一、DNS
DNS(Domain Name System)“域名系統(tǒng)”，是一種組織成域?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)命名系統(tǒng)，它用于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，提供的服務(wù)是用來將主機(jī)名和域名轉(zhuǎn)換為IP地址。這是互聯(lián)網(wǎng)上最廣泛使用的協(xié)議之一，開發(fā)與 1980 年代
DNS使用UDP作為傳輸層協(xié)議，但在某些情況下可以切換到TCP。 因此，使用UDP時(shí)，DNS消息的大小限制為512字節(jié)。 基本DNS消息以固定的12字節(jié)標(biāo)頭開頭，后跟四個(gè)可變長度的部分：
- 問題（或查詢）
- 答案
- 權(quán)威記錄
-
附加記錄
下圖說明了典型的DNS消息結(jié)構(gòu)。
二、為何選擇EDNS？
DNS的開發(fā)是為了適應(yīng)80年代的速度和流量，因?yàn)橹挥猩贁?shù)參與研究和開發(fā)的精英才能訪問互聯(lián)網(wǎng)。然而，自從速度，流量以及更重要的是互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的方式以來，已經(jīng)發(fā)生了很多變化。我們已經(jīng)從集中式服務(wù)器架構(gòu)走了很長一段路 - 互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在已經(jīng)分發(fā)并服務(wù)于全球受眾。
從上面的DNS消息結(jié)構(gòu)中可以看出，當(dāng)前表單中的DNS消息沒有足夠的空間來添加更多信息。在此背景下，增強(qiáng)DNS協(xié)議以滿足新的要求變得至關(guān)重要。因此，提出了DNS的擴(kuò)展機(jī)制，即EDNS。在較高的層面上，EDNS允許我們克服DNS標(biāo)頭中幾個(gè)標(biāo)志字段，返回碼和標(biāo)簽類型的大小限制。它還允許將DNS消息大小從512字節(jié)擴(kuò)展（當(dāng)UDP用作傳輸協(xié)議時(shí)），而無需切換到TCP。
三、EDNS的影響
這個(gè)增強(qiáng)版的DNS如何使內(nèi)容交付網(wǎng)絡(luò)能夠?yàn)樽罱K用戶提供高性能？
內(nèi)容傳送網(wǎng)絡(luò)（CDN）確保最終用戶從地理位置靠近它們的服務(wù)器提供服務(wù)。 這通常以兩種方式完成 -
- 依賴于DNS并提供單播地址的CDN：確定最近服務(wù)器的邏輯基于請(qǐng)求所源自的遞歸解析器的位置，并且根本不存在于DNS解析過程中。
- 依賴于Anycast的CDN：BGP確保用戶訪問最靠近最終用戶的CDN服務(wù)器。
Catchpoint中的DNS體驗(yàn)測(cè)試可用于了解屬于第一類的CDN使用的DNS解析過程。 此測(cè)試類型還有助于監(jiān)視CDN網(wǎng)絡(luò)上DNS服務(wù)器的性能和可用性。
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TLD返回域的權(quán)威名稱服務(wù)器 -
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權(quán)威名稱服務(wù)器返回指向CDN基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的CNAME記錄：
請(qǐng)注意，此步驟中的DNS服務(wù)器屬于CDN： -
最終解析級(jí)別的CDN權(quán)威名稱服務(wù)器使用請(qǐng)求源自的遞歸解析器的IP來分發(fā)最終用戶附近的CDN服務(wù)器
下圖說明了使用ISP的DNS解析器時(shí)的DNS解析過程。 最終用戶從靠近它的CDN服務(wù)器提供服務(wù)。
隨著公共DNS遞歸解析器（如Google DNS和Open DNS）以及使用集中式DNS解析器基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的ISP的出現(xiàn)，最終用戶和遞歸解析器在拓?fù)渖辖咏募僭O(shè)不再有效。 例如，Open DNS解析器在印度尚未出現(xiàn)，因此如果最終用戶使用Open DNS解析器，則可以在新加坡（https://www.opendns.com）中對(duì)Open DNS解析器進(jìn)行DNS查詢。 / data-center-locations /）。 影響 - 增加了往返時(shí)間和延遲。 由于距離或跳數(shù)的增加，丟包百分比也可能增加。
下圖說明了使用Open DNS解析程序時(shí)的解析過程：
為了克服上述問題，遞歸解析器可以將edns-client-subnet（ECS）EDNS0選項(xiàng)傳遞給轉(zhuǎn)發(fā)解析器，中間名稱服務(wù)器，最終傳遞給權(quán)威名稱服務(wù)器。 然后，權(quán)威的名稱服務(wù)器使用ECS作為最終用戶網(wǎng)絡(luò)位置的提示，并提供地理上感知的答案。
下圖說明了傳遞edns-client-subnet選項(xiàng)時(shí)DNS解析邏輯的更改：
EDNS為依賴DNS的CDN節(jié)省了一天，并確保它們符合改進(jìn)的性能承諾。
支持使用ECS EDNS0選項(xiàng)的方法由Akamai等CDN，Dyn和NS1等DNS提供商以及Google DNS等公共DNS解析器提供。 使用DNS測(cè)試和高級(jí)設(shè)置來傳遞客戶端子網(wǎng)信息，可以確保他們所依賴的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)能夠很好地利用DNS協(xié)議的最新增強(qiáng)功能。
如果您對(duì)以下任何一點(diǎn)的回答為“是”，則應(yīng)在DNS監(jiān)控策略中包含DNS測(cè)試，并在其中傳遞EDNS客戶端子網(wǎng)：
您有使用公共DNS解析器的用戶抱怨DNS問題。
您使用CDN并查看用戶始終路由到遠(yuǎn)程CDN服務(wù)器。
您將名稱服務(wù)器域提供給公共DNS解析器以進(jìn)行白名單以支持EDNS客戶端子網(wǎng)。生日攻擊和緩存污染是與使用EDNS客戶端子網(wǎng)相關(guān)的兩個(gè)安全問題。白名單可確保遞歸解析程序僅將ECS發(fā)送到列入白名單的權(quán)威名稱服務(wù)器，反之亦然。
您在啟用ECS支持后會(huì)看到DNS時(shí)間上升。 DNS解析過程通過一堆解析器和服務(wù)器 - 存根解析器，轉(zhuǎn)發(fā)解析器，遞歸解析器，中間服務(wù)器和權(quán)威服務(wù)器。由于EDNS相當(dāng)新，因此并非所有組件都支持它，導(dǎo)致重試和增加DNS時(shí)間。如果解析器支持，則解析器將在其請(qǐng)求中添加ECS選項(xiàng)。如果支持，服務(wù)器將使用ECS選項(xiàng)進(jìn)行響應(yīng)。否則，它會(huì)忽略該選項(xiàng)。
您會(huì)看到相同的CDN服務(wù)器IP被返回到最終用戶的廣泛網(wǎng)絡(luò)，并且服務(wù)器已經(jīng)過載。使用ECS時(shí)，DNS條目將緩存在查詢中包含的客戶端子網(wǎng)中。如果客戶端子網(wǎng)足夠通用以服務(wù)大量IP，則可以為其提供相同的CDN服務(wù)器。
從監(jiān)控的角度來看，始終必須考慮協(xié)議的最新變化和增強(qiáng)。采用增強(qiáng)功能的策略以及測(cè)試和監(jiān)控采用的平臺(tái)也是至關(guān)重要的?？鞓繁O(jiān)控！
英文原文：https://blog.catchpoint.com/2017/05/03/should-cdns-be-thankful-for-edns/
