「原创」解决高可用问题的十八般武器——武器二:域名智能解析

武器二:智能域名解析。当对外统一域名提供服务时,也可以通过智能域名解析实现用户分流。用户访问域名时,需要做dns查询,这个时候,dns服务器可以判断用户来源ip返回不同的ip地址,使用场景如下:

使用场景一:当用户遍布全球时,在海外多个地方架设服务站点,通过判断用户来源ip,返回就近的服务站点给用户提供服务,可以优化网络访问速度。

使用场景二:当用户遍布全国时,在南北多个地方架设服务站点,通过判断用户来源ip,返回就近的服务站点或网速快的网络运营商站点给用户提供服务,可以优化网络访问速度。

使用该方式主要是解决网络访问速度问题,对高并发帮助不大,但是也可以起到高可用的作用,当某个ip地址不能正常访问时,智能域名解析可以返回其他正常的ip给用户访问。

每次客户端试图访问Joe的五金商店的网站时,都必须将域名www.joes-hardware.com解析为IP地址。DNS解析程序可能是客户端自己的操作系统,可能是客户端网络中的一台DNS服务器,或者是一台远距离的DNS服务器

DNS允许将几个IP地址关联到一个域中,可以配置DNS解析程序,或对其进行编程,以返回可变的IP地址。解析程序返回IP地址时所基于的原则可以很简单(轮转),也可以很复杂(比如查看几台服务器上的负载,并返回负载最轻的服务器的IP地址)

在下图中,Joe为www.joes-hardware.com运行了4台服务器。DNS服务器要决定为www.joes-hardware.com返回4个IP地址中的哪一个。最简单的DNS决策算法就是轮转


、DNS轮转

DNS轮转是最常见的重定向技术之一也是最简单的重定向技术之一。DNS轮转使用了DNS主机名解析中的一项特性,在Web服务器集群中平衡负载。这是一种单纯的负载均衡策略,没有考虑任何与客户端和服务器的相对位置,或者服务器当前负载有关的因素

我们来看看CNN.com实际上都做了些什么。我们用Unix中的工具nslookup来查找与CNN.com相关的IP地址。下面给出了结果

% nslookup www.cnn.com

Name: cnn.com

Addresses: 207.25.71.9, 207.25.71.12, 207.25.71.20, 207.25.71.22, 207.25.71.23, 207.25.71.24, 207.25.71.25, 207.25.71.26, 207.25.71.27, 207.25.71.28, 207.25.71.29, 207.25.71.30, 207.25.71.82, 207.25.71.199, 207.25.71.245, 207.25.71.246

Aliases: www.cnn.com

网站www.cnn.com实际上是20个不同的IP地址组成的集群。每个IP地址通常都意味着一台不同的物理服务器

2、多个地址及轮转地址的循环

大多数DNS客户端只会使用多地址集中的第一个地址。为了均衡负载,大多数DNS服务器都会在每次完成查询之后对地址进行轮转。这种地址轮转通常称作DNS轮转

例如,对www.crni.com进行三次连续的DNS查找可能会返回下面给出的IP地址轮转列表


第一次DNS查找时的第一个地址为207.25.71.5;第二次DNS查找时的第一个地址为207.25.71.6;第三次DNS查找时的第一个地址为207.25.71.7

3、用来平衡负载的DNS轮转

由于大多数DNS客户端只使用第一个地址,所以DNS轮转可以在多台服务器间提供负载均衡。如果DNS没有对地址进行轮转,大部分客户端就总是会将负载发送给第一台服务器

下图说明了DNS轮转循环是如何平衡负载的


Alice试图连接www.cnn.com时,会用DNS查找IP地址,得到207.25.71.5作 为第一个1P地址。在图c中,Alice连接到Web服务器207.25.71.5

Bob随后试图连接www.cnn.com时,也会用DNS查找IP地址,但由于地址列表在Alice上次请求的基础上轮转了一个位置,所以他会得到一个不同的结果。Bob得到207.25.71.6作为第一个IP地址,在图f中它连接到了这台服务器上

4、DNS缓存带来的影响

DNS对服务器的每次查询都会得到不同的服务器地址序列,所以DNS地址轮转会将负载分摊。但是这种负载均衡并不完美,因为DNS查找的结果可能会被记住,并被各种应用程序、操作系统和一些简易的子DNS服务器重用。很多Web浏览器都会对主机进行DNS查找,然后一次次地使用相同的地址,以减少DNS查找的开销,而且有些服务器也更愿意保持与同一台客户端的联系。另外,很多操作系统都会自动进行DNS查找,并将结果缓存,但并不会对地址进行轮转。因此,DNS轮转通常都不会平衡单个客户端的负载——一个客户端通常会在很长时间内连接到一台服务器上

尽管DNS没有对单个客户端的事务进行跨服务器副本的处理,但在分散多个客户端的总负荷方面它做得相当好。只要有大量具有相同需求的客户端,就可以将负载合理地分散到各个服务器上去

5、其他基于DNS的重定向算法

前面讨论了DNS是如何对每条请求进行地址列表轮转的。但是,有些增强的DNS服务器会使用其他一些技术来选择地址的顺序

a、负载均衡算法

有些DNS服务器会跟踪Web服务器上的负载,将负载最轻的Web服务器放在列表的最前面

b、邻接路由算法

Web服务器集群在地理上分散时,DNS服务器会尝试着将用户导向最近的Web 服务器

c、故障屏蔽算法

DNS服务器可以监视网络的状况,并将请求绕过出现服务中断或其他故障的 地方

通常,运行复杂服务器跟踪算法的DNS服务器就是在内容提供者控制之下的一个权威服务器


有一些分布式主机服务会使用这个DNS重定向模型。对于那些要查找附近服务器的服务来说,这个模型的一个缺点就是,权威DNS服务器只能用本地DNS服务器的IP地址,而不能用客户端的IP地址来做决定

以上是武器二智能域名解析介绍,后面还有更多的武器介绍,请关注我,每天更新,谢谢

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