C|计算机网络|DNS

Content Distribution Newwork

尽管上篇文章讲的FS都已经做到了一定的scalability，但单个数据中心依然无法存放大量数据，因此必须进行content distribution。

Client Side

cache 本地副本

• browser cache file
• proxy cache url
• DNS resolver cache record（URL->IP）
• NFS client cache data

Server Side

CDN+DNS

网站提供商将数据push到CDN，而DNS（Domain Name Service）会找最近的CDN，由这些CDN提供服务（同一个host name根据位置指向不同的server）。（例如谷歌的服务器基本遍布全球）

DNS Design

DNS实现了IP和域名的绑定

Why Domain Name？

• IP是结构化的，以特定规则进行组织。无法自定义，而域名可以有自然语义。
• IP不够用户友好，难以记忆。
• 增加间接层，方便redirect（一个IP有多个域名，一个域名对应多个IP），例如上海使用上海服务器的ip.均摊压力。

我们需要存储这些映射关系。

本地存储-每个机器都有hosts.txt（没钱买和谐软件的时候就去博客找找改host，懂得都懂，然而大部分都是过期的IP哭了）。这种做法不具备scalability。

网络存储-伯克利本科生开发的BIND

由于域名的数量很大，因此我们使用分级委托（顺序从小到大，英文地址喜欢这么玩）。root不具有名称，因此这个.可以省略。

e.g.

http://xxx.sjtu.edu.cn，root - cn - edu - sjtu

http://zhuhu.com，root - com

实际查找时，从root处询问cn的IP，然后向cn询问edu的IP，以此类推。因此一旦上层dns崩溃，那么所有依赖的域名都会失效。因此一般同一个名称会对应多个NDS服务器，进行冗余备份。

解析顺序

• 直接找IP /etc/hosts
• 找对应的DNS /etc/resolv.conf
• 问root服务器

Recursion

递归实现减少了Client开销，但是也对name server的算力提出了要求。

Cache

Client和Server都会对name的IP进行缓存，并设置了一个TTL（Time To Live），一旦超时，那么cache失效。

DNS Security

DNS 污染

通过使用错误的数据包，让DNS存储错误的cache，DNS服务器就会将域名解析到错误的ID，称为DNS缓存污染（GFW）。由于DNS本质是中心化的，如果对中心服务器进行了控制，就可以对域名解析进行篡改。例如把google网页重定向为交大官网，交大官网马上就会扑该。

这也是改hosts的原理，因为上文的解析顺序，我们可以通过改hosts越过原本的DNS服务器。不过不同于先前的DNS阻断，现在的GFW已经升级到了IP阻断，也就是说路由在寻址的时候就被终止，因此现在一些简单的改hosts已经凉了。

DNS DDOS