Jaki serwer DNS wybrać?

Wybór serwera DNS z którego korzystamy na urządzeniu końcowym jest ważny z kilku powodów:

  • Szybkość serwera DNS. Czas oczekiwania na odpowiedzi z serwerów DNS może być istotną częścią czasu ładowania stron Jest to szczególnie widoczne na stronach z dużą ilością wklejek z różnych domen. W przypadku szybkości serwera DNS nie chodzi jedynie o opóźnienie sieci (to można sprawdzić przy pomocy ping), ale o czas udzielenia odpowiedzi. Zależy on już od większej liczby czynników: opóźnienie sieci, posiadanie bądź nie odpowiedniego spisu w cache (oczywiście lepiej, jeśli odpowiada z cache), wydajność sprzętu i oprogramowania na którym działa DNS.
  • Poprawność odpowiedzi. Nic po szybkiej odpowiedzi z serwera DNS, jeśli będzie ona błędna. W skrajnym przypadku możemy paść ofiarą spoofingu DNS i trafić na podstawioną stronę.
  • Neutralność, czyli brak cenzury. Trochę wiąże się z poprzednim zagadnieniem, ale w tym przypadku chodzi o to, że do pewnych stron w ogóle nie będzie można się dostać. O ile działanie takie ma sens przy ograniczaniu zasięgu szkodliwego oprogramowania, to może być także służyć jako ograniczenie dostępu do treści.

 

Co warto zrobić w kwestii DNS?

Jeśli posiadamy sieć lokalną z kilkoma (i więcej) komputerami, to prawie na pewno warto postawić lokalny cache DNS – dzięki temu powtarzające się nazwy będą rozwiązywane lokalnie. Dobrym i prostym rozwiązaniem dla małej sieci jest dnsmasq, dostępny także dla OpenWrt.

Poza tym, warto wybrać te serwery DNS, które odpowiadają najszybciej. Zwykle nie popełnimy dużego błędu, jeśli wybierzemy serwery zalecane przez naszego dostawcę sieci lub wskazane automatycznie.

Czy zawsze lokalny serwer DNS lub oferowany przez naszego dostawcę Internetu jest najlepszy? Niestety nie. Prawie zawsze będzie on najszybszy pod względem opóźnienia sieci, ale już zawartość cache bywa różna. Szczególnie w przypadku lokalnego serwera może się okazać, że jego cache jest pusty dla większości zapytań. Na szczęście zwykle narzut lokalnego serwera nie jest duży.

Jeśli nasz komputer łączy się z internetem za pośrednictwem wielu sieci (wifi, połączenia GSM), można pomyśleć o postawieniu lokalnego cache DNS bezpośrednio na nim.

Jak najprościej znaleźć najlepsze serwery DNS?

Istnieje do tego darmowy i wolny program o nazwie namebench, służący do benchmarku serwerów DNS. Działa na wszystkich systemach, wersję dla Windows i Mac OS X można pobrać ze strony, w przypadku Linuksa zapewne jest w dystrybucyjnym repozytorium. Domyślnie działa z GUI, ale nie jest ono niezbędne – program daje się również uruchomić w konsoli. Ważne jest, żeby nie uruchamiać testu od razu, tylko najpierw przeczytać jak program działa i zastanowić się, co chcemy zrobić. Dlaczego? Ano dlatego, że pierwsze uruchomienie jest najbardziej zbliżone do rzeczywistych warunków ze względu na oryginalną, niezakłóconą poprzednimi testami zawartość cache testowanych serwerów DNS, czyli najbardziej miarodajne.

Jak korzystać z namebench?

W polu nameservers warto podać, oddzielone spacjami przynajmniej: DNS lokalny w sieci (jeśli posiadamy), serwery DNS naszego ISP. W przypadku Polski dodatkowo warto podać serwery DNS Orange (najpopularniejsze to 194.204.159.1 i 194.204.152.34) – kiedyś były dostępne tylko dla klientów TPSA, ale obecnie wyglądają na otwarte – działają z każdej sieci, z której testowałem – i osiągają dobre wyniki. W moim przypadku były szybsze, niż serwery DNS mojego ISP.

Namebench - ekran startowy
Ekran startowy namebench. Źródło: strona domowa programu namebench.

Poza tym, zaznaczamy globalne publicznie dostępne serwery cache’ujące oraz serwery regionalne. Można zaznaczyć sprawdzanie pod kątem cenzury i podzielenie się uzyskanymi wynikami. Lokalizacja to oczywiście Polska, query data source – możemy skorzystać z historii stron którejś z naszych przeglądarek, wyniki będą wówczas bardziej zbliżone do realnych.

Następnie uruchamiamy test i na kilka-kilkanaście minut zostawiamy komputer w spokoju. Po tym czasie otrzymamy wyniki: propozycję trzech najlepszych dla nas – zdaniem programu – serwerów DNS (kolejność ma znaczenie) oraz szczegółowe dane i wykresy. Kluczowy dla szybkości działania sieci jest oczywiście średni czas odpowiedzi z serwera DNS.

Na koniec uwaga: jeśli najszybsze serwery nie należą do naszego ISP ani nie są otwartymi, publicznymi serwerami, może się zdarzyć, że ich właściciel ograniczy za jakiś czas do nich dostęp.

 

Benchmark DNS cache – problemy.

Jakiś czas temu zainteresowałem się, głównie za sprawą prezentacji Infoblox na 9 PLNOG nt. DNS, tematem DNS cache i jego wydajności. Nie jest to zupełnie nowa sprawa, bo kiedyś otarłem się o problem wydajności DNS cache (albo raczej sprzętu, na którym działało to jako jedna z wielu usług…). Skończyło się tak, że mały i lekki dnsmasq jest za mały dla większej osiedlówki, choć nadal fajny w rozwiązaniach domowych.

Pierwsze skojarzenie z DNS to oczywiście bind, którego „wszyscy znają, wszyscy używają i nadaje się do wszystkiego”. Autorzy unbound przekonują, że to niekoniecznie dobre podejście, więc – zachęcony tym, co znalazłem w sieci – postanowiłem przetestować wydajność bind vs. unbound.

Nie ma lekko. W Debianie nie znajdziemy gotowego pakietu z narzędziem do testowania wydajności serwera DNS. W ogóle nie ma (nie znalazłem) wydajnego narzędzia do tego. Jest queryperf, dostępny w źródłach bind (do samodzielnej kompilacji), ale do wydajności mu daleko – często obciąża maszynę porównywalnie, jeśli nie bardziej, niż sam testowany program. W prezentacji (http://www.infoblox.nl/content/dam/infoblox/documents/solution-notes/infoblox-note-ib-2000-performance-test.pdf – dead link) znalazłem skrypt:

#!/b in/sh
SECS=5
INPUT=qp.forward.master.cached
SERVER=10.34.31.2
# SECS is number of seconds to run test
# INPUT is input file
# SERVER is server IP
queryperf -s $SERVER -d $INPUT -l $SECS > out1 2>&1 &
queryperf -s $SERVER -d $INPUT -l $SECS > out2 2>&1 &
queryperf -s $SERVER -d $INPUT -l $SECS > out3 2>&1 &
queryperf -s $SERVER -d $INPUT -l $SECS > out4 2>&1 &
queryperf -s $SERVER -d $INPUT -l $SECS > out5 2>&1 &
queryperf -s $SERVER -d $INPUT -l $SECS > out6 2>&1 &
wait
grep ‘Queries per’ out? | awk ‘BEGIN { sum=0;}{ sum += $5;}
END {printf(“Total: %.1f qps\n”, sum);}’


Szybkie zapytanie na kanale IRC i… jedna osoba zgłasza, że przesiadła się na unbound i jest zadowolona; sugestii co do oprogramowania testującego brak, za to pojawia się koncert życzeń: jak już to jeszcze przetestować pnds_recursor, djbdns… i może bind10, bo podobno poprawiona wydajność. Robi się tego sporo, bo i lab z paroma maszynami wysyłającymi zapytania by się przydał, i testowanych demonów większa ilość. A miało być szybkie i proste zagadnienie na 1-2h.

Do tego problem danych testowych – każdy ma u siebie nieco inną charakterystykę ruchu, wyniki mogą się różnić dość znacznie, więc skąd wziąć dane? Jasne, można benchmarkować na podstawie własnych, rzeczywistych danych i będzie to najbliższe optymalizacji w danym przypadku, ale czy wartościowe dla innych? No i na pewno nie opublikuję takiego testowego zestawu danych. Jest też problem dostosowania konfiguracji do konkretnej platformy, na której uruchamiane będzie oprogramowanie (np. ilość wątków). Domyślny konfig jest różny dla różnych demonów, przy czym domyślny debianowy dla unbound ma się nijak do maszyny wieloprocesorowej. No i przydał by się tuning samego systemu pod kątem wydajności sieci, bo default w Linuksie jest raczej słaby.

Więcej pytań, niż odpowiedzi. Stanęło na tym, że pełnego testu nie zrobiłem. Za to puściłem szybki test na jakimś małym zestawie danych (kilkanaście wpisów). W ww. skrypcie zmieniłem liczbę procesów na 4, czas na 60 sekund i testowałem na laptopie (Intel Core i5). Nie do końca optymalnie, ale cóż, lepiej, niż pojedynczy proces. Poprzestałem więc na tym pseudobenchmarku na domyślnym konfigu – zabawa w optymalizację to grubsza sprawa, jeśli ma być zrobiona porządnie. Unbound wypadł bardzo dobrze. Mimo, że działał tylko na pojedynczym rdzeniu, wypadł dwukrotnie lepiej, niż bind.

Nie ukrywam, że chętnie poznam sugestie dot. danych testowych (takich, które można opublikować) i ew. doświadczeń z benchmarkowaniem DNS (cache). Jeśli się zbiorę i zrobię benchmark, to dane i wyniki będą opublikowane. Na razie stanęło na tym, że na moich dekstopach zmieniłem bind na unbound (tak, mam lokalne cache na desktopach od jakiegoś czasu, raczej eksperyment, kiedyś napiszę na ten temat).

Retencja danych – jak logować ruch.

Jakiś czas temu pisałem o retencji danych, natomiast nigdy nie napisałem jak albo czym logować dane o ruchu sieciowym na Linuksie. Niedawno otrzymałem spam o treści „XXX posiada w swojej ofercie gotowe rozwiązanie do zbierania, przechowywania i analizowania ruchu sieciowego zgodnych z ustawą o retencji danych”. Cena dla małych ISP niewąska, bo za coś, co obsłuży ruch do 1 Gbps, składającego się z jednej sondy, jednego kolektora, softu i wdrożenia wołają dziewięć tysięcy euro.

Całość rozwiązania opiera się o netflow, który od dawna był polecany jako narzędzie do analizy ruchu i wykrywania anomalii. Skoro już padło (nie z moich ust ;-)) odważne stwierdzenie, że jest to sposób zgodny z ustawą o retencji danych, to można przedstawić zarys, jak to zrobić samemu. Tym bardziej, że część ISP nadal korzysta z jakichś mało wydajnych i logujących znacznie mniej informacji rzeźb w stylu logowanie przy pomocy iptables. Oraz – co ważne – rozwiązanie oparte o netflow zapewnia zbieranie o logowaniu ruchu z hostów za NAT (jeśli uruchomione jest na routerze robiącym NAT).

Jeśli chodzi o protokół NetFlow oraz wysyłkę i zbieranie danych, w Debianie (i zapewne większości innych dystrybucji) od dawna dostępne są narzędzia zawarte w pakiecie flow-tools. Do wysyłki służy fprobe, do odbioru flow-capture Jak widać z Wikipedii (próbki sobie tym razem daruję), dla każdego połączenia (flow), zapisywane są czas rozpoczęcia i zakończenia połączenia, typ połączenia, docelowy i źródłowy adres IP, a także porty źródłowy i docelowy. To z ciekawszych rzeczy zgodnych z ustawą. Obciążenie generowane na maszynie zbierającej nie jest duże, choć przy dużych kilkudziesięciu Mbps robi się zauważalne.

Natomiast jeśli chodzi o sFlow, to w Debianie dopiero począwszy od wersji Wheezy, jest narzędzie do zbierania sfdump zawarte w pakiecie nfdump-sflow. Ta wersja korzysta z próbkowania, czyli badany jest co któryś pakiet na interfejsie. Dzięki temu obciążenie na urządzeniu zbierającym, czyli sondzie, jest praktycznie pomijalne.

Zebrane flowy, niezależnie od protokołu zbierania, zajmują stosunkowo niewiele miejsca (automatyczna kompresja), a wykorzystać je można nie tylko na potrzeby związane z retencją danych, ale także (przede wszystkim) do wykrywania anomalii w ruchu sieciowym czy – w przypadku zbierania danych z urządzeń mających informacje związane z BGP – do planowania sieci. Widać wówczas nie tylko z których IP jest ruch, ale także AS docelowy i źródłowy.

Zdaję sobie sprawę, że powyższe to żaden rocket science i pewnie większość sieciowców kojarzy temat (choć mali ISP – niekoniecznie). Natomiast w środowisku związanym z Linuksem może być to pewna ciekawostka. Celowo nie zamieszczam przykładów konfiguracji – dokumentacja jest dobra. Gdyby były pytania lub niejasności, proszę pytać w komentarzach, postaram się odpowiedzieć.

Na koniec uwaga: IANAL, więc nie podejmuję się określenia, czy taki sposób jest zgodny z przepisami nt. retencji danych. Na pewno zebrane dane są dokładniejsze i wygodniejsze, niż logi DHCP, logi z iptables itp. Jeśli chodzi o prywatność, to zawierają dokładnie tyle, na ile pozwala i ile wymaga ustawa. Nie jest logowany sam ruch, tylko dane o nim.