功能說明

HTTPDNS使用HTTP協議進行域名解析，代替現有基於UDP的DNS協議，域名解析請求直接傳送到阿里雲的HTTPDNS伺服器，從而繞過運營商的Local DNS，能夠避免Local DNS造成的域名劫持問題和排程不精準問題。

防劫持

HTTPDNS代替了傳統的LocalDNS完成遞迴解析的功能，基於HTTP協議的設計可以適用於幾乎所有的網路環境，同時保留了鑑權、HTTPS等更高安全性的擴充套件能力，避免惡意攻擊劫持行為。

精準排程

傳統域名解析的排程精準性問題，本質根源在於Local DNS的部署和分配機制上。由於碎片化的管理方式，這些環節的服務質量同樣很難得到保障。HTTPDNS在遞迴解析實現上優化了與權威DNS的互動，通過<a name="https://datatracker.ietf.org/doc/rfc7871">edns-client-subnet</a>協議將終端使用者的IP資訊直接交付給權威DNS，這樣權威DNS就可以忽略Local DNS IP資訊，根據終端使用者的IP資訊進行精準排程，避免Local DNS的座標干擾

DNS解析0延遲：

• 構建客戶端DNS快取；

    通過合理的DNS快取，我們確保每次網路互動的DNS解析都是從記憶體中獲取IP資訊，從而大幅降低DNS解析開銷。根據業務的不同，我們可以
    制訂更豐富的快取策略，如根據運營商快取，可以在網路切換的場景下複用已快取的不同運營商線路的域名IP資訊，避免網路切換後進行鏈
    路重選擇引入的DNS網路解析開銷。另外，我們還可以引入IP本地化離線儲存，在客戶端重啟時快速從本地讀取域名IP資訊，大幅提升首頁
    載入效率。
  

• 熱點域名預解析；

    在客戶端啟動過程中，我們可以通過熱點域名的預解析完成熱點域名的快取載入。當真正的業務請求發生時，直接由記憶體中讀取目標域名的IP
    資訊，避免傳統DNS的網路開銷。
   
  

• 懶更新策略；

    絕大多數場景下業務域名的IP資訊變更並不頻繁，特別是在單次APP的使用週期內，域名解析獲取的IP往往是相同的（特殊業務場景除外）。
    因此我們可以利用DNS懶更新策略來實現TTL過期後的DNS快速解析。所謂DNS懶更新策略即客戶端不主動探測域名對應IP的TTL時間，當業務
    請求需要訪問某個業務域名時，查詢記憶體快取並返回該業務域名對應的IP解析結果。如果IP解析結果的TTL已過期，則在後臺進行非同步DNS網
    絡解析與快取結果更新。通過上述策略，使用者的所有DNS解析都在與記憶體互動，避免了網路互動引入的延遲。
  

實現方案

服務端:

服務端提供API介面,app端直接通過ip地址訪問,ip地址可以有多個

請求方式：HTTP GET

URL引數說明：

請求示例：

• 示例1（預設來源IP）：http://x.x.x.x/d?host=www.suning.com

• 示例2（指定來源IP）：http://x.x.x.x/d?host=www.suning.com&ip=185.53.179.6

考慮到服務IP防攻擊之類的安全風險，為保障服務可用性，HTTPDNS同時提供多個服務IP，當某個服務IP在異常情況下不可用時，可以使用其它服務IP進行重試。

請求成功時，HTTP響應的狀態碼為200，響應結果用JSON格式表示，示例如下：

{
  "host": "www.suning.com",
  "ips": [
    "112.84.104.48"
  ],
  "ttl": 57,
  "origin_ttl": 120
}

請求失敗的響應示例：

{
  "code": "MissingArgument"
}

錯誤碼列表如下：

錯誤處理

異常下的出錯相容邏輯,主要包括非同步請求,重試,降級

非同步請求

訪問HTTPDNS服務時，應該使用非同步請求的策略，避免解析延遲太大而對業務造成影響，特別是在網路環境異常或HTTPDNS服務IP異常不可
用時，如果用同步訪問，需要等待網路超時後才會返回解析失敗，這個超時時間較大，可能對業務的使用體驗造成很大影響。

非同步請求策略：解析域名時，如果當前快取中有TTL未過期的IP，可直接使用；如果沒有，則立刻讓此次請求降級走原生LocalDNS解析，同
時另起執行緒非同步地發起HTTPDNS請求進行解析，更新快取，這樣後續解析域名時就能命中快取。

重試

訪問HTTPDNS服務解析域名時，如果請求HTTPDNS服務端失敗，即HTTP請求沒有返回，可以進行重試。

大部分情況下，這種訪問失敗是由於網路原因引起的，重試可以解決。

降級

不管是因為什麼原因，當通過HTTPDNS服務無法獲得域名對應的IP時，都必須降級：使用標準的DNS解析，通過Local DNS去解析域名。

Android端:

OkHttp預設使用系統DNS服務InetAddress進行域名解析，但同時也暴露了自定義DNS服務的介面，通過該介面我們可以優雅地使用HttpDns。

• 自定義DNS介面

OkHttp暴露了一個Dns介面，通過實現該介面，我們可以自定義Dns服務：

public class OkHttpDns implements Dns {
    private static final Dns SYSTEM = Dns.SYSTEM;
    HttpDnsService httpdns;//httpdns 解析服務
    private static OkHttpDns instance = null;
    private OkHttpDns(Context context) {
        this.httpdns = HttpDns.getService(context, "account id");
    }
    public static OkHttpDns getInstance(Context context) {
        if(instance == null) {
            instance = new OkHttpDns(context);
        }
        return instance;
    }
    @Override
    public List<InetAddress> lookup(String hostname) throws UnknownHostException {
        //通過非同步解析介面獲取ip
        String ip = httpdns.getIpByHostAsync(hostname);
        if(ip != null) {
            //如果ip不為null，直接使用該ip進行網路請求
            List<InetAddress> inetAddresses = Arrays.asList(InetAddress.getAllByName(ip));
            Log.e("OkHttpDns", "inetAddresses:" + inetAddresses);
            return inetAddresses;
        }
        //如果返回null，走系統DNS服務解析域名
        return Dns.SYSTEM.lookup(hostname);
    }
}

• 建立OkHttpClient

建立OkHttpClient物件，傳入OkHttpDns物件代替預設Dns服務：

private void okhttpDnsRequest() {
    OkHttpClient client = new OkHttpClient.Builder()
    .dns(OkHttpDns.getInstance(getApplicationContext()))
    .build();
    Request request = new Request.Builder()
    .url("http://www.aliyun.com")
    .build();
    Response response = null;
    client.newCall(request).enqueue(new Callback() {
        @Override
        public void onFailure(Call call, IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        @Override
        public void onResponse(Call call, Response response) throws IOException {
            if (!response.isSuccessful()) throw new IOException("Unexpected code " + response);
                DataInputStream dis = new DataInputStream(response.body().byteStream());
                int len;
                byte[] buff = new byte[4096];
                StringBuilder result = new StringBuilder();
                while ((len = dis.read(buff)) != -1) {
                    result.append(new String(buff, 0, len));
                }
                Log.d("OkHttpDns", "Response: " + result.toString());
            }
        });
}

• 總結

相比於通用方案，OkHttp+HttpDns有以下兩個主要優勢：

實現簡單，只需通過實現Dns介面即可接入HttpDns服務

通用性強，該方案在HTTPS,SNI以及設定Cookie等場景均適用。規避了證書校驗，域名檢查等環節

IOS端:

基於NSURLProtocol可攔截iOS系統上基於上層網路庫NSURLConnection/NSURLSession發出的網路請求；

通過以下介面註冊自定義NSURLProtocol，用於攔截上層網路請求，並建立新的網路請求接管資料傳送、接收、重定向等處理邏輯，將結果反饋給原始請求。

[NSURLProtocol registerClass:[CustomProtocol class]];

自定義NSURLProtocol處理過程概述：

• 在canInitWithRequest中過濾要需要做HTTPDNS域名解析的請求；
• 請求攔截後，做HTTPDNS域名解析；
• 解析完成後，同普通請求一樣，替換URL.host欄位，替換HTTP Header Host域，並接管該請求的資料傳送、接收、重定向等處理；

作者：剛哥說
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來源：簡書
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