架構師之路(四)-DNS在架構設計中的巧用
一、緣起
一個http請求從客戶端到服務端,整個執行流程是怎麼樣的呢?
一個典型流程如上:
(1)客戶端通過域名daojia.com請求dns-server
(2)dns-server返回域名對應的外網ip(1.2.3.4)
(3)客戶端訪問外網ip(1.2.3.4)向反向代理nginx
(4)反向代理nginx配置了多個後端web-server服務內網ip(192.168.0.1/192.168.0.2)
(5)請求最終落到某一個web-server進行處理
其中,第一個步驟域名daojia.com到外網ip(1.2.3.4)的轉換,發生在整個服務端外部,服務端不可控。
架構設計時,能夠巧用dns做一些什麼事情呢,是本文要討論的問題。
二、反向代理水平擴充套件
典型的網際網路架構中,可以通過增加web-server來擴充web層的效能,但反向代理nginx仍是整個系統的唯一入口,如果系統吞吐超過nginx的效能極限,難以擴容,此時就需要dns-server來配合水平擴充套件。
具體做法是:在dns-server對於同一個域名可以配置多個nginx的外網ip,每次dns解析請求,輪詢返回不同的ip,這樣就能實現nginx的水平擴充套件,這個方法叫“dns輪詢”。
三、web-server
既然“dns輪詢”可以將同一個域名的流量均勻分配到不同的nginx,那麼也可以利用它來做web-server的負載均衡:
(1)架構中去掉nginx層
(2)將多個web-server的內網ip直接改為外網ip
(3)在dns-server將域名對應的外網ip進行輪詢解析
和nginx相比,dns來實施負載均衡有什麼優缺點呢?
優點:
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利用第三方dns實施,服務端架構不用動
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少了一層網路請求
不足:
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dns只具備解析功能,不能保證對應外網ip的可用性(即使能夠做80口的探測,實時性肯定也是比nginx差很多的),而nginx做反向代理時,與web-server之間有保活探測機制,當web-server掛掉時,能夠自動遷移流量
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當web-server需要擴容時,通過dns擴容生效時間長,而nginx是服務端完全自己可控的部分,web-server擴容更實時更方便
因為上面兩個原因,架構上很少取消反向代理層,而直接使用dns來實施負載均衡。
四、使用者就近訪問
如文章“緣起”中所述,http請求的第一個步驟域名到外網ip的轉換,發生在整個服務端外部,服務端不可控,那麼如果要實施“根據客戶端ip來分配最近的伺服器機房訪問”,就只能在dns-server上做了:
(1)電信使用者想要訪問某一個伺服器資源
(2)瀏覽器向dns-server發起伺服器域名解析請求
(3)dns-server識別出訪問者是電信使用者
(4)dns-server將電信機房的nginx外網ip返回給訪問者
(5)訪問者就近訪問
根據使用者ip來返回最近的伺服器ip,稱為“智慧dns”,cdn以及多機房多活中最常用。
五、總結
架構設計中,dns有它獨特的功能和作用:
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dns輪詢,水平擴充套件反向代理層
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去掉反向代理層,利用dns實施負載均衡
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智慧dns,根據使用者ip來就近訪問