組合型智能DNS系統(tǒng)在電信運營中的應用探討

孫銀青

（中國移動通信集團設計院有限公司河北分公司, 石家莊 050021）

1 DNS

DNS（Domain Name System 或 Domain Name Service，計算機域名系統(tǒng))，是因特網(wǎng)的一項核心服務，它作為可以將域名和IP地址相互映射的一個分布式數(shù)據(jù)庫，能夠使人更方便地訪問互聯(lián)網(wǎng)，而不用去記住復雜的IP數(shù)串。它是由域名解析服務器組成的，域名解析服務器可將域名轉換為IP地址，并保存有該網(wǎng)絡中所有主機的域名和對應IP地址。當用戶在應用程序中輸入DNS名稱時，DNS 服務可以將此名稱解析為與之相對應IP地址。

2 傳統(tǒng)DNS現(xiàn)狀

目前互聯(lián)網(wǎng)DNS 9成以上是基于BIND系統(tǒng)的傳統(tǒng)DNS系統(tǒng)（針對智能DNS系統(tǒng)來說）。在傳統(tǒng)的DNS系統(tǒng)中，解析服務器只負責為用戶解析出IP地址，并把解析出的IP地址結果發(fā)給用戶，而無法判斷用戶從哪里來、解析的地址源屬于哪個運營商，更無法判斷解析出地址源資源優(yōu)劣等等。這樣會造成所有用戶都只能解析到固定的IP地址上。隨著互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)日新月異的發(fā)展，網(wǎng)絡和業(yè)務更加復雜，用戶體驗要求越來越高。而針對運營商來說，更愿意把用戶訪問的資源留在網(wǎng)內，以減少網(wǎng)間結算。同時，通過各種手段，來提升用戶上網(wǎng)的感知。以上這些新的需求，都對傳統(tǒng)DNS提出了更高的要求，于是智能DNS系統(tǒng)應運而生。

3 智能DNS原理

智能DNS系統(tǒng)的“智能”概念是針對傳統(tǒng)的DNS來說的，其“智能”簡單來說主要體現(xiàn)在：能夠判斷用戶的來源，能根據(jù)用戶的來源、運營商的意愿、特殊化的需求等等對解析結果做出一些智能化的處理，把處理后的解析結果返回給用戶。

智能DNS的出現(xiàn)，顛覆了傳統(tǒng)的每個域名對應一個鏡像的做法，通過智能DNS系統(tǒng)的應用可實現(xiàn)以下功能：減少網(wǎng)間流量，把用戶留在網(wǎng)內；促進IDC建設，增加更多網(wǎng)內資源；為訪問外部資源的用戶，提供最優(yōu)結果；優(yōu)化網(wǎng)內資源配置；增強系統(tǒng)穩(wěn)定性。

同時智能DNS從緩存性能提升、系統(tǒng)安全、運維管理等方面體現(xiàn)了更快，更高，更便捷的優(yōu)勢。

4 組合型智能DNS應用方案探討

智能DNS系統(tǒng)相對傳統(tǒng)DNS有著先天的優(yōu)勢，能更好地滿足目前各大運營商及大型網(wǎng)站需求，業(yè)內目前已有智能DNS應用案例。然而新型的智能DNS系統(tǒng)并非完美無缺，針對智能解析方面，也許可以對解析結果進行分類、排序、加權等人為因素干預，從而符合運營商意愿的結果。但是針對解析結果，DNS系統(tǒng)并不能自動地去判斷哪些地址源更優(yōu)，只能通過人為地去配置。然而，面對龐大的網(wǎng)絡資源，顯然人工配置的方法不現(xiàn)實。那么如何實現(xiàn)DNS系統(tǒng)對最優(yōu)資源的自動選擇呢？由此引出了互聯(lián)網(wǎng)自動撥測系統(tǒng)與智能DNS組合型的應用。

互聯(lián)網(wǎng)自動撥測系統(tǒng)通過在互聯(lián)網(wǎng)內不同節(jié)點部署自動撥測探針，定期由探針對設定的網(wǎng)絡資源進行訪問測試，后臺系統(tǒng)對測試返回結果進行分析。功能結構見圖1所示。

圖1 自動撥測系統(tǒng)功能圖

通過互聯(lián)網(wǎng)自動撥測系統(tǒng)可以實現(xiàn)多個ISP網(wǎng)址、Cache和CDN資源的對比測試能力（本文只針對撥測系統(tǒng)部分功能進行引用，不再論述撥測系統(tǒng)的更多功能），將不同資源的業(yè)務指標（例如HTTP連接時延、下載速率和成功率等）進行對比分析，形成不同內容服務提供商的業(yè)務性能對比量表，為業(yè)務質量分析和網(wǎng)絡性能分析提供理論依據(jù)。實現(xiàn)互聯(lián)互通的多運營商業(yè)務質量對比測試能力，對運營商網(wǎng)間互聯(lián)鏈路通信質量進行監(jiān)測，對互聯(lián)網(wǎng)重要網(wǎng)站、重要業(yè)務進行仿真測試和拔測，全面分析互聯(lián)互通質量狀況，同時可以由測試探針自發(fā)進行互聯(lián)網(wǎng)質量測試，從而了解到客戶真實互聯(lián)網(wǎng)質量評測。

引入互聯(lián)網(wǎng)自動撥測系統(tǒng)的網(wǎng)絡質量探測和資源對比分析功能，結合智能DNS系統(tǒng)對解析結果的智能分析，可實現(xiàn)智能DNS系統(tǒng)自動選擇最優(yōu)資源返回給用戶，以達到提升用戶上網(wǎng)體驗效果。

通過自動撥測系統(tǒng)開發(fā)系統(tǒng)接口，實現(xiàn)與智能DNS系統(tǒng)的對接。如圖2所示。

圖2 智能DNS與其他系統(tǒng)對接示意

自動撥測系統(tǒng)對比“互聯(lián)網(wǎng)熱點資源分布及質量”和“Cache和CDN資源分布及質量”，獲得優(yōu)異的全網(wǎng)資源信息解析內容，比較Cache DNS現(xiàn)有記錄，將更優(yōu)異的解析結果動態(tài)更新到DNS系統(tǒng)。

智能DNS系統(tǒng)根據(jù)預先制定好的策略，結合自動撥測系統(tǒng)更新過來的數(shù)據(jù)，對解析結果進行基于域名、源IP、解析結果、綜合加權等多維度的分析篩選，向用戶推薦資源最優(yōu)解析IP地址，實現(xiàn)基于特定用戶、特定業(yè)務（基于源IP地址）訪問特定域名的路徑干預及保障（如通過第三方鏈路保障重要域名訪問質量），實現(xiàn)差異化服務，提升用戶上網(wǎng)體驗。

5 組合型智能DNS應用部署

目前廣東移動已建設智能DNS與自動撥測系統(tǒng)，并對兩個系統(tǒng)進行了聯(lián)動開發(fā)，運行效果良好，在提升了網(wǎng)內用戶的訪問體驗的同時，實現(xiàn)了自動化的網(wǎng)內流量牽引，提升了運營商的精細化流量運營能力。

針對目前各運營商已建有DNS和撥測系統(tǒng)的網(wǎng)絡，基于保護投資考慮，可通過對原有DNS系統(tǒng)進行改造以實現(xiàn)智能DNS功能,同時開發(fā)撥測系統(tǒng)與DNS系統(tǒng)接口，以實現(xiàn)自動撥測與DNS間的通信。系統(tǒng)部署方式如圖3所示。

圖3 組合型智能DNS部署示意圖

在原有DNS系統(tǒng)的基礎上，新建主備兩臺智能DNS服務器，與傳統(tǒng)DNS服務器通過交換機連接。自動撥測系統(tǒng)根據(jù)后臺分析系統(tǒng)的位置選擇直連或通過網(wǎng)絡連接的方式與智能DNS服務器建立連接。

當用戶請求DNS解析時，傳統(tǒng)DNS將采用“forwards first”方式將遞歸查詢轉至智能DNS。即當傳統(tǒng)DNS需進行“遞歸”查詢時，直接將“遞歸”域名，優(yōu)先輪詢轉發(fā)至兩臺智能DNS服務器。實現(xiàn)用戶請求的智能解析。當“智能DNS”無響應時，傳統(tǒng)DNS會自動啟用自身的“遞歸”功能，這樣，不僅系統(tǒng)可實現(xiàn)智能DNS功能，此域名解析具有冗余性，可保障業(yè)務正常運行。同時通過開發(fā)的自動撥測與智能DNS系統(tǒng)間通信接口，自動撥測系統(tǒng)將撥測結果定期自動發(fā)送至智能DNS系統(tǒng)，智能DNS系統(tǒng)結合自動撥測數(shù)據(jù)對解析結果進行綜合分析，按照用戶定制的策略，最終返回給用戶最優(yōu)資源地址，從而實現(xiàn)組合型的智能DNS系統(tǒng)應用。

6 結論

通過智能DNS系統(tǒng)的引入，可以大大提升運營商網(wǎng)絡運營質量，有效控制用戶訪問，最大程度的把用戶留在網(wǎng)內，從而達到節(jié)省網(wǎng)間結算目的。而通過智能DNS與自動撥測系統(tǒng)的組合型應用，可進一步提升用戶上網(wǎng)體驗，優(yōu)化網(wǎng)絡資源配置，提高運營商的網(wǎng)絡競爭力。并且可以以此作為切入點，引入更多系統(tǒng)平臺的組合型應用，實現(xiàn)1+1大于2的網(wǎng)絡組合效果。

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