Wissensdatenbank

Das Internet ist zu einem unverzichtbaren Bestandteil der heutigen Welt geworden. Vom Zugriff auf Webseiten über das Senden von E-Mails bis hin zu Online-Spielen und Videokonferenzen werden viele Aktivitäten über das Internet abgewickelt. Im Hintergrund dieser Prozesse läuft ein komplexes System. Ein wichtiger Bestandteil dieses Systems ist das Domain Name System (DNS), also das Domainnamensystem. DNS ist ein System, das Internetadressen (z. B. www.example.com) in IP-Adressen (z. B. 192.0.2.1) übersetzt. Der DNS-Cache ist ein Mechanismus, der verwendet wird, um diesen Übersetzungsprozess zu beschleunigen. In diesem Artikel werden wir detailliert untersuchen, was der DNS-Cache ist, wie er funktioniert, warum er geleert werden muss und wie der DNS-Cache in verschiedenen Betriebssystemen geleert wird.

1. Was ist DNS und wie funktioniert es?

1.1. Die grundlegende Funktion von DNS

DNS ist wie das Telefonbuch des Internets. Es wandelt Domainnamen (z. B. google.com), die sich Menschen leicht merken können, in IP-Adressen (z. B. 142.250.185.142) um, die Maschinen verstehen können. Wenn Sie auf eine Webseite zugreifen möchten, fragt Ihr Browser zunächst die DNS-Server ab, um die IP-Adresse des entsprechenden Domainnamens zu ermitteln, und verbindet sich dann über diese IP-Adresse mit der Webseite.

1.2. Der DNS-Abfrageprozess

Der DNS-Abfrageprozess, der stattfindet, wenn Sie auf eine Webseite zugreifen möchten, besteht aus den folgenden Schritten:

1. Ihr Browser prüft, ob sich die IP-Adresse des entsprechenden Domainnamens im DNS-Cache Ihres Betriebssystems befindet. Wenn ja, verbindet er sich direkt über diese IP-Adresse mit der Webseite.
2. Wenn sie sich nicht im Cache befindet, sendet Ihr Betriebssystem eine DNS-Abfrage an den konfigurierten DNS-Server (in der Regel den DNS-Server Ihres Internetdienstanbieters (ISP)).
3. Der DNS-Server prüft, ob sich die IP-Adresse des entsprechenden Domainnamens in seinem eigenen Cache befindet. Wenn ja, sendet er diese IP-Adresse an Ihren Browser zurück.
4. Wenn sie sich auch nicht im Cache des DNS-Servers befindet, fragt er die Root-DNS-Server ab. Die Root-Server geben an, auf welchem DNS-Server sich die Top-Level-Domain (TLD, z. B. .com, .org, .net) des Domainnamens befindet.
5. Der DNS-Server fragt den entsprechenden TLD-DNS-Server ab, um die Adresse des autoritativen DNS-Servers zu ermitteln.
6. Der DNS-Server fragt den autoritativen DNS-Server ab, um die IP-Adresse des entsprechenden Domainnamens zu ermitteln.
7. Der autoritative DNS-Server sendet die IP-Adresse des Domainnamens an den DNS-Server zurück.
8. Der DNS-Server sendet die IP-Adresse sowohl an Ihren Browser zurück als auch speichert sie in seinem eigenen Cache.
9. Ihr Browser verbindet sich über die IP-Adresse mit der Webseite.

Dieser Prozess mag auf den ersten Blick komplex erscheinen, ist aber ein grundlegender Mechanismus, der das reibungslose Funktionieren des Internets gewährleistet.

1.3. DNS-Eintragstypen

Es gibt verschiedene Arten von Einträgen in DNS. Die am häufigsten verwendeten Eintragstypen sind:

• A Record: Ordnet eine Domain einer IPv4-Adresse zu.
• AAAA Record: Ordnet eine Domain einer IPv6-Adresse zu.
• CNAME Record: Leitet eine Domain auf eine andere Domain um.
• MX Record: Gibt den E-Mail-Server einer Domain an.
• TXT Record: Enthält textbasierte Informationen über eine Domain.
• NS Record: Gibt die DNS-Server einer Domain an.

2. Was ist ein DNS-Cache?

2.1. Zweck und Funktion des Caches

Der DNS-Cache ist ein Mechanismus, der verwendet wird, um den DNS-Abfrageprozess zu beschleunigen. DNS-Server und Betriebssysteme speichern die IP-Adressen von zuvor abgefragten Domains für einen bestimmten Zeitraum im Cache. Auf diese Weise kann schneller eine Verbindung zur Website hergestellt werden, indem die Informationen im Cache verwendet werden, anstatt erneut eine Abfrage an die DNS-Server zu senden, wenn dieselbe Domain erneut aufgerufen werden soll.

2.2. Cache-Typen: Lokal und Remote

Es gibt zwei grundlegende Arten von DNS-Cache:

• Lokaler DNS-Cache: Der Cache, der in Ihrem Betriebssystem (Windows, macOS, Linux) oder Ihrem Browser (Chrome, Firefox, Safari) gespeichert wird.
• Remote-DNS-Cache: Der Cache, der von Ihrem Internetdienstanbieter (ISP) oder öffentlichen DNS-Servern (z. B. Google DNS, Cloudflare DNS) gespeichert wird.

2.3. TTL-Wert (Time To Live)

Jeder DNS-Eintrag hat einen TTL-Wert (Time To Live). Die TTL gibt an, wie lange ein DNS-Eintrag im Cache gespeichert werden soll. Der TTL-Wert wird in Sekunden angegeben. Wenn beispielsweise der TTL-Wert eines DNS-Eintrags 3600 Sekunden (1 Stunde) beträgt, wird dieser Eintrag 1 Stunde lang im Cache gespeichert. Nach Ablauf der TTL wird erneut eine Abfrage an die DNS-Server gesendet, um zu überprüfen, ob der DNS-Eintrag aktuell ist.

3. Warum sollte der DNS-Cache geleert werden?

3.1. Falsche oder veraltete DNS-Einträge

Manchmal kann sich die IP-Adresse einer Website ändern. Wenn in diesem Fall die alte IP-Adresse in Ihrem DNS-Cache gespeichert ist, können Probleme beim Zugriff auf die Website auftreten. Das Leeren des DNS-Cache kann dieses Problem beheben, indem sichergestellt wird, dass die aktuelle IP-Adresse abgerufen wird.

3.2. Sicherheitsrisiken und Cache Poisoning

DNS-Cache-Poisoning ist eine Situation, in der böswillige Personen falsche oder schädliche DNS-Einträge in den Cache von DNS-Servern einschleusen. In diesem Fall können Benutzer auf gefälschte Websites umgeleitet und persönliche Informationen gestohlen werden. Das regelmäßige Leeren des DNS-Cache kann dazu beitragen, diese Art von Sicherheitsrisiken zu reduzieren.

3.3. Verbindungsprobleme und Fehlermeldungen

Fehlerhafte oder beschädigte Einträge im DNS-Cache können zu Verbindungsproblemen oder Fehlermeldungen beim Zugriff auf Websites führen. Das Leeren des DNS-Cache kann helfen, diese Art von Problemen zu beheben.

4. Methoden zum Leeren des DNS-Cache

4.1. Leeren des DNS-Cache unter Windows

4.1.1. Über die Eingabeaufforderung (Command Prompt)

Der häufigste Weg, den DNS-Cache in Windows zu leeren, ist die Verwendung der Eingabeaufforderung (Command Prompt). Hier sind die schrittweisen Anweisungen:

1. Öffnen Sie die Eingabeaufforderung als Administrator. Geben Sie dazu "cmd" in das Startmenü ein, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Eingabeaufforderung und wählen Sie "Als Administrator ausführen".
2. Geben Sie den folgenden Befehl in die Eingabeaufforderung ein und drücken Sie die Eingabetaste:

   ipconfig /flushdns

3. Wenn der Befehl erfolgreich abgeschlossen wurde, sehen Sie eine Meldung "DNS-Resolver-Cache wurde erfolgreich geleert".

4.1.2. Über PowerShell

PowerShell kann auch verwendet werden, um den DNS-Cache zu leeren. Hier sind die schrittweisen Anweisungen:

1. Öffnen Sie PowerShell als Administrator. Geben Sie dazu "powershell" in das Startmenü ein, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf PowerShell und wählen Sie "Als Administrator ausführen".
2. Geben Sie den folgenden Befehl in PowerShell ein und drücken Sie die Eingabetaste:

   Clear-DnsClientCache

3. Wenn der Befehl erfolgreich abgeschlossen wurde, sehen Sie möglicherweise keine Meldung.

4.2. DNS-Cache in macOS leeren

Der Befehl zum Leeren des DNS-Cache in macOS variiert je nach macOS-Version. Nachfolgend sind die Befehle für verschiedene macOS-Versionen aufgeführt:

4.2.1. macOS Sierra (10.12) und neuer

1. Öffnen Sie die Terminal-Anwendung.
2. Geben Sie den folgenden Befehl ein und drücken Sie die Eingabetaste:

   sudo dscacheutil -flushcache; sudo killall -HUP mDNSResponder

3. Geben Sie Ihr Passwort ein und drücken Sie die Eingabetaste.

4.2.2. macOS Yosemite (10.10) und El Capitan (10.11)

1. Öffnen Sie die Terminal-Anwendung.
2. Geben Sie den folgenden Befehl ein und drücken Sie die Eingabetaste:

   sudo discoveryutil mdnsflushcache; sudo discoveryutil udnsflushcaches

3. Geben Sie Ihr Passwort ein und drücken Sie die Eingabetaste.

4.2.3. macOS Mavericks (10.9)

1. Öffnen Sie die Terminal-Anwendung.
2. Geben Sie den folgenden Befehl ein und drücken Sie die Eingabetaste:

   sudo dscacheutil -flushcache; sudo killall -HUP mDNSResponder

3. Geben Sie Ihr Passwort ein und drücken Sie die Eingabetaste.

4.2.4. macOS Lion (10.7) und Mountain Lion (10.8)

1. Öffnen Sie die Terminal-Anwendung.
2. Geben Sie den folgenden Befehl ein und drücken Sie die Eingabetaste:

   sudo killall -HUP mDNSResponder

3. Geben Sie Ihr Passwort ein und drücken Sie die Eingabetaste.

4.3. DNS-Cache in Linux leeren

Die Methode zum Leeren des DNS-Cache in Linux hängt vom verwendeten DNS-Resolver ab. Die am häufigsten verwendeten DNS-Resolver sind:

• systemd-resolved: Wird standardmäßig in den meisten modernen Linux-Distributionen verwendet.
• nscd (Name Service Cache Daemon): Wird häufig in älteren Systemen verwendet.
• dnsmasq: Wird oft in lokalen Netzwerken als DNS- und DHCP-Server verwendet.

4.3.1. Verwendung von systemd-resolved

1. Öffnen Sie die Terminalanwendung.
2. Geben Sie den folgenden Befehl ein und drücken Sie die Eingabetaste:

   sudo systemd-resolve --flush-caches

3. Geben Sie bei Bedarf Ihr Passwort ein und drücken Sie die Eingabetaste.

4.3.2. Verwendung von nscd

1. Öffnen Sie die Terminalanwendung.
2. Geben Sie den folgenden Befehl ein und drücken Sie die Eingabetaste:

   sudo service nscd restart

   Oder:

   sudo /etc/init.d/nscd restart

3. Geben Sie bei Bedarf Ihr Passwort ein und drücken Sie die Eingabetaste.

4.3.3. Verwendung von dnsmasq

1. Öffnen Sie die Terminalanwendung.
2. Geben Sie den folgenden Befehl ein und drücken Sie die Eingabetaste:

   sudo service dnsmasq restart

   Oder:

   sudo /etc/init.d/dnsmasq restart

3. Geben Sie bei Bedarf Ihr Passwort ein und drücken Sie die Eingabetaste.

4.4. DNS-Cache im Browser leeren

Einige Browser speichern auch ihre eigenen DNS-Caches. Um den DNS-Cache Ihres Browsers zu leeren, können Sie die folgenden Schritte ausführen:

4.4.1. Google Chrome

1. Geben Sie "chrome://net-internals/#dns" in die Chrome-Adressleiste ein und drücken Sie die Eingabetaste.
2. Klicken Sie auf die Schaltfläche "Clear host cache".

4.4.2. Mozilla Firefox

Firefox hat keinen eigenen DNS-Cache-Mechanismus. Er verwendet normalerweise den DNS-Cache des Betriebssystems.

4.4.3. Microsoft Edge

1. Geben Sie "edge://net-internals/#dns" in die Edge-Adressleiste ein und drücken Sie die Eingabetaste.
2. Klicken Sie auf die Schaltfläche "Clear host cache".

5. DNS-Server ändern

5.1. Warum sollten DNS-Server geändert werden?

Standardmäßig verwenden Sie die DNS-Server Ihres Internetdienstanbieters (ISP). Die DNS-Server Ihres ISPs sind jedoch möglicherweise langsam oder unzuverlässig. Sie können Ihre Internetnutzung verbessern, indem Sie schnellere und zuverlässigere DNS-Server verwenden. Darüber hinaus bieten einige DNS-Server zusätzliche Sicherheitsfunktionen und können den Zugriff auf schädliche Websites blockieren.

5.2. Beliebte DNS-Server

Einige der beliebtesten DNS-Server sind:

• Google Public DNS: 8.8.8.8 und 8.8.4.4
• Cloudflare DNS: 1.1.1.1 und 1.0.0.1
• OpenDNS: 208.67.222.222 und 208.67.220.220

5.3. Schritte zum Ändern der DNS-Server

5.3.1. Ändern der DNS-Server in Windows

1. Öffnen Sie die Systemsteuerung.
2. Klicken Sie auf "Netzwerk und Internet".
3. Klicken Sie auf "Netzwerk- und Freigabecenter".
4. Klicken Sie auf "Adaptereinstellungen ändern".
5. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Ihre aktive Netzwerkverbindung (Ethernet oder Wi-Fi) und wählen Sie "Eigenschaften".
6. Wählen Sie "Internetprotokoll Version 4 (TCP/IPv4)" und klicken Sie auf die Schaltfläche "Eigenschaften".
7. Aktivieren Sie die Option "Folgende DNS-Serveradressen verwenden".
8. Geben Sie im Feld "Bevorzugter DNS-Server" und "Alternativer DNS-Server" die Adressen Ihrer bevorzugten DNS-Server ein. Zum Beispiel können Sie für Google Public DNS die Adressen 8.8.8.8 und 8.8.4.4 eingeben.
9. Klicken Sie auf die Schaltfläche "OK".
10. Wiederholen Sie die gleichen Schritte für "Internetprotokoll Version 6 (TCP/IPv6)".

5.3.2. DNS-Server unter macOS ändern

1. Wählen Sie im Apple-Menü "Systemeinstellungen".
2. Klicken Sie auf "Netzwerk".
3. Wählen Sie Ihre aktive Netzwerkverbindung (Ethernet oder Wi-Fi).
4. Klicken Sie auf die Schaltfläche "Weitere Optionen".
5. Wählen Sie den Tab "DNS".
6. Klicken Sie auf die Schaltfläche "-", um die vorhandenen DNS-Server zu löschen.
7. Klicken Sie auf die Schaltfläche "+", um neue DNS-Server hinzuzufügen, und geben Sie die Adressen Ihrer bevorzugten DNS-Server ein. Zum Beispiel können Sie für Google Public DNS die Adressen 8.8.8.8 und 8.8.4.4 eingeben.
8. Klicken Sie auf die Schaltfläche "OK".
9. Klicken Sie auf die Schaltfläche "Anwenden".

5.3.3. DNS-Server unter Linux ändern

Die Methode zum Ändern der DNS-Server unter Linux hängt vom verwendeten Netzwerkmanager ab. Die am häufigsten verwendeten Netzwerkmanager sind:

• NetworkManager: Wird standardmäßig in den meisten Desktop-Linux-Distributionen verwendet.
• systemd-networkd: Wird häufig in Serversystemen verwendet.

Wenn Sie NetworkManager verwenden, können Sie die folgenden Schritte ausführen:

1. Klicken Sie auf das Netzwerkmanager-Symbol.
2. Wählen Sie Ihre aktive Netzwerkverbindung (Ethernet oder Wi-Fi).
3. Klicken Sie auf "Einstellungen bearbeiten" oder eine ähnliche Option.
4. Wählen Sie den Tab "IPv4-Einstellungen" oder "IPv6-Einstellungen".
5. Geben Sie im Feld "DNS" die Adressen Ihrer bevorzugten DNS-Server durch Kommas getrennt ein. Zum Beispiel können Sie für Google Public DNS die Adressen 8.8.8.8, 8.8.4.4 eingeben.
6. Klicken Sie auf die Schaltfläche "Speichern".

Wenn Sie systemd-networkd verwenden, müssen Sie die Netzwerkkonfigurationsdatei bearbeiten. Diese Datei befindet sich normalerweise im Verzeichnis `/etc/systemd/network/`. Nachdem Sie die Datei bearbeitet haben, müssen Sie den Netzwerkdienst neu starten.

6. Beispiele aus dem echten Leben und Fallstudien

6.1. Situation, in der eine Website nicht erreichbar ist

Ein Benutzer erhielt ständig Fehlermeldungen, als er versuchte, auf seine Lieblingswebsite zuzugreifen. Obwohl er verschiedene Browser ausprobierte, änderte sich das Ergebnis nicht. Der Benutzer war sich sicher, dass seine Internetverbindung stabil war. Bei der Untersuchung der Ursache des Problems stellte er fest, dass der DNS-Cache nicht aktuell war. Nachdem er den DNS-Cache geleert hatte, konnte er problemlos auf die Website zugreifen.

6.2. Problem mit langsamer Internetverbindung

Ein Unternehmen stellte fest, dass seine Internetverbindung langsamer wurde und der Zugriff auf Websites lange dauerte. Der Systemadministrator überprüfte die Leistung der DNS-Server und stellte fest, dass die DNS-Server des ISPs langsam liefen. Nachdem sie auf schnellere DNS-Server wie Google Public DNS oder Cloudflare DNS umgestiegen waren, beschleunigte sich die Internetverbindung erheblich.

6.3. Fall einer Sicherheitsverletzung

Ein Benutzer stellte fest, dass er auf eine gefälschte Website umgeleitet wurde, als er versuchte, auf die Website seiner Bank zuzugreifen. Die gefälschte Website ähnelte der Website der Bank sehr, und der Benutzer gab seine Anmeldeinformationen ein. Später stellte er fest, dass unbefugte Abhebungen von seinem Bankkonto vorgenommen wurden. Die durchgeführten Untersuchungen ergaben, dass der DNS-Cache des Benutzers vergiftet und er auf die gefälschte Website umgeleitet worden war. Dieser Fall unterstreicht die Bedeutung des Leerens des DNS-Cache und der Verwendung vertrauenswürdiger DNS-Server.

7. Häufig gestellte Fragen (FAQ) zu DNS

7.1. Wie oft sollte der DNS-Cache geleert werden?

Sie müssen den DNS-Cache nicht regelmäßig leeren. Im Allgemeinen reicht es aus, den DNS-Cache zu leeren, wenn Sie Probleme beim Zugriff auf Websites haben oder nach Änderungen der IP-Adresse. Sie können den DNS-Cache jedoch ein- oder zweimal im Monat leeren, um Sicherheitsrisiken zu reduzieren.

7.2. Beschleunigt das Leeren des DNS-Cache meine Internetgeschwindigkeit?

Das Leeren des DNS-Cache erhöht Ihre Internetgeschwindigkeit nicht direkt. Wenn Sie jedoch aufgrund fehlerhafter oder veralteter Einträge im DNS-Cache Probleme beim Zugriff auf Websites haben, kann das Leeren des DNS-Cache diese Probleme beheben und Ihnen einen schnelleren Zugriff auf Websites ermöglichen.

7.3. Welche DNS-Server sollte ich verwenden?

Sie können beliebte und zuverlässige DNS-Server wie Google Public DNS (8.8.8.8 und 8.8.4.4), Cloudflare DNS (1.1.1.1 und 1.0.0.1) und OpenDNS (208.67.222.222 und 208.67.220.220) verwenden. Diese DNS-Server sind in der Regel schneller und zuverlässiger als die DNS-Server Ihres ISPs.

7.4. Was ist DNSSEC?

DNSSEC (Domain Name System Security Extensions) ist eine Reihe von Erweiterungen, die dem DNS-Protokoll eine Sicherheitsebene hinzufügen. DNSSEC gewährleistet die Integrität und Authentizität von DNS-Einträgen. Dadurch bietet es Schutz vor Angriffen wie DNS-Cache-Vergiftung.

7.5. Was ist ein DNS-Leak?

Ein DNS-Leak tritt auf, wenn Ihre DNS-Anfragen bei Verwendung eines VPN oder Proxys unverschlüsselt an Ihren ISP gesendet werden. Dies kann Ihre Privatsphäre gefährden. Durch die Durchführung von DNS-Leak-Tests können Sie überprüfen, ob Ihr VPN oder Proxy einen Schutz vor DNS-Leaks bietet.

8. Ergebnis und Zusammenfassung

Der DNS-Cache ist ein wichtiger Mechanismus, der das Interneterlebnis beschleunigt. Falsche oder veraltete DNS-Einträge können jedoch zu Sicherheitsrisiken und Verbindungsproblemen führen. Daher ist es wichtig, den DNS-Cache regelmäßig zu leeren und vertrauenswürdige DNS-Server zu verwenden. In diesem Artikel haben wir detailliert untersucht, was DNS ist, wie der DNS-Cache funktioniert, warum er geleert werden muss und wie der DNS-Cache in verschiedenen Betriebssystemen geleert wird. Ich hoffe, diese Informationen helfen Ihnen, Ihr Interneterlebnis zu verbessern.

Wichtige Punkte:

• DNS ist ein System, das Internetadressen in IP-Adressen übersetzt.
• Der DNS-Cache wird verwendet, um den DNS-Abfrageprozess zu beschleunigen.
• Der DNS-Cache kann in zwei Typen unterteilt werden: lokal (Betriebssystem, Browser) und entfernt (ISP, öffentliche DNS-Server).
• Der DNS-Cache kann zu falschen oder veralteten Einträgen, Sicherheitsrisiken und Verbindungsproblemen führen.
• Der DNS-Cache kann unter Windows, macOS und Linux mit verschiedenen Befehlen geleert werden.
• Sie können Ihr Interneterlebnis verbessern, indem Sie vertrauenswürdige DNS-Server verwenden.