systemd-resolved: Linux DNS 解析服务介绍

systemd-resolved 是 Linux 系统中 systemd 套件的一部分，主要负责 网络名称解析（DNS 解析） 服务。

介绍

systemd-resolved 不仅是一个简单的 DNS 客户端，还提供了本地 DNS 缓存、DNSSEC 验证、DNS over TLS (DoT) 支持、LLMNR 与 MulticastDNS 的解析(resolver)与应答(responder)以及对多网络接口的分割 DNS（Split DNS）管理。

核心功能

本地 DNS 缓存 (Caching): 它会在本地缓存 DNS 请求的结果。当应用程序再次请求相同的域名时，它可以直接从内存中返回结果，从而减少延迟并减轻上游 DNS 服务器的负载。
本地 Stub 监听器 (Stub Listener): 默认情况下，它会监听本地回环地址 127.0.0.53 的 53 端口。/etc/resolv.conf 通常被配置为指向这个地址，从而将系统所有的 DNS 请求转发给 systemd-resolved 处理。
分割 DNS (Split DNS): 这是 systemd-resolved 的杀手级功能。它允许为不同的网络接口配置不同的 DNS 服务器。
- 场景： 当你连接 VPN 时，公司内部域名的请求会发送到 VPN 接口的 DNS，而普通互联网请求则走原本的 Wi-Fi/以太网 DNS。
支持多种解析协议:
- 传统的单播 DNS。
- LLMNR (Link-Local Multicast Name Resolution) 和 mDNS (Multicast DNS)：用于在没有 DNS 服务器的局域网内解析主机名（类似于 Windows 的网络发现或 Apple 的 Bonjour）。
- DNS over TLS (DoT): 支持加密 DNS 查询，防止隐私泄露和中间人篡改。

配置文件与工作模式

主配置文件

主要配置文件位于 /etc/systemd/resolved.conf。常见的配置项包括：

    
      
      
    
    ini
  
[Resolve]
# 全局 DNS 服务器，配置 DNS，多个使用空格分隔
DNS=8.8.8.8 1.1.1.1
# 备用 DNS
FallbackDNS=114.114.114.114
# 是否开启多播 DNS 支持 (yes/no/resolve)
MulticastDNS=yes
# 是否开启 DNS over TLS (yes/no/opportunistic)
DNSOverTLS=no
# 是否开启缓存
Cache=yes

特性	`DNS`	`FallbackDNS`
作用	主要的 DNS 服务器列表	在主要服务器失败时使用的备用 DNS 服务器列表
使用场景	始终使用，根据配置的顺序尝试解析	在主要 DNS 服务器不可达或解析失败时才使用
配置方式	可以设置一个或多个地址	同样可以设置一个或多个地址

启动服务

# 启动服务，通过解析配置文件，实时更新 /run/systemd/resolve/resolv.conf、 /run/systemd/resolve/stub-resolv.conf
systemctl start systemd-resolved.service
systemctl restart systemd-resolved.service

与 `/etc/resolv.conf` 的关系

这是用户最容易困惑的地方。systemd-resolved 提供了几种管理 /etc/resolv.conf 的模式，通过软链接（Symbolic Link）来控制：

Stub 模式 (推荐/默认): /etc/resolv.conf 指向 /run/systemd/resolve/stub-resolv.conf。
- 文件内容里 nameserver 是 127.0.0.53。
- 这是使用 systemd-resolved 缓存和高级功能的唯一方式。
Uplink 模式: /etc/resolv.conf 指向 /run/systemd/resolve/resolv.conf。
- 文件内容列出了真实的全局 DNS 服务器（如 8.8.8.8）。
- 应用程序直接查询上游 DNS，绕过 systemd-resolved 的缓存，但 systemd-resolved 仍在后台更新这个文件。
非托管模式: /etc/resolv.conf 是一个普通文件，不是软链接。
- systemd-resolved 不会修改它，你需要手动管理或用其他工具（如 NetworkManager）管理。
系统的情况

$ ls -lhart /etc/resolv.conf
lrwxrwxrwx 1 root root 39 Jan 13  2022 /etc/resolv.conf -> ../run/systemd/resolve/stub-resolv.conf

# 文件内容兼容 /etc/resolv.conf 的格式
$ cat /run/systemd/resolve/stub-resolv.conf
nameserver 127.0.0.53
options edns0 trust-ad
search localdomain

# 本地监听 53 端口，代理到 DNS 配置的地址
$ ss -lpn | grep 53
udp   UNCONN 0      0                                           127.0.0.54:53               0.0.0.0:*    users:(("systemd-resolve",pid=668,fd=16))
udp   UNCONN 0      0                                        127.0.0.53%lo:53               0.0.0.0:*    users:(("systemd-resolve",pid=668,fd=14))
tcp   LISTEN 0      4096                                        127.0.0.54:53               0.0.0.0:*    users:(("systemd-resolve",pid=668,fd=17))
tcp   LISTEN 0      4096                                     127.0.0.53%lo:53               0.0.0.0:*    users:(("systemd-resolve",pid=668,fd=15))

Linux 应用程序获取名称解析

systemd-resolved 服务
glibc 的 getaddrinfo、gethostbyname API
- 此方法通过 glibc Name Service Switch 实现
- glibc NSS 通过 nss-resolve 模块才能让 glibc NSS 使用 systemd-resolved 提供的名字解析功能
systemd-resolved 在本地 127.0.0.53 上提供的本地DNS服务器

常用管理命令 (`resolvectl`)

在较新的 systemd 版本中，管理工具是 resolvectl（旧版本为 systemd-resolve）。

resolvectl 用来解析主机名、IP 地址、域名、DNS 记录等
resolvectl 通过 systemd-resolved.service 实现相关功能

resolvectl --help ...

$ resolvectl --help
resolvectl [OPTIONS...] COMMAND ...

Send control commands to the network name resolution manager, or
resolve domain names, IPv4 and IPv6 addresses, DNS records, and services.

Commands:
  query HOSTNAME|ADDRESS...    Resolve domain names, IPv4 and IPv6 addresses
  service [[NAME] TYPE] DOMAIN Resolve service (SRV)
  openpgp EMAIL@DOMAIN...      Query OpenPGP public key
  tlsa DOMAIN[:PORT]...        Query TLS public key
  status [LINK...]             Show link and server status
  statistics                   Show resolver statistics
  reset-statistics             Reset resolver statistics
  flush-caches                 Flush all local DNS caches
  reset-server-features        Forget learnt DNS server feature levels
  dns [LINK [SERVER...]]       Get/set per-interface DNS server address
  domain [LINK [DOMAIN...]]    Get/set per-interface search domain
  default-route [LINK [BOOL]]  Get/set per-interface default route flag
  llmnr [LINK [MODE]]          Get/set per-interface LLMNR mode
  mdns [LINK [MODE]]           Get/set per-interface MulticastDNS mode
  dnsovertls [LINK [MODE]]     Get/set per-interface DNS-over-TLS mode
  dnssec [LINK [MODE]]         Get/set per-interface DNSSEC mode
  nta [LINK [DOMAIN...]]       Get/set per-interface DNSSEC NTA
  revert LINK                  Revert per-interface configuration

Options:
  -h --help                    Show this help
     --version                 Show package version
     --no-pager                Do not pipe output into a pager
  -4                           Resolve IPv4 addresses
  -6                           Resolve IPv6 addresses
  -i --interface=INTERFACE     Look on interface
  -p --protocol=PROTO|help     Look via protocol
  -t --type=TYPE|help          Query RR with DNS type
  -c --class=CLASS|help        Query RR with DNS class
     --service-address=BOOL    Resolve address for services (default: yes)
     --service-txt=BOOL        Resolve TXT records for services (default: yes)
     --cname=BOOL              Follow CNAME redirects (default: yes)
     --search=BOOL             Use search domains for single-label names
                                                              (default: yes)
     --raw[=payload|packet]    Dump the answer as binary data
     --legend=BOOL             Print headers and additional info (default: yes)

See the resolvectl(1) man page for details.

查看 DNS 状态: 显示所有接口的 DNS 服务器配置、当前的 DNS 协议支持情况等。
bash
resolvectl status
查询域名 (测试解析): 类似于 dig 或 nslookup。
bash
resolvectl query google.com
清空 DNS 缓存: 如果你修改了 DNS 记录但本地仍然解析到旧 IP，可以执行此命令。
bash
resolvectl flush-caches
查看缓存统计: 查看缓存命中率、缓存大小等。
bash
resolvectl statistics
重置服务器状态: 如果 DNS 解析卡住或状态异常。
bash
resolvectl reset-server-features
查找 SRV 服务

resolvectl service

查看 openpgp 公钥

resolvectl openpgp me@xiexianbin.cn

实操

# 查域名解析
$ resolvectl query www.xiexianbin.cn
www.xiexianbin.cn: 60.200.32.109               -- link: ens33
                   60.200.32.108               -- link: ens33
                   60.200.32.115               -- link: ens33
                   60.200.32.114               -- link: ens33
                   60.200.32.113               -- link: ens33
                   60.200.32.112               -- link: ens33
                   60.200.32.111               -- link: ens33
                   60.200.32.110               -- link: ens33
                   (www.xiexianbin.cn.w.cdngslb.com)

# 查 IP
$ resolvectl query 223.5.5.5
223.5.5.5: public1.alidns.com                  -- link: ens33

# 查 MX 记录
$ resolvectl --legend=no -t MX query xiexianbin.cn
xiexianbin.cn IN MX 10 mxw.mxhichina.com                    -- link: ens33
xiexianbin.cn IN MX 5 mxn.mxhichina.com                     -- link: ens33

# tlsa
$ resolvectl tlsa tcp fedoraproject.org:443
_443._tcp.fedoraproject.org IN TLSA 3 1 1 5441af1dc3c6df9a6bd408daea995bd1a5e328404a271a575f11b4feebd93b09
        -- Cert. usage: Domain-issued certificate
        -- Selector: SubjectPublicKeyInfo
        -- Matching type: SHA-256 -- link: ens33

为什么有人想要禁用它？

尽管 systemd-resolved 功能强大，但在某些场景下可能带来麻烦：

端口冲突： 它占用 53 端口。如果你想自己运行 dnsmasq、bind9 或 AdGuard Home，会发生冲突。
VPN 泄漏或兼容性问题： 某些老旧的 VPN 客户端可能无法正确处理 Split DNS，导致 DNS 泄漏。
习惯问题： 许多管理员习惯直接编辑 /etc/resolv.conf，发现修改被 systemd 覆盖后会感到困扰。

如何禁用？

如果你决定不使用它，可以按照以下步骤操作（以 Ubuntu 为例）：

    
    bash
  
# 1. 停止并禁用服务
sudo systemctl stop systemd-resolved
sudo systemctl disable systemd-resolved

# 2. 删除指向 systemd 的软链接
sudo rm /etc/resolv.conf

# 3. 创建一个新的 resolv.conf 并填入 DNS
echo "nameserver 8.8.8.8" | sudo tee /etc/resolv.conf

扩展

localhost 不会路由到网络上
不包含 . 的名称，使用 LLMNR 协议路由到所有支持 IP 多播的本地接口
.local 后缀的名称，使用多播 DNS(MulticastDNS)协议路由到所有支持 IP 多播的本地接口
_gateway 路由到默认网关（多网关到字典序第一个）

F&Q

systemd resolved First DNS resolve takes 20s

systemd-resolved[]: Failed to add DNS server address

journalctl -u systemd-resolved 出现如上错误日志
原因：/etc/systemd/resolved.conf 中 DNS 字段配置异常导致，注意多个 DNS 使用空格分隔

总结

systemd-resolved 是现代 Linux 发行版（如 Ubuntu 18.04+, Fedora 等）网络栈的重要组成部分。它通过统一管理 DNS 请求，提供了更好的性能（缓存）和灵活性（针对不同接口的 DNS 配置）。对于大多数普通用户和服务器管理员，保留其默认设置是最佳选择；但对于需要精细控制 DNS 流量的高级用户，理解其工作原理（尤其是与 /etc/resolv.conf 的关系）至关重要。