
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