DNS 域名系统

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1.1 迭代查询 vs 递归查询

  • 递归查询：客户端→本地 DNS→根 DNS→.com NS→最终结果一层层回传。最简单但对递归 DNS 负担大
  • 迭代查询：本地 DNS 逐个查询根→.com NS→权威 NS，组装结果后返回。运营商 DNS→权威 DNS 通常用迭代

1.2 DNS 缓存层次

缓存位置 TTL 行为 说明
浏览器缓存 独立，~1min Chrome: chrome://net-internals/#dns
OS 缓存 遵从记录 TTL ipconfig /displaydns
递归 DNS 可能延长 TTL 8.8.8.8, 114.114.114.114
权威 DNS 无缓存 直接返回查询结果

注意：部分递归 DNS 会忽略过短的 TTL(TTL 延展)，也存在负缓存(NXDOMAIN 结果)。

1.3 CDN 原理

CDN 通过 DNS 将用户导向最近的边缘节点：

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用户 → 递归 DNS → CDN 权威 DNS(智能 DNS)
    → 根据来源 IP(地理位置/运营商/负载) 返回最近边缘节点 IP
    → 用户访问边缘节点
    → 未命中 → 回源 → 缓存

后端关注：

  • 缓存穿透：大量 CDN miss 直接打回源站，需做好限流降级
  • 缓存一致性：内容更新后需 Purge 或等 TTL 过期
  • 日志：源站通过 X-Forwarded-For / X-Real-IP 获取真实 IP

1.4 DNS 优化

  1. 减少查询次数：域名收敛、HTTP/2 多路复用
  2. DNS Prefetch：<link rel="dns-prefetch" href="//api.example.com">
  3. HTTPDNS：绕过运营商 DNS，直接向 HTTPDNS 服务商请求，避免劫持并获得准确调度
  4. Anycast DNS：多节点共享 IP，BGP 自动路由最近节点
  5. 长连接+连接池：减少建连频率

1.5 DNS 负载均衡

DNS Round-Robin 返回多个 A 记录轮询排序，实现粗粒度负载均衡：

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example.com. 300 IN A 192.168.1.1
example.com. 300 IN A 192.168.1.2
example.com. 300 IN A 192.168.1.3

局限：缓存导致不均匀、无故障剔除、无法感知实时负载。GSLB 结合健康检查+地理位置更智能，但后端内部仍依赖 L4/L7 负载均衡器。