如何实现一个支持海量大并发的服务？

一、前言

提到“海量大并发”，一般人首先想到的也许是春运期间的“12306”，或者曾经风光无二的“天猫双十一”。尤其是12306，据说其在春运期间的QPS(Queries-per-second 每秒查询率)达到100万。86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

然而，无论“12306”或是“天猫双十一”的并发有多高，其都注定无法超越另一个网络服务的并发量，它们再大的并发都只能算这个服务所承受并发的一部分，甚至可能还是比较小的那部分，这个服务就是：DNS。86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

DNS为全球所有的互联网(Internet)用户提供域名解析服务，这些用户除了自然人，甚至包括大量自动运行的程序。DNS服务对互联网而言，如同空气一样重要，又如同空气一样无形。它是如此稳定而透明，就像不存在一样，实际却承受着几乎全世界最大的并发压力，而且是一年365天，时时刻刻都承受着。86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

而无论是“12306”还是“天猫双十一”，它们所承受的并发再大，终究是要通过请求域名的方式来进行，所以它们的压力只会是DNS系统所承受压力的一部分。所以，如果你想研究“海量大并发”，不用看那些“解密12306”的文章，踏踏实实把DNS的原理搞透彻，这"海量大并发"的绝世武功基本就是你的了。86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

二、关于DNS

那DNS是怎么做的呢？86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

要支持如此巨量的并发，可以肯定的是，仅仅依靠软件是不够的，还需要相配套的硬件支持。所以首先需要足够数量的服务器，并将其广泛架设在用户群体之中，这里的第一批服务器就是“顶级域名服务器”。86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

顶级域名服务器是一个集群，整体而言就像一个“内阁”，这个内阁会服务于一位皇帝，而这位皇帝就是“根域名服务器”。严格按照DNS系统来说，其实不止一位“皇帝”，即根域名服务器其实也远不止一台，这里为了简化模型就假定只有一个。86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

每台顶级域名服务器就是“内阁大臣”，它们共同分担皇帝的压力。但内阁是直接辅佐皇帝的，并不直接承担业务压力，所以在顶级域名服务器之下，又有一个集群，那就是“权威域名服务器”。86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

权威域名服务器就像设置在各个行省的“总督”，每个总督直接负责自己的一片区域，接受该区域的用户进行域名注册，并对这些域名提供解析服务。但即便是这些权威域名服务器，除了接受域名注册请求外，一般也不直接对普通用户提供域名解析服务，而是交由“本地域名服务器”来做。86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

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可是用户的域名注册信息都在“权威域名服务器”中，他找“本地域名服务器”做解析服务，后者怎么知道对应IP呢？86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

在开始时它当然不知道，所以本地域名服务器会直接上奏“DNS皇帝”这个情况，即直接请求根域名服务器。86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

以abc.com域名为例，根域名服务器收到某个本地域名服务器的解析服务请求后，它可以通过abc.com这个地址的顶级域名com得知负责此域名的顶级域名服务器，于是就会将域名解析请求转给它。86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

顶级域名服务器通过abc.com这个地址的abc查询，得知这个二级域名当初是交给哪个权威域名服务器管理后，就将解析请求交给那个权威域名服务器。于是这个权威域名服务器再查看普通用户在它这里的注册信息，于是找到abc.com对应的IP，将其返回给顶级域名服务器。86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

接下来顶级域名服务器将结果继续返回给根域名服务器，根域名服务器再返回给本地域名服务器，本地域名服务器最终将结果IP返回给用户主机。86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

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在这种方式中，本地域名服务器只用和根域名服务器打交道，叫“递归查询”，但它不是唯一的查询方式。86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

还有一种方式是，根域名服务器在得知负责abc.com这个域名的顶级域名服务器的IP后，会直接返回给本地域名服务器，让本地域名服务器自己去请求顶级域名服务器，而不是代为请求。后面请求权威域名服务器也是同理，这种方式就叫“迭代查询”。86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

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本地域名服务器在获知用户abc.com这个域名的IP后，一方面它会将结果返回给用户主机，另一方则会将此结果缓存，这样下次有用户再请求这个域名时，它就可以直接返回结果了。86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

这里必须着重强调下缓存，它是整个分布式架构中的重要组成部分，是分担系统压力的重要机制。86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

通过这样一个分布式的分层架构，海量的域名解析请求就被分摊到至少4层主机中了，再配合本地域名服务器的缓存，整个DNS系统中每台服务器的实际压力都会减少很多。于是看起来很恐怖的并发量，在众多服务器以及缓存的共同支撑之下，就显得不是那么困难了。86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

三、总结

DNS的域名解析服务可以如此处理，其他各种类型的服务亦是如此，区别只是并发请求的内容，但应对并发本身的手段是可以相互参考的。86I28资讯网——每日最新资讯28at.com

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