Сразу отметим, что речь в данной статье пойдет исключительно о клиентской части системы DNS в linux. О серверной части мы поговорим в другой статье (она-то как раз гораздо проще для восприятия). Итак, начнем.

Разобраться, как работает DNS в вашей системе, можно только поняв, как устроена та программа, которую вы запускаете. Серьезно, только сама программа определяет, как она будет работать с DNS, а не операционная система в целоми и не linux в частности. Нужно смотреть, как была написана вот эта вот конкретная программа. Но не огорчайтесь сразу, вам скорее всего не понадобится срочно изучать все возможные языки программирования, только чтобы настроить вашу программу на работу с DNS. Указанный выше случай справедлив больше для программ собраных статически, разнообразных самопалов или чисто академических творений всемозможных энтузиастов.

Современные программисты достаточно ленивы и собирают свои программы динамически, т.е. с использованием разделяемых библиотек. Они позволяют им не заботиться о ряде функциональных возможностей, таких как работа с сетью, шифрованием или DNS. Действительно, вам бы не понравилось переносить один и тот же код из программы в программу только ради того, чтобы дать ей возможность преобразовывать имена в IP адреса. А если в этом коде потом обнаружиться баг или серьезная уязвимость? Нет. Вся функциональность нынче вынесена в библиотеки. И так уж получилось, что в linux самой популярной библиотекой для преобразования имен является libnss. Т.е. повторюсь, это совсем не обязательно, что ваша программа будет собрана с использованием libnss. Да, большинство (99% программ) будут следовать законам libnss, однако имейте ввиду, что возможна сборка с какой-нибудь другой библиотекой, или вообще статически с самописным кодом. Это будет лишь означать, что настраиваться DNS в этих немногочисленных случаев по-особому.

Итак, после того, как мы выяснили, что большинство программ в linux использует библиотеку libnss для преобразования имен в IP адреса, осталось лишь понять, как настроить этот самый libnss, и дело в шляпе. И тут мы натыкаемся на очередной сюрприз - libnss сам динамический. Да, это не конец цепочки Программа -> libnss -> dns-сервер. Оказывается, есть множество способов для резолвинга. Например, libnss, с помощью, опять же, подключаемых модулей, может заглянуть в файлик (например /etc/hosts) в поиске IP адреса, а потом спросить у местного MySQL, а далее еще пройти чере фильтр-сервер, отдающий запросы в соответствии со своим API по http протоколу..... Т.е. вы уже начинаете понимать, что DNS сервера в этой цепочке-то может и не быть!!! Как же всем этим хозяйством управлять? Головным конфигурационным файлом для libnss является /etc/nsswitch.conf, именно там мы указываем:

• какие модули libnss будет использовать для перобразования имен в адреса
• в каком порядке (приоритет) их вызывать.

И только когда libnss, пройдясь по всем модулям, так и не сможет найти соответствующий запрашиваемому имени IP адрес, тогда вам будет возвращен ответ примерно такого вида

# ping google.com
ping: google.com: Name or service not known

Заглянем в /etc/nsswitch.conf

# Name Service Switch configuration file.
# See nsswitch.conf(5) for details.
 
passwd: files mymachines systemd
group: files mymachines systemd
shadow: files
 
publickey: files
 
hosts: files mymachines myhostname dns
networks: files
 
protocols: files
services: files
ethers: files
rpc: files
 
netgroup: files

Мы видим много разных строчек. Действительно, libnss отвечает далеко не только за преобразование имен хостов в IP-адреса, а также за преобразование имен пользователей в uid, групп в gid, имен протоколов в номера портов и т.д. Заострим наш взгляд на строке начинающейся с "hosts:", ведь именно о ней-то мы и говорим. Здесь все очень просто - мы определяем, какие модули мы хотим использовать для преобразования имен хостов в IP-адреса и в какой последовательности. Почти наверняка на первом месте у вас будет "files", что означает, что при поступлении запроса на резолвинг, мы сначала вызываем модуль "files", который в свою очеред заглядывает в /etc/hosts в поисках интересующего пользователя имени. Рассмотрим самые распространенные модули, что они делают и как настраиваются на диаграмме

Подведем промежуточный итог:

files

Модуль files не настраивается. Работает с /etc/hosts в качестве базы данных имен и адресов. Синтаксис /etc/hosts предельно простой: IP адрес, полное имя (FQDN) набор алиасов (дополнительных имен)

# cat /etc/hosts
127.0.0.1 www.hippolab.ru hippolab.ru
127.0.0.1 localhost

resolve

Модуль resolve задействует механизм резолвинга имен внедренный в линукс командой, разрабатывающей systemd. Настраивается через /etc/systemd/resolved.conf. Соответственно узнать, какой DNS сервер сейчас используется можно посмотрев на диррективу "DNS=" в указанном файле. Если она закомментирована (перед строкой стоит решетка #), то systemd-resolved наследует конфигурацию либо у демона настройки сети systemd-networkd, либо берет информацию о доступных  DNS серверах из /etc/resolv.conf. Если ему вообще не удается найти DNS сервера, то он попытается присоединиться к серверам Google: 8.8.8.8 и 8.8.4.4. Подробно о systemd-resolved в одной из наших предыдущих статей. В большинстве дистрибутивов по-умолчанию не задействован

myhostname

Модуль myhostname не настраиваются. Тоже часть systemd. Резолвит локальные имена машины сами в себя. Например можно пингануть hippo.localhost и вы получите результат. Зачем она надо, спросите вы, если уже есть /etc/hosts? Модуль myhostname надежнее. Редактируя /etc/hosts, человек может совершить ошибку, тогда как myhostname общается напрямую с ядром и ошибок не совершает

mymachines

Модуль mymachines позволяет резолвить имена контейнеров, запущенных systemd.

dns

Модуль dns настраивается через /etc/resolv.conf, в качестве базы данных использует DNS сервера, обращаясь к ним через сеть. Соответственно узнать или прописать адреса DNS серверов можно в указанном файле. И тут стоит быть осторожным. Так как модуль dns является самым популярным способом резолвинга имен хостов в linux, файл /etc/resolv.conf является объектом пристального внимания разнообразных автоматических конфигураторов сети, таких как NetworkManager и т.п. Если вы работаете с одним из таких конфигураторов, то менять настройки надо в их собственных конфигурационных файлах, а не напрямую в /etc/resolv.conf, так как весьма вероятно, что им это не понравится, и ваша конфигурация будет перезаписана. Синтаксис /etc/resolv.conf простой и задается в формате ключ/значение: nameserver указывает на IP адрес DNS сервера, search позволяет указать домен поиска при использовании коротких имен без доменной части.

# cat /ets/resolve.conf
nameserver 8.8.8.8
nameserver 8.8.4.4
search hippolab.ru

Модульная архитектура libnss позволяет действительно творить чудеса. Мы уже упомянули в начале статьи, что вы можете потенциально подключить модуль, который будет резолвить имена, используя базы данных MySQL или HTTP сервера. Возможности по истине безграничные

Кэш DNS в linux

Настало время поговорить о кэшэ DNS в linux. Кэш по-умолчанию в вашем дистрибутиве скорее всего выключен, однако мест, где его можно поискать не так уж и много. Понимая модульность libnss, вы наверняка уже догадались, что кэш можно встретить

• на этапе вызова модуля (например systemd-resolved, имеют свой собственный кэш)
• в самом libnss (демон nscd если запущен, то скорее всего кэширует результаты резолвинга)
• в демонах кэша, которые еще называют stub-resolver, такие как dnsmasq и systemd-resolved, с недавних пор получивший функцию stub-resolver'а
• на самих DNS серверах

NSCD

Проверить, запущен ли nscd, можно с помощью systemctl

systemctl status nscd

или утилиты ps

ps -A | grep nscd

Настраивается nscd через /etc/nscd.conf. Его синтаксис перекликается с таковым у /etc/nsswitch.conf, например, имена сервисов и там, и там одинаковые. Кроме того, поддерживается ряд глобальных параметров

logfile                 <file>
debug-level             <level>
threads                 <initial #threads to use>
max-threads             <maximum #threads to use>
server-user             <user to run server as instead of root>
stat-user               <user who is allowed to request statistics>
reload-count            unlimited|<number>
paranoia                <yes|no>
restart-interval        <time in seconds>
enable-cache             <service>  <yes|no>
positive-time-to-live    <service>  <time in seconds>
negative-time-to-live    <service>  <time in seconds>
suggested-size           <service>  <prime number>
check-files               <service>  <yes|no>
persistent               <service>  <yes|no>
shared                   <service>  <yes|no>
max-db-size              <service>  <number bytes>
auto-propagate           <service>  <yes|no>

Т.е. для включения кэша в nscd (этот кэш первичный, т.е. отрабатывает ДО вызова любого модуля из /etc/nsswitch.conf) вам достаточно убедиться в наличии строки

enable-cache  hosts yes

Простого перезапуска nscd бывает недостаточно для очистки кэша. Для очистки кэша резолвинга имен хостов в nscd используйте команду

nscd -i hosts

Этой же командой вы можете очистить кэш и других сервисов, например passwd или groups. Просто замените "hosts" на нужный сервис

systemd-resolved

О systemd-resolved мы уже писали в статье Переходим на systemd-resolved. Но на всякий случай напомним. Для очистки кэша systemd-resolved в большинстве случаев достаточно просто перезапустить systemd-resolved командой

systemctl restart systemd-resolved

Или, не перезапуская сервис

systemd-resolve --flush-caches

dnsmasq

Кэш dnsmasq вычищается простым перезапуском

systemctl restart dnsmasq