DNS服務器：小黑屋中的“翻譯官”大神

DNS服務器是一個外行聽起來比較專業的詞彙，大部分只是聽說過DNS，卻不知道DNS服務器是什麼鬼；即便知道了DNS服務器是什麼東西，卻也很難明白DNS服務器背後的“翻譯邏輯”是什麼，DNS服務器又能幫我們做些什麼，還有如何防止惡意攻擊 保護DNS服務器……今天，筆者就帶大家來認識一下這位喜歡躲在小黑屋中的“翻譯官”：DNS服務器。

電腦聯網必備技能——DNS

相信大多數人對DNS的初識都和筆者一樣，來自於大學時候在宿舍給筆記本聯網，一個月20塊，交完網費，學校會給你一個IP地址，然後你自己設置聯網就好了。

這聽起來很簡單，但是很多妹子真的對泛IT知識一無所知（擼韓劇、逛淘寶才是他們的專業），於是大學四年，筆者擔任了同學、學妹、甚至部分學姐的網絡問題相關工作，後來即便不用學校相關部門給地址，都能推算出來……

DNS服務器聯網設置

正所謂實踐出真知，筆者對於IPv4地址、默認網關、DNS等名詞也是在實際應用中學習的。但是，從專業概念來講，DNS又是什麼呢？

DNS是Domain Name Service的縮寫，翻譯過來就是計算機域名服務器（也有擴寫成Domain Name System，譯為計算機域名系統）。而之所以本文稱DNS服務器為“翻譯官”，是因為DNS是進行域名(domain name)和與之相對應的IP地址(IP address)轉換的服務器。雖然我們每天都會用到DNS服務器，但是卻很少有人知道它，足以體現DNS容易被視而不見的特性了。

也就是說，在Internet上域名與IP地址之間是一一對應的，域名雖然便於人們記憶，但機器之間只能互相認識IP地址，它們之間的轉換工作稱為域名解析，而域名解析需要由專門的域名解析服務器來完成，這就是DNS域名服務器。

附錄：

說白了，DNS服務器起到的作用是把我們輸入的字符域名轉換為主機的IP地址。計算機在網絡上進行通訊時只能識別如“201.59.72.14”之類的IP地址（此處為任意IP地址舉例），而不能認識域名（如：zol.com.cn）。但是，我們打開瀏覽器，在地址欄中輸入字符域名後，就能看到所需要的頁面，就是因為有一個叫“DNS服務器”的存在自動把我們的域名“翻譯”成了相應的IP地址，然後調出IP地址所對應的網頁。也正因此，也有人將DNS服務器比喻成“翻譯官”和“電話簿”。

就像大多數同傳大神一樣，DNS服務器這個翻譯官也常常躲在一個小黑屋中工作，不同於同傳翻譯人員使用一支筆、一個本和大腦來翻譯，DNS服務器的翻譯邏輯似乎有些不同，畢竟他們只能是0和1的組合。

如果簡單來講，可以將DNS分為C/S（Client/Server，客戶機/服務器）兩種模式，Client扮演詢問角色，由Client向Server詢問Domain Name（域名），Server負責給出域名對應的真正IP地址。

具體而言，要分八步走（注，為實現冗餘和負載均衡，部分地址解析結果有可能是一個，也可能是多個，本文均以一個為例）。

1、客戶端發出請求：我需要訪問zol.com.cn，請告訴我它得IP地址。

2、本地DNS服務器（向DNS根服務器）分發需求：緩存中沒有zol.com.cn的記錄，向d.root-servers.net.請求域名對應IP地址。

3、DNS根服務器給出範圍：該域名由.com.cn區域管理，給你.com.cn域服務器地址ns.cernet.net.

4、本地DNS服務器（向.com.cn域服務器）分發需求：域名zol.com.cn對應的IP地址是多少？

5、.com.cn域服務器給出範圍：負責zol.com.cn的域服務器應該知道IP地址，你去問它

6、本地DNS服務器（向zol.com.cn域服務器）分發需求：請問域名zol.com.cn對應的IP地址是多少？

7、zol.com.cn域服務器給出答案：經查詢得知，該域名對應的IP地址是123.101.57.11

8、本地DNS服務器（向網絡客戶端）回覆答案：域名zol.com.cn對應的IP地址是123.101.57.11

zol DNS解析過程

一般來講，DNS服務器一般會在獲得域名對應IP地址之後，將該IP地址與域名對應關係記入緩存中，以備下次別的用戶查詢時可以直接返回結果，以加快網絡訪問速度。

完成以上8步，正向解析完成，除了正向解析（域名轉換成IP地址的操作）之外，還有反向解析，即通過IP地址轉換成域名的操作，這裡再不做詳盡解釋。

除了基本的翻譯工作之外，DNS還能為我們帶來哪些優勢呢？今天，筆者就向大家簡單介紹三種DNS能夠告訴我們的事兒。

一、檢測垃圾郵件和Botnet殭屍網絡

檢測垃圾郵件

眾所周知，Botnet殭屍網絡就是許多臺被惡意代碼感染、控制的與互聯網相連接的計算機。而當一個運行一個垃圾郵件的時候，會有大量的郵件被髮送到一個預定的域名列表裡；就導致一個已經不存在的域名，被高頻率的訪問。另外，在圖示一圾郵件和Botnet殭屍網絡，並迅速識別受損及其，解決問題。

二、優化網絡速度，降低網絡成本

圖片來自網絡

DNS數據可以告訴我們是否出現網絡堵塞，並識別網絡堵塞的原因。上圖是未經過濾的圖片，根據顏色的不同，可以看出網絡速度的不同。繼續研究的話你可以調節DNS服務器配置，改善網絡速度，減少在某些應用程序上的等待時間，甚至有可能節省網絡成本。

三、發現軟件漏洞

正常的DNS應該是穩定的，但如果你發現Servfail響應異常，那可能意味著出現了網絡漏洞。它或者意味著軟件漏洞，或這意味著你的服務器配置相對較差，可能會增加你的風險。

惡意DNS劫持（圖片來源於網絡）

Google DNS服務器平均每天處理超過1500億個查詢。在2014年3月17日，根據網絡監測公司BGPMon數據，Google的公開DNS服務器IP 8.8.8.8被劫持到了委內瑞拉和巴西超過22分鐘。類似這樣的事件時有發生，我們所需要做的就是利用一切手段，防止這樣的事件發生。

長久以來，DNS一直未作為分析網絡問題的標準，甚至可能性。但是如今根據相關測試我們可以看出，DNS可以告訴我們的還有很多。比如檢測垃圾郵件和Botnet殭屍網絡；優化網絡速度，降低網絡成本和發現軟件漏洞。

儘管DNS看起來優勢多多，但是DNS域名服務器安全問題由來已久，比如2009年的519事件，因為DNSPOD用戶域名相互攻擊造成DNSPOD宕機，大量請求壓力讓運營商服務器受到了影響，導致南方六省斷網、服務器崩潰。後來的DNS域名被篡改、DDOS攻擊、內部威脅等問題也持續存在。

一般來講，只要不是網絡服務供應商受到重大攻擊，企業網絡完全陷入癱瘓的可能性不大。而企業DNS服務器會面臨的漏洞主要包括：DNS IPv6漏洞、公用DNS服務器上的漏洞、內部威脅和社會工程學四大方面。而要提高企業DNS服務器安全問題也十分簡單。

1、控制入口。即對主要網絡資源訪問權限進行管控。從DNS服務器從主力DNS服務器接收這些區域文件的只讀拷貝。比如，你可以配置企業的DNS服務器，禁止區域傳輸請求，或者僅允許針對組織內特定服務器進行區域傳輸，以此來進行安全防範；在基於Windows的DNS服務器中，你也應該在DNS服務器相關的文件系統入口處設置訪問控制，這樣只有需要訪問的帳戶才能夠閱讀或修改這些文件。

2、做好Plan B。幾乎在所有企業級IT應用場景中冗餘和備份都是不可缺少的一部分，所以做好災難備份和恢復、做好風險評估方面就顯得異常重要。此外，在管理方面，企業還需要制定相關規範，遇到問題形成快速反應機制。

3、專業支持。俗話說，網絡安全工作要靠三分技術、七分管理，所謂管理就是控制入口、做好備用方案，而三分技術才是企業穩定運行的基礎。這就需要企業找到專業的軟硬件服務器供應商，匹配專業的技術人員，建立一個健康的IT生產環境，保證DNS服務器及企業網絡安全。

根域解析故障（圖片來自知乎）

對於普通消費者而言，除了遇到類似2014年1月21日中國互聯網根域名服務器(DNS)故障這種所有通用頂級域名的根域解析出現異常，導致大量網站域名解析不正常，網站無法打開的情況之外，大多數時候，DNS服務器只是躲在小黑屋中，幫助我們實現正向/反向解析的翻譯官，似乎沒什麼大用。但是正因為大量默默無名的DNS服務器在刻苦工作，才有了我們發達的互聯網生態。