DNS 安全与性能最佳实践

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DNS（域名系统）是互联网基础设施中不可或缺的组成部分，它将域名转换为 IP 地址，使用户能够使用易于记忆的域名访问网站和服务，而不是使用 IP 地址。DNS 是互联网生态系统的重要组成部分，但它也是攻击者试图破坏服务或未经授权访问敏感数据的常见目标。

为了确保 DNS 基础设施的安全性和性能，必须实施最佳实践并定期审核 DNS 设置。在本文中，我们将介绍一些用于安全和性能的 DNS 最佳实践。

使用 DNSSEC

DNSSEC（域名系统安全扩展）是一种协议，它为 DNS 响应提供身份验证和完整性。它可以防止攻击者篡改 DNS 响应，这可能会将用户重定向到恶意网站或拦截敏感数据。

实施 DNSSEC 需要生成一对加密密钥，并使用它们对 DNS 区域数据进行签名。当用户发出 DNS 查询时，DNS 解析器会检查签名以验证响应是否真实。

要使用 DNSSEC，您需要在 DNS 服务器软件中启用它，并使用 DNSSEC 签名配置您的 DNS 区域。大多数现代 DNS 服务器都支持 DNSSEC，包括 BIND、PowerDNS 和 Knot DNS。

使用基于 DNS 的命名实体身份验证 (DANE)

基于 DNS 的命名实体身份验证 (DANE) 是一种协议，它允许通过 DNS 记录进行证书验证。它为 SSL/TLS 证书验证提供了传统公钥基础设施 (PKI) 模型的替代方案。

DANE 通过在 DNS 记录中存储证书指纹或公钥来工作，客户端在连接到网站时可以验证这些指纹或公钥。这允许客户端在不依赖第三方证书颁发机构 (CA) 或信任可能已遭到破坏的根证书的情况下验证 SSL/TLS 证书。

要使用 DANE，您需要配置 DNS 服务器以发布 TLSA 记录，其中包含证书指纹或公钥。您还需要配置 Web 服务器，以便在 SSL/TLS 协商期间向客户端请求 DANE 验证。

实施 DNS 防火墙

DNS 防火墙是一种网络安全技术，它过滤 DNS 流量以阻止恶意或不需要的 DNS 查询。它们通过检查 DNS 数据包并将它们与一组预定义规则进行比较来工作，以确定是否允许或阻止请求。

DNS 防火墙可以阻止对已知恶意域名的查询，或者通过限制响应的大小来防止 DNS 放大攻击。它们还可以通过阻止对已知恶意域名的 DNS 查询来防止数据泄露。

有几种商业和开源的 DNS 防火墙解决方案可用，包括 Infoblox DNS 防火墙、BlueCat DNS Edge 和 OpenDNS。

监控 DNS 流量

监控 DNS 流量对于检测和响应安全事件以及性能问题至关重要。DNS 流量日志可以提供有关网络流量模式、潜在安全威胁和 DNS 性能的有价值的见解。

您可以使用 Wireshark、tcpdump 或 dnscap 等工具捕获 DNS 流量并分析异常或可疑活动。您还可以使用 DNS 特定的监控解决方案，例如 BIND 的内置统计信息收集或 Datadog 或 Nagios 等第三方解决方案。

定期查看 DNS 流量日志可以帮助您识别和缓解基于 DNS 的攻击，例如 DNS 隧道、DNS 劫持或 DNS 污染。

使用 Anycast

Anycast 是一种网络技术，它允许多台服务器共享同一个 IP 地址，根据网络拓扑将流量路由到最近的可用服务器。Anycast 可以通过在多台服务器之间分配 DNS 查询来提高 DNS 性能和可用性。

为您的 DNS 基础设施实施 anycast 需要在不同位置设置多台 DNS 服务器，并配置 BGP 路由以从所有位置通告相同的 IP 地址。

一些云提供商（包括 Amazon Web Services (AWS)、Google Cloud Platform (GCP) 和 Microsoft Azure）支持 anycast 并提供托管 DNS 服务，这些服务会自动将查询分发到最近的服务器。或者，您可以使用 BIRD 或 Quagga 等开源软件设置自己的 anycast DNS 基础设施。

通过使用 anycast，您可以减少 DNS 查询的延迟并提高网站或应用程序的整体性能。Anycast 还可以通过将攻击流量分散到多台服务器来帮助减轻 DDoS 攻击的影响。

监控 DNS 性能

为了确保您的 DNS 基础设施能够最佳地运行，必须定期监控其性能。DNS 监控可以帮助您检测和排除诸如响应时间慢、DNS 服务器故障和 DNS 缓存中毒攻击等问题。

有几种工具和服务可用于 DNS 监控，包括 Nagios 和 Zabbix 等开源软件、Amazon CloudWatch 和 Google Stackdriver 等基于云的监控解决方案以及 DNSCheck 和 DNSstuff 等商业 DNS 监控服务。

DNS 监控应包括测量 DNS 查询的响应时间、监控 DNS 服务器的可用性和运行状况以及分析 DNS 查询日志以检测异常和潜在的安全威胁。通过监控您的 DNS 基础设施，您可以在这些问题影响您的网站或应用程序之前主动识别和解决性能问题和安全威胁。

DNS 缓存

DNS 缓存是将 DNS 查询结果存储在客户端或服务器端的缓存中，以减少后续查询的响应时间的过程。缓存可以通过减少需要通过网络发送的 DNS 查询数量来显着提高 DNS 性能。

但是，DNS 缓存也会带来安全风险，因为缓存的结果可能会被攻击者操纵，从而将用户重定向到恶意网站或拦截敏感数据。DNS 缓存中毒攻击可以利用 DNS 缓存过程中的漏洞，并用恶意结果替换有效的 DNS 查询结果。

为了减轻与 DNS 缓存相关的风险，您应该实施以下最佳实践：

• 设置较低的生存时间 (TTL) - TTL 是 DNS 响应中的一个字段，它指定响应可以缓存多长时间。通过设置较低的 TTL，您可以减少存储缓存结果的时间，从而限制攻击者操纵缓存的机会。

• 启用 DNSSEC 验证 - DNSSEC 可以帮助防止 DNS 缓存中毒攻击，因为它可以确保 DNS 查询结果的真实性和完整性。

• 实施分层 DNS - 分层 DNS 是一种使用不同的 DNS 服务器和缓存设置用于内部和外部网络的技术。通过实施分层 DNS，您可以防止内部 DNS 查询在外部服务器上进行缓存，从而降低缓存中毒攻击的风险。

• 定期清除 DNS 缓存 - 定期清除 DNS 缓存可以帮助确保缓存的结果是最新的，并降低缓存中毒攻击的风险。您可以手动清除客户端和服务器端的 DNS 缓存，或者使用 DNS 服务器软件配置自动缓存刷新。

通过遵循这些最佳实践，您可以提高 DNS 缓存性能并降低 DNS 缓存中毒攻击的风险。

结论

DNS 是网站或应用程序基础设施的关键组成部分，优化其性能和安全性对于提供无缝的用户体验和防止基于 DNS 的攻击至关重要。通过遵循本文中概述的最佳实践，您可以确保您的 DNS 基础设施能够最佳地运行、安全且能够抵御潜在的威胁。请记住定期监控您的 DNS 基础设施、实施 DNSSEC、DANE、DNS 过滤并保护您的 DNS 服务器。