前面我們講了平時常見的看新聞、支付、直播、下載等場景，現在網站的數目非常多，常用的網站就有二三十個，如果全部用 IP 地址進行訪問，恐怕很難記住，于是，就需要一個地址簿，根據名稱，就可以查看具體的地址，

例如，我要去西湖邊的“外婆家”，這就是名稱，然后通過地址簿，查看到底是哪條路多少號，

DNS 服務器

在網路世界，也是這樣的，你肯定記得住網站的名稱，但是很難記住網站的 IP 地址，因而也需要一個地址簿，就是 DNS 服務器，

由此可見，DNS 在日常生活中多么重要，每個人上網，都需要訪問它，但是同時，這對它來講也是非常大的挑戰，一旦它出了故障，整個互聯網都將癱瘓，另外，上網的人分布在全世界各地，如果大家都去同一個地方訪問某一臺服務器，時延將會非常大，因而，DNS 服務器，一定要設定成高可用、高并發和分布式的，

于是，就有了這樣樹狀的層次結構，

• 根 DNS 服務器 ：回傳頂級域 DNS 服務器的 IP 地址
• 頂級域 DNS 服務器：回傳權威 DNS 服務器的 IP 地址
• 權威 DNS 服務器 ：回傳相應主機的 IP 地址

DNS 決議流程

1. 電腦客戶端會發出一個 DNS 請求，問 www.163.com 的 IP 是啥啊，并發給本地域名服務器 (本地 DNS)，那本地域名服務器 (本地 DNS) 是什么呢？如果是通過 DHCP 配置，本地 DNS 由你的網路服務商（ISP），如電信、移動等自動分配，它通常就在你網路服務商的某個機房，
2. 本地 DNS 收到來自客戶端的請求，你可以想象這臺服務器上快取了一張域名與之對應 IP 地址的大表格，如果能找到 www.163.com，它就直接回傳 IP 地址，如果沒有，本地 DNS 會去問它的根域名服務器：“老大，能告訴我 www.163.com 的 IP 地址嗎？”根域名服務器是最高層次的，全球共有 13 套，它不直接用于域名決議，但能指明一條道路，
3. 根 DNS 收到來自本地 DNS 的請求，發現后綴是 .com，說：“哦，www.163.com 啊，這個域名是由.com 區域管理，我給你它的頂級域名服務器的地址，你去問問它吧，”
4. 本地 DNS 轉向問頂級域名服務器：“老二，你能告訴我 www.163.com 的 IP 地址嗎？”頂級域名服務器就是大名鼎鼎的比如 .com、.net、 .org 這些一級域名，它負責管理二級域名，比如 163.com，所以它能提供一條更清晰的方向，
5. 頂級域名服務器說：“我給你負責 www.163.com 區域的權威 DNS 服務器的地址，你去問它應該能問到，”
6. 本地 DNS 轉向問權威 DNS 服務器：“您好，www.163.com 對應的 IP 是啥呀？”163.com 的權威 DNS 服務器，它是域名決議結果的原出處，為啥叫權威呢？就是我的域名我做主，
7. 權威 DNS 服務器查詢后將對應的 IP 地址 X.X.X.X 告訴本地 DNS，
8. 本地 DNS 再將 IP 地址回傳客戶端，客戶端和目標建立連接，

至此，我們完成了 DNS 的決議程序，現在總結一下，整個程序我畫成了一個圖，

負載均衡

站在客戶端角度，這是一次 DNS 遞回查詢程序，因為本地 DNS 全權為它效勞，它只要坐等結果即可，在這個程序中，DNS 除了可以通過名稱映射為 IP 地址，它還可以做另外一件事，就是負載均衡，

還是以訪問“外婆家”為例，還是我們開頭的“外婆家”，但是，它可能有很多地址，因為它在杭州可以有很多家，所以，如果一個人想去吃“外婆家”，他可以就近找一家店，而不用大家都去同一家，這就是負載均衡，

DNS 首先可以做內部負載均衡，

例如，一個應用要訪問資料庫，在這個應用里面應該配置這個資料庫的 IP 地址，還是應該配置這個資料庫的域名呢？顯然應該配置域名，因為一旦這個資料庫，因為某種原因，換到了另外一臺機器上，而如果有多個應用都配置了這臺資料庫的話，一換 IP 地址，就需要將這些應用全部修改一遍，但是如果配置了域名，則只要在 DNS 服務器里，將域名映射為新的 IP 地址，這個作業就完成了，大大簡化了運維，

在這個基礎上，我們可以再進一步，例如，某個應用要訪問另外一個應用，如果配置另外一個應用的 IP 地址，那么這個訪問就是一對一的，但是當被訪問的應用撐不住的時候，我們其實可以部署多個，但是，訪問它的應用，如何在多個之間進行負載均衡？只要配置成為域名就可以了，在域名決議的時候，我們只要配置策略，這次回傳第一個 IP，下次回傳第二個 IP，就可以實作負載均衡了，

另外一個更加重要的是，DNS 還可以做全域負載均衡，

為了保證我們的應用高可用，往往會部署在多個機房，每個地方都會有自己的 IP 地址，當用戶訪問某個域名的時候，這個 IP 地址可以輪詢訪問多個資料中心，如果一個資料中心因為某種原因掛了，只要在 DNS 服務器里面，將這個資料中心對應的 IP 地址洗掉，就可以實作一定的高可用，

另外，我們肯定希望北京的用戶訪問北京的資料中心，上海的用戶訪問上海的資料中心，這樣，客戶體驗就會非常好，訪問速度就會超快，這就是全域負載均衡的概念，

示例：DNS 訪問資料中心中物件存盤上的靜態資源

我們通過 DNS 訪問資料中心中物件存盤上的靜態資源為例，看一看整個程序，

假設全國有多個資料中心，托管在多個運營商，每個資料中心三個可用區（Available Zone），物件存盤通過跨可用區部署，實作高可用性，在每個資料中心中，都至少部署兩個內部負載均衡器，內部負載均衡器后面對接多個物件存盤的前置服務器（Proxy-server），

1. 當一個客戶端要訪問 object.yourcompany.com 的時候，需要將域名轉換為 IP 地址進行訪問，所以它要請求本地 DNS 決議器，
2. 本地 DNS 決議器先查看看本地的快取是否有這個記錄，如果有則直接使用，因為上面的程序太復雜了，如果每次都要遞回決議，就太麻煩了，
3. 如果本地無快取，則需要請求本地的 DNS 服務器，
4. 本地的 DNS 服務器一般部署在你的資料中心或者你所在的運營商的網路中，本地 DNS 服務器也需要看本地是否有快取，如果有則回傳，因為它也不想把上面的遞回程序再走一遍，
5. 如果本地沒有，本地 DNS 才需要遞回地從根 DNS 服務器，查到.com 的頂級域名服務器，最終查到 yourcompany.com 的權威 DNS 服務器，權威 DNS 服務器回傳真實要訪問的 IP 地址，

對于不需要做全域負載均衡的簡單應用來講，yourcompany.com 的權威 DNS 服務器可以直接將 object.yourcompany.com 這個域名決議為一個或者多個 IP 地址，然后客戶端可以通過多個 IP 地址，進行簡單的輪詢，實作簡單的負載均衡，

但是對于復雜的應用，尤其是跨地域跨運營商的大型應用，則需要更加復雜的全域負載均衡機制，因而需要專門的設備或者服務器來做這件事情，這就是全域負載均衡器（GSLB，Global Server Load Balance），

在 yourcompany.com 的 DNS 服務器中，一般是通過配置 CNAME 的方式，給 object.yourcompany.com 起一個別名，例如 object.vip.yourcomany.com，然后告訴本地 DNS 服務器，讓它請求 GSLB 決議這個域名，GSLB 就可以在決議這個域名的程序中，通過自己的策略實作負載均衡，

圖中畫了兩層的 GSLB，是因為分運營商和地域，我們希望不同運營商的客戶，可以訪問相同運營商機房中的資源，這樣不跨運營商訪問，有利于提高吞吐量，減少時延，

1. 第一層 GSLB，通過查看請求它的本地 DNS 服務器所在的運營商，就知道用戶所在的運營商，假設是移動，通過 CNAME 的方式，通過另一個別名 object.yd.yourcompany.com，告訴本地 DNS 服務器去請求第二層的 GSLB，
2. 第二層 GSLB，通過查看請求它的本地 DNS 服務器所在的地址，就知道用戶所在的地理位置，然后將距離用戶位置比較近的 Region 里面，六個內部負載均衡（SLB，Server Load Balancer）的地址，回傳給本地 DNS 服務器，
3. 本地 DNS 服務器將結果回傳給本地 DNS 決議器，
4. 本地 DNS 決議器將結果快取后，回傳給客戶端，
5. 客戶端開始訪問屬于相同運營商的距離較近的 Region 1 中的物件存盤，當然客戶端得到了六個 IP 地址，它可以通過負載均衡的方式，隨機或者輪詢選擇一個可用區進行訪問，物件存盤一般會有三個備份，從而可以實作對存盤讀寫的負載均衡，

小結

• DNS 是網路世界的地址簿，可以通過域名查地址，因為域名服務器是按照樹狀結構組織的，因而域名查找是使用遞回的方法，并通過快取的方式增強性能；
• 在域名和 IP 的映射程序中，給了應用基于域名做負載均衡的機會，可以是簡單的負載均衡，也可以根據地址和運營商做全域的負載均衡，

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