DNS多点部署IP Anycast+BGP实战分析

DNS领域的多点部署大多采用IP Anycast+BGP方式,采用这种方式不需要额外采购设备,部署灵活多样。但像其他所有技术一样,IP Anycast+BGP技术只有在适当的领域和范围内才能发挥它的最大优势。

Internet不断发展,上网人群数量增加,多数网站或DNS等服务在使用单节点提供服务的情况下,无论服务器性能还是接入带宽都不足以承载大量的用户服务请求; 而在国内运营商网络之间访问缓慢的问题一直存在; 此外,服务的高可用性也逐渐被重视。考虑到这些因素,企业在部署服务的时候首先会想到在多个物理位置、多个运营商网络中部署相同的服务,以解决上述问题。用户在下载的时候,大都看到过下载项中有“电信下载”、“网通下载”等多个下载链接,就是这种多点部署的一种应用。可不可以不用用户选择,而自动将请求连接到最快的服务呢?答案是某些应用服务可以实现。

某些设备厂商针对这一需求生产了一些硬件产品,如F5公司的GTM。而在DNS领域,多点部署更多的是使用了IP Anycast+BGP方式。IP Anycast+BGP是一种网络技术,采用这种方式不需要额外采购设备,且部署灵活多样。但在考虑部署IP Anycast+BGP的时候,要认真考虑IP Anycast+BGP的特性,像其他所有技术一样,IP Anycast+BGP技术只有在适当的领域和范围内才能发挥它的最大优势。

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Anycast技术优势

Anycasting最初是在RFC1546中提出并定义的,根据RFC1546的说明,IPv4的任播地址不同于IPv4的单播地址,它建议从IPv4的地址空间分配出一块独立的地址空间作为任播地址空间。RFC1546定义的这种任播没有在IPv4网络中得到广泛使用,但是它的最初语义在IPv4得到广泛使用: 在IP网络上,通过一个Anycast地址标识一组提供特定服务的主机,同时服务访问方并不关心提供服务的具体是哪一台主机(比如DNS或者镜像服务),访问该地址的报文可以被IP网络路由到这一组目标中的任何一台主机上,它提供的是一种无状态的、尽力而为的服务。

在实际应用中,Anycast采用将一个单播地址分配到处于Internet中多个不同物理位置的主机上,发送到这个主机的报文被网络路由到路由协议度量的“最近”的目标主机上。

Anycast技术具有以下优势:

一、不同客户端将访问不同目的主机,此过程对客户端透明,从而实现了目的主机的负载均衡;

二、当任意目的主机接入的网络出现故障,导致该目的主机不可达时,客户端请求可以在无人为干预的情况下自动被路由到目前可达的最近目的主机,在一定程度上为目标主机提供了冗余性;

三、当目的主机受到DoS攻击而无法到达时,由于网络不可到达,客户端请求也将路由到其他目的主机上,而在DDoS攻击时,由于Anycast的负载均衡效应,避免了单台目的主机承受所有攻击流量,因此在一定程度上为目的主机提高了安全性;

四、因为Anycast利用路由度量到“最近”的目的主机,提高了客户端响应速度。

但是,Anycast技术也存在一定的局限性:

使用Anycast中的共享单播地址不能作为客户端发起请求,因为请求的响应不一定能返回到发起的Anycast单播地址。因此,目前Anycast仅适合一些特定的上层协议,从目前的实际应用来看, Anycast最广泛的应用是DNS的部署。

Anycast应用方式

Anycast实质上是一种网络技术,它借助于网络中动态路由协议实现服务的负载均衡和冗余,从实现类型上分,可以分为subnet Anycast和Global Anycas: Subnet Anycast是指所有目的主机都位于同一网段,此方式仅提供负载均衡和冗余,对安全度提升没有实质效果; Global Anycast是指目的主机处于不同网段,可能处于不同城市,甚至分布在全球各地,在实际应用中Global Anycast中目标主机的部署除地理位置的考虑外,多接入不同自治域的网络中。

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