DNS緩存那些事

背景

近期業(yè)務(wù)出現(xiàn)一次問題爽哎,三方服務(wù)受到攻擊,然后其進(jìn)行緊急處理吏垮,將域名指向緊急修改為一個(gè)備用機(jī)房,但是發(fā)現(xiàn)流量沒有按照預(yù)期切換過去罐旗,懷疑是DNS的問題膳汪,所以稍微話時(shí)間看了下。

分析

引子

java里面有一個(gè)InetAddress.getByName()方法九秀,可以將域名轉(zhuǎn)換為ip遗嗽,我們嘗試一下

    public static void main(String[] args) throws UnknownHostException {
        System.out.println(InetAddress.getByName("www.baidu.com"));
    }

打印出來的結(jié)果是www.baidu.com/112.80.248.75

關(guān)鍵代碼

        InetAddress[] addresses = getCachedAddresses(host);

        /* If no entry in cache, then do the host lookup */
        if (addresses == null) {
            addresses = getAddressesFromNameService(host, reqAddr);
        }

從上面可見,基本ip查詢分兩步

  1. 從緩存里面取結(jié)果
  2. 如果緩存里面不存在鼓蜒,則從域名服務(wù)器獲取結(jié)果
getCachedAddresses
    /*
     * Lookup hostname in cache (positive & negative cache). If
     * found return addresses, null if not found.
     */
    private static InetAddress[] getCachedAddresses(String hostname) {
        hostname = hostname.toLowerCase();

        // search both positive & negative caches

        synchronized (addressCache) {
            cacheInitIfNeeded();

            CacheEntry entry = addressCache.get(hostname);
            if (entry == null) {
                entry = negativeCache.get(hostname);
            }

            if (entry != null) {
                return entry.addresses;
            }
        }

        // not found
        return null;
    }

里面邏輯很簡單痹换,從兩個(gè)cache(成功查詢的緩存和查詢失敗的緩存)里面嘗試獲取已緩存的域名映射ip征字,再細(xì)看Cacheget方法

        /**
         * Query the cache for the specific host. If found then
         * return its CacheEntry, or null if not found.
         */
        public CacheEntry get(String host) {
            int policy = getPolicy();
            if (policy == InetAddressCachePolicy.NEVER) {
                return null;
            }
            CacheEntry entry = cache.get(host);

            // check if entry has expired
            if (entry != null && policy != InetAddressCachePolicy.FOREVER) {
                if (entry.expiration >= 0 &&
                    entry.expiration < System.currentTimeMillis()) {
                    cache.remove(host);
                    entry = null;
                }
            }

            return entry;
        }

這里面涉及一個(gè)緩存的策略InetAddressCachePolicy,即涉及緩存的有效時(shí)間娇豫,有如下幾個(gè)值的說明

    public static final int FOREVER = -1;
    public static final int NEVER = 0;

    /* default value for positive lookups */
    public static final int DEFAULT_POSITIVE = 30;

    /* The Java-level namelookup cache policy for successful lookups:
     *
     * -1: caching forever
     * any positive value: the number of seconds to cache an address for
     *
     * default value is forever (FOREVER), as we let the platform do the
     * caching. For security reasons, this caching is made forever when
     * a security manager is set.
     */
    private static int cachePolicy = FOREVER;

    /* The Java-level namelookup cache policy for negative lookups:
     *
     * -1: caching forever
     * any positive value: the number of seconds to cache an address for
     *
     * default value is 0. It can be set to some other value for
     * performance reasons.
     */
    private static int negativeCachePolicy = NEVER;
  • FOREVER表示永久緩存匙姜,小于0的值都認(rèn)為是永久緩存
  • NEVER表示不緩存
  • DEFAULT_POSITIVE表示默認(rèn)緩存時(shí)間,這邊是30秒
  • 任意正整數(shù)(單位秒)

那java是如何設(shè)置緩存的Policy的呢冯痢,我們?cè)?code>InetAddressCachePolicy這個(gè)類里面可以看出一些端倪

    // Controls the cache policy for successful lookups only
    private static final String cachePolicyProp = "networkaddress.cache.ttl";
    private static final String cachePolicyPropFallback =
        "sun.net.inetaddr.ttl";

    // Controls the cache policy for negative lookups only
    private static final String negativeCachePolicyProp =
        "networkaddress.cache.negative.ttl";
    private static final String negativeCachePolicyPropFallback =
        "sun.net.inetaddr.negative.ttl";

這四個(gè)屬性氮昧,是用來控制ttl時(shí)間,分別如下

  • networkaddress.cache.ttl查詢成功的緩存時(shí)間(第一優(yōu)先級(jí)讀认敌摺)
  • sun.net.inetaddr.ttl查詢成功的緩存時(shí)間(第二優(yōu)先級(jí)讀取)
  • networkaddress.cache.negative.ttl查詢失敗的緩存時(shí)間(第一優(yōu)先級(jí)讀劝郧佟)
  • sun.net.inetaddr.negative.ttl查詢失敗的緩存時(shí)間(第二優(yōu)先級(jí)讀冉氛瘛)

個(gè)人推斷是為了做一些兼容,導(dǎo)致這個(gè)邏輯的產(chǎn)生梧乘,而且其獲取的方式也不一樣澎迎,第一優(yōu)先級(jí)的屬性用的是Security.getProperty(cachePolicyProp);方式獲取,第二優(yōu)先級(jí)的是用的System.getProperty(cachePolicyPropFallback);方式獲取选调。我們從jdk附帶的配置文件java.security可以看出

#
# The Java-level namelookup cache policy for successful lookups:
#
# any negative value: caching forever
# any positive value: the number of seconds to cache an address for
# zero: do not cache
#
# default value is forever (FOREVER). For security reasons, this
# caching is made forever when a security manager is set. When a security
# manager is not set, the default behavior in this implementation
# is to cache for 30 seconds.
#
# NOTE: setting this to anything other than the default value can have
#       serious security implications. Do not set it unless
#       you are sure you are not exposed to DNS spoofing attack.
#
#networkaddress.cache.ttl=-1

# The Java-level namelookup cache policy for failed lookups:
#
# any negative value: cache forever
# any positive value: the number of seconds to cache negative lookup results
# zero: do not cache
#
# In some Microsoft Windows networking environments that employ
# the WINS name service in addition to DNS, name service lookups
# that fail may take a noticeably long time to return (approx. 5 seconds).
# For this reason the default caching policy is to maintain these
# results for 10 seconds.
#
#
networkaddress.cache.negative.ttl=10

所以有如下結(jié)論

  • 成功查詢的緩存security文件沒有配置夹供,java底層代碼默認(rèn)設(shè)置30s
  • 失敗查詢security文件設(shè)置的是10s

如果我們需要自行設(shè)置該值,可以調(diào)用

Security.setProperty("networkaddress.cache.ttl","100");
Security.setProperty("networkaddress.cache.negative.ttl","100");

或者

System.setProperty("sun.net.inetaddr.ttl","100");
System.setProperty("sun.net.inetaddr.negative.ttl","100");

getAddressesFromNameService

關(guān)鍵代碼行

addresses = nameService.lookupAllHostAddr(host);

而nameService的初始化如下

        // create the impl
        impl = InetAddressImplFactory.create();

        // get name service if provided and requested
        String provider = null;;
        String propPrefix = "sun.net.spi.nameservice.provider.";
        int n = 1;
        nameServices = new ArrayList<NameService>();
        provider = AccessController.doPrivileged(
                new GetPropertyAction(propPrefix + n));
        while (provider != null) {
            NameService ns = createNSProvider(provider);
            if (ns != null)
                nameServices.add(ns);

            n++;
            provider = AccessController.doPrivileged(
                    new GetPropertyAction(propPrefix + n));
        }

        // if not designate any name services provider,
        // create a default one
        if (nameServices.size() == 0) {
            NameService ns = createNSProvider("default");
            nameServices.add(ns);
        }

一般情況下仁堪,我們是不會(huì)自動(dòng)以nameserver的哮洽,所以,其會(huì)落到這一步代碼

NameService ns = createNSProvider("default");
            nameService = new NameService() {
                public InetAddress[] lookupAllHostAddr(String host)
                    throws UnknownHostException {
                    return impl.lookupAllHostAddr(host);
                }
                public String getHostByAddr(byte[] addr)
                    throws UnknownHostException {
                    return impl.getHostByAddr(addr);
                }
            };

impl是一個(gè)接口InetAddressImpl弦聂,也是挺詭異的鸟辅,其有兩個(gè)實(shí)現(xiàn)Inet4AddressImplInet6AddressImpl,它們最終都是調(diào)用一個(gè)native方法

public native InetAddress[]
        lookupAllHostAddr(String hostname) throws UnknownHostException

這是一個(gè)本地方法的調(diào)用莺葫,其會(huì)查詢/etc/hosts和使用/etc/resolv.conf里面配置的nameserver來進(jìn)行查詢匪凉。而本地方法也會(huì)涉及一些DNS緩存的事情,這邊就暫時(shí)不詳細(xì)說明了捺檬。

結(jié)論

一般對(duì)Java應(yīng)用程序而言再层,其DNS緩存分幾層

  • jdk里面的緩存,它會(huì)緩存成功查詢和失敗查詢堡纬,成功查詢默認(rèn)緩存30s聂受,失敗查詢默認(rèn)緩存10s,所以一旦DNS查詢失敗烤镐,會(huì)有10s業(yè)務(wù)中斷
  • 平臺(tái)有緩存饺饭,這里面的平臺(tái)指的是linux或者windows平臺(tái),它們的nscd等服務(wù)點(diǎn)擊參考會(huì)對(duì)查詢域名進(jìn)行一段時(shí)間的緩存职车,當(dāng)然如果機(jī)器上面沒有此類服務(wù)瘫俊,則默認(rèn)沒有DNS緩存
  • 域名服務(wù)器的緩存鹊杖,由于存在不同的域名服務(wù)器,它們內(nèi)部的緩存時(shí)間就不定了扛芽。
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末骂蓖,一起剝皮案震驚了整個(gè)濱河市,隨后出現(xiàn)的幾起案子川尖,更是在濱河造成了極大的恐慌登下,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 206,378評(píng)論 6 481
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件叮喳,死亡現(xiàn)場離奇詭異被芳,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機(jī)馍悟,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 88,356評(píng)論 2 382
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門畔濒,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人锣咒,你說我怎么就攤上這事侵状。” “怎么了毅整?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 152,702評(píng)論 0 342
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵趣兄,是天一觀的道長。 經(jīng)常有香客問我悼嫉,道長艇潭,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 55,259評(píng)論 1 279
  • 正文 為了忘掉前任戏蔑,我火速辦了婚禮暴区,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘辛臊。我一直安慰自己仙粱,他們只是感情好,可當(dāng)我...
    茶點(diǎn)故事閱讀 64,263評(píng)論 5 371
  • 文/花漫 我一把揭開白布彻舰。 她就那樣靜靜地躺著伐割,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪刃唤。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上隔心,一...
    開封第一講書人閱讀 49,036評(píng)論 1 285
  • 那天,我揣著相機(jī)與錄音尚胞,去河邊找鬼硬霍。 笑死,一個(gè)胖子當(dāng)著我的面吹牛笼裳,可吹牛的內(nèi)容都是我干的唯卖。 我是一名探鬼主播粱玲,決...
    沈念sama閱讀 38,349評(píng)論 3 400
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼拜轨!你這毒婦竟也來了抽减?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
    開封第一講書人閱讀 36,979評(píng)論 0 259
  • 序言:老撾萬榮一對(duì)情侶失蹤橄碾,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎卵沉,沒想到半個(gè)月后,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體法牲,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 43,469評(píng)論 1 300
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡史汗,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點(diǎn)故事閱讀 35,938評(píng)論 2 323
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了拒垃。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片停撞。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 38,059評(píng)論 1 333
  • 序言:一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖恶复,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出怜森,到底是詐尸還是另有隱情速挑,我是刑警寧澤谤牡,帶...
    沈念sama閱讀 33,703評(píng)論 4 323
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站姥宝,受9級(jí)特大地震影響翅萤,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏。R本人自食惡果不足惜腊满,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 39,257評(píng)論 3 307
  • 文/蒙蒙 一套么、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧碳蛋,春花似錦胚泌、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 30,262評(píng)論 0 19
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至笤受,卻和暖如春穷缤,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間,已是汗流浹背箩兽。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 31,485評(píng)論 1 262
  • 我被黑心中介騙來泰國打工津肛, 沒想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人汗贫。 一個(gè)月前我還...
    沈念sama閱讀 45,501評(píng)論 2 354
  • 正文 我出身青樓身坐,卻偏偏與公主長得像秸脱,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對(duì)象是個(gè)殘疾皇子掀亥,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點(diǎn)故事閱讀 42,792評(píng)論 2 345

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容