除了解析域名，DNS还能干吗？

Posted 2020-12-21

一个http请求，典型的执行流程是怎么样的呢？

可以看到，典型流程为：
（1）客户端请求dns-server，发起域名解析；
（2）dns-server返回域名对应的外网ip(1.2.3.4)；
（3）客户端通过外网ip(1.2.3.4)，访问反向代理；
（4）反向代理通过内网ip(192.168.x.x)，将请求分发给web-server；
（5）web-server对请求进行处理；

其中，第一个步骤，将域名转化ip的过程，发生在应用系统的外部，是通过DNS实现的。

除了域名解析，在架构设计时，还能利用DNS做一些什么事情呢？

一、用户就近访问

DNS可以实现，用户所需资源的就近访问：
（1）电信用户想要访问某一个服务器资源；
（2）浏览器向dns-server发起域名解析请求；
（3）dns-server识别出访问者是电信用户；
（4）dns-server将电信机房的nginx外网ip返回给访问者；
（5）访问者就近访问；

根据用户ip来返回最近的服务器ip，称为“智能DNS”，CDN以及多机房多活中最常用。

二、反向代理水平扩展

典型的互联网架构中，可以通过增加web-server来扩充web层的性能，但反向代理nginx仍是整个系统的唯一入口，如果系统吞吐超过nginx的性能极限，难以扩容，此时就需要dns-server来配合水平扩展。

具体做法是：在dns-server对于同一个域名可以配置多个nginx的外网ip，每次DNS解析请求，轮询返回不同的ip，这样就能实现nginx的水平扩展，这个方法叫“DNS轮询”。

三、web-server负载均衡

既然“dns轮询”可以将同一个域名的流量均匀分配到不同的nginx，那么也可以利用它来做web-server的负载均衡：
（1）架构中去掉nginx层；
（2）将多个web-server的内网ip直接改为外网ip；
（3）在dns-server将域名对应的外网ip进行轮询解析；

通过DNS来实施负载均衡有什么优缺点呢？

优点：

（1）利用第三方DNS实施，服务端架构不用动；
（2）少了一层网络请求；

不足：

（1）DNS只具备解析功能，不能保证对应外网ip的可用性，而nginx做反向代理时，与web-server之间有保活探测机制，当web-server挂掉时，能够自动迁移流量；
（2）当web-server需要扩容时，通过DNS扩容生效时间长，而nginx是服务端完全自己可控的部分，web-server扩容更实时更方便；

因为上面两个原因，架构上一般都使用高可用反向代理。

总结

架构设计中，除了域名解析，DNS还有其他用武之地：
（1）智能DNS，根据用户ip来就近访问服务器；
（2）DNS轮询，水平扩展反向代理层；
（3）利用DNS实施负载均衡；

希望大家有收获。

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