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在探讨网络基础架构时，DNS（域名系统）作为互联网的“电话簿”，其工作机制的每一个细节都至关重要，DNS存根区域和DNS缓存是两个经常被提及但又容易混淆的概念，许多人会下意识地将两者等同起来，认为它们都是一种“记忆”DNS信息的方式，尽管它们都与存储DNS数据有关，但其核心功能、工作原理和应用场景却有着本质的区别，本文将深入剖析DNS存根区域与DNS缓存的内在差异，旨在澄清误解，提供一个清晰、准确的理解。

什么是DNS存根区域？

DNS存根区域，顾名思义，是一个DNS区域的“存根”或“精简副本”，它不是一个完整的区域数据库，而是一个仅包含该区域最关键、最核心资源的部分副本，其主要目的是为了实现DNS查询的委派,而不是直接提供完整的解析服务。

一个典型的存根区域通常只包含以下几种资源记录：

• SOA（授权起始）记录：标识该区域的主服务器和管理员邮箱等信息。
• NS（名称服务器）记录：列出负责该区域的权威DNS服务器的名称,这是存根区域最核心的部分。
• A（或AAAA）记录（即粘合记录）：当NS记录中列出的名称服务器位于该区域自身之下时，需要提供其对应的IP地址,以便解析器能够找到它们。

存根区域的工作方式更像是一个“指路牌”，当一个DNS服务器配置了某个子域（sub.example.com）的存根区域时，它并不会存储 sub.example.com 下所有主机（如 www.sub.example.com）的记录，当收到对该子域的查询请求时，它会查看存根区域中的NS记录，然后将查询请求直接转发给这些列出的权威服务器,由它们来提供最终的权威答案。

存根区域的数据更新机制是基于SOA记录中定义的刷新间隔来定期从其主服务器（即该区域的权威服务器）拉取最新的NS和SOA记录，这个过程是相对静态的，更新频率不高,因为权威服务器的列表通常不会频繁变动。

使用场景示例：一个大型跨国公司 globalcorp.com，其欧洲分部自行管理其子域 eu.globalcorp.com 的DNS，总部的DNS服务器为了解析这个子域，可以创建一个 eu.globalcorp.com 的存根区域，这样，当总部员工访问 hr.eu.globalcorp.com 时，总部DNS服务器不再需要从根开始遍历整个DNS树，而是可以直接根据存根区域的指引，将请求发往欧洲的权威DNS服务器，既提高了解析效率,又保持了分部管理的独立性。

什么是DNS缓存？

DNS缓存则是一种完全不同的机制，它的主要目标是提升性能和减少网络流量，DNS缓存是DNS服务器（或客户端操作系统）内的一块临时内存,用于存储最近成功查询到的所有类型的DNS记录及其查询结果。

当一个DNS缓存服务器收到一个递归查询请求时（查询 www.google.com）,它会执行以下步骤：

1. 检查自己的缓存中是否存在该记录。
2. 如果存在且记录尚未过期，则直接从缓存中返回结果给客户端,这个过程非常迅速。
3. 如果缓存中没有或记录已过期，服务器则会代替客户端，从根服务器开始，进行一系列的迭代查询，直到找到 www.google.com 的权威服务器并获取其IP地址。
4. DNS缓存服务器会将这个查询结果（包括中间查询到的所有记录，如 .com 的NS记录、google.com 的NS记录等）存入缓存,并返回给客户端。

缓存中的每一条记录都有一个“生存时间”（TTL），这个TTL值是由该记录的权威服务器决定的，一旦记录在缓存中存放的时间超过了TTL，它就会被自动丢弃，下次再有对该记录的查询时，缓存服务器必须重新去获取最新信息，DNS缓存是一个高度动态的存储,其内容完全取决于客户端的查询行为和权威服务器设定的TTL。

几乎所有网络中的DNS解析器，无论是ISP提供的公共DNS（如8.8.8.8），还是企业内部的DNS服务器，或是你个人电脑上的DNS Client服务,都使用了缓存机制。

核心区别对比

为了更直观地理解两者的差异,我们可以通过一个表格进行清晰的对比：

DNS存根区域和DNS缓存是两个截然不同的概念,将DNS存根区域视为缓存是一种不准确的理解。

DNS存根区域是一个静态的“路标”，它的存在是为了建立和维护一种清晰的、有针对性的DNS查询委派关系，它不关心最终答案，只负责将请求精确地导向正确的权威服务器,它的设计初衷是分布式管理和责任划分。

而DNS缓存则是一个动态的“记忆体”，它的存在是为了解决性能问题，它通过“去过的路和问过的答案，让重复的旅程变得瞬间完成,它的设计初衷是效率优化和延迟降低。

一个很好的比喻是：存根区域就像你手机通讯录里某个公司的总机号码，你只知道它能帮你转接到相关部门；而缓存就像你手机的通话记录，里面记录了你最近拨打过的所有电话号码，可以直接回拨，两者都存储号码，但用途和工作方式完全不同，在现代复杂的网络环境中，这两种机制协同工作，共同确保了DNS系统的高效、可靠和灵活。

相关问答FAQs

问题1：在什么情况下我应该选择使用存根区域，而不是使用DNS转发器？

解答：这是一个很好的实践问题，选择存根区域还是转发器,取决于你的管理需求和网络环境。

• 选择存根区域：当你需要保持对特定子域解析路径的完全控制，并希望减少对外部转发器的依赖时，在合并两个公司的DNS域时，或者在跨地域、跨部门的分布式管理中，存根区域能让你的服务器直接知道子域的权威服务器是谁，绕过中间的转发步骤，有时能提供更好的容错能力,但它需要更多的手动配置和维护。

• 选择转发器：当你希望简化配置，并将所有外部（如Internet）的DNS查询统一交给一个或几个性能优越的服务器处理时，这是最常见的做法，企业内网的DNS服务器可以将所有无法解析的查询都转发给ISP的DNS或公共DNS服务（如Google DNS），配置简单，但会增加对转发器的依赖，如果转发器出现问题,会影响到所有外部解析。

问题2：如果我清空了DNS服务器的缓存，会影响到上面配置的存根区域吗？

解答：不会，清空DNS缓存和存根区域是两个完全独立的操作,作用于不同的存储空间。

• 清空缓存（如使用命令 Clear-DnsServerCache）只会清除存储在内存中的、临时性的、基于TTL过期的查询结果记录，这是一个瞬间即可完成的操作,目的是强制服务器为下一次查询重新去获取最新信息。

• 存根区域的数据是持久化存储在DNS服务器的区域数据库中的（在Active Directory集成区域中存储在AD里，或在辅助区域中存储在.dns文件中），它们不受缓存清空命令的影响，存根区域只会根据其SOA记录中设定的刷新策略，定期从其主服务器更新NS和SOA记录,清空缓存对存根区域的存在和内容没有任何影响。