计算机网络学习随笔记(HTTPDNS协议)

传统 DNS 存在哪些问题?

  1. 域名缓存问题 :它可以在本地做一个缓存,也就是说,不是每一个请求,它都会去访问权威 DNS 服务器,而是访问过一次就把结果缓存到自己本地,当其他人来问的时候,直接就返回这个缓存数据。这就相当于导游去过一个饭店,自己脑子记住了地址,当有一个游客问的时候,他就凭记忆回答了,不用再去查地址簿。这样经常存在的一个问题是,人家那个饭店明明都已经搬了,结果作为导游,他并没有刷新这个缓存,结果你辛辛苦苦到了这个地点,发现饭店已经变成了服装店。

  2. 域名转发问题 :缓存问题还是说本地域名解析服务,还是会去权威 DNS 服务器中查找,只不过不是每次都要查找。可以说这还是大导游、大中介。还有一些小导游、小中介,有了请求之后,直接转发给其他运营商去做解析,自己只是外包了出去。如果是 A 运营商的客户,访问自己运营商的 DNS 服务器,就没啥问题。但是 A 运营商偷懒,将解析的请求转发给 B 运营商,B 运营商去权威 DNS 服务器查询的话,权威服务器会误认为,你是 B 运营商的,那就返回给你一个在 B 运营商的网站地址吧,结果客户的每次访问都要跨运营商,速度就会很慢。

  3. 出口 NAT 问题:很多机房都会配置NAT,也即网络地址转换,使得从这个网关出去的包,都换成新的 IP 地址,当然请求返回的时候,在这个网关,再将 IP 地址转换回去。但是一旦做了网络地址的转换,权威的 DNS 服务器,就没办法通过这个地址,来判断客户到底是来自哪个运营商,而且极有可能因为转换过后的地址,误判运营商,导致跨运营商的访问。

  4. 域名更新问题:本地 DNS 服务器是由不同地区、不同运营商独立部署的。对域名解析缓存的处理上,实现策略也有区别,有的会偷懒,忽略域名解析结果的 TTL 时间限制,在权威 DNS 服务器解析变更的时候,解析结果在全网生效的周期非常漫长。但是有的时候,在 DNS 的切换中,场景对生效时间要求比较高。

  5. 解析延迟问题:DNS 的查询过程需要递归遍历多个 DNS 服务器,才能获得最终的解析结果,这会带来一定的时延,甚至会解析超时。


HTTPDNS 的工作模式:

HTTPNDS 其实就是,不走传统的 DNS 解析,而是自己搭建基于 HTTP 协议的 DNS 服务器集群,分布在多个地点和多个运营商。当客户端需要 DNS 解析的时候,直接通过 HTTP 协议进行请求这个服务器集群,得到就近的地址。

这就相当于每家基于 HTTP 协议,自己实现自己的域名解析,自己做一个自己的地址簿,而不使用统一 的地址簿。但是默认的域名解析都是走 DNS 的,因而使用 HTTPDNS 需要绕过默认的 DNS 路径,就不能使用默认的客户端。使用 HTTPDNS 的,往往是手机应用,需要在手机端嵌入支持 HTTPDNS 的客户端 SDK。

  1. 在客户端的 SDK 里动态请求服务端,获取 HTTPDNS 服务器的 IP 列表,缓存到本地。随着不断地解析域名,SDK 也会在本地缓存 DNS 域名解析的结果。
  2. 当手机应用要访问一个地址的时候,首先看是否有本地的缓存,如果有就直接返回。这个缓存和本地 DNS 的缓存不一样的是,这个是手机应用自己做的,而非整个运营商统一做的。如何更新、何时更新, 手机应用的客户端可以和服务器协调来做这件事情。
  3. 如果本地没有,就需要请求 HTTPDNS 的服务器,在本地 HTTPDNS 服务器的 IP 列表中,选择一个发 出 HTTP 的请求,会返回一个要访问的网站的 IP 列表。
  4. 手机客户端自然知道手机在哪个运营商、哪个地址。由于是直接的 HTTP 通信,HTTPDNS 服务器能够 准确知道这些信息,因而可以做精准的全局负载均衡。

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