CN111669452A - 一种基于多主dns架构的高可用方法及装置 - Google Patents

一种基于多主dns架构的高可用方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种基于多主DNS架构的高可用方法及装置，其中，所述方法包括：每个检查节点以设定频率探测每一个主DNS，将本检查节点的探测结果以及本检查节点的心跳信息以及每个决策节点将其心跳信息存储在分布式数据库中；每个决策节点根据检查节点及决策节点的心跳信息，判定检查节点及决策节点的数量均不少于设定数量阈值时，根据所述每一个探测结果判断是否有主DNS进入切换流程；若存在判定有主DNS进入切换流程的决策节点，则所有判定有主DNS进入切换流程的决策节点通过独占式抢锁成功后进行主DNS切换。根据本方案，通过在多主DNS架构下，基于分布式多点存活探测、数据存储、分布式多点决策，再根据规则进行快速切换以实现多主DNS高可用。

Description

一种基于多主DNS架构的高可用方法及装置
技术领域
本发明涉及数据处理领域，具体涉及一种基于多主DNS架构的高可用方法及装置。
背景技术
DNS(Domain Name System)域名系统，是一种域名解析系统，提供域名和IP相互转换的一种方法，不仅对外为互联网用户提供服务，对内也为管理员提供流量切换入口，现在用户对响应时间及可用性要求越来越高，作为底层基础组件提出了更高的要求。
DNS是一种明显读多写少的场景，大多数情况都是用来使用域名解析，但系统管理员进行流量切换或域名变更时，传统的做法有以下二个：
一、主从架构：一个主节点提供写功能，多个从节点提供读的功能，从与主利用原生复制技术完成全量或增量同步。
二、同级架构：所有DNS同一级别，不区分主从角色，一旦有域名变更记录时，依赖SSH或其他配管服务让所有DNS服务使用新的本地配置文件并滚动重启生效。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
1、主从架构，主要有以下几个弊端：
1)、主节点发生故障，DNS解析记录将无法变更，只能读取，会影响全局。
2)、主节点变更，需要对所有节点进行配置变更及重启，风险较高。
2、同级架构：主要有以下几个弊端：
1)、在短暂的滚动重启过程中是不可用的，即使上层架构有探测存活并摘除的功能，但是有时间延时，这样因为少数重要的变更需求导致读也受到影响。
2)、因所有DNS都需要重启使配置生效，所以域名生效时间长。
发明内容
本发明实施例提供一种基于多主DNS架构的高可用方法及装置，在多主DNS架构下，基于分布式多点存活探测、数据存储、分布式多点决策，再根据规则进行快速切换的一种DNS高可用方法和装置。
为达到上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种基于多主DNS架构的高可用方法，所述方法包括：
每个检查节点以设定频率探测每一个主DNS，将本检查节点针对各主DNS的探测结果以及本检查节点的心跳信息存储在分布式数据库中，所述检查节点针对任一主DNS的探测结果包括成功或失败；
每个决策节点将其心跳信息存储在分布式数据库中；
每个决策节点读取所述分布式数据库中的每一个检查节点针对各主DNS的探测结果以及该检查节点的心跳信息，并获取每一个决策节点的心跳信息；
每个决策节点根据所述检查节点的心跳信息及决策节点的心跳信息，判定检查节点的数量不少于设定第一数量阈值以及决策节点的数量不少于设定第二数量阈值时，根据所述每一个检查节点针对各主DNS的探测结果判断是否有主DNS进入切换流程；
若存在判定有主DNS进入切换流程的决策节点，则所有判定有主DNS进入切换流程的决策节点通过独占式抢锁成功后进行主DNS切换。
另一方面，本发明实施例提供了一种基于多主DNS架构的高可用装置，包括多个检查节点、分布式数据库、多个决策节点，其中：
每个检查节点，用于以设定频率探测每一个主DNS，将本检查节点针对各主DNS的探测结果以及本检查节点的心跳信息存储在分布式数据库中，所述检查节点针对任一主DNS的探测结果包括成功或失败；
分布式数据库，用于存储每一个检查节点针对各主DNS的探测结果以及该检查节点的心跳信息；以及存储每一个决策节点的心跳信息；
每个决策节点，用于将其心跳信息存储在分布式数据库中；读取所述分布式数据库中的每一个检查节点针对各主DNS的探测结果以及该检查节点的心跳信息，并获取每一个决策节点的心跳信息；根据所述检查节点的心跳信息及决策节点的心跳信息，判定所述检查节点的数量不少于第一数量阈值以及决策节点的数量不少于第二数量阈值时，根据所述每一个检查节点针对各主DNS的探测结果判断是否有主DNS进入切换流程；以及，
若存在判定有主DNS进入切换流程的决策节点，则所有判定有主DNS进入切换流程的决策节点通过独占式抢锁成功后进行主DNS切换。
上述技术方案具有如下有益效果：
本发明的技术方案由于使用了基于多主DNS架构的高可用方法，通过设置多个主从节点，当主节点不用时还有还一个或多个主节点提供域名解析变更服务，不影响对外服务。仅针对需要切换的主DNS进行切换，域名变更影响更小，只需要修改所有主DNS节点即可，主节点发生域名变更后通知从节点，从节点携带自身序列号与主节点对比进行同步，影响更小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一种基于多主DNS架构的高可用方法的流程图；
图2是本发明实施例一种基于多主DNS架构的高可用方法的整体流程图；
图3是本发明实施例多主DNS和从DNS配置结构示意图；
图4是本发明实施例一种基于多主DNS架构的高可用装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、2所示，是本发明实施例一种基于多主DNS架构的高可用方法的流程图，所述方法包括：
S101：每个检查节点以设定频率探测每一个主DNS，将本检查节点针对各主DNS的探测结果以及本检查节点的心跳信息存储在分布式数据库中，所述检查节点针对任一主DNS的探测结果包括成功或失败。
S102：每个决策节点将其心跳信息存储在分布式数据库中。
在此之前，进一步地，如图3所示，还包括，还包括设置大于设定第三数量阈值的主DNS；所述每个决策节点对应设置一从DNS，每个从DNS配置主DNS的全部配置数据。基于DNS的Bind软件构建多主架构，并包含多个从DNS，同步多个主DNS的全量或增量数据。
优选地，所述分布式数据库为MySQL分布式数据库即MGR(MySQL GroupReplication)。
检查节点分布在多个机房，例如至少三个机房，防止检查结果不准确导致决策节点错误判断，检查节点以一定频率探测所有主DNS，将探测结果存储在MGR，同时写入还有检查节点心跳信息，包括进程名，部署机器、当前时间等，如果探测过程中发生意外异常也写入到MGR中。
S103：每个决策节点读取所述分布式数据库中的每一个检查节点针对各主DNS的探测结果以及该检查节点的心跳信息，并获取每一个决策节点的心跳信息。
S104：每个决策节点根据所述检查节点的心跳信息及决策节点的心跳信息，判定检查节点的数量不少于设定第一数量阈值以及决策节点的数量不少于设定第二数量阈值时，根据所述每一个检查节点针对各主DNS的探测结果判断是否有主DNS进入切换流程。
优选地，所述根据所述每一个检查节点针对各主DNS的探测结果判断是否有主DNS进入切换流程，包括：每个决策节点根据所述每一个检查节点针对各主DNS的探测结果，当大于设定第四数量阈值的检查节点对同一主DNS的探测结果均为失败时，则判定该主DNS进入切换流程。
对于判断检查节点的数量若不满足大于等于设定第一数量阈值例如3机房的部署要求，将发送告警通知。对于决策节点根据决策生效策略包括大多数检查节点判断失败，全部检查节点判断失败，即是否大于设定第四数量阈值的检测节点的探测结果中对同一主DNS的判断均为失败，决定是否进入切换流程，如果不进入切换流程，决策节点检查自身是否有异常，如果有异常进行通知，如果无异常将退出；如果进入切换流程将进行下一步。
S105：若存在判定有主DNS进入切换流程的决策节点，则所有判定有主DNS进入切换流程的决策节点通过独占式抢锁成功后进行主DNS切换。
优选地，所述所有判定有主DNS进入切换流程的决策节点通过独占式抢锁成功后进行主DNS切换，包括：所有判定有主DNS进入切换流程的决策节点通过分布式应用程序Zookeeper进行独占式抢锁，独占式抢锁具体排他性，当前有且仅有一个抢到锁，其他均抢占失败，保证当前有且仅有一个进入下一个流程；抢锁成功的决策节点将进入切换流程的主DNS的域名切换至该决策节点对应的从DNS。检查切换状态是否成功，若成功则通知切换成功，若失败则通知失败并通知值班人员。
对应于上述方法，如图4所示，是本发明实施例一种基于多主DNS架构的高可用装置的结构示意图，包括多个检查节点21、分布式数据库22、多个决策节点23，其中：
每个检查节点21，用于以设定频率探测每一个主DNS，将本检查节点21针对各主DNS的探测结果以及本检查节点的心跳信息存储在分布式数据库22中，所述检查节点21针对任一主DNS的探测结果包括成功或失败；
分布式数据库22，用于存储每一个检查节点21针对各主DNS的探测结果以及该检查节点21的心跳信息；以及存储每一个决策节点23的心跳信息；
每个决策节点23，用于将其心跳信息存储在分布式数据库22中；读取所述分布式数据库22中的每一个检查节点21针对各主DNS的探测结果以及该检查节点21的心跳信息，并获取每一个决策节点23的心跳信息；根据所述检查节点21的心跳信息及决策节点23的心跳信息，判定所述检查节点21的数量不少于第一数量阈值以及决策节点23的数量不少于第二数量阈值时，根据所述每一个检查节点21针对各主DNS的探测结果判断是否有主DNS进入切换流程；以及，
若存在判定有主DNS进入切换流程的决策节点23，则所有判定有主DNS进入切换流程的决策节23点通过独占式抢锁成功后进行主DNS切换。
进一步地，设置大于设定第三数量阈值的主DNS；所述每个决策节点23对应设置一从DNS，每个从DNS配置有主DNS的全部配置数据。
优选地，所述分布式数据库22为MySQL分布式数据库。
优选地，所述每个决策节点23具体用于：
根据所述每一个检查节点21针对各主DNS的探测结果，当大于设定第四数量阈值的检查节点21对同一主DNS的探测结果均为失败时，判定该主DNS进入切换流程。
优选地，所有判定有主DNS进入切换流程的决策节点23，具体用于通过分布式应用程序Zookeeper进行独占式抢锁；
抢锁成功的决策节点，具体用于将进入切换流程的主DNS的域名切换至该决策节点对应的从DNS。
本发明通过主从DNS配置，针对传统主从架构，主要有以下优势：
1、当主节点不用时还有还一个或多个主节点提供域名解析变更服务，不影响对外服务。
2、当主节点不可用时，不需要修改所有DNS节点指向新的主DNS节点，只需要修改主节点权威域名即可。
针对同级架构，主要有以下优势：
1、域名变更影响更小，只需要修改所有主DNS节点即可，主节点发生域名变更后通知从节点，从节点携带自身序列号与主节点对比进行同步，影响更小。
2、域名变更效率更高，通过调用nsupdate命令实现域名变更，不依赖SSH或配置管理等系统下发配置文件再进行滚动重启服务，只要网络通讯正常就可以，粒度更小，效率更高。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于多主DNS架构的高可用方法，其特征在于，包括：
每个检查节点以设定频率探测每一个主DNS，将本检查节点针对各主DNS的探测结果以及本检查节点的心跳信息存储在分布式数据库中，所述检查节点针对任一主DNS的探测结果包括成功或失败；
每个决策节点将其心跳信息存储在分布式数据库中；
每个决策节点读取所述分布式数据库中的每一个检查节点针对各主DNS的探测结果以及该检查节点的心跳信息，并获取每一个决策节点的心跳信息；
每个决策节点根据所述检查节点的心跳信息及决策节点的心跳信息，判定检查节点的数量不少于设定第一数量阈值以及决策节点的数量不少于设定第二数量阈值时，根据所述每一个检查节点针对各主DNS的探测结果判断是否有主DNS进入切换流程；
若存在判定有主DNS进入切换流程的决策节点，则所有判定有主DNS进入切换流程的决策节点通过独占式抢锁成功后进行主DNS切换。
2.如权利要求1所述的基于多主DNS架构的高可用方法，其特征在于，设置大于设定第三数量阈值的主DNS；所述每个决策节点对应设置一从DNS，每个从DNS配置主DNS的全部配置数据。
3.如权利要求2所述的基于多主DNS架构的高可用方法，其特征在于，所述分布式数据库为MySQL分布式数据库。
4.如权利要求3所述的基于多主DNS架构的高可用方法，其特征在于，所述根据所述每一个检查节点针对各主DNS的探测结果判断是否有主DNS进入切换流程，包括：
每个决策节点根据所述每一个检查节点针对各主DNS的探测结果，当大于设定第四数量阈值的检查节点对同一主DNS的探测结果均为失败时，则判定该主DNS进入切换流程。
5.如权利要求4所述的基于多主DNS架构的高可用方法，其特征在于，所述所有判定有主DNS进入切换流程的决策节点通过独占式抢锁成功后进行主DNS切换，包括：
所有判定有主DNS进入切换流程的决策节点通过分布式应用程序Zookeeper进行独占式抢锁；
抢锁成功的决策节点将进入切换流程的主DNS的域名切换至该决策节点对应的从DNS。
6.一种基于多主DNS架构的高可用装置，其特征在于，包括多个检查节点、分布式数据库、多个决策节点，其中：
每个检查节点，用于以设定频率探测每一个主DNS，将本检查节点针对各主DNS的探测结果以及本检查节点的心跳信息存储在分布式数据库中，所述检查节点针对任一主DNS的探测结果包括成功或失败；
分布式数据库，用于存储每一个检查节点针对各主DNS的探测结果以及该检查节点的心跳信息；以及存储每一个决策节点的心跳信息；
每个决策节点，用于将其心跳信息存储在分布式数据库中；读取所述分布式数据库中的每一个检查节点针对各主DNS的探测结果以及该检查节点的心跳信息，并获取每一个决策节点的心跳信息；根据所述检查节点的心跳信息及决策节点的心跳信息，判定所述检查节点的数量不少于第一数量阈值以及决策节点的数量不少于第二数量阈值时，根据所述每一个检查节点针对各主DNS的探测结果判断是否有主DNS进入切换流程；以及，
若存在判定有主DNS进入切换流程的决策节点，则所有判定有主DNS进入切换流程的决策节点通过独占式抢锁成功后进行主DNS切换。
7.如权利要求6所述的基于多主DNS架构的高可用装置，其特征在于，设置大于设定第三数量阈值的主DNS；所述每个决策节点对应设置一从DNS，每个从DNS配置有主DNS的全部配置数据。
8.如权利要求7所述的基于多主DNS架构的高可用装置，其特征在于，所述分布式数据库为MySQL分布式数据库。
9.如权利要求8所述的基于多主DNS架构的高可用装置，其特征在于，所述每个决策节点，具体用于：
根据所述每一个检查节点针对各主DNS的探测结果，当大于设定第四数量阈值的检查节点对同一主DNS的探测结果均为失败时，判定该主DNS进入切换流程。
10.如权利要求9所述的基于多主DNS架构的高可用装置，其特征在于，
所有判定有主DNS进入切换流程的决策节点，具体用于通过分布式应用程序Zookeeper进行独占式抢锁；
抢锁成功的决策节点，具体用于将进入切换流程的主DNS的域名切换至该决策节点对应的从DNS。
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