在 Linux DNS 查询剖析 - 第一部分 中,我介绍了:
nsswitch
/etc/hosts
/etc/resolv.conf
ping
与host
查询方式对比
并且发现大多数程序选择要查询的 DNS 服务器时会参考 /etc/resolv.conf
配置文件。
这种方式在 Linux 上比较普遍 1 。虽然我使用了特定的发行版 Ubuntu,但背后的原理与 Debian 甚至是那些基于 CentOS 的发行版有相通的地方;当然,与更低或更高的 Ubuntu 版本相比,差异还是存在的。
也就是说,接下来,你主机上的行为很可能与我描述的不一致。
在第二部分中,我将介绍 resolv.conf
的更新机制、systemctl restart networking
命令的运行机制 ,以及 dhclient
是如何参与其中。
1) 手动更新 /etc/resolv.conf
我们知道 /etc/resolv.conf
(有极大的可能性)被用到,故你自然可以通过该文件增加一个 nameserver
,那么主机也将会(与已有的 nameserver
一起)使用新加入的 nameserver
吧?
你可以尝试如下:
$ echo nameserver 10.10.10.10 >> /etc/resolv.conf
看上去新的 nameserver
已经加入:
# Dynamic resolv.conf(5) file for glibc resolver(3) generated by resolvconf(8)
# DO NOT EDIT THIS FILE BY HAND -- YOUR CHANGES WILL BE OVERWRITTEN
nameserver 10.0.2.3
search home
nameserver 10.10.10.10
但主机网络服务重启后问题出现了:
$ systemctl restart networking
$ cat /etc/resolv.conf
# Dynamic resolv.conf(5) file for glibc resolver(3) generated by resolvconf(8)
# DO NOT EDIT THIS FILE BY HAND -- YOUR CHANGES WILL BE OVERWRITTEN
nameserver 10.0.2.3
search home
我们的 10.10.10.10
的 nameserver
不见了!
在上一篇文章中我们忽略了这一点,本文进行补充说明。
2) resolvconf
你在 /etc/resolv.conf
文件中看到 generated by resolvconf
词组了吧?这就是我们的线索。
如果深入研究 systemctl restart networking
命令,你会发现它做了很多事情,结束时调用了 /etc/network/if-up.d/000resolvconf
脚本。在该脚本中,可以发现一次对 resolvconf
命令的调用:
/sbin/resolvconf -a "${IFACE}.${ADDRFAM}"
稍微研究一下 man 手册,发现-a
参数允许我们:
Add or overwrite the record IFACE.PROG then run the update scripts
if updating is enabled.
(增加或覆盖 IFACE.PROG 记录,如果开启更新选项,则运行更新脚本)
故而也许我们可以直接调用该命令增加 namserver
:
echo 'nameserver 10.10.10.10' | /sbin/resolvconf -a enp0s8.inet
测试表明确实可以!
$ cat /etc/resolv.conf | grep nameserver
nameserver 10.0.2.3
nameserver 10.10.10.10
是否已经找到答案,这就是 /etc/resolv.conf
更新的逻辑?调用 resolvconf
将 nameserver
添加到某个地方的数据库,然后(“如果配置了更新”,先不管具体什么含义)更新 resolv.conf
文件。
并非如此。
$ systemctl restart networking
root@linuxdns1:/etc# cat /etc/resolv.conf
# Dynamic resolv.conf(5) file for glibc resolver(3) generated by resolvconf(8)
# DO NOT EDIT THIS FILE BY HAND -- YOUR CHANGES WILL BE OVERWRITTEN
nameserver 10.0.2.3
search home
呃!(网络服务重启后)新增的 nameserver
再次消失了。
可见,systemctl restart networking
不仅仅运行了 resolvconf
,还在其它地方获取 nameserver
信息。具体是哪里呢?
3) ifup/ifdown
继续深入研究 systemctl restart networking
,发现它完成了一系列工作:
cat /lib/systemd/system/networking.service
[...]
[Service]
Type=oneshot
EnvironmentFile=-/etc/default/networking
ExecStartPre=-/bin/sh -c '[ "$CONFIGURE_INTERFACES" != "no" ] && [ -n "$(ifquery --read-environment --list --exclude=lo)" ] && udevadm settle'
ExecStart=/sbin/ifup -a --read-environment
ExecStop=/sbin/ifdown -a --read-environment --exclude=lo
[...]
首先,网络服务的重启实质是运行一个 单触发 oneshot 的脚本,脚本包含如下命令:
/sbin/ifdown -a --read-environment --exclude=lo
/bin/sh -c '[ "$CONFIGURE_INTERFACES" != "no" ] && [ -n "$(ifquery --read-environment --list --exclude=lo)" ] && udevadm settle'
/sbin/ifup -a --read-environment
第一行使用 ifdown
关闭全部的网络接口,但 本地回环 local, lo 接口除外。 2
(LCTT 译注:其实这是因为很快就又启动了接口,间隔的时间没有超过 TCP 连接的超时时间,有人在评论中也做了类似回复)
第二行用于确认系统已经完成关闭网络接口相关的全部工作,以便下一步使用 ifup
启动接口。这也让我们了解到,网络服务实质运行的就是 ifdown
和 ifup
。
文档中没有找到 --read-environment
参数的说明,该参数为 systemctl
正常工作所需。很多人以文档不完善为由不喜欢 systemctl
。
很好。那么 ifup
(和其成对出现的 ifdown
) 到底做了哪些工作呢?长话短说,它运行了 /etc/network/if-pre-up.d/
和 /etc/network/if-up.d/
目录下的全部脚本;期间,这些脚本也可能会调用另外的脚本,依此类推。
其中一件工作就是运行了 dhclient
,但我还不完全确定具体的机理,也许 udev
参与其中。
4) dhclient
dhclient
是一个程序,用于与 DHCP 服务器协商对应网络接口应该使用的 IP 地址的详细信息。同时,它也可以获取可用的 DNS 服务器并将其替换到 /etc/resolv.conf
中。
让我们开始跟踪并模拟它的行为,但仅在我实验虚拟机的 enp0s3
接口上。事先已经删除 /etc/resolv.conf
文件中的 nameserver 配置:
$ sed -i '/nameserver.*/d' /run/resolvconf/resolv.conf
$ cat /etc/resolv.conf | grep nameserver
$ dhclient -r enp0s3 && dhclient -v enp0s3
Killed old client process
Internet Systems Consortium DHCP Client 4.3.3
Copyright 2004-2015 Internet Systems Consortium.
All rights reserved.
For info, please visit https://www.isc.org/software/dhcp/
Listening on LPF/enp0s8/08:00:27:1c:85:19
Sending on LPF/enp0s8/08:00:27:1c:85:19
Sending on Socket/fallback
DHCPDISCOVER on enp0s8 to 255.255.255.255 port 67 interval 3 (xid=0xf2f2513e)
DHCPREQUEST of 172.28.128.3 on enp0s8 to 255.255.255.255 port 67 (xid=0x3e51f2f2)
DHCPOFFER of 172.28.128.3 from 172.28.128.2
DHCPACK of 172.28.128.3 from 172.28.128.2
bound to 172.28.128.3 -- renewal in 519 seconds.
$ cat /etc/resolv.conf | grep nameserver
nameserver 10.0.2.3
可见这就是 nameserver
的来源。
但稍等一下,命令中的 /run/resolvconf/resolv.conf
是哪个文件,不应该是 /etc/resolv.conf
吗?
事实上,/etc/resolv.conf
并不一定只是一个普通文本文件。
在我的虚拟机上,它是一个软链接,指向位于 /run/resolvconf
目录下的“真实文件”。这也暗示了我们,该文件是在系统启动时生成的;同时,这也是该文件注释告诉我们不要直接修改该文件的原因。
(LCTT 译注:在 CentOS 7 中,没有 resolvconf
命令,/etc/resolv.conf
也不是软链接)
假如上面命令中 sed
命令直接处理 /etc/resolv.conf
文件,效果是不同的,会有警告消息告知待操作的文件不能是软链接(sed -i
无法很好的处理软链接,它只会创建一个新文件)。
(LCTT 译注:CentOS 7 测试时,sed -i
命令操作软链接并没有警告,但确实创建了新文件取代软链接)
如果你继续深入查看配置文件 /etc/dhcp/dhclient.conf
的 supersede
部分,你会发现 dhclient
可以覆盖 DHCP 提供的 DNS 服务器。
(大致)准确的关系图
第二部分的结束语
第二部分到此结束。信不信由你,这是一个某种程度上简化的流程版本,但我尽量保留重要和值得了解的部分,让你不会感到无趣。大部分内容都是围绕实际脚本的运行展开的。
但我们的工作还没有结束,在第三部分,我们会介绍这些之上的更多层次。
让我们简要列出我们已经介绍过的内容:
nsswitch
/etc/hosts
/etc/resolv.conf
/run/resolvconf/resolv.conf
systemd
和网络服务ifup
和ifdown
dhclient
resolvconf
via: https://zwischenzugs.com/2018/06/18/anatomy-of-a-linux-dns-lookup-part-ii/
作者:ZWISCHENZUGS译者:pinewall校对:wxy
本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出