基於雲技術的域名解析系統研究:傳統解析技術的侷限性
域名解析是網際網路的一項重要基礎作用,主要用於將域名翻譯成計算機可識別的IP地址,完成對網路中其他主機的定址任務。我們日常工作生活中的大部分網路應用,如網站訪問、電子郵件以及其他各種web應用服務,都需要經過域名解析的定址去完成。域名解析依靠分層結構的DNS系統,經過不同域DNS伺服器的共同協作,最終完成域名解析的查詢工作。
當客戶主機對目標域名發起請求時,首先會請求客戶主機所配置的遞迴伺服器,遞迴伺服器代替客戶主機去進行全球的迭代查詢。遞迴伺服器首先請求根域名伺服器,從根域名伺服器獲得頂 級域名伺服器的地址;遞迴伺服器請求頂 級域名伺服器,獲得域名授權的權威解析伺服器的地址;遞迴伺服器請求權威解析伺服器,並將權威解析伺服器給出的解析值返回給客戶主機;客戶主機根據解析值中的IP地址,對web伺服器發起訪問。
從以上的解析流程中可以看出,根域名伺服器、頂 級域名伺服器主要充當“中介”的角色,最終由權威域名伺服器給出最終的解析記錄,權威解析伺服器在整個解析環節中佔據核心地位,但同時也對域名解析的速度和質量形成了制約。
在以往網路規模較小的情況下,傳統的權威解析系統能夠充分滿足使用者查詢所需,但在當前流量劇增、網路環境複雜多變的今天,傳統權威解析模式的諸多問題逐漸暴露出來。
DNS查詢延遲
當前網頁中的內容往往與多個業務系統進行嵌入式對接,因此在開啟某個網頁時可能需要從多個域名中獲取頁面資訊,這就導致短時間內出現大量的DNS請求。傳統權威解析系統一般由單臺伺服器提供解析服務,當客戶主機距離權威伺服器位置較遠時,可能需要多個跳數才能完成解析資料的請求和應答,產生較大的解析時延,一個網頁訪問中出現多個域名解析時延的疊加,就可能產生比較明顯的訪問延遲,影響使用者的上網體驗。
輪詢隨機返回結果
傳統權威解析技術不支援智慧解析,即根據客戶主機的地址匹配就近的web伺服器,而是根據解析控制檯設定的不同線路權重進行輪詢,為客戶主機隨機返回一個地址,這就可能出現北京使用者訪問到上海伺服器的情況,跨域帶來的影響最終體現在網站響應時間的增加上。此外,由於權重輪詢無法對訪客所屬運營商作出判斷,因此可能會導致電信、移動、聯通等不同運營商客戶跨網訪問web伺服器情況的出現,同樣會產生一定的訪問延遲。
面臨DNS攻擊風險
由於權威伺服器在網際網路尤其是域名解析環節中扮演的重要角色,使其成為DNS攻擊的重點目標,而其中DDoS攻擊是比較普遍也是危害比較大的一種攻擊方式。攻擊者透過控制殭屍網路對權威伺服器發起超大流量的解析請求,從而形成DDoS攻擊。傳統解析技術採用單臺伺服器,如果遭受DDoS攻擊發生故障,就會影響其對所有管轄域名提供正常的域名解析服務。有的權威解析可能採用多臺伺服器,但多為相同自治域內域名,屬於相同網段,這導致域名解析服務在DDoS攻擊和網路故障下的應變能力下降。
應用場景受限
自2017年《網際網路協議第六版(IPv6)規模部署行動計劃》印發以來,我國IPv6產業發展迅速,目前IPv6活躍使用者已達到7.6億以上,佔網際網路網民總數的70%以上。為了滿足快速增長的IPv6訪問需要,越來越多的網站開始進行IPv6的升級改造,以實現IPv4和IPv6網路的互聯互通。傳統解析技術在早期沒有考慮到IPv6的迅猛發展,導致相當一部分比例的權威伺服器不支援AAAA記錄或者不具備獨立的IPv6地址,無法支援對IPv4和IPv6雙棧網路的解析,在一定程度上制約了各行業網站向IPv6改造的程式。
綜上來看,傳統權威解析模式存在的種種侷限性,最終影響到域名解析的速度、精度和安全性,成為域名解析和網路安全的一個薄弱環節。而隨著IPv6網路的快速推進,物聯網時代接入裝置的急劇增加,域名解析將面臨越來越複雜多樣的網路場景,傳統解析技術已經無法適應對安全解析、智慧解析的現實需求,基於雲技術的新一代解析系統正逐漸替代傳統解析技術,應用於一些重點領域之中。
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