行业动态

半夜十二点，小王睡得很香。

突然，清脆的手机铃声响起，将睡梦中的小王拉回了现实。

“你好，请问是谁？”

“王功，我是监控中心的，公司的xxx服务器宕机了，请看一下。”

小王揉了揉眼睛，起身，打开笔记本电脑，开始了一个不眠之夜。

作为运维工程师，上面的桥段经常发生在大家身边。白天繁重的工作让人筋疲力尽，而作为夜间值班的工程师，你仍然要面对突发的网络或系统故障。生活是黑白的，白天和黑夜。

请问，运维工程中可以用什么来拯救睡眠？

再讲一个故事。

我有一个朋友是网络工程师。姑且称他为“钱哥”吧。

在和钱哥聊天的时候，我问他们晚上的电话任务是否繁重。他冷漠的回答如下：

“如果我们世界中的某个站点 (PoP) 出现故障，我们完全不必担心或担心。工程师应该睡觉和休息。”

我很疑惑，你要知道它是一家全球CDN服务商，据说全世界10%的互联网流量都跑在他们家的网络上。

按常识来说，这样规模的公司，一个区域性网站倒闭是一件极其严重的事情。但是钱哥的回答让我很疑惑，彻底颠覆了我的认知。

他们都是工程师，差距这么大，别人晚上睡觉，我们的机房很干！

经过一番追问，我终于明白了他们的秘密，原来这一切都是因为他们使用了这项技术。

那我们能不能像钱哥一样，用科技让工程师安睡一夜？

科普，什么是技术？

在IP地址的世界里，众所周知的IP地址类型大致有以下几种：

IP

单播IP服务器运维，IP地址与主机一一对应。

如下图，红色节点为数据包发送方，绿色节点为数据包接收方。

当一个数据包被发送到一个特定的 IP 地址时，全球只有一台主机接收该数据包。这是。

IP

组播IP，组播IP有一个特定的IP地址段。当一个数据包被发送到这个组播IP地址时，组内的成员可以收到该数据包的副本。

如下图，红色节点为数据包发送方，绿色节点为数据包接收方。

当一个数据包被发送到一个特定的组播IP地址时，同时有多个数据包的接收者。

IP

广播IP，任何单播网段的最后一个IP地址。发送到该地址的数据包被泛洪到整个广播域的成员。

如下图，红色节点为数据包发送方，绿色节点为数据包接收方。

当一个数据包被发送到一个广播IP地址时，所有成员都是数据包的接收者。

IP是一种特殊类型的IP地址，结合了各种特点

中文叫任播。

从宏观上看，类似于同一时间有多个相同类型的数据流的接收者。

而且从微观的角度来看，它具有独特性。每个单独的 IP 会话都可以找到唯一的源主机和目标主机。

乍看之下似乎矛盾，其实不然。

以DNS请求为例，假设全国人民同时发送100万个DNS请求，全部发送到1.1.1.的DNS服务器地址@>1.

在宏观层面，所有数据包都被传送到分布在全国各地的 DNS 服务器。分布在各地的DNS服务器分别接收一定数量的DNS请求并做出响应。这反映了特点。

微观上，一个特定的DNS请求包必须发送到某个DNS主机，而不是多个DNS主机同时接收该包。这是一项功能。

如下图，红色节点为数据包发送方，绿色节点为数据包接收方。

在环境中，一般情况下，同时有多个有效的数据包接收者，但对于特定的IP数据包，只有一个接收者主机接收到该数据包。

胡说八道在哪里？

在企业网络环境中比较少见，主要用于大规模DNS部署、CDN数据缓存、数据中心等。

自然很多做企业网络维护的朋友都会有疑问。互联网上的多台主机怎么能使用同一个IP，这不是IP地址冲突吗？

答案：

首先，每个服务器主机位于不同的地理位置，并且它们不在同一个广播域中。所以把所有的主机都配置成同一个IP地址不会造成我们日常看到的IP地址冲突。

其次，配置相同的IP地址是不够的，我们还需要强大的BGP帮助。

使用 BGP，每个站点都通告相同的 IP 地址。

自然会收到不同的目标路径，但IP地址段相同。那么数据包在这个环境中是如何路由的呢？

别着急，往下看。

为了让大家有更深入的了解和了解，下面将详细介绍主要优点和用途

：

使用1：负载-负载均衡和系统冗余

不谈理论，举个例子方便理解。

为了说明使用和负载均衡的关系，以及冗余，一个具体的例子如下：

假设我们现在有三个 DNS 服务器站点，分别位于北京、上海和广州。他们为全国范围的 DNS 解析服务提供服务。

按照一般的方案，为了实现三台DNS服务器的负载均衡，有些人可能会考虑使用硬件负载均衡设备，比如常见的F5负载均衡设备。

但是，如果使用硬件负载均衡，会出现以下问题：

1. 网络流量瓶颈。所有流量都需要先经过负载均衡设备，硬件设备本身的吞吐量决定了整个网络环境的吞吐量。

2. 高昂的硬件成本，为了实现全国流量负载均衡，试想一下需要多少吞吐量的硬件设备。硬件吞吐量越高，购买成本越高。

通过技术，无需任何第三方负载均衡器即可轻松实现负载均衡的效果，同时提供冗余和高可靠性。

实现如下：

通过配置三个DNS站点的服务器IP为同一个IP服务器运维，例如1.1.1.1/32。然后，1.1.1.0/24的网段通过各个站点的BGP对外公布。

(注意：为什么要宣布/24而不是/32？因为在其中，为了减小全局路由表的大小，运营商默认只接受小于等于/8的网段，并且大于或等于 /24 宣布访问 。）

以上步骤完成后，互联网路由表将有三个不同的1.1.1.1/24出口路由器，分别是北京、上海和广州。

这很重要，因为所有用户都使用 1.1.1.1 作为他们的 DNS 服务器。

对于东北地区的用户，哪个DNS服务器会为东北地区的用户提供解析？

答案是：就近原则！

让我们看一下数据包如何通过网络路由的细节：

当用户的DNS请求到达运营商的宽带路由器时，运营商的路由器会根据BGP路由原则选择到1.1.1.1的最优路径。

例如，在用户的宽带运营商和DNS服务器运营商相同的情况下，IGP最终将是决定哪个DNS服务器为用户提供服务的关键因素。

在某种程度上，IGP 是物理距离的代表。

如上图，四川宽带路由器通过查看BGP路由发现1.1.1.1出口的最优路由在广州。然后将四川用户的DNS报文发送到广州的DNS服务器。

同样，东北用户的DNS解析会发给北京的DNS服务器，而上海的DNS服务器负责江南地区。

如果出现问题怎么办？

如果三台DNS服务器中的一台出现故障，例如广东DNS服务宕机。 BGP 协议将立即停止通告这个 1.1.1.0/24 网段。路由表将只有北京和上海的 DNS 可供选择。

此时，原广东DNS服务的用户会根据“最近原则”选择另一台DNS服务器，如上海DNS。

从而实现业务平滑迁移和服务高可用。

基于以上分析，我们不难得出以下结论：

全国用户最终会根据与DNS服务器的距离来决定使用哪个DNS服务器进行域名解析。

从DNS的角度来看，正是因为不同地理位置的用户会根据就近的路由选择不同的DNS服务器，最终达到三台DNS服务器负载均衡的效果。

如果其中一个节点出现故障，业务会立即迁移到其他可用节点，避免网络服务故障。完全不需要人工干预。