Κοινή χρήση τεχνολογίας

Η βασική αρχή υλοποίησης της εξισορρόπησης φορτίου DNS

2024-07-12

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Η εξισορρόπηση φορτίου με DNS (σύστημα ονομάτων τομέα) είναι μια στρατηγική για τη διαχείριση της κυκλοφορίας του δικτύου και τη βελτιστοποίηση της χρήσης πόρων με τη διάδοση αιτημάτων σε διαφορετικούς διακομιστές. Ακολουθεί μια λεπτομερής εισαγωγή στην αρχή εφαρμογής, τους λόγους και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτής της τεχνολογίας.

Αρχή εφαρμογής

  1. Ανάλυση DNS: Όταν ένας χρήστης προσπαθεί να αποκτήσει πρόσβαση π.χ.www.example.comΈνα τέτοιο όνομα τομέα, η συσκευή τους θα στείλει ένα αίτημα επίλυσης στον διακομιστή DNS.
  2. τύπος εγγραφής : Οι διακομιστές DNS έχουν ρυθμιστεί με πολλαπλούς τύπους εγγραφών Για την εξισορρόπηση φορτίου, συνήθως χρησιμοποιούνται εγγραφές A (ή εγγραφές AAAA, για διευθύνσεις IPv6). Κάθε εγγραφή A αντιστοιχίζει ένα όνομα τομέα σε μια διεύθυνση IP.
  3. Πολλαπλές εγγραφές Α: Για να επιτευχθεί εξισορρόπηση φορτίου, ένα όνομα τομέα μπορεί να αντιστοιχεί σε πολλαπλές εγγραφές A και κάθε εγγραφή οδηγεί σε διαφορετική διεύθυνση IP διακομιστή.
  4. Απόκριση DNS : Κατά τη λήψη ενός αιτήματος επίλυσης, ο διακομιστής DNS μπορεί να επιλέξει μία ή περισσότερες διευθύνσεις IP για να επιστρέψει στον χρήστη βάσει μιας συγκεκριμένης πολιτικής. Αυτές οι στρατηγικές περιλαμβάνουν δημοσκόπηση, επίγνωση τοποθεσίας, κατανομή βάρους κ.λπ.

Γιατί να χρησιμοποιήσετε την εξισορρόπηση φορτίου DNS

  • Κατανομή της κυκλοφορίας: Αποφύγετε την υπερφόρτωση ενός μόνο διακομιστή, διαδώστε την επισκεψιμότητα μέσω πολλών διακομιστών και βελτιώστε τη διαθεσιμότητα και την απόδοση του ιστότοπου.
  • αποδοτικότητα κόστους: Η εξισορρόπηση φορτίου DNS είναι γενικά πιο οικονομική από τους εξισορροπητές φορτίου υλικού, επειδή χρησιμοποιεί λογισμικό και υπάρχουσα αρχιτεκτονική DNS.
  • Εύκολο στην εφαρμογή: Η ρύθμιση της εξισορρόπησης φορτίου DNS είναι σχετικά απλή και δεν απαιτεί την εγκατάσταση πρόσθετου υλικού στην πλευρά του πελάτη ή του διακομιστή.
  • Ευελιξία και επεκτασιμότητα: Καθώς αυξάνεται η ζήτηση, μπορούν εύκολα να προστεθούν περισσότερες διευθύνσεις διακομιστή στις εγγραφές DNS.

πλεονέκτημα

  1. Απλός: Δεν απαιτείται σύνθετη διαμόρφωση δικτύου, απλώς ρυθμίστε σε επίπεδο DNS.
  2. αποδοτικότητα κόστους: Δεν χρειάζεται να αγοράσετε πρόσθετο υλικό ή λογισμικό εξισορρόπησης φορτίου.
  3. Προσαρμόσιμος: Οι στρατηγικές μπορούν να προσαρμοστούν ευέλικτα με βάση τη γεωγραφική θέση, τη χωρητικότητα του διακομιστή και άλλους παράγοντες.

έλλειψη

  1. πρόβλημα προσωρινής αποθήκευσης: Η προσωρινή αποθήκευση εγγραφών DNS παντού μπορεί να προκαλέσει άνιση κυκλοφορία ή καθυστερημένα προβλήματα ενημέρωσης.
  2. Περιορισμένη διάρκεια συνεδρίας: Δεδομένου ότι η ανάλυση DNS μπορεί να αλλάζει με κάθε αίτημα, είναι δύσκολο να εγγυηθούμε ότι τα διαδοχικά αιτήματα ενός χρήστη θα δρομολογούνται πάντα στον ίδιο διακομιστή.
  3. έλλειψη λεπτού ελέγχου: Σε σύγκριση με το υλικό ή άλλες προηγμένες τεχνολογίες εξισορρόπησης φορτίου, η εξισορρόπηση φορτίου DNS παρέχει πιο περιορισμένο έλεγχο και δεν είναι εύκολο να εκτελεστεί πολύπλοκη διαχείριση κυκλοφορίας.
  4. ασφάλεια: Εάν το DNS δεχτεί επίθεση ή παραβιαστεί, θα επηρεαστεί επίσης η ασφάλεια ολόκληρου του συστήματος εξισορρόπησης φορτίου.

Η διαμόρφωση του DNS για εξισορρόπηση φορτίου περιλαμβάνει κυρίως τη ρύθμιση πολλαπλών εγγραφών A ή AAAA σε εγγραφές DNS, έτσι ώστε κάθε αίτημα να έχει τη δυνατότητα να επιλυθεί σε διαφορετική διεύθυνση IP διακομιστή. Εδώ θα εισαγάγω λεπτομερώς τον τρόπο ρύθμισης των εγγραφών DNS και θα χρησιμοποιήσω δείγμα κώδικα για να επεξηγήσω τον τρόπο υλοποίησης αυτής της λειτουργίας μέσω του προγράμματος. Θα αναλύσουμε επίσης εν συντομία τον πηγαίο κώδικα του σχετικού λογισμικού διακομιστή DNS ανοιχτού κώδικα, όπως το BIND.

Διαμόρφωση εγγραφών DNS

Για να διαμορφώσετε την εξισορρόπηση φορτίου DNS, πρέπει να μπορείτε να ελέγχετε τις ρυθμίσεις DNS των ονομάτων τομέα σας. Συνήθως, αυτό μπορεί να γίνει στον πίνακα ελέγχου που παρέχεται από τον καταχωρητή τομέα σας ή με απευθείας διαχείριση του διακομιστή DNS (όπως BIND, PowerDNS, κ.λπ.).

Παραδείγματα βημάτων:

  1. Συνδεθείτε στον πίνακα ελέγχου του παρόχου DNS σας.
  2. Μεταβείτε στην περιοχή διαχείρισης DNS.
  3. Επιλέξτε το όνομα τομέα για διαμόρφωση.
  4. Προσθέστε πολλές εγγραφές A, καθεμία από τις οποίες οδηγεί σε διαφορετική διεύθυνση IP διακομιστή.

Για παράδειγμα, εάν έχετε τρεις διακομιστές με IP192.168.1.1192.168.1.2και192.168.1.3, μπορείτε να κάνετεwww.example.comΠροσθέστε τρεις εγγραφές A:

  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

Κώδικας

Στον προγραμματισμό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε σενάρια για να αυτοματοποιήσετε την προσθήκη εγγραφών DNS, όπως η χρήση της Python με βιβλιοθήκες όπως π.χ.dnspython για τη διαχείριση εγγραφών DNS. Ακολουθεί ένα βασικό παράδειγμα που δείχνει πώς να χρησιμοποιήσετε τον κώδικα Python για να προσθέσετε μια εγγραφή DNS (υποθέτοντας ότι έχετε άδεια διαχείρισης DNS μέσω του API):

  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)

Ανάλυση πηγαίου κώδικα

Για διακομιστές DNS ανοιχτού κώδικα όπως το BIND, ο πυρήνας του είναι να χειρίζεται ερωτήματα DNS και να διατηρεί αρχεία DNS. Το BIND είναι γραμμένο σε C και η βάση κώδικα του μπορεί να βρεθεί στον ιστότοπο της ISC ή στο GitHub. Ακολουθεί ένα απλοποιημένο εννοιολογικό απόσπασμα κώδικα που δείχνει πώς το BIND χειρίζεται τα ερωτήματα DNS:

  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. }

Αυτός ο ψευδοκώδικας δείχνει πώς το BIND αναζητά τις εγγραφές DNS και απαντά μετά τη λήψη ενός ερωτήματος. Στην πραγματική υλοποίηση BIND, θα περιλαμβάνεται πιο πολύπλοκη λογική για το χειρισμό διαφορετικών τύπων εγγραφών, διαχείριση κρυφής μνήμης, διαχείριση σφαλμάτων κ.λπ.

Με αυτόν τον τρόπο, ο διακομιστής DNS μπορεί να επιστρέψει διαφορετικές διευθύνσεις IP με τρόπο ψηφοφορίας βάσει πολλαπλών διαμορφωμένων εγγραφών A, επιτυγχάνοντας έτσι απλή εξισορρόπηση φορτίου και κατάλληλη για σενάρια που δεν απαιτούν πολύπλοκη διαχείριση περιόδου λειτουργίας. Ωστόσο, για σενάρια εφαρμογών που απαιτούν υψηλή αξιοπιστία και λεπτό έλεγχο (όπως ανάλυση βάσει τοποθεσίας), είναι συνήθως απαραίτητο να χρησιμοποιείτε επαγγελματικές υπηρεσίες DNS ή προσαρμοσμένη ανάπτυξη.