Teknologian jakaminen

DNS-kuormituksen tasapainotuksen taustalla oleva toteutusperiaate

2024-07-12

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Kuormituksen tasapainottaminen DNS:llä (Domain Name System) on strategia verkkoliikenteen hallintaan ja resurssien käytön optimointiin levittämällä pyyntöjä eri palvelimille. Seuraavassa on yksityiskohtainen esittely tämän tekniikan toteutusperiaatteesta, syistä sekä eduista ja haitoista.

Toteutusperiaate

  1. DNS-resoluutio: Kun käyttäjä yrittää käyttää esim.www.example.comTällainen verkkotunnus, heidän laitteensa lähettää ratkaisupyynnön DNS-palvelimelle.
  2. tietuetyyppi : DNS-palvelimet on määritetty useilla tietueilla Kuormituksen tasapainottamiseen käytetään yleensä A-tietueita (tai AAAA-tietueita IPv6-osoitteille). Jokainen A-tietue yhdistää toimialueen nimen IP-osoitteeseen.
  3. Useita A-tietueita: Kuormituksen tasapainotuksen saavuttamiseksi toimialueen nimi voi vastata useita A-tietueita, ja jokainen tietue osoittaa eri palvelimen IP-osoitteeseen.
  4. DNS-vastaus : Kun DNS-palvelin vastaanottaa ratkaisupyynnön, se voi valita yhden tai useamman IP-osoitteen palautettavaksi käyttäjälle tietyn käytännön perusteella. Näihin strategioihin kuuluvat kyselyt, sijaintitietoisuus, painonjako jne.

Miksi käyttää DNS-kuormituksen tasapainotusta

  • Jakaa liikennettä: Vältä yhden palvelimen ylikuormittamista, hajauta liikennettä useiden palvelimien kautta ja paranna verkkosivuston saatavuutta ja suorituskykyä.
  • kustannustehokkuus: DNS-kuormituksen tasapainotus on yleensä taloudellisempaa kuin laitteistokuormituksen tasapainottimet, koska se käyttää ohjelmistoja ja olemassa olevaa DNS-arkkitehtuuria.
  • Helppo toteuttaa: DNS-kuormituksen tasapainotuksen määrittäminen on suhteellisen yksinkertaista, eikä se vaadi lisälaitteiston asentamista asiakas- tai palvelinpuolelle.
  • Joustavuus ja skaalautuvuus: Kysynnän kasvaessa lisää palvelinosoitteita voidaan helposti lisätä DNS-tietueisiin.

etu

  1. Yksinkertainen: Ei vaadi monimutkaisia ​​verkkomäärityksiä, vain määritä DNS-tasolla.
  2. kustannustehokkuus: Ei tarvitse ostaa lisäkuormituksen tasauslaitteistoa tai ohjelmistoa.
  3. Mukautuva: Strategioita voidaan muokata joustavasti maantieteellisen sijainnin, palvelinkapasiteetin ja muiden tekijöiden mukaan.

puute

  1. välimuistin ongelma: DNS-tietueiden välimuistiin tallentaminen kaikkialla voi aiheuttaa epätasaista liikennettä tai viivästyneitä päivitysongelmia.
  2. Rajoitettu istunnon pysyvyys: Koska DNS-resoluutio voi muuttua jokaisen pyynnön yhteydessä, on vaikea taata, että käyttäjän peräkkäiset pyynnöt reititetään aina samalle palvelimelle.
  3. hienon hallinnan puute: Verrattuna laitteistoon tai muihin edistyneisiin kuormituksen tasapainotustekniikoihin DNS-kuormituksen tasapainotus tarjoaa rajoitetumman hallinnan, eikä monimutkaisen liikenteen hallinta ole helppoa.
  4. turvallisuutta: Jos DNS:ään hyökätään tai sitä muutetaan, se vaikuttaa myös koko kuormantasausjärjestelmän turvallisuuteen.

DNS:n määrittäminen kuormituksen tasapainotusta varten sisältää pääasiassa useiden A- tai AAAA-tietueiden asettamisen DNS-tietueisiin, jotta jokainen pyyntö voidaan ratkaista eri palvelimen IP-osoitteeseen. Tässä esittelen yksityiskohtaisesti, kuinka DNS-tietueet määritetään, ja käytän esimerkkikoodia havainnollistamaan, kuinka tämä toiminto toteutetaan ohjelman kautta. Analysoimme myös lyhyesti siihen liittyvien avoimen lähdekoodin DNS-palvelinohjelmistojen, kuten BIND, lähdekoodia.

Määritä DNS-tietueet

Jotta voit määrittää DNS-kuormituksen tasapainotuksen, sinun on voitava hallita verkkotunnusten DNS-asetuksia. Yleensä tämä voidaan tehdä verkkotunnuksen rekisteröijän tarjoamassa ohjauspaneelissa tai hallitsemalla suoraan DNS-palvelinta (kuten BIND, PowerDNS jne.).

Esimerkkivaiheet:

  1. Kirjaudu DNS-palveluntarjoajan ohjauspaneeliin.
  2. Siirry DNS-hallinta-alueelle.
  3. Valitse määritettävä toimialueen nimi.
  4. Lisää useita A-tietueita, joista jokainen osoittaa eri palvelimen IP-osoitteeseen.

Jos sinulla on esimerkiksi kolme palvelinta, joissa on IP-osoitteet192.168.1.1192.168.1.2ja192.168.1.3, voit tehdäwww.example.comLisää kolme A-tietuetta:

  1. www.example.com IN A 192.168.1.1
  2. www.example.com IN A 192.168.1.2
  3. www.example.com IN A 192.168.1.3

Koodi

Ohjelmoinnissa voit käyttää komentosarjoja DNS-tietueiden lisäämisen automatisoimiseen, kuten Pythonin käyttäminen kirjastojen, kuten esim.dnspython DNS-tietueiden hallintaan. Tässä on perusesimerkki, joka näyttää, kuinka Python-koodia käytetään DNS-tietueen lisäämiseen (olettaen, että sinulla on oikeus hallita DNS:ää API:n kautta):

  1. import dns.update
  2. import dns.query
  3. import dns.tsigkeyring
  4. # 定义认证密钥
  5. keyring = dns.tsigkeyring.from_text({
  6. 'keyname' : 'base64encodedkey=='
  7. })
  8. # 创建DNS更新对象
  9. update = dns.update.Update('example.com', keyring=keyring)
  10. # 添加A记录
  11. update.add('www', 300, 'A', '192.168.1.1')
  12. update.add('www', 300, 'A', '192.168.1.2')
  13. update.add('www', 300, 'A', '192.168.1.3')
  14. # 发送更新到DNS服务器
  15. response = dns.query.tcp(update, 'DNS服务器IP')
  16. print(response)

Lähdekoodianalyysi

Avoimen lähdekoodin DNS-palvelimissa, kuten BIND, sen ydin on DNS-kyselyjen käsittely ja DNS-tietueiden ylläpitäminen. BIND on kirjoitettu C-kielellä ja sen koodikanta löytyy ISC:n verkkosivuilta tai GitHubista. Alla on yksinkertaistettu käsitteellinen koodinpätkä, joka havainnollistaa kuinka BIND käsittelee DNS-kyselyitä:

  1. void handle_query(int socket, struct dns_query query) {
  2. struct dns_record records[MAX_RECORDS];
  3. int count = find_dns_records(query.name, records);
  4. for (int i = 0; i < count; i++) {
  5. send_dns_response(socket, records[i]);
  6. }
  7. }

Tämä pseudokoodi osoittaa, kuinka BIND etsii DNS-tietueita ja vastaa kyselyn saatuaan. Varsinaiseen BIND-toteutukseen sisällytetään monimutkaisempi logiikka erityyppisten tietueiden käsittelyyn, välimuistin hallintaan, virheiden käsittelyyn jne.

Tällä tavalla DNS-palvelin voi palauttaa erilaisia ​​IP-osoitteita kyselyllä useiden määritettyjen A-tietueiden perusteella, mikä saavuttaa yksinkertaisen kuormituksen tasapainotuksen ja sopii skenaarioihin, jotka eivät vaadi monimutkaista istunnonhallintaa. Sovellusskenaarioissa, jotka vaativat suurta luotettavuutta ja hienoa ohjausta (kuten sijaintiin perustuva resoluutio), on kuitenkin yleensä käytettävä ammattimaisia ​​DNS-palveluita tai mukautettua kehitystä.