一、前言

提到“海量大并發”，一般人首先想到的也許是春運期間的“12306”，或者曾經風光無二的“天貓雙十一”。尤其是12306，據說其在春運期間的QPS(Queries-per-second 每秒查詢率)達到100萬。

然而，無論“12306”或是“天貓雙十一”的并發有多高，其都注定無法超越另一個網絡服務的并發量，它們再大的并發都只能算這個服務所承受并發的一部分，甚至可能還是比較小的那部分，這個服務就是：DNS。

DNS為全球所有的互聯網(Internet)用戶提供域名解析服務，這些用戶除了自然人，甚至包括大量自動運行的程序。DNS服務對互聯網而言，如同空氣一樣重要，又如同空氣一樣無形。它是如此穩定而透明，就像不存在一樣，實際卻承受著幾乎全世界最大的并發壓力，而且是一年365天，時時刻刻都承受著。

而無論是“12306”還是“天貓雙十一”，它們所承受的并發再大，終究是要通過請求域名的方式來進行，所以它們的壓力只會是DNS系統所承受壓力的一部分。所以，如果你想研究“海量大并發”，不用看那些“解密12306”的文章，踏踏實實把DNS的原理搞透徹，這"海量大并發"的絕世武功基本就是你的了。

二、關于DNS

那DNS是怎么做的呢？

要支持如此巨量的并發，可以肯定的是，僅僅依靠軟件是不夠的，還需要相配套的硬件支持。所以首先需要足夠數量的服務器，并將其廣泛架設在用戶群體之中，這里的第一批服務器就是“頂級域名服務器”。

頂級域名服務器是一個集群，整體而言就像一個“內閣”，這個內閣會服務于一位皇帝，而這位皇帝就是“根域名服務器”。嚴格按照DNS系統來說，其實不止一位“皇帝”，即根域名服務器其實也遠不止一臺，這里為了簡化模型就假定只有一個。

每臺頂級域名服務器就是“內閣大臣”，它們共同分擔皇帝的壓力。但內閣是直接輔佐皇帝的，并不直接承擔業務壓力，所以在頂級域名服務器之下，又有一個集群，那就是“權威域名服務器”。

權威域名服務器就像設置在各個行省的“總督”，每個總督直接負責自己的一片區域，接受該區域的用戶進行域名注冊，并對這些域名提供解析服務。但即便是這些權威域名服務器，除了接受域名注冊請求外，一般也不直接對普通用戶提供域名解析服務，而是交由“本地域名服務器”來做。

圖片

可是用戶的域名注冊信息都在“權威域名服務器”中，他找“本地域名服務器”做解析服務，后者怎么知道對應IP呢？

在開始時它當然不知道，所以本地域名服務器會直接上奏“DNS皇帝”這個情況，即直接請求根域名服務器。

以abc.com域名為例，根域名服務器收到某個本地域名服務器的解析服務請求后，它可以通過abc.com這個地址的頂級域名com得知負責此域名的頂級域名服務器，于是就會將域名解析請求轉給它。

頂級域名服務器通過abc.com這個地址的abc查詢，得知這個二級域名當初是交給哪個權威域名服務器管理后，就將解析請求交給那個權威域名服務器。于是這個權威域名服務器再查看普通用戶在它這里的注冊信息，于是找到abc.com對應的IP，將其返回給頂級域名服務器。

接下來頂級域名服務器將結果繼續返回給根域名服務器，根域名服務器再返回給本地域名服務器，本地域名服務器最終將結果IP返回給用戶主機。

圖片

在這種方式中，本地域名服務器只用和根域名服務器打交道，叫“遞歸查詢”，但它不是唯一的查詢方式。

還有一種方式是，根域名服務器在得知負責abc.com這個域名的頂級域名服務器的IP后，會直接返回給本地域名服務器，讓本地域名服務器自己去請求頂級域名服務器，而不是代為請求。后面請求權威域名服務器也是同理，這種方式就叫“迭代查詢”。

圖片

本地域名服務器在獲知用戶abc.com這個域名的IP后，一方面它會將結果返回給用戶主機，另一方則會將此結果緩存，這樣下次有用戶再請求這個域名時，它就可以直接返回結果了。

這里必須著重強調下緩存，它是整個分布式架構中的重要組成部分，是分擔系統壓力的重要機制。

通過這樣一個分布式的分層架構，海量的域名解析請求就被分攤到至少4層主機中了，再配合本地域名服務器的緩存，整個DNS系統中每臺服務器的實際壓力都會減少很多。于是看起來很恐怖的并發量，在眾多服務器以及緩存的共同支撐之下，就顯得不是那么困難了。

三、總結

DNS的域名解析服務可以如此處理，其他各種類型的服務亦是如此，區別只是并發請求的內容，但應對并發本身的手段是可以相互參考的。