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链路负载均衡DNS四层及七层代理解决方案

2018-3-30 13:00 |来自: 互联网 404 0

摘要: 一、概述当前，很多应用前端都部属了基于智能DNS技术的全局或入向链路负载均衡设备，引导不同运营商用户从同属的运营商链路访问。假设某用户在内网出口部署了出向链路负载均衡设备，此时，内网终端设定的LDNS地址 ...

一、概述

当前，很多应用前端都部属了基于智能DNS技术的全局或入向链路负载均衡设备，引导不同运营商用户从同属的运营商链路访问。假设某用户在内网出口部署了出向链路负载均衡设备，此时，内网终端设定的LDNS地址的不同将直接影响不同运营商链路的带宽占用。具体有如下两种情况：

1) 内网终端指向某一运营商的LDNS。

2) 内网终端指向企业DNS，企业DNS设定转发器，加入几条链路的运营商LDNS地址。

以上两种情况都将导致不同链路的带宽占用出现较大的差别。

二、问题分析

1) 内网终端指向某运营商的LDNS问题：例如指向电信的LDNS，由于部署了全局负载均衡的应用的智能DNS牵引作用，将引导用户访问这些应用的时候，都走电信链路，导致电信链路占用过大，而其他链路空闲。

2) 内网DNS的转发器问题：内网DNS优先使用转发器设定的第一个LDNS地址，与1）的原因一样，导致第一个LDNS地址所属的运营商链路带宽占用过大。

三、A10 Networks解决方案

A10 Networks针对以上问题提供两种解决方案：DNS四层代理和DNS七层代理。下面的解决方案以电信和联通两条链路为例来描述。

3.1 DNS四层代理方案

3.1.1 DNS四层显示代理

显示代理需要用户终端或内部DNS将所指的转发DNS设成A10设备的VIP地址，实现步骤如下：

A10设备将电信和联通等LDNS映射为一个VIP，根据链路带宽比例设定LDNS的分发比例。
若内部终端原来所指的DNS为某运营商LDNS，则将该DNS地址改为上述的VIP。
若内部终端的DNS指向企业内网DNS，则把内网DNS的转发IP改为A10的VIP。
A10设备收到DNS查询请求，将通过负载均衡算法均衡分发到各个运营商LDNS。
A10设备选择了某运营商的LDNS，会自动选择相应运营商链路并用该运营商的地址做NAT。
由于A10设备根据两条运营商链路的带宽比例来分发DNS请求，解决了之前由于DNS解析地址集中在某个运营商而引起的链路过度占用，使得两条链路的访问比例得到了均衡，进而保证了带宽占比的均衡。

3.1.2 DNS四层透明代理

透明代理无需改变内网终端和内网DNS的配置，只需要DNS的查询请求流经A10设备，A10设备即可截获用户请求，实现强行负载均衡，实现步骤如下：

A10设备建立服务组包含两条链路的LDNS，A10设备设置wildcard VIP对应LDNS服务组。
内部终端/内网DNS向所设定的DNS发出DNS查询请求。
A10设备收到DNS查询请求，将通过负载均衡算法均衡分发到各个运营商LDNS。
A10设备选择了某运营商的LDNS，会自动选择相应运营商链路并用该运营商的地址做NAT。
由于A10设备根据两条运营商链路的带宽比例来分发DNS请求，解决了之前由于DNS解析地址集中在某个运营商而引起的链路过度占用，使得两条链路的访问比例得到了均衡，进而保证了带宽占比的均衡。

3.2 DNS七层代理方案

四层代理只是在连接层面对DNS请求做了负载分发，但现实情况中，用户的网络复杂度可能比较复杂，这个时候，简单的四层负载无法完全满足需求，或者解决方案四层代理方案解决起来并不完美，例如如下两种情况：

1) 客户部署有海外链路，要求能够翻墙访问被国内封禁的域名。国内禁止访问某个国外网站，一般有两种方式：

2) 某个集团型客户的内网自建DNS跟办公网络不在同一区域，各自都有自己的网络出口，内部用户访问集团自己的域名发给内网DNS解析，访问Internet域名发给运营商DNS解析。

针对以上两种情况，采用七层DNS代理的方式可以完美的解决用户需求。

A10的七层DNS代理方式同样支持显示代理和透明代理两种方式，都可以解决上述的两种情况。下面用DNS七层显示代理来描述第一种需求的实现，用DNS七层透明代理来描述第二种需求的实现。

3.2.1 DNS七层显示代理

同四层显示代理一样，七层显示代理需要用户终端或内部DNS将所指的转发DNS设成A10设备的VIP地址，针对第一种需求的实现步骤如下（假设部署的访问国外网站的链路为香港链路）：

A10设备建立需要翻墙访问的国外域名列表
A10设备建立国内DNS服务组，包含电信和联通LDNS，同样建立一个国外LDNS服务组，包含香港链路所属运营商的LDNS或第三方DNS（8.8.8.8或114.114.114.114等）
编写aFlex脚本，解析DNS请求数据包，如果请求域名包含在国外域名列表中，从香港链路转发给国外LDNS，否则转发给国内运营商LDNS。
A10设备配置一个DNS VIP关联aFlex脚本。
内部终端的DNS指向A10的VIP。
用户发起的DNS请求到达A10设备，A10设备执行aFlex，实现基于域名的策略转发，此时如果访问列表内的国外域名，将解析回国外域名所对应的真实地址（解决了DNS劫持问题），A10设备会把这些域名对应的IP地址建立一个IP表。
内部用户访问解析到的IP地址，如果地址属于国外IP表，则从香港链路转发（此时不会发生IP封禁情况），如果地址属于电信则从电信链路转发，如果地址属于联通则从联通链路转发…….
上述步骤完美的实现了国外域名翻墙访问的需求，同时也对国内的两条运营商链路实现了负载分担。

3.2.2 DNS七层透明代理

七层透明代理同样无需改变内网终端和内网DNS的配置，只需要DNS的查询请求流经A10设备，A10设备需要对DNS数据包做深层解析和判断，以上面的第二种需求情况为例，处理步骤如下：

A10设备建立客户公司自己拥有的域名/域的列表。
A10设备建立一个服务组包含电信和联通的LDNS并根据带宽设定分发比例，再建立一个服务组包含客户公司的内网DNS地址。
用户终端所指的DNS为用户自己的DNS Server地址。
用户的DNS请求将首先到达A10设备，A10解析DNS请求包，匹配请求域名是否属于客户自己公司的域名，如果是，转发给用户自己的DNS。如果不是则通过负载均衡算法转发给电信或联通的LDNS。
客户端查询任何非客户公司的域名，都由A10设备通过负载均衡方式转发给运营商LDNS做解析。如此处理，有如下收益：