DNS入门学习：DNS缓存的原理和作用（中科三方）

在实际业务场景中，DNS解析过程并不总是严格遵循从根域名服务器、顶级域名服务器再到权威域名服务器的一级级查询过程，这只是一个标准状态。为了节省全球查询的时间，同时减轻各级服务器的解析压力，DNS系统中引入了缓存机制。本文中科三方针对DNS缓存的原理、作用以及影响做下介绍，以帮助大家更好地了解DNS解析的工作过程，为域名管理和解析提供一定的参考。

当首次访问某个网站时，通过DNS全球查询获得权威解析记录后，除了为客户端返回结果外，DNS服务器也会将此记录保存一段时间，并设置一个有效期（TTL），这个记录就是DNS缓存。

在DNS缓存有效期内，当用户再次对该网站发起解析请求时，DNS服务器会直接从DNS缓存中读取结果并返回给用户，而无需再次通过DNS系统进行全球查询。

DNS缓存的作用是缩短了DNS解析查询的过程和时间，减少了各级解析查询所带来的时延，极大提升解析和访问速度，让用户获得更快的访问体验。

但需要注意的是，DNS缓存虽然加快了DNS解析的速度，但对解析的安全性和准确性也造成了一定影响。

首先，DNS缓存只会保存查询结果，而不会检查该结果是否有效，这就导致如果域名与IP地址的映射关系发生变化，DNS缓存中仍记录原有过期的信息。在这种情况下，用户请求网站，从DNS缓存中读取的信息就是错误的，就可能导致网站不可达或者被导向一个错误的网站。

其次，DNS缓存容易被恶意攻击者利用，对DNS发动缓存投毒攻击造成DNS劫持，将访客诱导至受攻击者控制的网站。DNS缓存投毒攻击是指攻击者利用DNS缓存的原理，在权威解析服务之前将伪造的数据包发送到DNS服务器中，当访客请求到DNS服务器时，就会将错误的数据发送给访客，从而达到DNS缓存攻击的效果。

此外，DNS缓存也会导致DNS服务器负载的增加，如果DNS查询的响应时间过长，或者缓存中保存的查询结果过多，都可能会导致DNS服务器的负载增加，从而影响网站的访问速度。

为了降低DNS缓存所带来的影响，设置合理的TTL值非常有必要。

TTL是DNS缓存在DNS服务器中的生存时间，TTL值设置越大，DNS缓存生存时间就越长，对各级DNS服务器的请求压力就越小，但相应的由DNS缓存所带来的解析记录刷新不及时、DNS缓存投毒威胁等安全风险就越大。但如果将TTL值设置得太小，就会导致DNS缓存生存时间太短，需要频繁地对各级DNS服务器发起查询，由于全球查询所带来的时延情况就越严重，对各级DNS服务器造成的压力也越大，但这样做的好处就是可以及时同步最新的解析记录，保证域名解析的安全性和准确性。因此，TTL值过大或过小都会对域名解析的正常运行造成一定影响，网站管理人员要根据自身业务场景合理设置适合自己的TTL值。

综上所述，DNS缓存是提升DNS解析的重要手段，但其所带来的影响也十分明显，因此网站管理人员要合理使用和管理DNS缓存，才能兼顾网站的访问速度和安全性两方面。