最近作者在閱讀Google云平臺的技術(shù)文檔時，在與負載均衡相關(guān)的內(nèi)容中，經(jīng)常會遇到一個概念，Anycast。那什么是Anycast？它之于負載均衡又有何作用？本文通過對一篇英文文章的翻譯和提煉來進行解釋。
當(dāng)我們在瀏覽器的地址欄里輸入www.someplace.com并按下回車，該網(wǎng)站的網(wǎng)頁通常在幾秒中會被展示出來。而在這個場景的背后，為了把我們的網(wǎng)頁請求路由到該網(wǎng)站地址以便讓我們最終能夠看到頁面的內(nèi)容，其實還發(fā)生了一系列的事情，其中的一個重要協(xié)議便是BGP協(xié)議。BGP協(xié)議保證了瀏覽器發(fā)出的請求報文經(jīng)由最佳的路由轉(zhuǎn)發(fā)到該網(wǎng)站的服務(wù)器。
在網(wǎng)絡(luò)中，有多種方法可以對目標(biāo)服務(wù)器進行尋址，而在本文中，我們重點討論其中的一種，它就是Anycast。
什么是Anycast？
在Anycast技術(shù)中，一組服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)中共享一個相同的IP地址。當(dāng)一個客戶端A想要訪問后臺服務(wù)時，它的請求會被路由到離A「邏輯上最近」的服務(wù)器上，這樣可以降低時延并節(jié)約帶寬，減少網(wǎng)頁加載的時間，并能夠提高可用性。值得注意的是，「邏輯上最近」并不等同于「地理上最近」，只不過在大多數(shù)情況下兩者確實是等同的。
Anycast之所以與BGP協(xié)議聯(lián)系緊密，是因為在BGP協(xié)議中，一個路由器的所有「鄰居」都知道通過該路由器所能夠到達的網(wǎng)絡(luò)，以及到達這些網(wǎng)絡(luò)所需要走的距離。（譯者注：所謂的「距離」在路由器的世界中通常指「跳數(shù)」，報文每被路由器轉(zhuǎn)發(fā)一次就代表一跳）。這其中的主要原理是：路由器之間的BGP報文會將其自身攜帶的IP地址范圍信息在網(wǎng)絡(luò)中傳播開來，最終網(wǎng)絡(luò)中的所有路由器都學(xué)習(xí)到通往某一個IP地址的最短距離。
其他的地址分配方式
這里列舉一些其他常用的尋址方式，它們用于支持流量在網(wǎng)絡(luò)中的轉(zhuǎn)發(fā)
單播（Unicast Addressing）意味著一個IP地址只標(biāo)識一臺服務(wù)器的端點，在傳統(tǒng)的DNS部署中會使用這種方式。
組播（MulticastAddressing）表示一個報文可以通過組播組地址被路由到一組特定的服務(wù)器端點，是一種「一對『特定多』?的映射關(guān)系，多用于流媒體的場景。
廣播（Broadcast?Addressing）廣播報文使用廣播地址，從發(fā)送者被路由到所有可達的服務(wù)器端點。在連接了服務(wù)器端點的網(wǎng)段中，網(wǎng)絡(luò)會自動將報文進行復(fù)制和轉(zhuǎn)發(fā)。
DNS Anycast
在使用單播的方式時，DNS解析客戶端可以配置一個包含多個DNS域名服務(wù)器的列表。假設(shè)列表中第一臺域名服務(wù)器因某些原因掛掉，DNS解析客戶端將不會收到它對解析請求的響應(yīng)，通常在等待一段時間后(與操作系統(tǒng)相關(guān)，通常1到5秒)，DNS解析客戶端會轉(zhuǎn)向列表中第二臺域名服務(wù)器進行解析，以此類推。但是當(dāng)DNS解析客戶端再次需要解析域名時，它并沒記住「第一臺域名服務(wù)器已經(jīng)不再正常工作」這件事情，而還是會從列表中第一臺域名服務(wù)器開始輪詢，而這顯然會使最終域名解析的時間變慢。
而配置Anycast地址的DNS解析客戶端，則可以減小這樣的解析延遲，這背后其實是路由協(xié)議的功勞。下圖中，三臺DNS域名服務(wù)器共享一個IP地址 123.10.10.10，在DNS客戶端中也配置這一個地址。
在這樣的配置中，當(dāng)三臺 Server 對解析客戶端都可達時，根據(jù)路徑最近原則，三層路由會將DNS客戶端的報文通過路由器 R1 轉(zhuǎn)發(fā)給 ServerA,。如果 ServerA 不再可達，則報文會通過路由器R2和R3被轉(zhuǎn)發(fā)給 ServerB，而且轉(zhuǎn)發(fā)給A的路由將會從路由表中被清除，以便后續(xù)的報文都不再往ServerA轉(zhuǎn)發(fā)，直到ServerA恢復(fù)正常后，它的路由才會重新加入網(wǎng)絡(luò)。
舉一個生活中的例子來幫助理解，如果Kane想喝星巴克，那他可以在百度地圖上進行搜索。百度地圖會給他導(dǎo)航到離他最近的星巴克。如果剛好離他最近的星巴克倒閉了（假設(shè)百度地圖知道這件事），百度地圖會給他導(dǎo)航到當(dāng)前離他最近的其他星巴克門店。
何時使用Anycast技術(shù)？
很多網(wǎng)站訪問量，并發(fā)量不大，只有一臺服務(wù)器，這種情況下是不需要用到anycast技術(shù)的。Anycast更適合于那些訪問量和并發(fā)量很大的網(wǎng)站，有多臺服務(wù)器，分布在不同的地址位置，最典型的例子之一，我想就是谷歌，在全球不同的地方都有節(jié)點，不同地域的用戶即使訪問相同的域名，請求也會被路由到與之最近的服務(wù)器。
最后我們來總結(jié)一下Anycast技術(shù)的優(yōu)勢：
性能更優(yōu)：因為流量總是被路由到就近的節(jié)點，因此時延更低
更高的可用性：通過多臺服務(wù)器做到冗余備份，即使某臺服務(wù)器掛掉，服務(wù)依然可用。
負載均衡：很顯然，處于不同位置用戶的流量根據(jù)就近原則轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的服務(wù)器節(jié)點，這也是一種負載均衡
降低Dos攻擊的影響：Dos攻擊可以被限制在局部的服務(wù)器上，而非同時影響所有的服務(wù)。
本次的技術(shù)分享就是這樣，感謝閱讀。
