التخزين المؤقت وTTL ومشكلات DNS

سيكون الاستعلام عن التسلسل الهرمي الكامل لـ DNS في كل عملية بحث بطيئًا، كما سيحمّل الخوادم فوق طاقتها. يخزّن التخزين المؤقت الإجابات الحديثة، بحيث تُنفّذ عمليات البحث المتكررة فورًا.

تحتفظ محللات الأسماء وأنظمة التشغيل وحتى المتصفحات بذاكرة تخزين مؤقت لـ DNS. وهذا التخزين هو ما يجعل DNS سريعًا وقابلًا للتوسع عبر مليارات الاستعلامات اليومية.

يحمل كل سجل DNS قيمة TTL (مدة البقاء)، وهي عدد الثواني التي تحدد المدة التي تحتفظ فيها ذاكرات التخزين المؤقت بالإجابة قبل انتهائها.

يمكن تخزين سجل ذي TTL قيمته 3600 لمدة ساعة واحدة. وبعد انقضاء TTL، تتخلص ذاكرة التخزين المؤقت من الإدخال، ويتعين عليها البحث عنه من جديد في المرة التالية.

يمثل TTL حلًا وسطًا. يعني TTL طويل عمليات بحث أقل واستجابات أسرع، لكن التغييرات تستغرق وقتًا أطول للانتشار. أما TTL قصير فينشر التغييرات بسرعة، لكنه يزيد حمل الاستعلامات.

غالبًا ما يخفض المسؤولون TTL قبل عملية نقل مخطط لها حتى ينتشر العنوان الجديد بسرعة، ثم يرفعونه مجددًا بعد ذلك.

عند تحديث سجل DNS، لا يظهر التغيير في كل مكان في الوقت نفسه. فما تزال ذاكرات التخزين المؤقت حول العالم تحتفظ بالقيمة القديمة إلى أن تنتهي مدة TTL الخاصة بها.

يُسمى هذا التأخير الانتشار. وقد يستغرق ظهور التغيير عالميًا دقائق أو ساعات، بحسب TTL السابق — وهو سبب شائع للارتباك بعد إجراء التعديلات.

تتمثل إحدى مشكلات DNS الشائعة في ذاكرة التخزين المؤقت القديمة: إذ يواصل جهاز ما استخدام عنوان IP قديم مخزّن مؤقتًا بعد تغيّر العنوان الحقيقي. فيبدو الموقع متعطلًا رغم صحة السجل.

يكمن الحل في الانتظار حتى انتهاء TTL أو مسح ذاكرة التخزين المؤقت. وفي كثير من الأنظمة يمكنكم مسحها يدويًا لفرض إجراء بحث جديد فورًا.

عندما تسبب الإدخالات القديمة مشكلات، يؤدي مسح ذاكرة التخزين المؤقت إلى إجبار الجهاز على التخلص من السجلات المخزنة مؤقتًا وإعادة الاستعلام. وهذه خطوة مبكرة قياسية لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

لكل نظام أمره الخاص بالمسح. وبعد المسح، يصل البحث التالي إلى محلل الأسماء من جديد، فيلتقط أي تغييرات حديثة في السجلات.

إذا كان الجهاز يشير إلى محلل أسماء يتعذر الوصول إليه أو تم تكوينه بشكل خاطئ، فسيفشل تحليل الأسماء بالكامل حتى عندما تكون الشبكة تعمل. ويُعد التحقق من خادم DNS المكوَّن خطوة تشخيصية أساسية.

يساعد التبديل إلى محلل أسماء عام معروف بسلامة عمله، مثل 8.8.8.8 أو 1.1.1.1، على اختبار ما إذا كان محلل الأسماء الأصلي هو سبب المشكلة بسرعة.

قبل الرجوع إلى DNS، تتحقق معظم الأنظمة من ملف hosts محلي يربط الأسماء بالعناوين يدويًا. ويتجاوز الإدخال الموجود فيه DNS لذلك الاسم.

قد يؤدي إدخال منسي أو ضار في ملف hosts إلى إعادة توجيه الاسم بصمت إلى عنوان IP خاطئ، لذا يُعد فحص الملف خطوة ذكية عندما يتصرف اسم محدد بشكل غير صحيح بينما تُحل الأسماء الأخرى دون مشكلة.

تشمل العلامات التقليدية لفشل DNS ما يلي: تحميل الموقع عبر IP دون الاسم، أو ظهور خطأ «لم يُعثر على الخادم»، أو بطء الاتصالات الأولية.

إذا نجح اختبار ping لعنوان IP، لكنه فشل للاسم مع ظهور خطأ يفيد بأن المضيف غير معروف، فالمشكلة في DNS. ويعزل هذا الاختبار السريع DNS عن مشكلات الاتصال الأخرى.

استخدموا nslookup أو dig للاستعلام عن DNS مباشرةً. ويمكنكم سؤال خادم محدد، والتحقق من السجل المُعاد، ومعرفة قيمة TTL المتبقية.

تتيح لكم هذه الأدوات مقارنة ما يعيده محلل الأسماء لديكم بالإجابة الموثوقة، مما يكشف ذاكرات التخزين المؤقت القديمة أو السجلات التي تم تكوينها بشكل خاطئ في المصدر.

ترجع معظم مشكلات DNS إلى سلوك التخزين المؤقت وTTL، أو إلى محلل أسماء معيب، أو إلى سجل غير صحيح. ويؤدي الفحص المنهجي — الاختبار عبر IP، والتحقق من محلل الأسماء، ومسح ذاكرة التخزين المؤقت، والاستعلام باستخدام nslookup — إلى عزل السبب. كما يفسر فهم TTL والانتشار سبب تأخر ظهور التغييرات.

وبذلك تكتمل أساسيات العنونة والتسمية الضرورية لاختبار Network+.

تعلّمت التخزين المؤقت وTTL ومشكلات DNS.

• يخزّن التخزين المؤقت الإجابات الحديثة لجعل DNS سريعًا.
• يحدد TTL المدة التي يمكن خلالها تخزين سجل مؤقتًا قبل تحديثه.
• TTL طويل = عمليات بحث أقل لكن تغييرات أبطأ؛ TTL قصير = تغييرات أسرع وحمل أكبر.
• يتسبب تأخر الانتشار وذاكرات التخزين المؤقت القديمة في كثير من مشكلات DNS؛ ويساعد المسح في حلها.
• شخّصوا المشكلات باستخدام اختبارات عبر IP، وفحوصات محلل الأسماء، وnslookup.