文 掘金号 wandyers @每日优鲜
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注：本文为系列文章，将分为方案简介，方案落地方案，具体方案剖析，技术实现细节等多篇文章，敬请期待。
背景
因部分地区App域名解析出现问题，导致部分B端App等（以下统一简称App）都出现网络请求超时，找不到主机或异常错误，导致部分配送App无法登录、使用等问题，影响了部分To B业务。
目标
尽量消除因外部网络原因（如外部DNS解析异常、域名不可达等）导致的App出现网络异常的问题。 经过调研,我们总结了下面的几种方案来防止类似问题再次发生，对比之后，我们最终也选择了部分策略做为我们的分批落地方案（步骤后续会详细讲解）。 我们的希望App达到避免DNS劫持，降低访问延迟，降低用户连接失败率，提升用户体验度，SDK高可扩展度及可复用性。
方案简介
以下的各种实现策略的简介及简单的优缺点对比。
方案详细
本章节将对上面提到的策略做出详细阐述，包括实现流程及部分重点细节。
1.系统DNS缓存策略
本策略即现在的实现策略，无需额外开发，使用域名进行请求，依赖系统DNS和网络服务商的DNS解析等。不再详细说明。
2. 直连策略
直连方案实现较为简单，当使用域名访问出现找不到主机，请求超时等异常时，直接切换至IP地址重试请求；且App在下次启动之前，一直使用该IP进行网络请求。
IP或域名优先级为： LocalDNS（域名） > 内置固定IP。
流程图如下图所示：
本方案实现较为简单，在紧急时可以作为临时过度方案。但不建议长期使用此策略，因为App内置的IP无法实时动态更新，会增加未来的风险。
3. 配置文件策略
App首次启动时（包含冷启动），请求后端接口下发配置文件，数据格式可参照附录一定义，并持久化缓存在App客户端本地以供将来使用。
当App启动时，从缓存读取出来配置，并验证有效期。如全部过期，则使用域名或系统内置的IP使用；如部分未过期或全未过期(其实大部分情况下，即使IP过期，在一定时间段内还是有效的)，则按照优先级次序使用IP地址直连请求；
IP或域名优先级为： 配置文件IP > LocalDNS（域名）> 内置固定IP 。
此方案相比较直连方案，更加灵活，后台可随时更换IP地址而不影响生产环境客户端。
但会出现当域名不可达时间段较长时，或者用户在较长时间段内未打开App，而打开时正好域名不可达，导致缓存配置文件的全部失效，进而降级至直连方案。简而言之，配置文件TTL时间阀值不好控制，不够灵活。
因为每次App启动都会请求配置文件并更新本地缓存，无法根据每个IP的TTL灵活的更新。
这种方案也会与项目耦合度较高，不利于扩展，各端都需要实现自己业务逻辑，与实际业务耦合度较高。
缓存文件或数据的安全性校验也必不可少（此部分将在后续的分享中详细阐述），防止被第三方恶意篡改导致出现异常。
参考流程如下图所示：
以下两种策略都是基于HttpDNS。HttpDNS是以Http或Https的方式向外提供域名解析的服务。与传统的运营商的Local DNS相比，有以下几点优势：
一、 防止出现DNS劫持
二、 可实现精准调度，让客户端接入最近的业务节点
三、 0ms解析延迟
四、 快速生效
五、 扩展性强
4.第三方HttpDNS策略
腾讯云HttpDNS，阿里云HttpDNS，DNSPod等厂家提供HttpDNS方案，客户端接入方便，开发量较小，相对稳定。
但由于依赖第三方服务，不能自定义一些依赖规则，比如分流等。且第三方服务也可能出现服务异常进而导致我们的网络状态不可控。
拓扑图如下图所示【图片参考于网络】：
流程图与自建HttpDNS方案相似，请参考"自建HttpDNS"章节流程图。
5.自建HttpDNS策略
自建HttpDNS就是提供私有的DNS解析服务，以Http或Https的方式向外提供服务。严格来讲，此方案不是降级策略，而是使用自建DNS替代系统DNS拿到直连IP进行网络请求，而把系统级的缓存作为最后的降级方案。
独立域名或独立IP提供HttpDNS域名解析服务，自研HttpDNS的SDK实现与服务器的通讯；各端App接入SDK并完成Http DNS的解析工作，并根据域名拿到部分或全部可用的IP地址列表，不再依赖现有域名访问后台服务，每次均采用IP的方式访问服务。
拓扑图如下图所示【图片参考于网络】：
App在启动时，需要按照以下流程完成SDK初始化，访问业务接口时，直接使用IP访问，降低延迟，避免DNS劫持等问题，也能方便的集成在其它App中。
IP或域名优先级为：自建HttpDNS > LocalDNS（域名） > 内置固定IP 。
主要流程图如下图所示：
自定HttpDNS与配置文件策略的区别在于，第一提供SDK供多端快捷接入；第二能对单个IP的生命周期进行管理；第三SDK接入方不需要关心IP的管理，只要根据SDK返回的IP或域名（无有效IP时自动切换为域名）进行网络请求即可。
关注问题
- 无论采用哪种方案，都需要考虑Header中Host参数配置问题，Https的证书校验问题，SNI等问题，App内嵌的网页的网络请求等问题。
- 无论采用何种方案，都默认使用App内部固定的IP作为最后的容灾方案。
- 相同优先级中存在多个IP有效时，采取轮询或优先级的方案就行分流。
上面提到的问题，都将在后续的分享中说明相关实现方案。
建议方案
基于以上阐述，考虑App现状，建议初始阶段暂时采用直连策略（DS001）或配置文件策略(DS002)，在既能减少生产环境问题。App能正常访问的前提下。
第二步根据实际情况，建议尽快实现或接入第三方HttpDNS策略方案(DS003)或自建Http DNS方案(DS004)，并实现自己的SDK供多端使用，此方案在灵活性，扩展性，可维护性，可控制性上比其它方案更加有优势。
附录
附录一
[
{
"hostName":"a.test.cn", //域名
"ips":[ // 域名对应的IP地址列表
{
"priority":1, // 优先级
"ipAddr":"192.168.1.23", // ip地址
"ttl":1568859453 // 超时时间
},
{
"priority":1,
"ipAddr":"192.168.1.23",
" ttl":1568859453
}
]
},
{
"hostName": "b.test.cn" ,
"ips":[
{
"priority":1,
"ipAddr":"192.168.1.23",
" ttl":1568859453
}
]
}
]
