网关能通但是DNS不通的详细解析
在网络使用过程中，有时会遇到一种较为棘手的情况，即网关能够正常通信，但DNS却无法正常工作，这种问题可能会导致虽然设备可以连接到网关，但却无法通过域名访问互联网资源，给用户带来诸多不便，本文将深入探讨这种情况产生的原因、排查方法以及可能的解决方案。
基本概念理解
（一）网关
网关是网络互连的设备，它能够实现不同网络协议、网络架构之间的数据转发，通俗来讲，它就像是网络中的“大门”，负责将本地网络的数据发送到外部网络，或者将外部网络的数据引入本地网络，当设备能够与网关正常通信时，说明设备在本地网络层面的连接基本是正常的,数据可以在本地网络和网关之间进行传输。
（二）DNS（域名系统）
DNS的作用是将人类易于记忆的域名（如www.baidu.com）转换为计算机能够识别的IP地址（如123.125.114.144），当我们在浏览器中输入一个域名时，设备会向DNS服务器发送查询请求，获取对应的IP地址，然后才能与目标服务器建立连接并访问相关资源，如果DNS不通，即使网关正常，设备也无法通过域名找到对应的服务器,从而无法访问互联网中的大部分服务。
可能导致网关能通但DNS不通的原因
（一）DNS服务器配置错误
| 错误类型 | 具体情况 |
|---|---|
| 首选DNS设置错误 | 设备中设置的首选DNS服务器地址可能不正确，例如填写了一个不存在的IP地址或者不属于可用DNS服务器范围的地址。 |
| 备用DNS设置错误 | 当首选DNS无法响应时，备用DNS本应发挥作用，但如果备用DNS设置也错误，就会导致DNS查询失败。 |
示例：某用户在设备中将首选DNS设置为一个内部私有网络中未部署DNS服务的IP地址，这样当设备发送DNS查询请求时，该IP地址对应的设备无法响应，又由于备用DNS可能也设置错误或者无法正常使用,最终导致DNS不通。
（二）网络防火墙阻止DNS流量
| 防火墙类型 | 阻止情况 |
|---|---|
| 设备自带防火墙 | 一些设备自带的防火墙可能会默认阻止DNS相关的端口（如UDP 53端口）的流量，或者在进行安全策略设置时误将DNS流量拦截。 |
| 网络级防火墙 | 在企业网络或大型局域网中，网络级防火墙可能基于安全策略，限制了对外部DNS服务器的访问，只允许特定的DNS服务器或者特定的DNS查询方式。 |
示例：公司网络中的防火墙为了安全考虑，只允许企业内部指定的DNS服务器进行域名解析，而员工设备的DNS设置指向了外部公共DNS服务器，这时防火墙就会阻止设备与外部DNS服务器的通信，导致DNS不通，但网关依然可以正常通信,因为网关通信所使用的端口和协议可能未被防火墙拦截。
（三）DNS服务器故障
| 故障类型 | 具体情况 |
|---|---|
| 服务器宕机 | 提供DNS服务的服务器可能由于硬件故障、软件崩溃、维护不当等原因出现宕机情况，无法响应DNS查询请求。 |
| 服务器过载 | 当大量设备同时向同一个DNS服务器发送查询请求时，服务器可能因负载过高而无法及时处理所有请求，导致部分设备出现DNS不通的现象。 |
示例：某地区的公共DNS服务器遭遇黑客攻击，服务器瘫痪，该地区内将DNS指向该服务器的设备就会出现DNS不通的情况,尽管这些设备与网关的连接是正常的。
（四）网络链路问题影响DNS
| 链路问题 | 影响方式 |
|---|---|
| 部分链路中断 | 虽然网关整体能通，但在通往DNS服务器的网络链路中可能存在部分路段中断，导致DNS查询请求无法到达服务器或者服务器的响应无法返回设备。 |
| 链路质量差 | 网络链路存在较高的丢包率、延迟过大等问题，可能会使DNS查询请求在传输过程中丢失或者响应时间过长，导致设备认为DNS不通。 |
示例：在一条从本地网络到DNS服务器的网络路径中，某一中间节点的路由器出现故障，导致该节点之后的网络链路中断，此时设备与网关的通信可能不受影响（因为网关在该故障节点之前），但DNS查询请求无法到达服务器,造成DNS不通。
排查方法
（一）检查DNS配置
- 查看设备DNS设置：在设备的网络设置中，查看首选和备用DNS服务器的地址是否正确,可以通过对比其他正常设备的DNS设置或者咨询网络管理员来确认正确的DNS地址。
- 尝试更换DNS地址：将DNS地址更改为公共的、可靠的DNS服务器，如谷歌的DNS（主DNS为8.8.8.8，副DNS为8.8.4.4）或者国内的114.114.114.114等,然后测试是否能够正常解析域名。
（二）检查防火墙设置
- 设备自带防火墙：进入设备的防火墙设置界面，查看是否有关于DNS流量（UDP 53端口）的阻止规则，如果有，可以尝试暂时关闭相关阻止规则或者添加允许DNS流量通过的规则,然后进行测试。
- 网络级防火墙：如果是在企业网络或复杂局域网环境中，需要联系网络管理员，了解网络级防火墙的设置情况，查看是否有针对DNS服务器访问的限制策略,并根据需要进行调整。
（三）检测DNS服务器状态
- 使用命令行工具：在设备的命令行界面（如Windows的CMD或者Linux的终端），可以使用
nslookup命令来检测DNS服务器的状态，输入nslookup www.baidu.com，如果能够正常返回百度网站的IP地址，说明DNS解析正常；如果出现超时或者无法解析的错误提示,可能是DNS服务器有问题或者网络链路存在问题。 - 通过在线工具：有一些在线的DNS检测工具，可以输入域名和疑似故障的DNS服务器地址,检测该服务器是否能够正常响应查询请求。
（四）检查网络链路
- 使用ping命令：通过ping命令来检查网络链路的连通性，可以先ping网关，确认网关通信正常（这通常已经满足题目条件），然后ping DNS服务器的IP地址，如果能够正常收到回复，说明网络链路到DNS服务器的基本连通性没问题；如果出现丢包或者超时等情况,可能是网络链路存在问题。
- 使用traceroute命令（Windows下为tracert）：这个命令可以跟踪数据包从设备到DNS服务器所经过的网络节点，帮助发现网络链路中是否存在中断或者延迟过大的节点，在Windows系统中，打开CMD窗口，输入
tracert [DNS服务器IP地址]，观察每一跳的响应情况,找出可能存在问题的节点。
解决方案
（一）针对DNS配置错误
如果发现DNS配置错误，及时将首选和备用DNS地址更改为正确的、可用的DNS服务器地址,可以参考网络服务提供商提供的DNS信息或者使用公共的可靠DNS服务器。
（二）针对防火墙阻止DNS流量
- 设备自带防火墙：根据排查结果，在设备自带防火墙中调整规则，允许DNS流量（UDP 53端口）通过,调整后再次测试DNS是否恢复正常。
- 网络级防火墙：与网络管理员沟通，由管理员在网络级防火墙中调整策略,允许设备访问正确的DNS服务器或者放开对DNS查询的必要限制。
（三）针对DNS服务器故障
- 等待服务器恢复：如果是公共DNS服务器出现故障，一般需要等待服务器管理员进行修复，可以关注相关服务提供商的公告或者通过在线工具实时监测服务器状态,直到服务器恢复正常。
- 更换DNS服务器：如果等待时间过长或者不确定服务器何时恢复，可以临时更换为其他可用的DNS服务器,以确保设备能够正常解析域名访问网络资源。
（四）针对网络链路问题影响DNS
- 修复链路中断：如果发现网络链路中存在中断节点，需要联系网络管理员或者相关技术人员对故障节点进行修复,恢复网络链路的完整性。
- 优化链路质量：对于链路质量差的情况，可以尝试调整网络设备的配置，如增加带宽、调整路由器的路由策略等，以降低丢包率和延迟,确保DNS查询请求和响应能够顺利传输。
相关问题与解答
（一）问题
如何判断设备自带的防火墙是否阻止了DNS流量？ 解答：在设备上进入防火墙设置界面（不同设备的设置入口可能不同，一般在网络设置或安全设置相关选项中），查找关于应用程序或端口的访问规则，查看是否有针对DNS相关端口（主要是UDP 53端口）的阻止规则，也可以通过暂时关闭防火墙，然后进行DNS测试，如果关闭防火墙后DNS能够正常解析，而开启防火墙时又出现DNS不通的情况，那么很可能是防火墙阻止了DNS流量，不过需要注意的是，关闭防火墙可能会带来安全风险,测试完成后应及时恢复防火墙的正常设置。
（二）问题
为什么有时候更换了DNS地址后还是不能解决DNS不通的问题？ 解答：更换DNS地址后仍然不能解决问题可能有以下几个原因，一是新设置的DNS地址本身也存在问题，例如该DNS服务器也处于故障状态或者网络无法到达该DNS服务器（可能是网络链路问题或者该DNS服务器所在的网络范围受限等），二是虽然更换了DNS地址，但网络中的其他因素仍然干扰着DNS的正常工作，比如防火墙可能仍然在阻止新的DNS服务器的访问，或者网络链路中存在针对特定DNS查询的阻断机制等，设备的缓存中可能还保留着之前错误的DNS解析信息，导致即使更换了DNS地址，仍然优先使用缓存中的错误信息进行解析，这种情况下可以尝试清除设备的DNS