如何发现DNS网络故障？
文章目录
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- 故事的开始
- DNS的功能
- 丢包问题
- 基于TCP的DNS
- 为什么限制512字节
- 使用虹科IOTA分析DNS
- 使用虹科IOTA查找DNS问题
- IOTA的DNS仪表盘
- DNS延迟时间
- 安全访问和远程分析
- 关注我们
故事的开始
为什么访问网站会失败？为什么我发送电子邮件失败？DNS几乎是所有Internet服务的源泉，通常是造成此类问题的重要原因。
数据包丢失或防火墙配置不正确会影响多种协议。但是，DNS作为基本协议最容易受到数据包丢失和防火墙配置错误的影响。知道这些影响因素可以帮助故障排除，以便可以更快地解决可能出现的任何问题。
DNS的功能
域名服务（DNS）的主要是将域名和IP地址进行映射。由于提供了全球分布式目录服务，因此，自1985年以来，域名系统一直是Internet功能的重要组成部分。
丢包问题
DNS从设计上说是一种易受攻击的协议。在发送电子邮件，访问网站之前，必须先通过DNS将域名解析为IP地址。使用相应的IP地址，各种协议可以建立到相应服务器的连接。但是，如果DNS域名解析出现丢包，则其他所有进程也会受到影响。因此，在许多情况下，DNS都是导致网络错误的原因。DNS主要使用UDP作为其传输协议，是非面向连接的协议。
即使丢失一个数据包也会导致大量延迟。在上面显示的示例中，客户端192.168.2.120在五秒钟的延迟后才向DNS服务器发送新请求。
如果与DNS服务器之间的连接在一定程度上受到干扰并且无法修复，请检查通过TCP的DNS请求是否可以替代。在图1中丢失的数据包已经导致五秒钟的延迟的情况下，图2中的DNS请求在846ms内处理了20％的丢包。
基于TCP的DNS
DNS主要使用UDP作为传输协议。但是，DNS从一开始就被设计为能够同时使用UDP和TCP。仅当DNS无法通过UDP通信时才使用TCP。
通常，当数据包大小超过单个UDP数据包的最大长度512字节时。DNS将使用TCP协议进行传输。
如果数据包大小超过512字节，则设置"TC"位（截断），以通知客户端消息长度已超过最大允许大小。在这种情况下，客户端必须通过TCP重新传输请求。
但是，如果TCP被阻止，则客户端请求必须通过UDP应答。这导致数据包被分段或丢弃。这会导致DNS解析速度变慢或域名无法解析。
为什么限制512字节
512字节UDP有效负载的大小取决于IPv4。IPv4标准指定每个网络用户都必须能够处理576字节或更小的字节的数据包。如果减去控制数据（标题），则将保留纯512字节有效负载。
认识到此限制是一个问题，因此在DNS扩展机制（EDNS）中，最大大小增加到4096字节。当前的DNS服务器包含EDNS实现，因此能够响应查询。
尽管EDNS自1999年以来一直存在，但并非所有网络组件都能保证平稳运行。防火墙是错误的根源，出于各种原因，可以丢弃总计超过576字节的DNS-UDP数据包。此行为可能不会导致任何直接可见的问题，但是必须确保所有网络设备都支持大型DNS数据包。如果网络环境不完全支持大型DNS消息，则可能导致DNS数据包被分段和/或部分丢弃。对于最终用户，这与通过TCP阻止DNS数据包具有相同的效果。DNS解析无法响应或需要很长时间。
使用虹科IOTA分析DNS
通过讨论DNS协议和一些最常见的DNS问题，现在可以解决这些问题。如何以一种简单的方式来跟踪所有这些？这就是虹科IOTA的用处。IOTA是一个完整而安全的网络分析和故障排除解决方案。通过将原始数据包数据捕获到磁盘并提取元数据以在仪表板中使用，IOTA可以快速分析网络上发生的事情，而不会丢失任何细节。有许多可定制的仪表板可用来帮助监视基本性能指标，重传，数据包丢失，延迟，吞吐量，可用性，连接性等。
使用虹科IOTA查找DNS问题
DNS仪表板为您提供了针对您选择时间范围内DNS流量的几种视图，以查看可用流量。第一部分显示DNS流量。饼图显示使用中的顶级DNS服务器以及查询最多的服务器及其各自的带宽。
"底部"部分显示了所有DNS查询，这些查询的客户端和服务器IP地址，包括在流量中看到的DNS REPLY代码，事件ID的日期/时间。在"详细信息"部分下，您可以查看DNS请求总数和正在使用的DNS查询。
IOTA的DNS仪表盘
如果没有IOTA，1TB捕获磁盘和仪表板，对这些问题进行故障排除将花费很时间，甚至无法完成。想象一下，使用Wireshark挖掘500GB的跟踪文件，以及每次应用过滤器时的加载时间。使用IOTA，仪表板可以立即概述DNS流量的状况。例如，在以下DNS仪表板的屏幕截图中，清楚地显示了Server Fail DNS REPLY，以及与此通信相关联的客户端和服务器。
如果您想缩小搜索范围，可以通过选择ServFail错误旁边的“过滤”放大镜进行筛选。这将使用过滤器来查找所有这些特定错误。 通过应用此过滤器，IOTA可以深入了解特定服务器的DNS服务器响应和元数据。 您可以在正在进行DNS查询的IP Source（IP源）下看到客户端，而在正在接收和响应DNS查询的Server（服务器）下可以看到IP Destination（IP目的地）。 您可以在下面看到，IOTA已识别出从客户端192.168*请求的最近30分钟内发生的DNS返回代码。
DNS延迟时间
对于这一点，我们转到仪表盘服务器延迟。 通过使用Goto >>，我们在DNS控制台中设置过滤器，并在Server Latency Dashboard上显示。
如下图所示，显示了相关的延迟（以毫秒为单位）。最近30分钟的最大应用程序延迟为163.41ms。 我可以进一步看到较高延迟的DNS的确切时间。
安全访问和远程分析
借助集成的TAP和内部存储功能，IOTA可以部署在网络中的任何关键捕获点，安全地提供对网络的全面可见性。被监视的网络与管理界面隔离开，以避免通过设备注入MITM攻击的任何风险。
IOTA通过HTTPS进行全面管理，并具有内置VPN，这意味着该设备可以部署在任何地方，并且可以从您的办公桌后面轻松访问。
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