本发明涉及一种基于多维度聚合的DNS代理缓存优化方法和系统，该方法包括以下步骤：1)对请求非法域名进行过滤；2)若域名合法且域名在DNS代理缓存中命中，则直接应答用户请求，结束域名查询行为；否则转步骤3)；3)DNS代理缓存将域名请求转发给缓存域名服务器，接收缓存域名服务器的应答结果并进行存储；4)将合法域名按级依次插入多级哈希表中，为各个缓存项更新查询频数和查询时间；同时将末级域名的多应答IP按{网段号：主机号列表}进行聚合存储；5)若哈希冲突，则采用线性法处理冲突；6)若哈希表满，则根据更新频数和更新时间为每个表项计算替换概率，根据最小替换概率对表项进行替换。