Как устранить проблему с DNS?

А вы в курсе что гугловский ДНС может не знать ip ваших внутренних сервисов?
Решение:
1. Научить гугл знать ip ваших внутренних сервисов
или более правильное решение:
2. Убрать гугловский ДНС из настроек.

В конце концов, если вы боитесь что ваш ДНС загнется, поднимите еще один... У каждого в сети как минимум 2 ДНС крутится.... А у некоторых и поболее... у меня например на текущий момент 5 внутренних.

@bk0011m абсолютно прав. Ломается всё, когда станция начинает резолвить через гугл.

Проблема в том, что интуитивно ожидается, как винда сначала будет использовать основной, и только потом вторичный.
На деле же алгоритм выбора сервера достаточно хитёр. С кэшированием всяким и оценкой времени отклика.
technet.microsoft.com/en-us/library/dd197552.aspx