3.8 DNS-Fehler systematisch analysieren

DNS kann unter anderem folgende Informationen bereitstellen:

Beispiel

app.example.intern
  → CNAME proxy.example.intern
    → A 192.0.2.20
    → AAAA 2001:db8:20::20

Die Anwendung kann am Ende IPv4 oder IPv6 verwenden. Daher müssen alle beteiligten Records und der tatsächlich gewählte Zielendpunkt berücksichtigt werden.

• Name kann nicht aufgelöst werden,
• IP-Adresse funktioniert, Name jedoch nicht,
• falsche IP-Adresse wird zurückgegeben,
• interne Namen funktionieren nur im Firmennetz,
• Auflösung funktioniert ohne VPN, aber nicht mit VPN,
• Auflösung funktioniert mit VPN, aber nicht ohne VPN,
• einzelne Clients erhalten andere Antworten,
• Antwort wechselt zwischen alten und neuen Adressen,
• IPv4 funktioniert, IPv6-Verbindung schlägt fehl,
• Reverse-Auflösung fehlt,
• DNS-Abfragen laufen in ein Timeout,
• Antwort lautet NXDOMAIN, SERVFAIL oder REFUSED,
• Suchsuffix erzeugt einen falschen vollständigen Namen,
• Anwendung verwendet trotz erfolgreicher manueller Abfrage eine alte Adresse,
• Browser und Terminal liefern unterschiedliche Ergebnisse,
• nur bestimmte Recordtypen schlagen fehl,
• DNSSEC-validierende Resolver lehnen eine Zone ab,
• ein nicht vorgesehener DNS-Server wird verwendet,
• lokale Hosts-Datei überschreibt die DNS-Antwort.

Zusätzlich sollte geprüft werden:

• IPv4- und IPv6-Konnektivität zum Resolver,
• Proxy- und VPN-Konfiguration,
• lokale Hosts-Datei,
• Browserfunktionen wie DNS over HTTPS,
• DNS-Cache,
• zuständige Zone und autoritative Server.

Client
  → rekursiver Resolver
    → Root-Nameserver
      → TLD-Nameserver
        → autoritativer Nameserver
          → rekursiver Resolver
            → Client

Für interne Zonen kann der Ablauf anders sein:

Client
  → interner Resolver
    → interne autoritative Zone
      → Client

Oder über einen Conditional Forwarder:

Client
  → lokaler Resolver
    → bedingte Weiterleitung für partner.example
      → Resolver des Partners
        → autoritative Antwort

Caches können den vollständigen Ablauf verkürzen. Eine vorhandene Cacheantwort muss nicht jedes Mal erneut beim autoritativen Server abgefragt werden.

Ein DNS-Server kann abhängig von Produkt und Konfiguration mehrere Rollen übernehmen.

Wichtige Diagnosefrage

Ist die falsche Antwort bereits auf dem autoritativen Server vorhanden
oder entsteht sie erst durch Cache, Weiterleitung oder Clientkonfiguration?

DNS verwendet grundsätzlich:

Wichtig

Eine Firewallregel, die nur UDP 53 erlaubt, kann DNS teilweise funktionieren lassen und bei bestimmten Antworten dennoch Fehler verursachen.

Mögliche Ursachen für den Wechsel zu TCP:

• Antwort ist für den verwendeten UDP-Transport zu groß,
• Antwort wurde als gekürzt markiert,
• DNSSEC vergrößert die Antwort,
• Anwendung oder Resolver verwendet von Anfang an TCP,
• Zonentransfer wird durchgeführt.

DNS-Server je Schnittstelle

[RO] Get-DnsClientServerAddress |
    Format-Table InterfaceAlias,
                 InterfaceIndex,
                 AddressFamily,
                 ServerAddresses

DNS-Clientkonfiguration

[RO] Get-DnsClient |
    Format-Table InterfaceAlias,
                 InterfaceIndex,
                 ConnectionSpecificSuffix,
                 RegisterThisConnectionsAddress,
                 UseSuffixWhenRegistering

Vollständige IP-Konfiguration

[RO][SENS] ipconfig /all

Zu prüfen sind:

• DNS-Server,
• verbindungsspezifisches DNS-Suffix,
• primäres DNS-Suffix,
• DNS-Suffixsuchliste,
• Schnittstellenreihenfolge,
• VPN-Adapter,
• virtuelle Adapter.

DNS-over-HTTPS-Konfiguration

Je nach Windows-Version:

[RO] Get-DnsClientDohServerAddress

Das Cmdlet kann abhängig von Windows-Version und installiertem PowerShell-Modul nicht verfügbar sein.

Standardabfrage

[TEST] Resolve-DnsName app.example.intern

A-Record

[TEST] Resolve-DnsName app.example.intern -Type A

AAAA-Record

[TEST] Resolve-DnsName app.example.intern -Type AAAA

CNAME

[TEST] Resolve-DnsName app.example.intern -Type CNAME

MX

[TEST] Resolve-DnsName example.com -Type MX

SRV

[TEST] Resolve-DnsName `
    _ldap._tcp.example.intern `
    -Type SRV

PTR beziehungsweise Reverse DNS

[TEST] Resolve-DnsName 192.0.2.20 -Type PTR

Bestimmten DNS-Server abfragen

[TEST] Resolve-DnsName `
    app.example.intern `
    -Type A `
    -Server 192.0.2.53

Nur DNS verwenden und zusätzliche lokale Namensauflösungsmechanismen vermeiden

[TEST] Resolve-DnsName `
    app.example.intern `
    -Type A `
    -DnsOnly

TCP erzwingen

[TEST] Resolve-DnsName `
    app.example.intern `
    -Type A `
    -TcpOnly

Mit -TcpOnly kann geprüft werden, ob DNS über TCP 53 funktioniert.

Einfache Abfrage

[TEST] nslookup app.example.intern

Bestimmten Server abfragen

[TEST] nslookup app.example.intern 192.0.2.53

Bestimmten Recordtyp abfragen

[TEST] nslookup -type=AAAA app.example.intern 192.0.2.53

[TEST] nslookup -type=MX example.com 192.0.2.53

Reverse DNS

[TEST] nslookup 192.0.2.20 192.0.2.53

nslookup ist weit verbreitet, bildet aber nicht zwingend denselben Auflösungsweg ab wie eine Anwendung oder der native Systemresolver. Für eine vollständige Analyse sollten zusätzlich die betriebssystemspezifischen Werkzeuge verwendet werden.

systemd-resolved

[RO] resolvectl status

Bestimmte Schnittstelle:

[RO] resolvectl status eth0

Zu prüfen sind:

• aktueller DNS-Server,
• konfigurierte DNS-Server,
• DNS-Domänen,
• Default-Route für DNS,
• DNSSEC-Einstellung,
• DNS-over-TLS-Einstellung,
• schnittstellenbezogene Resolver.

Resolverdatei

[RO] cat /etc/resolv.conf

Prüfen, ob es sich um einen symbolischen Link handelt:

[RO] ls -l /etc/resolv.conf

Beispiel:

nameserver 127.0.0.53
search example.intern
options edns0 trust-ad

127.0.0.53 kann auf den lokalen Stub Resolver von systemd-resolved verweisen. Der tatsächlich verwendete Upstream-DNS-Server muss dann mit resolvectl status bestimmt werden.

NetworkManager

[RO][SENS] nmcli device show |
    grep -E 'GENERAL.DEVICE|IP4.DNS|IP6.DNS|IP4.DOMAIN|IP6.DOMAIN'

Systemresolver verwenden

[TEST] resolvectl query app.example.intern

Bestimmten Recordtyp abfragen

[TEST] resolvectl query \
    --type=A \
    app.example.intern

[TEST] resolvectl query \
    --type=AAAA \
    app.example.intern

Bestimmte Schnittstelle verwenden

[TEST] resolvectl query \
    --interface=eth0 \
    app.example.intern

Resolverstatistik

[RO] resolvectl statistics

Serverfunktionen zurücksetzen beziehungsweise Cache leeren

Diese Befehle verändern den Resolverzustand und gehören nicht zur ersten Analyse:

[PRIV][CHANGE] sudo resolvectl reset-statistics

[PRIV][CHANGE] sudo resolvectl flush-caches

Vor dem Leeren sollte die vorhandene Antwort dokumentiert werden.

dig ist nicht auf jedem System standardmäßig installiert.

A- und AAAA-Abfrage

[TEST] dig app.example.intern A

[TEST] dig app.example.intern AAAA

Bestimmten Resolver abfragen

[TEST] dig @192.0.2.53 app.example.intern A

Kurze Ausgabe

[TEST] dig +short @192.0.2.53 app.example.intern A

Vollständige Antwort mit Kommentaren

[TEST] dig @192.0.2.53 app.example.intern A

TCP verwenden

[TEST] dig +tcp @192.0.2.53 app.example.intern A

DNSSEC-Daten anfordern

[TEST] dig +dnssec @192.0.2.53 example.com A

Autoritative Nameserver einer Zone

[TEST] dig @192.0.2.53 example.intern NS

SOA-Record

[TEST] dig @192.0.2.53 example.intern SOA

Reverse-Auflösung

[TEST] dig -x 192.0.2.20 @192.0.2.53

Delegationsweg verfolgen

[TEST] dig +trace example.com

dig +trace befragt die DNS-Hierarchie schrittweise selbst. Es entspricht nicht dem normalen rekursiven Weg über den konfigurierten Resolver und kann durch Firewalls oder interne Zonen eingeschränkt sein.

Beispielstruktur:

;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 12345
;; flags: qr rd ra
;; QUESTION SECTION:
;app.example.intern.       IN A

;; ANSWER SECTION:
app.example.intern. 300    IN A 192.0.2.20

;; Query time: 12 msec
;; SERVER: 192.0.2.53#53
;; WHEN: ...
;; MSG SIZE  rcvd: ...

Das ad-Flag muss im Zusammenhang mit dem befragten validierenden Resolver bewertet werden. Es beweist nicht, dass der lokale Client selbst die gesamte DNSSEC-Kette validiert hat.

Aktuelle Resolverkonfiguration

[RO][SENS] scutil --dns

macOS kann mehrere Resolverkonfigurationen parallel besitzen, beispielsweise für:

• allgemeine Anfragen,
• VPN-Domänen,
• bestimmte Suchdomänen,
• Multicast DNS,
• schnittstellenbezogene Namensräume.

DNS-Server eines Netzwerkdienstes

[RO] networksetup -getdnsservers "Wi-Fi"

Suchdomänen

[RO] networksetup -getsearchdomains "Wi-Fi"

IP-Konfiguration

[RO] networksetup -getinfo "Wi-Fi"

Der tatsächliche Netzwerkdienst muss vorher bestimmt werden:

[RO] networksetup -listallnetworkservices

Hosts-Auflösung über Systemmechanismen

[TEST] dscacheutil -q host -a name app.example.intern

Dieser Test bildet den macOS-Systemresolver besser ab als eine direkte Abfrage eines einzelnen DNS-Servers mit dig.

dig sendet eine direkte DNS-Abfrage. Eine Anwendung kann dagegen weitere Mechanismen verwenden:

• Systemresolver,
• lokale Hosts-Datei,
• DNS-Cache des Betriebssystems,
• eigener Anwendungscache,
• Browsercache,
• DNS over HTTPS,
• VPN-spezifischer Resolver,
• Multicast DNS,
• Suchsuffixe,
• Proxy,
• Sicherheitssoftware,
• andere Reihenfolge von IPv4 und IPv6.

Beispiel

dig @192.0.2.53 app.example.intern
→ 192.0.2.20

Browser
→ verwendet eigenen DoH-Resolver
→ erhält keine interne Adresse

Deshalb sollten mindestens zwei Ebenen geprüft werden:

1. direkte DNS-Serverantwort,
2. tatsächliche Auflösung über das Betriebssystem beziehungsweise die Anwendung.

Ein Eintrag in der Hosts-Datei kann DNS für den betreffenden Namen übersteuern.

Windows

[RO][PRIV][SENS] Get-Content `
    "$env:SystemRoot\System32\drivers\etc\hosts"

Nicht auskommentierte Zeilen anzeigen:

[RO][PRIV][SENS] Get-Content `
    "$env:SystemRoot\System32\drivers\etc\hosts" |
    Where-Object {
        $_.Trim() -and
        -not $_.Trim().StartsWith('#')
    }

Linux

[RO][SENS] cat /etc/hosts

macOS

[RO][SENS] cat /etc/hosts

Typische Probleme

• veraltete Testadresse,
• falscher Hostname,
• Eintrag wurde von Software ergänzt,
• IPv4- und IPv6-Einträge widersprechen sich,
• Eintrag existiert nur auf einem Client,
• Eintrag besitzt unsichtbare Formatierungsfehler.

Hosts-Dateien dürfen nicht vorschnell geändert werden. Zuerst müssen Ursprung, Zweck und Konfigurationsmanagement geklärt werden.

Ein nicht vollständig qualifizierter Name kann durch eine Suchdomäne ergänzt werden.

Eingabe:

app

Suchdomäne:

example.intern

Mögliche Anfrage:

app.example.intern

Bei mehreren Suchdomänen können mehrere Abfragen entstehen:

app.berlin.example.intern
app.example.intern
app

Prüfung unter Windows

[RO] Get-DnsClient |
    Select-Object InterfaceAlias,
                  ConnectionSpecificSuffix

Zusätzlich:

[RO][SENS] ipconfig /all

Linux

[RO] resolvectl status

[RO] cat /etc/resolv.conf

macOS

[RO][SENS] scutil --dns

Sicherer Vergleich

Kurzname:
app

Vollqualifizierter Name:
app.example.intern.

Der abschließende Punkt kennzeichnet in DNS-Werkzeugen einen absoluten Namen und verhindert dort normalerweise die Ergänzung eines Suchsuffixes.

Wichtige Unterscheidung

NXDOMAIN:
Der Name existiert laut DNS-Antwort nicht.

NOERROR ohne A-Record:
Der Name kann existieren, besitzt aber keinen A-Record.

SERVFAIL kann unter anderem entstehen durch:

• DNSSEC-Validierungsfehler,
• nicht erreichbaren autoritativen Server,
• fehlerhafte Delegation,
• Timeout bei Weiterleitung,
• Serverfehler,
• beschädigte Zone,
• fehlende Erreichbarkeit über TCP,
• Schleife zwischen Forwardern.

A-Record abfragen

[TEST] dig @192.0.2.53 app.example.intern A

Mögliche Ergebnisse:

Fall 1 – Name existiert nicht

status: NXDOMAIN

Fall 2 – Name existiert, besitzt aber keinen A-Record

status: NOERROR
ANSWER: 0

Im Authority-Bereich kann ein SOA-Record erscheinen.

Fall 3 – Name besitzt nur AAAA

[TEST] dig @192.0.2.53 app.example.intern AAAA

liefert eine IPv6-Adresse.

Diese Unterscheidung ist wichtig, weil das Anlegen eines A-Records bei einem vollständig falschen Namen eine andere Maßnahme wäre als das Ergänzen eines fehlenden Recordtyps.

Direkte Abfrage

[TEST] dig @192.0.2.53 app.example.intern CNAME

Vollständige Auflösung

[TEST] dig @192.0.2.53 app.example.intern A

Mögliche Kette:

app.example.intern
  → CNAME proxy.example.intern
    → CNAME proxy-berlin.example.net
      → A 192.0.2.20

Zu prüfen sind:

• existiert jedes Ziel der Kette?
• besitzt das letzte Ziel einen passenden A- oder AAAA-Record?
• verweist ein CNAME auf sich selbst?
• existiert eine Schleife?
• überschreitet die Kette Grenzen zwischen internen und externen Zonen?
• stimmt die TTL der beteiligten Records?
• passt das TLS-Zertifikat weiterhin zum ursprünglich verwendeten Namen?

Der erfolgreiche Abschluss der DNS-Kette beweist noch nicht, dass die Anwendung oder das Zertifikat korrekt ist.

Bei Split DNS liefert derselbe Name abhängig vom verwendeten Resolver oder Standort unterschiedliche Antworten.

Interner Resolver

app.example.com
→ 192.0.2.20

Öffentlicher Resolver

app.example.com
→ 203.0.113.20

Dies kann beabsichtigt sein.

Vergleichsabfragen

[TEST] dig @192.0.2.53 app.example.com A

[TEST] dig @ÖFFENTLICHER-RESOLVER app.example.com A

Ein öffentlicher Resolver darf nur verwendet werden, wenn dies nach Unternehmensrichtlinie zulässig und aus dem Netz erreichbar ist.

Typische Fehler

• VPN verwendet öffentlichen statt internen Resolver,
• interne Zone fehlt auf einem Standort,
• Conditional Forwarder fehlt,
• Browser umgeht internen DNS per DoH,
• Antwort aus öffentlichem Cache wird verwendet,
• interne und externe Records wurden verwechselt.

Ein VPN kann:

• eigene DNS-Server setzen,
• nur bestimmte Domänen über interne Resolver leiten,
• alle DNS-Anfragen übernehmen,
• Suchdomänen hinzufügen,
• DNS over HTTPS blockieren oder konfigurieren,
• IPv4 und IPv6 unterschiedlich behandeln.

Prüfung vor und nach VPN-Verbindung

Windows

[RO] Get-DnsClientServerAddress

Linux

[RO] resolvectl status

macOS

[RO][SENS] scutil --dns

Ein interner DNS-Server kann korrekt eingetragen sein, aber über die aktuelle Routingtabelle nicht erreichbar sein. Deshalb muss zusätzlich die Route zum Resolver geprüft werden.

Route zum Resolver

Windows:

[RO] Find-NetRoute -RemoteIPAddress 192.0.2.53

Linux:

[RO] ip route get 192.0.2.53

macOS:

[RO] route -n get 192.0.2.53

TCP-Port 53 testen

Windows:

[TEST] Test-NetConnection 192.0.2.53 -Port 53

Linux und macOS:

[TEST] nc -vz -w 5 192.0.2.53 53

Dieser Test prüft nur TCP 53.

Tatsächliche DNS-Abfrage über UDP

[TEST] dig @192.0.2.53 app.example.intern A

Tatsächliche DNS-Abfrage über TCP

[TEST] dig +tcp @192.0.2.53 app.example.intern A

Auswertung

Das DNS-Headerflag TC bedeutet, dass eine Antwort gekürzt wurde.

Vereinfachter Ablauf:

Client → DNS-Abfrage über UDP
Server → gekürzte Antwort mit TC=1
Client → Wiederholung über TCP
Server → vollständige Antwort über TCP

dig-Ausgabe über UDP

[TEST] dig @192.0.2.53 example.com DNSKEY

Vergleich über TCP

[TEST] dig +tcp @192.0.2.53 example.com DNSKEY

Wireshark-Display-Filter

dns.flags.truncated == 1

Mögliche Fehlerursachen:

• TCP 53 wird blockiert,
• Fragmentierung oder MTU-Problem,
• Firewall verwirft große UDP-Antworten,
• EDNS wird fehlerhaft behandelt,
• Resolver oder Middlebox arbeitet nicht standardkonform.

TTL steht für Time to Live und gibt an, wie lange ein DNS-Record gecacht werden darf.

Beispiel

app.example.intern. 300 IN A 192.0.2.20

TTL:

300 Sekunden = 5 Minuten

Nach einer Änderung können Resolver die alte Antwort bis zum Ablauf der noch vorhandenen TTL verwenden.

Wichtig

• verschiedene Resolver können unterschiedliche verbleibende TTLs besitzen,
• Anwendungen können zusätzlich eigene Caches verwenden,
• negative Antworten können ebenfalls gecacht werden,
• Browser können eigene DNS-Zustände verwalten,
• Load Balancer können mehrere Adressen liefern,
• alte Antworten müssen nicht auf allen Clients gleichzeitig verschwinden.

Vergleich zu unterschiedlichen Zeitpunkten

[TEST] dig @192.0.2.53 app.example.intern A

Zu dokumentieren:

• Antwortadresse,
• TTL,
• Server,
• Zeitpunkt,
• Antwortstatus.

Auch negative Antworten wie NXDOMAIN oder das Fehlen eines bestimmten Recordtyps können zeitweise gecacht werden.

Mögliche Situation:

09:00 Name existiert noch nicht.
09:01 Client fragt und erhält NXDOMAIN.
09:05 Record wird angelegt.
09:06 Client erhält weiterhin die gecachte negative Antwort.

Die Dauer des negativen Cachings hängt unter anderem von den Zonen- und Resolverinformationen ab.

Diagnose

• autoritativen Server direkt abfragen,
• rekursiven Resolver abfragen,
• Systemresolver abfragen,
• Antwortstatus und SOA-Informationen vergleichen,
• Zeitpunkt der Recordänderung dokumentieren.

Ein Cache sollte erst geleert werden, nachdem die ursprüngliche Antwort und deren TTL gesichert wurden.

Cache anzeigen

[RO] Get-DnsClientCache

Nach einem Namen suchen:

[RO] Get-DnsClientCache |
    Where-Object Entry -Match 'app\.example\.intern'

Klassische Anzeige

[RO] ipconfig /displaydns

Cache exportieren

[RO][FILE][SENS] Get-DnsClientCache |
    Export-Csv 'C:\Temp\dns-cache-vorher.csv' `
    -NoTypeInformation `
    -Encoding UTF8

Der Cache kann interne Namen und aufgerufene Ziele enthalten und ist daher als sensibel zu behandeln.

Das Leeren des Caches verändert den Diagnosezustand und kann eine fehlerhafte Antwort nur vorübergehend verbergen.

Windows

[PRIV][CHANGE] Clear-DnsClientCache

Alternative:

[PRIV][CHANGE] ipconfig /flushdns

Linux mit systemd-resolved

[PRIV][CHANGE] sudo resolvectl flush-caches

Andere Linux-Resolver besitzen eigene Verfahren. Es existiert kein allgemeiner Befehl für alle Linux-Systeme.

macOS

[PRIV][CHANGE] sudo dscacheutil -flushcache

Anschließend kann abhängig von macOS-Version zusätzlich ein HUP-Signal an den DNS-Responder erforderlich sein:

[PRIV][CHANGE] sudo killall -HUP mDNSResponder

Diese macOS-Befehle sollten nur nach Prüfung der eingesetzten Version und lokalen Dokumentation verwendet werden.

Vorher sichern

• aktuelle Antwort,
• TTL,
• verwendeter Resolver,
• Betriebssystemcache,
• Anwendungszustand,
• Zeitpunkt.

Zuständige Nameserver ermitteln

[TEST] dig @192.0.2.53 example.intern NS

SOA-Record prüfen

[TEST] dig @192.0.2.53 example.intern SOA

Autoritativen Server direkt abfragen

[TEST] dig @AUTORITATIVER-SERVER app.example.intern A

In der Antwort sollte bei einer autoritativen Antwort typischerweise das aa-Flag erscheinen.

Zu prüfen

• richtige Zone,
• richtiger Record,
• korrekte Adresse,
• TTL,
• Seriennummer der Zone,
• Replikationsstand,
• primärer und sekundärer Nameserver,
• Delegation,
• DNSSEC-Signaturen,
• unterschiedliche Antworten mehrerer autoritativer Server.

Wenn autoritative Server unterschiedliche Zonenversionen liefern, können Clients abhängig vom befragten Server unterschiedliche Ergebnisse erhalten.

Der SOA-Record enthält Verwaltungsinformationen einer DNS-Zone, darunter eine Seriennummer.

[TEST] dig @DNS-SERVER example.intern SOA

Mehrere autoritative Server vergleichen:

[TEST] dig @DNS-SERVER-1 example.intern SOA

[TEST] dig @DNS-SERVER-2 example.intern SOA

Mögliche Auffälligkeit

Server 1: Serial 2026073105
Server 2: Serial 2026073002

Dies kann auf eine noch nicht erfolgte oder fehlgeschlagene Zonenübertragung beziehungsweise Replikation hinweisen.

Die Bedeutung und das Format der Seriennummer werden durch die DNS-Verwaltung der jeweiligen Umgebung bestimmt. Eine höhere dezimale Darstellung ist häufig, aber nicht jede Organisation verwendet dasselbe Schema.

Eine übergeordnete Zone verweist per NS-Records auf die autoritativen Server einer untergeordneten Zone.

example.com
  → Delegation für berlin.example.com
    → ns1.berlin.example.com
    → ns2.berlin.example.com

Mögliche Fehler:

• falscher Nameserver eingetragen,
• Nameserver ist nicht erreichbar,
• Glue Record fehlt oder ist falsch,
• Child- und Parent-NS-Records unterscheiden sich,
• Firewall blockiert UDP oder TCP 53,
• DNSSEC-DS-Record passt nicht mehr,
• autoritativer Server kennt die delegierte Zone nicht,
• Schleife in der Delegation.

Öffentliche Delegation verfolgen

[TEST] dig +trace berlin.example.com

Für interne Zonen muss der interne Delegations- und Weiterleitungsweg anhand der Unternehmensarchitektur geprüft werden.

DNSSEC ermöglicht die kryptografische Prüfung von DNS-Daten. Ein Fehler in der Vertrauenskette kann dazu führen, dass validierende Resolver mit SERVFAIL antworten.

Abfrage mit DNSSEC-Daten

[TEST] dig +dnssec @192.0.2.53 example.com A

Validierung testweise durch den Resolver anfragen, aber Checking Disabled setzen

[TEST] dig +cdflag @192.0.2.53 example.com A

Wenn eine normale Abfrage SERVFAIL liefert, dieselbe Abfrage mit +cdflag aber Daten zurückgibt, ist ein DNSSEC-Validierungsproblem eine mögliche Hypothese.

Mögliche Ursachen

• abgelaufene Signatur,
• falscher DS-Record,
• Schlüsselwechsel nicht korrekt abgeschlossen,
• inkonsistente autoritative Server,
• falsche Systemzeit,
• beschädigte Vertrauenskette,
• Antwort wird auf dem Weg verändert oder abgeschnitten.

+cdflag deaktiviert nicht dauerhaft die Serverkonfiguration. Es kennzeichnet die einzelne Abfrage entsprechend. Das Ergebnis darf nur als Diagnosehinweis verwendet werden.

Bei DNS over HTTPS werden DNS-Abfragen in HTTPS-Verbindungen übertragen. Dadurch kann eine Anwendung den betriebssystemseitig konfigurierten DNS-Server umgehen.

Mögliche Auswirkungen:

• interne Zonen werden nicht gefunden,
• Unternehmensfilter greifen nicht,
• Browser liefert andere Antworten als nslookup,
• DNS-Verkehr ist im gewöhnlichen Port-53-Mitschnitt nicht sichtbar,
• Split DNS funktioniert in der Anwendung nicht,
• zentrale DNS-Protokolle enthalten die Anfrage nicht.

Prüffragen

• verwendet die Anwendung den Systemresolver?
• ist DoH durch Browser, Betriebssystem oder Richtlinie aktiviert?
• welcher DoH-Endpunkt wird verwendet?
• sollen interne Namen vom Systemresolver aufgelöst werden?
• existieren betriebliche Vorgaben für verschlüsseltes DNS?

DoH sollte nicht pauschal deaktiviert werden. Zuerst müssen Unternehmensrichtlinie, Sicherheitskonzept und tatsächlicher Auflösungsweg geprüft werden.

Alle klassischen DNS-Nachrichten

dns

Nur DNS-Anfragen

dns.flags.response == 0

Nur DNS-Antworten

dns.flags.response == 1

Bestimmter Name

dns.qry.name == "app.example.intern"

Bestimmter Recordtyp

A-Record:

dns.qry.type == 1

AAAA-Record:

dns.qry.type == 28

NXDOMAIN

dns.flags.rcode == 3

SERVFAIL

dns.flags.rcode == 2

Gekürzte Antworten

dns.flags.truncated == 1

Lange Antwortzeit

dns.time > 1

dns.time ist verfügbar, wenn Wireshark Anfrage und passende Antwort einander zuordnen konnte.

Capture-Filter für klassischen DNS-Verkehr

port 53

Nur bestimmter DNS-Server

host 192.0.2.53 and port 53

Zeitlich begrenzte Aufnahme

[TEST][PRIV][FILE][SENS] dumpcap \
  -i INTERFACE \
  -f "host 192.0.2.53 and port 53" \
  -a duration:30 \
  -w dns-diagnose.pcapng

TShark-Liveanzeige

[TEST][PRIV][SENS] tshark \
  -i INTERFACE \
  -f "host 192.0.2.53 and port 53"

Felder aus einer Datei ausgeben

[RO][SENS] tshark \
  -r dns-diagnose.pcapng \
  -Y "dns" \
  -T fields \
  -e frame.time \
  -e ip.src \
  -e ip.dst \
  -e udp.srcport \
  -e udp.dstport \
  -e dns.id \
  -e dns.flags.response \
  -e dns.flags.rcode \
  -e dns.qry.name \
  -e dns.qry.type

DNS-Aufzeichnungen können aufgerufene interne und externe Namen offenlegen und müssen gemäß Seite 2.14 geschützt werden.

Erfolgreicher Ablauf

Client → Resolver:
Query A app.example.intern

Resolver → Client:
Response NOERROR
A 192.0.2.20

Timeout

Client → Resolver:
Query A app.example.intern

Client → Resolver:
Wiederholung

Keine Antwort

NXDOMAIN

Client → Resolver:
Query A app.example.intern

Resolver → Client:
Response NXDOMAIN

TCP-Fallback

Client → Resolver über UDP:
Query

Resolver → Client:
Response, Truncated

Client → Resolver über TCP:
SYN, SYN-ACK, ACK
DNS Query

Resolver → Client über TCP:
vollständige DNS Response

Zu prüfen

• Transaktions-ID,
• Quell- und Zieladresse,
• UDP oder TCP,
• abgefragter Name,
• Recordtyp,
• Antwortstatus,
• Antwortrecords,
• TTL,
• Wiederholungen,
• Antwortdauer,
• Truncation,
• DNSSEC-Flags.

Merksatz

Name → Recordtyp → Systemresolver → konfigurierter Resolver
→ autoritativer Server → Cache → tatsächliche Anwendung

Die Platzhalter NAME, ZONE, IP, DNS-SERVER, DIENST und INTERFACE müssen durch vorher eindeutig bestimmte Werte ersetzt werden.

Ticketnummer:
Prüfzeitpunkt:
Zeitzone:
Betroffener Client:
Betriebssystem:
Benutzer:
Standort:
VLAN:
VPN aktiv:
Betroffene Anwendung:

ABFRAGE

Eingegebener Name:
Vollständig qualifizierter Name:
Recordtyp:
Erwartete Antwort:
Tatsächliche Antwort:
Exakte Fehlermeldung:

CLIENTKONFIGURATION

Schnittstelle:
IPv4-Adresse:
IPv6-Adresse:
DNS-Server IPv4:
DNS-Server IPv6:
DNS-Suchdomänen:
Lokale Hosts-Datei geprüft:
Passender Hosts-Eintrag:
DoH aktiv oder vermutet:
Proxy aktiv:
Anwendungscache:

SYSTEMRESOLVER

Verwendeter Test:
Antwortstatus:
Antwortrecords:
TTL:
CNAME-Kette:
Antwortzeit:
Verwendeter Resolver:
IPv4 oder IPv6:

DIREKTE DNS-ABFRAGE

DNS-Server:
UDP erfolgreich:
TCP erfolgreich:
A-Antwort:
AAAA-Antwort:
CNAME:
Status:
Flags:
TTL:
Query Time:

AUTORITATIVE DATEN

Zone:
Autoritative Nameserver:
Direkt abgefragter Server:
AA-Flag:
A-Record:
AAAA-Record:
CNAME:
SOA-Seriennummer:
Weitere autoritative Server:
Seriennummern identisch:
Delegation korrekt:
DNSSEC-Status:

VERGLEICH

Referenzclient:
Verwendeter Resolver:
Antwort:
TTL:
Anwendung funktioniert:
Relevante Abweichungen:

PAKETMITSCHNITT

Messpunkt:
DNS-Anfrage sichtbar:
DNS-Antwort sichtbar:
Transaktions-ID:
UDP oder TCP:
Response Code:
Truncated:
Wiederholungen:
Antwortzeit:
Capture-Datei:
Hash:

CACHE

Clientcache vor Änderung gesichert:
Resolvercache vermutet:
Negative Antwort:
Cache geleert:
Ergebnis nach Cacheleerung:

Arbeitshypothese:
Begründung:
Durchgeführter Test:
Geplante Änderung:
Freigabe:
Rückweg:
Abschlussprüfung:
Ermittelte Ursache:

Microsoft

• DNS – technische Übersicht
• Resolve-DnsName
• Get-DnsClientServerAddress
• Get-DnsClient
• Get-DnsClientCache
• Clear-DnsClientCache
• nslookup

Linux und systemd

• resolvectl
• systemd-resolved
• resolv.conf – Linux Manual Page

ISC BIND

• BIND 9 Administrator Reference Manual
• dig Manual

Apple

• Lokale Befehlsreferenzen: man scutil, man networksetup, man dscacheutil, man dig und man nslookup
• DNS-Einstellungen auf dem Mac ändern

Wireshark

• DNS Display Filter Reference
• dumpcap Manual Page
• tshark Manual Page

Standards

• RFC 1034 – Domain Names: Concepts and Facilities
• RFC 1035 – Domain Names: Implementation and Specification
• RFC 2308 – Negative Caching of DNS Queries
• RFC 6891 – Extension Mechanisms for DNS
• RFC 7766 – DNS Transport over TCP
• RFC 7858 – DNS over TLS
• RFC 8484 – DNS over HTTPS

DNS-Verwaltungsbefehle und Serverprotokolle unterscheiden sich je nach Produkt. Änderungen an Zonen, Delegationen, Forwardern, DNSSEC oder Resolverrichtlinien dürfen nur anhand der Dokumentation des tatsächlich eingesetzten DNS-Systems vorgenommen werden.