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更新时间:2024-04-16 GMT+08:00
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如何配置NSCD服务实现缓存加速并提高DNS可用性?

VPC内每台ECS机器每秒最高DNS峰值为2000次,单机每秒请求DNS峰值超过阈值后,将面临限速风险,无法保证可用性SLA。

为了缓解此类情况,建议您从如下两个方面考虑:

  • 扩容ECS数量,使得DNS查询请求能够负载分摊到更多的ECS,从而降低每个ECS的DNS查询请求量。
  • ECS主机开启NSCD(Name Service Cache Daemon)服务进行缓存加速。

    NSCD服务开启情况下,会导致变更解析记录的生效时间更长。

本文主要介绍通过开启NSCD服务进行缓存加速,降低ECS的DNS查询请求数。

什么是NSCD?

NSCD(Name Service Cache Daemon)是一个系统缓存服务,用户缓存名称服务信息,例如passwd、group、hosts、services以及netgroup等,它可以提高系统查询缓存命中率,从而减少对名称服务的查询次数和流量消耗,进而加快服务响应速度。

NSCD常用Linux指令

表1 NSCD常用Linux指令

指令

说明

yum install -y nscd

安装nscd。

systemctl start nscd

启动nscd。

systemctl stop nscd

停止nscd。

systemctl restart nscd

重新启动nscd。

systemctl status nscd

查询nscd的运营状态。

nscd -g

输出生效后的各个参数选项配置情况和缓存命中率统计。

nscd -i

使指定的缓存失效,可以指定passwd、group、hosts、services、netgroup等,例如:nscd -i hosts。

cat /etc/nscd.conf

查询当前nscd配置详情。

vi /etc/nscd.conf

修改nscd配置参数。

安装NSCD

NSCD一般在Linux操作系统中默认安装的,如果不确定当前ECS是否已经安装了NSCD,可以执行以下指令检测NSCD运行状态:

systemctl status nscd#检查nscd的运行状态

如果检测结果如下,则说明没有安装nscd。

执行以下指令安装NSCD:

yum install -y nscd

再执行指令查看NSCD的运行状态,此时NSCD已经安装但是处于未启动状态。

开启NSCD

执行以下指令开启nscd服务:

systemctl start nscd

此时再执行执行查看NSCD已经处于运行状态。

  • CentOS/RedHat操作系统安装nscd指令:yum install -y nscd
  • Debian/Ubuntu操作系统安装nscd指令:apt-get install -y nscd

NSCD的默认配置文件路径在/etc/nscd.conf,可以通过执行如下指令查看NSCD配置:

cat /etc/nscd.conf

具体参数请参考表2

表2 NSCD参数配置说明

参数

说明

reload-count

跟缓存主动刷新有关,此配置参数决定了请求成功缓存主动去查询并更新缓存的次数。

paranoia

偏执模式,如果开启则NSCD会周期性的重启。

restart-interval

如果paranoia开启,此参数表示重启间隔时间。

enable-cache

开启缓存服务。

positive-time-to-live

请求成功响应缓存的生存时间。

negative-time-to-live

请求失败响应缓存的生存时间,建议设置为0,以免失败的缓存影响业务请求。

check-files

定期检查/etc/passwd、/etc/group、/etc/hosts等缓存文件的修改时间,如果文件从上次检查之后做过更改,则缓存失效。

persistent

开启时,NSCD在重启之后会保留之前的缓存内容,如果paranoia开启,建议开启此功能。

shared

用于服务NSCD数据库的内存映射与客户端共享,默认:yes。

如果想利用nscd -g指令查询缓存命中率,则shared需要设置为no。

max-db-size

NSCD缓存数据库的最大大小,单位为Byte。

  • positive-time-to-live无实际意义,TTL值以DNS查询请求返回的TTL为准。
  • shared参数值设置为no时,才能通过执行nscd -g查询缓存命中率。

NSCD缓存效果监测

NSCD关闭时拨测

  1. 在ECS上执行如下命令对53端口UDP报文进行抓包:
    tcpdump -i any udp and port 53
  2. 在NSCD的状态为关闭情况下,在ECS上执行多次如下指令,连续拨测三次。
    ping -c 1 -n www.huaweicloud.com#对域名www.huaweicloud.com发一次ping指令。
  3. 查看相应的抓包情况,能够发现53端口3次DNS请求查询,并且每次DNS请求查询都返回域名解析记录,证明DNS请求查询记录并未被缓存,ECS每次都要通过53端口发送DNS请求查询。

NSCD开启时拨测

  1. 执行启动指令将NSCD服务开启,并通过状态查询指令确定NSCD为开启状态。
  2. 在NSCD的状态为开启情况下,在ECS上执行如下指令,连续拨测6次。同时需要对ECS的53端口进行抓包。
    ping -c 1 -n www.huaweicloud.com
  3. 查看相应的抓包情况,能够发现53端口只抓到1次DNS请求查询,证明DNS请求查询命中NSCD缓存,没有通过53端口发送DNS请求查询。
  • 您在抓包的过程中会发现即使ping指令已经执行完毕,但是每隔一段时间tcpdump依旧可以查到相关域名DNS查询请求报文,这是由于NSCD的主动刷新机制导致的,属于正常现象。可以通过将reload-count参数设置为0关闭主动刷新机制。
  • 您也可以通过执行以下指令来查询缓存命中信息,在一段时间内多次执行ping指令后然后查看缓存命中情况。
    nscd -g#输出生效后的各个参数选项配置情况和缓存命中率统计等。
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