技術專欄

什麼是 DNS?茫茫網海中的「指路人」DNS ,如何確保網路安全與效能

Akamai 雲端安全及內容遞送網路服務
2024/02/02

文/MetaAge 邁達特架構師 Bill Lee

在錯綜複雜的網路環境中,該如何找到您想造訪的網站?一般而言,我們都是打開搜尋引擎,輸入想要造訪的網頁,然後點擊網址,順利到達想造訪的網頁。在上述過程中,透過點擊網址這個動作,就會去查詢 DNS,DNS 會告訴你網站的 IP,您的設備再去連線到此 IP,這就是 DNS 的基本功能,您可以將 DNS 想像成茫茫網海中的「指路人」。

在網路環境中,定位想訪問的網站,就是通過 DNS(Domain Name System)實現的。當用戶試圖連線到某個網站時,DNS 會將易於記憶的域名轉換成可識別的 IP 地址,從而實現網路導航的基本功能。本文接下來將帶您深入解析 DNS 應用,以及如何確保網路的安全與效能。

DNS 原理與發展進程

DNS 的基本原理

DNS(Domain Name System),或稱域名系統,是網路基礎架構中的核心協議,負責將人類可讀的域名轉換為電腦可識別的 IP 地址。這項轉換過程主要方便用戶訪問網站,免於記憶複雜的 IP 地址。

舉例來說,將「邁達特數位」輸入導航,如同用戶在網路上查詢網站,導航(此處代指 DNS)會將「邁達特數位」轉換成「內湖區內湖路一段 516 號」,以進行精確定位。「邁達特數位」即代表域名(Domain Name),「內湖區內湖路一段 516號」則代表 IP 地址。

DNS 的發展進程與趨勢

自 1983 年以來,DNS 的發展經歷了從基本的名稱解析服務到支持安全性提升、性能優化等。而近年來,DNS 正朝著更加安全及快速的方向發展。主要趨勢包含以下兩點:

DNS 2 大的應用場景

(1) 企業內部網路應用在企業環境中,DNS 不僅支持內部系統間的連接,亦負責域名解析、內部網絡服務管理,確保內部通訊流暢。透過完善配置企業內部 DNS 架構,可提高網路性能及管理效率。

(2) 外部網路應用於公開網路環境,DNS 的角色擴展到了負載平衡的重要任務。藉由智慧型 DNS 配置,可實現對網站訪問流量的均衡分配,從而提升網站性能及可用性。

DNS 面臨的資安威脅與解決方案

DNS 安全威脅與防禦

(1) DNS 攻擊:DNS 面臨諸如 DNS 劫持和 DNS 洪水(DNS Flooding)攻擊等風險,可能導致用戶被引導至不安全的網站,威脅網站連線安全與系統穩定性。部署 DNS 安全擴展(DNSSEC)可保障數據完整性,同時利用 DDoS 防護機制可有效防止洪水攻擊,維護 DNS 運行安全。

(2) DNS 劫持:DNS 劫持涉及在查詢過程中插入惡意 IP 地址,誤導用戶連線至不安全的網站。可藉由採用 DNS 安全擴展(DNSSEC)的金鑰認證,確保解析記錄的真實性,防止中間人攻擊或竄改的可能性。

(3) DNS 反射攻擊及查詢攻擊:DNS 反射攻擊是透過合法 DNS 將流量導向受害伺服器;DNS 查詢攻擊則是發送大量無效或偽造 DNS 查詢,以耗盡伺服器資源。面對前述的兩種攻擊,可透過防火牆或雲端 DNS 服務,利用雲端廣闊的網路容量,可有效減緩或預防這類攻擊,保障 DNS 穩定運作。

DNS 伺服器故障與緩存中毒因應

  1. (1) 確保 DNS 伺服器可靠性:面對 DNS 伺服器可能的故障,採用 DNS 伺服器的冗餘配置策略至關重要。通過設置多個 DNS 伺服器,一旦主伺服器出現問題,即可切換至備用伺服器,保障網站正常運行。

  2. (2) 防制 DNS 緩存中毒:定期清理 DNS 緩存是減少緩存中毒風險的有效方法。同時使用加協議技術,如 DNS over HTTPS (DoH)和 DNS over TLS (DoT),可有效地保護 DNS 查詢過程的安全性與隱私。

  3. (3) 雲端 DNS 解決方案Akamai Edge DNS:Akamai Edge DNS 提供強大的雲端 DNS 解決方案,為企業提供 7× 24 服務與 100% 的服務水準協議(SLA)。Akamai Edge DNS 的雲端服務特色在於其全球分布式的 Anycast 網絡,借助 Akamai 的全球伺服器,提供最佳性能。此外,Edge DNS 具備先進的安全防護功能,包括抵禦分散式阻斷服務攻擊(DDoS)並透過 DNSSEC,確保用戶數據的完整性和隱私安全。

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