计算机网络-DNS以及FastGitHub

前言

你是否观察到过这种现象，在访问Github时，有的时候能正常访问，有的时候再次刷新就访问不了，那么能不能有什么办法能一直访问。答案是有，就是在DNS层面能保证一直稳定获取可用并且快速的IP，这就是FastGithub的原理，笔者结合Github上的开源Code来讲下DNS的一些细节。

FastGithub - DnsServer

当然，也许FastGithub的原理有很多种，这只是其中一种。

首先，构造一个DnsServer，

var dnsServer = new DnsServer(githubRequestResolver, "114.114.114.114");
dnsServer.Listen();

DnsServer的构造函数，第一个参数request resolver可以自定义自己的dns resolve方式，第二个参数定义了上游的DnsServer, 114.114.114.114是国内公共的Dns服务器地址，也可以选择其他的公共Dns服务器。

拓展阅读，有没有好奇过Dns是如何查询的，用的什么协议:

总结来说：

UDP协议，53号端口：用于大部分的普通DNS查询。

TCP协议，53号端口：用于数据量较大的DNS查询或需要可靠性传输的情况。

FastGithub - Dns

我们看下GithubRequestResolver：

    public class GithubRequestResolver : IRequestResolver
    {
        public Task<IResponse> Resolve(IRequest request, CancellationToken cancellationToken = default)
        {
            var response = Response.FromRequest(request);
            var question = request.Questions.FirstOrDefault();

            if (question != null && question.Type == RecordType.A)
            {
                var domain = question.Name.ToString();
                var fastAddress = domain.Contains("github", StringComparison.OrdinalIgnoreCase)
                ? this.results.FindFastAddress(domain)
                : default;

                if (fastAddress != null)
                {
                    var record = new IPAddressResourceRecord(question.Name, fastAddress);
                    response.AnswerRecords.Add(record);
                    this.logger.LogInformation(record.ToString());
                }
            }

            return Task.FromResult<IResponse>(response);
        }
    }

这段代码自定义了Dns的Resolve方式，当目前domain为github时，从库中找寻最开的IP地址，然后构造Dns Response返回，这就是这种FastGithub的核心。这个只是简单的示例代码，寻找最快的IP可以是先准备一批IP，然后查询哪个最快返回，也可以是先Lookup查找结果。

注意代码中需要判断Dns RecordType.A,只有A记录才需要重写Record，那么Dns都有什么类型，为什么只有A类型需要特殊处理？

Dns的类型

• A: 记录的domain对应的IP，这也是为什么code里只需要A记录才需要重写IP的原因

• AAAA: 记录的domain对应的IPv6, A记录对应的是IPv4

• CNAME: domain的别名

• TXT: domain的说明，举个例子

> nslookup -query=TXT baidu.com
> baidu.com       text =
"_globalsign-domain-verification=qjb28W2jJSrWj04NHpB0CvgK9tle5JkOq-EcyWBgnE"
baidu.com       text =
        "google-site-verification=GHb98-6msqyx_qqjGl5eRatD3QTHyVB6-xQ3gJB5UwM"
baidu.com       text =

        "9279nznttl321bxp1j464rd9vpps246v"
baidu.com       text =

        "v=spf1 include:spf1.baidu.com include:spf2.baidu.com include:spf3.baidu.com include:spf4.baidu.com mx ptr -all"

• NS: NS记录用于告诉互联网查找域名信息要查询哪些服务器

• MX: 返回domain的邮件服务器, 举个例子

> nslookup -query=MX microsoft.com
> microsoft.com   MX preference = 10, mail exchanger = microsoft-com.mail.protection.outlook.com

上述例子说明microsoft.com对应的邮件服务器为outlook.com, 而这种记录有一个很典型的应用，可以判断一个microsoft 365 tenant是否属于gcc high。大家知道微软的microsoft 365有多种类型，常用的有commercial, usgov以及21v, 而对应的mail server分别是outlook.com和outlook.us, 那么通过MX记录就可以很快的判断出来是属于哪种类型。对应的c#代码如下:

var lookup = new LookupClient();
var result = await lookup.QueryAsync(domain, QueryType.MX).ConfigureAwait(false);
foreach (var item in result.Answers)
{
    var mxRecord = item as MxRecord;
    if (mxRecord != null)
    {
        var exchange = mxRecord.Exchange;
        if (exchange.ToString().EndsWith("com"))
        {
            return AzureEnvironment.Worldwide;
        }
        else if (exchange.ToString().EndsWith("us"))
        {
            return AzureEnvironment.USGovGCCHigh;
        }
        else if (exchange.ToString().EndsWith("cn"))
        {
            return AzureEnvironment.China;
        }
    }
}

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