Dns резолвинг что это
Что такое DNS? Введение в систему доменных имён
Авторизуйтесь
Что такое DNS? Введение в систему доменных имён
Если вы хоть немного имели дело с интернетом и компьютерными сетями, то наверняка слышали о системе доменных имён (DNS). Прочитав статью узнаете, как это всё работает.
Само имя хоста не даст никакой информации о нахождении конкретной машины, с которой вы собираетесь связаться, поскольку все соединения происходят по IP-адресам.
Сервер доменных имён — это устройство, которое сопоставляет имя хоста с IP-адресом конкретной машины/железа.
В этой статье будет рассказано о деталях различных DNS-запросов, типах DNS-серверов и о разновидностях DNS-записей.
DNS-резолвер
Это компьютеры, которые провайдеры используют для поиска в их базе данных конкретного узла, запрашиваемого пользователем. Когда данные получены, пользователь перенаправляется на соответствующий IP-адрес. Резолверы играют крайне важную роль в DNS.
3–5 декабря, Онлайн, Беcплатно
Время, в течение которого запись хранится в резолвере, называется TTL (time to live).
Его можно установить в панели управления сервиса, на котором приобретался домен.
Типы DNS-серверов
Корневой DNS-сервер
Это DNS-сервер, который хранит в себе адреса всех TLD-серверов (TLD — top-level domain, домен верхнего уровня). По пути от имени хоста до IP-адреса запрос сначала попадает на корневой DNS-сервер.
Существует 13 корневых DNS-серверов:
Организации, управляющие корневыми DNS-серверами
Это не означает, что существует только 13 машин, которые обрабатывают все запросы со всего мира — существуют и второстепенные серверы, по которым распределяется трафик.
TLD-серверы
Эти серверы связаны с доменами верхнего уровня (TLD). Обычно они идут после корневых DNS-серверов. В TLD-серверах содержится информация о домене верхнего уровня конкретного хоста.
Теперь возникает вопрос — откуда TLD-серверы знают адрес авторитативных серверов? Ответ прост — после того, как вы покупаете любой домен у регистраторов вроде Godaddy или Namecheap, регистраторы привязывают авторитативные серверы к TLD-серверу.
Сейчас некоторые провайдеры предоставляют возможность использовать сторонние авторитативные серверы. Вы можете выбрать конкретный авторитативный сервер имён у регистратора.
Авторитативный DNS-сервер
Запрос на эти серверы поступает в самую последнюю очередь. Эти серверы хранят фактические записи типа A, NS, CNAME, TXT, и т. п.
Авторитативные DNS-серверы по возможности возвращают IP-адреса хостов. Если сервер этого сделать не может — он выдаёт ошибку, и на этом поиск IP-адреса по серверам заканчивается.
Типы DNS-запросов
Существует 3 типа DNS-запросов:
Попробуем рассмотреть этот процесс на рисунке:
Разберём рисунок выше:
Что в итоге?
Даже если вы измените запись у регистраторов, внесение изменений на резолверах всего мира займёт какое-то время. Этот процесс может длиться от 24 до 72 часов, но обычно завершается быстрее, т. к. за это время TTL-записи у провайдеров успевает истечь.
Особенности резолвера DNS в Windows 10 и DNS Leak
TL;DR: DNS-резолвер в Windows 10 отправляет запросы на все известные системе адреса DNS-серверов параллельно, привязывая запрос к интерфейсу, и использует тот ответ, который пришел быстрее. В случае, если вы используете DNS-сервер из локального сегмента, такое поведение позволяет вашему провайдеру или злоумышленнику с Wi-Fi-точкой подменять записи DNS, даже если вы используете VPN.
Современные версии Windows добавляют головные боли активным пользователям VPN. DNS-резолвер до Windows 7 включительно имел предсказуемое поведение, совершая запросы к DNS-серверам в порядке очереди и приоритета DNS-серверов, в общем-то, как и все остальные ОС. Это создавало так называемый DNS Leak (утечка DNS-запроса через внешний интерфейс при подключенном VPN) только в том случае, если DNS-сервер внутри VPN-туннеля не ответил вовремя, или ответил ошибкой, и, в целом, не являлось такой уж вопиющей проблемой.
Windows 8
С выходом Windows 8, Microsoft добавила весьма интересную функцию в DNS-резолвер, которая, как я могу судить по Google, осталась совершенно незамеченной: Smart Multi-Homed Name Resolution. Если эта функция включена (а она включена по умолчанию), ОС отправляет запросы на все известные ей DNS-серверы на всех сетевых интерфейсах параллельно, привязывая запрос к интерфейсу. Сделано это было, вероятно, для того, чтобы уменьшить время ожидания ответа от предпочитаемого DNS-сервера в случае, если он по каким-то причинам не может ответить в отведенный ему таймаут (1 секунда по умолчанию), и сразу, по истечении таймаута, отдать ответ от следующего по приоритету сервера. Таким образом, в Windows 8 и 8.1 все ваши DNS-запросы «утекают» через интернет-интерфейс, позволяя вашему провайдеру или владельцу Wi-Fi-точки просматривать, на какие сайты вы заходите, при условии, что ваша таблица маршрутизации позволяет запросы к DNS-серверу через интернет-интерфейс. Чаще всего такая ситуация возникает, если использовать DNS-сервер внутри локального сегмента, такие DNS поднимают 99% домашних роутеров.
Данную функциональность можно отключить, добавив в ветку реестра:
HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Policies\Microsoft\Windows NT\DNSClient
Параметр типа DWORD с названием:
DisableSmartNameResolution
и любым значением, отличным от нуля, что возвращало старое поведение резолвера.
Windows 10
Хоть Windows 8 и 8.1 отправляли все ваши запросы без вашего ведома через публичный интерфейс, совершить подмену DNS-ответа таким образом, чтобы перенаправить вас на поддельный сайт, было проблематично для злоумышленника, т.к. ОС бы использовала подмененный ответ только в том случае, если не удалось получить правильный ответ от предпочитаемого DNS-сервера, коим является сервер внутри шифрованного туннеля.
Все изменилось с приходом Windows 10. Теперь ОС не только отправляет запрос через все интерфейсы, но и использует тот ответ, который быстрее пришел, что позволяет практически всегда вашему провайдеру перенаправить вас на заглушку о запрещенном сайте или злоумышленнику на поддельный сайт. Более того, способ отключения Smart Multi-Homed Name Resolution, который работал в Windows 8.1, не работает на новой версии.
Единственный приемлемый (хоть и не самый надежный) способ решения проблемы — установить DNS на интернет-интерфейсе вне локального сегмента, например, всем известные 8.8.8.8, однако, он не поможет в случае с OpenVPN. Для OpenVPN единственным (и некрасивым) решением является временное отключение DNS на интернет-интерфейсе скриптами.
UPD: ранее в статье рекомендовалось использовать параметр redirect-gateway без def1 для OpenVPN. Оказывается, Windows возвращает маршрут по умолчанию от DHCP-сервера при каждом обновлении IP-адреса, и через какое-то время весь ваш трафик начинал бы ходить в обход VPN. На данный момент, красивого решения не существует.
UPD3: Windows 10, начиная с Creators Update, теперь отправляет DNS-запросы на все известные адреса DNS-серверов по порядку, а не параллельно, начиная со случайного интерфейса. Чтобы повысить приоритет конкретного DNS, необходимо уменьшить метрику интерфейса. Сделал патч для OpenVPN, надеюсь, его включат в 2.4.2: https://sourceforge.net/p/openvpn/mailman/message/35822231/
UPD4: Обновление вошло в OpenVPN 2.4.2.
Что происходит, когда вы обновляете свой DNS
Fenix by Takeda11
Многие путаются в обновлении записей DNS, когда изменяют IP-адрес своего сайта. Почему эти записи медленно обновляются? Неужели действительно нужно ждать два дня, чтобы всё обновилось? Почему одни посетители видят новый IP, а другие — старый?
Команда Mail.ru Cloud Solutions перевела статью разработчика и автора статей Джулии Эванс, где она отвечает на эти вопросы и популярно рассказывает, что происходит во время обновления DNS с точки зрения фронтендера.
Вот краткое исследование того, что происходит за кулисами, когда вы обновляете запись DNS.
Как работает DNS: рекурсивные и авторитетные DNS-серверы
Во-первых, нам нужно немного объяснить систему DNS. Существует два вида DNS-серверов: авторитетные и рекурсивные.
Рекурсивные DNS-серверы сами по себе ничего не знают о том, кому принадлежит какой IP-адрес. Они вычисляют IP-адрес для домена, запрашивая его у соответствующих авторитетных DNS-серверов, а затем кэшируют этот IP-адрес на случай, если их снова спросят о нем. Так, 8.8.8.8 — это рекурсивный DNS-сервер.
Когда люди посещают ваш веб-сайт, они, вероятно, делают DNS-запросы к рекурсивному DNS-серверу. Итак, как же работают рекурсивные DNS-серверы? Давайте посмотрим!
Как рекурсивный DNS-сервер запрашивает IP-адрес github.com
Давайте рассмотрим пример того, что делает рекурсивный DNS-сервер (например, 8.8.8.8), когда вы запрашиваете у него IP-адрес (запись А) для github.com. Во-первых, если у него уже есть кэшированный результат, он выдаст его. Но что, если все кэши просрочены? Вот что происходит.
Шаг 1: IP-адреса для корневых DNS-серверов жестко закодированы в его исходном коде. Вы можете увидеть это в исходном коде unbound. Допустим, для начала он выберет 198.41.0.4. Вот официальный источник этих жестко закодированных IP-адресов, также известный как «корневой файл подсказок» (root hints file).
Шаг 2: Спросить корневые серверы имен о github.com.
Детали ответа DNS немного сложнее — в этом случае есть раздел авторитетности (authority section) с некоторыми записями NS и дополнительный раздел с записями A, так что вам не нужно делать дополнительный поиск, чтобы получить IP-адреса этих серверов имен.
У нас есть новый IP-адрес для отправки запроса! Это один из серверов имен для github.com.
Шаг 4: Спросить у серверов имен github.com об адресе github.com.
Мы почти закончили!
Итак, у нас есть запись А для github.com. Теперь у рекурсивного сервера есть IP-адрес github.com, и он может вернуть его вам. И он смог провернуть всю процедуру, начиная всего с нескольких жестко закодированных IP-адресов: адресов корневых серверов имен.
Как увидеть все шаги рекурсивного DNS-сервера: dig +trace
Чтобы посмотреть, что рекурсивный DNS-сервер будет делать для резолвинга домена, можно запустить:
Эта команда показывает все DNS-записи, которые запрашивает рекурсивный сервер, начиная с корневых DNS-серверов, то есть все четыре шага, которые мы только что прошли.
Обновим записи DNS
Теперь, когда мы знаем основы работы DNS, давайте обновим некоторые записи DNS и посмотрим, что произойдет.
При обновлении записей DNS существует два основных варианта:
Поговорим о TTL
Но мы забыли кое-что важное. Это TTL. Как мы сказали ранее, рекурсивный DNS-сервер будет кэшировать записи до истечения срока их действия. Он принимает решение об истечении срока действия записи в зависимости от ее TTL (time to live, времени жизни).
В этом примере сервер имен GitHub для его DNS-записи возвращает TTL 60, что означает 60 секунд:
Это довольно короткий TTL. Теоретически, если бы все DNS-реализации следовали стандарту DNS, это означало бы, что если GitHub решил изменить IP-адрес для github.com, каждый получил бы новый IP-адрес в течение 60 секунд. Давайте посмотрим, как это происходит на практике.
Вариант 1: обновление записи DNS на тех же серверах имен
Во-первых, я обновила свои серверы имен (Cloudflare), чтобы получить новую запись DNS — запись A, которая сопоставляет test.jvns.ca на 1.2.3.4:
Итак, а если мы попытаемся изменить этот IP-адрес? Я изменила его на 5.6.7.8, а затем запустила тот же DNS-запрос:
Похоже, что на этом DNS-сервере запись 1.2.3.4 всё еще кэшируется в течение 144 секунд. Интересно, что если запросить 8.8.8.8 несколько раз, вы получите противоречивые результаты — иногда он выдает новый IP, а иногда старый. Вероятно, 8.8.8.8 на самом деле распределяет нагрузку на кучу разных бэкендов, у каждого из которых собственный кэш.
После пяти минут ожидания все кэши 8.8.8.8 обновились и всегда возвращали новую запись 5.6.7.8. Потрясающе. Это довольно быстро!
Не всегда можно полагаться на TTL
На практике при обновлении записи DNS с пятиминутным TTL можно ожидать, что большой процент клиентов быстро перейдет на новые IP-адреса (например в течение 15 минут), а затем появится куча отставших, которые будут медленно обновляться в течение следующих нескольких дней.
Вариант 2: обновление ваших серверов имен
Итак, мы видели, что когда вы обновляете IP-адрес, не меняя свои серверы имен, многие DNS-серверы довольно быстро получают новый IP-адрес. Отлично. Но что произойдет, если вы измените свои серверы имен? Давайте попробуем!
Я не хотела обновлять серверы имен для своего блога, поэтому вместо этого взяла другой свой домен и использовала его в примерах для журнала по HTTP это examplecat.com.
Когда я внесла изменения, мой доменный регистратор несколько зловеще высветил сообщение: «Изменения в examplecat.com сохранены. Они вступят в силу в течение ближайших 48 часов». Затем я установила новую запись A для домена, чтобы она указывала на 1.2.3.4.
Ладно, давайте посмотрим, изменилось ли что-нибудь:
Никаких изменений. Если я спрошу другой DNS-сервер, то он знает новый IP:
Но 8.8.8.8 по-прежнему ничего не знает. Причина, по которой 1.1.1.1 видит новый IP, хотя я только что изменила его пять минут назад, вероятно, заключается в том, что никто никогда не спрашивал 1.1.1.1 об этом examplecat.com раньше — значит, у него в кэше ничего не было.
У серверов имен TTL намного больше
Причина, по которой мой регистратор говорил: «Это займёт 48 часов» в том, что TTL на NS-записях (сведения о том, к какому серверу имен должен обратиться рекурсивный сервер) намного больше.
Новый сервер имен определенно возвращает новый IP-адрес для examplecat.com:
Но вспомните, что произошло, когда мы запросили серверы имен github.com раньше:
172 800 секунд — это 48 часов! Таким образом, обновление сервера имен, как правило, занимает гораздо больше времени. Время нужно, чтобы закончился срок действия кэшей и распространился новый адрес. Это гораздо дольше, чем просто обновление IP-адреса без изменения вашего сервера имен.
Как обновляются ваши серверы имен
Библиотека DNS-резолвера вашей программы также может кэшировать записи DNS
Еще одна причина, по которой TTL может не соблюдаться на практике: многие программы должны резолвить DNS-имена, а некоторые программы также будут кэшировать DNS-записи в памяти на неопределенный срок (до тех пор, пока программу не перезапустят).
Например, есть статья о настройке JVM TTL для поиска DNS-имен. Я сама писала не так много кода JVM для поиска DNS, но небольшой поиск в интернете о JVM и DNS создает впечатление, что вы можете настроить JVM так, чтобы он кэшировал каждый поиск DNS в течение бесконечного времени (например, см. этот тикет ElasticSearch).
Вот и всё!
Надеюсь, что это поможет вам понять, что происходит при обновлении вашего DNS.
Оговорюсь, что всю историю распространения DNS определяют не только TTL. Некоторые рекурсивные DNS-серверы наверняка не уважают TTL, даже такие основные серверы как 8.8.8.8. Так что даже если вы просто обновляете запись A, указав маленький TTL, возможно, что на практике всё равно будут приходить запросы на старый IP в течение дня или двух.
Опасный резолв. Разбираем на пальцах три мощных вектора атак через DNS
Содержание статьи
DNS — одна из самых старых технологий в современных реалиях интернетов. В эпоху появления доменных имен, когда людям стало лень запоминать IP-адреса для входа на тот или иной компьютер, были созданы те самые текстовые таблицы с алиасами IP-адресов. Спрашиваешь ты сервер DNS’а: кто такой domain.com? А он тебе IP-адрес в ответ. Но когда интернет начал распространяться по всему миру, доменов стало много и носить с собой эту таблицу оказалось неудобно, появилась современная реализация DNS-серверов.
Max power!
Современные DNS-серверы — распределенные. Они находятся в каждой точке мира и кешируют данные с различными типами записей. Эта запись для почты, а эта — для SIP. A-запись вернет привычный всем IPv4-адрес, AAAA — IPv6. Потом и DNSSEC подтянулся. В общем, обросла фичами та табличка, но сама суть осталась неизменна. Отсюда и атаки с использованием DNS-сервера, которые актуальны до сих пор.
Например, есть такой тип запроса — AXFR. Это запрос на передачу зоны DNS. Он используется для репликации DNS-сервера, а если сервер настроен неправильно, то он может вернуть все используемые записи конкретного домена на этом сервере. Во-первых, этот missconfig позволяет узнать техническую информацию об инфраструктуре какого-либо сайта, какие тут IP-адреса и поддомены. Именно так украли исходники HL2 (может, поэтому так долго нет третьей :D)? А так как в подавляющем большинстве случаев DNS работает по протоколу UDP, подделать отправителя несложно.
Этим и занялись вирмейкеры, запрашивая у тысячи серверов все данные о каком-нибудь домене. В результате такого запроса в ответ отдается большой и толстый пакет, содержащий подробную информацию о конфигурации сети, но пойдет он не к нам, а на указанный адрес. Результат налицо: разослав большой список «уязвимых» доменов, использовав при этом малые ресурсы сети и подделав обратный адрес, злоумышленник добьется того, что ответы от тысяч DNS серверов просто забомбят подделанный IP-адрес.
На смену им пришел DNSSEC — ключи, которые используются в нем, много больше, чем отправленные данные, в результате DDoS и отказ в обслуживании ресурса, который стал жертвой «дудосеров», стало получить еще легче. Да и вообще, DNS Amplification («DNS-усиление») имеет смысл, даже когда сервер просто возвращает больше информации, чем ему отправляется, — например, отправляются несколько десятков байт, а возвращается несколько сотен.
DNS Rebinding / Anti DNS Pinning
Но и атаки на клиентов не в диковинку. Одна из атак позволяет злоумышленнику обойти SOP и тем самым выполнить любое действие в контексте браузера пользователя от его лица. Ну не совсем обойти, а использовать одну особенность для атаки. Имя ее DNS Rebinding (она же Anti DNS Pinning). Смысл таков.
Есть некий сайт, подконтрольный злоумышленнику. Домен имеет две A-записи: первая — сам сайт хакера, вторая — внутренний ресурс, который недоступен извне. Жертва открывает зловредный сайт, страница (с JavaScript) загружается, после чего сервер, откуда загрузился сайт, перестает отвечать на запросы.
Что делает браузер, когда не отвечает IP из первой записи? Правильно! Идет ко второй! При попытке обращения к домену злоумышленника он идет на внутренний ресурс, тем самым силами JS он может отправлять и принимать запросы, да и вообще творить черт-те что. Почему? Потому что с точки зрения браузера страница обращается на свой же домен. Вроде бы и жертва находится на какой-то странице, в то же время эта страница начинает брутить его роутер или почту и выносить оттуда письма.
Правда, для этого необходимо выполнить ряд условий: уязвимый сервер должен отвечать на любой сторонний домен (ибо в заголовке Host будет доменное имя злоумышленника, по понятным причинам), ну-у-у. и знать, какой IP атаковать.
WARNING
На самом деле браузеры пытались исправить такого рода атаки и ввели кеширование соответствия domain IP на 60 секунд. Теперь злоумышленнику необходимо продержать жертву на странице больше минуты, но, думаю, это не так сложно, ведь цель оправдывает средства.
А узнать, какие внутренние ресурсы доступны, можно с помощью проверки хеша браузера или с помощью вариации CSS History Hack. Последнюю использовали в исследовании этой уязвимости PTsecurity (ссылки на материалы, как всегда, в конце статьи). Но можно воспользоваться и еще одной фичей.
Как мы выяснили, если доменное имя имеет несколько IP-адресов, то браузер (или другой клиент) при недоступности первой записи переходит на вторую.
Тема такая. Специально настроенный сервер DNS возвращает на доменное имя злоумышленника подобные записи:
Теперь смотри. Когда жертва открывает страницу злоумышленника, на странице находится картинка, которая должна загрузиться с адреса test.evil.host, браузер резолвит доменное имя и получает массив IP-адресов.
Первым он пытается открыть 192.168.1.1:80, которого нет в нашей сети. Недоступен? Идет дальше и открывает 192.168.1.1.evil.host. Так как это подконтрольный сервер, мы фиксируем, что такого IP-адреса с таким портом нет.
И-и-и. Делаем перенаправление на test2.evil.host! И так до тех пор, пока ответа не будет или количество редиректов не достигнет 20 (обычно после браузер перестает ходить по редиректам, хотя Хром выводит ошибку и продолжает ходить).
Создаем множество скрытых загрузок на различные порты и диапазоны адресов — и мы получаем отсканированную внутреннюю сеть. Если порт открыт, даже если это не HTTP, а, например, порт 3306 (MySQL), — браузер выведет ошибку и не будет больше переходить по редиректам. Посмотрев отсутствующие записи (браузер не отправил HTTP-пакет на этот адрес), можно прикинуть, какие порты открыты.
XSS-инжекты через DNS
Некоторое время назад как иностранные, так и русскоязычные СМИ рассказывали об атаке, в которой в качестве TXT-записи отдается XSS-вектор. Настраиваем TXT-запись подобным образом (только замени квадратные скобки вокруг [script] на угловые
Check Also
Android: уязвимости PendingIntent и трекинговые библиотеки
В этом выпуске: анализ использования трекинговых библиотек в приложениях, рассказ об уязви…
Что происходит, когда вы обновляете свой DNS
Fenix by Takeda11
Многие путаются в обновлении записей DNS, когда изменяют IP-адрес своего сайта. Почему эти записи медленно обновляются? Неужели действительно нужно ждать два дня, чтобы всё обновилось? Почему одни посетители видят новый IP, а другие — старый?
Команда Mail.ru Cloud Solutions перевела статью разработчика и автора статей Джулии Эванс, где она отвечает на эти вопросы и популярно рассказывает, что происходит во время обновления DNS с точки зрения фронтендера.
Вот краткое исследование того, что происходит за кулисами, когда вы обновляете запись DNS.
Как работает DNS: рекурсивные и авторитетные DNS-серверы
Во-первых, нам нужно немного объяснить систему DNS. Существует два вида DNS-серверов: авторитетные и рекурсивные.
Рекурсивные DNS-серверы сами по себе ничего не знают о том, кому принадлежит какой IP-адрес. Они вычисляют IP-адрес для домена, запрашивая его у соответствующих авторитетных DNS-серверов, а затем кэшируют этот IP-адрес на случай, если их снова спросят о нем. Так, 8.8.8.8 — это рекурсивный DNS-сервер.
Когда люди посещают ваш веб-сайт, они, вероятно, делают DNS-запросы к рекурсивному DNS-серверу. Итак, как же работают рекурсивные DNS-серверы? Давайте посмотрим!
Как рекурсивный DNS-сервер запрашивает IP-адрес github.com
Давайте рассмотрим пример того, что делает рекурсивный DNS-сервер (например, 8.8.8.8), когда вы запрашиваете у него IP-адрес (запись А) для github.com. Во-первых, если у него уже есть кэшированный результат, он выдаст его. Но что, если все кэши просрочены? Вот что происходит.
Шаг 1: IP-адреса для корневых DNS-серверов жестко закодированы в его исходном коде. Вы можете увидеть это в исходном коде unbound. Допустим, для начала он выберет 198.41.0.4. Вот официальный источник этих жестко закодированных IP-адресов, также известный как «корневой файл подсказок» (root hints file).
Шаг 2: Спросить корневые серверы имен о github.com.
Детали ответа DNS немного сложнее — в этом случае есть раздел авторитетности (authority section) с некоторыми записями NS и дополнительный раздел с записями A, так что вам не нужно делать дополнительный поиск, чтобы получить IP-адреса этих серверов имен.
У нас есть новый IP-адрес для отправки запроса! Это один из серверов имен для github.com.
Шаг 4: Спросить у серверов имен github.com об адресе github.com.
Мы почти закончили!
Итак, у нас есть запись А для github.com. Теперь у рекурсивного сервера есть IP-адрес github.com, и он может вернуть его вам. И он смог провернуть всю процедуру, начиная всего с нескольких жестко закодированных IP-адресов: адресов корневых серверов имен.
Как увидеть все шаги рекурсивного DNS-сервера: dig +trace
Чтобы посмотреть, что рекурсивный DNS-сервер будет делать для резолвинга домена, можно запустить:
Эта команда показывает все DNS-записи, которые запрашивает рекурсивный сервер, начиная с корневых DNS-серверов, то есть все четыре шага, которые мы только что прошли.
Обновим записи DNS
Теперь, когда мы знаем основы работы DNS, давайте обновим некоторые записи DNS и посмотрим, что произойдет.
При обновлении записей DNS существует два основных варианта:
Поговорим о TTL
Но мы забыли кое-что важное. Это TTL. Как мы сказали ранее, рекурсивный DNS-сервер будет кэшировать записи до истечения срока их действия. Он принимает решение об истечении срока действия записи в зависимости от ее TTL (time to live, времени жизни).
В этом примере сервер имен GitHub для его DNS-записи возвращает TTL 60, что означает 60 секунд:
Это довольно короткий TTL. Теоретически, если бы все DNS-реализации следовали стандарту DNS, это означало бы, что если GitHub решил изменить IP-адрес для github.com, каждый получил бы новый IP-адрес в течение 60 секунд. Давайте посмотрим, как это происходит на практике.
Вариант 1: обновление записи DNS на тех же серверах имен
Во-первых, я обновила свои серверы имен (Cloudflare), чтобы получить новую запись DNS — запись A, которая сопоставляет test.jvns.ca на 1.2.3.4:
Итак, а если мы попытаемся изменить этот IP-адрес? Я изменила его на 5.6.7.8, а затем запустила тот же DNS-запрос:
Похоже, что на этом DNS-сервере запись 1.2.3.4 всё еще кэшируется в течение 144 секунд. Интересно, что если запросить 8.8.8.8 несколько раз, вы получите противоречивые результаты — иногда он выдает новый IP, а иногда старый. Вероятно, 8.8.8.8 на самом деле распределяет нагрузку на кучу разных бэкендов, у каждого из которых собственный кэш.
После пяти минут ожидания все кэши 8.8.8.8 обновились и всегда возвращали новую запись 5.6.7.8. Потрясающе. Это довольно быстро!
Не всегда можно полагаться на TTL
На практике при обновлении записи DNS с пятиминутным TTL можно ожидать, что большой процент клиентов быстро перейдет на новые IP-адреса (например в течение 15 минут), а затем появится куча отставших, которые будут медленно обновляться в течение следующих нескольких дней.
Вариант 2: обновление ваших серверов имен
Итак, мы видели, что когда вы обновляете IP-адрес, не меняя свои серверы имен, многие DNS-серверы довольно быстро получают новый IP-адрес. Отлично. Но что произойдет, если вы измените свои серверы имен? Давайте попробуем!
Я не хотела обновлять серверы имен для своего блога, поэтому вместо этого взяла другой свой домен и использовала его в примерах для журнала по HTTP это examplecat.com.
Когда я внесла изменения, мой доменный регистратор несколько зловеще высветил сообщение: «Изменения в examplecat.com сохранены. Они вступят в силу в течение ближайших 48 часов». Затем я установила новую запись A для домена, чтобы она указывала на 1.2.3.4.
Ладно, давайте посмотрим, изменилось ли что-нибудь:
Никаких изменений. Если я спрошу другой DNS-сервер, то он знает новый IP:
Но 8.8.8.8 по-прежнему ничего не знает. Причина, по которой 1.1.1.1 видит новый IP, хотя я только что изменила его пять минут назад, вероятно, заключается в том, что никто никогда не спрашивал 1.1.1.1 об этом examplecat.com раньше — значит, у него в кэше ничего не было.
У серверов имен TTL намного больше
Причина, по которой мой регистратор говорил: «Это займёт 48 часов» в том, что TTL на NS-записях (сведения о том, к какому серверу имен должен обратиться рекурсивный сервер) намного больше.
Новый сервер имен определенно возвращает новый IP-адрес для examplecat.com:
Но вспомните, что произошло, когда мы запросили серверы имен github.com раньше:
172 800 секунд — это 48 часов! Таким образом, обновление сервера имен, как правило, занимает гораздо больше времени. Время нужно, чтобы закончился срок действия кэшей и распространился новый адрес. Это гораздо дольше, чем просто обновление IP-адреса без изменения вашего сервера имен.
Как обновляются ваши серверы имен
Библиотека DNS-резолвера вашей программы также может кэшировать записи DNS
Еще одна причина, по которой TTL может не соблюдаться на практике: многие программы должны резолвить DNS-имена, а некоторые программы также будут кэшировать DNS-записи в памяти на неопределенный срок (до тех пор, пока программу не перезапустят).
Например, есть статья о настройке JVM TTL для поиска DNS-имен. Я сама писала не так много кода JVM для поиска DNS, но небольшой поиск в интернете о JVM и DNS создает впечатление, что вы можете настроить JVM так, чтобы он кэшировал каждый поиск DNS в течение бесконечного времени (например, см. этот тикет ElasticSearch).
Вот и всё!
Надеюсь, что это поможет вам понять, что происходит при обновлении вашего DNS.
Оговорюсь, что всю историю распространения DNS определяют не только TTL. Некоторые рекурсивные DNS-серверы наверняка не уважают TTL, даже такие основные серверы как 8.8.8.8. Так что даже если вы просто обновляете запись A, указав маленький TTL, возможно, что на практике всё равно будут приходить запросы на старый IP в течение дня или двух.