陕西电信DNS系统优化规划建议书.doc

陕西电信DNS系统优化工程项目系统规划技术方案北京融海恒信咨询有限公司2008年10月目 录一、DNS系统目前状况31.系统概述32.现有系统运行数据测算5二、增加专线用户DNS系统的必要性71.提高用户的体验72.分流专线用户的优势7三、规划方案81.基于CNS方案82.基于BIND方案9附件：12一、DNS系统目前状况1.系统概述目前，为陕西省互联网用户提供DNS解析查询请求回应的服务器群共有2组。它们是位于二长16楼的218.30.19.40，该组服务器群是为西安主用，九地市作备用和位于西华门2楼的61.134.1.4，该组服务器群是为九地市主用，西安作备用。其中西华门服务器群有1台四层交换机（radware AD3020）、4台服务器（SUN X4200）构成，每台服务器均安装免费BIND应用软件，二长服务器群有1台四层交换机（radware AD3020）、3台服务器（SUN X4200）构成，其中一台服务器安装商用CNS应用软件，其余两台安装免费BIND应用软件。目前，DNS系统只缓存域名服务器与授权服务器分开设置，拨号用户使用的只缓存域名服务器和专线用户使用的只缓存域名服务器混合设置。西华门DNS系统结构图见图1，二长DNS系统结构图见图2图1 西华门DNS系统结构图（九地市用户主用）图2 二长DNS系统结构图（西安用户主用）目前，全省的DNS服务器及四层交换机设备配置情况如表1、表2所示：表1 陕西省DNS Cache服务配置情况统计表序号DNS服务器类型DNS服务器配置应用系统版本单位数量地点1CACHESUN X4200Solaris 10 X86台3西华门2x AMD Opteron Model 290 (2.8Ghz/1MB) dual core processor双核处理器, 4x 2GB PC3200 DDR1-400 memory（Up to 32GB)内存, 2x 146GB 10K RPM SAS drive硬盘,Raid 1功能,4x 10/100/1000Ethernet ports四个网口2CACHESUN X4200Solaris 10 X86台4二长2x AMD Opteron Model 290 (2.8Ghz/1MB) dual core processor双核处理器, 4x 2GB PC3200 DDR1-400 memory（Up to 32GB)内存, 2x 146GB 10K RPM SAS drive硬盘,Raid 1功能,4x 10/100/1000Ethernet ports四个网口表2 陕西省DNS四层交换机配置情况统计表 节点 名称设备配置支持的最大并发会话数1西华门节点四层交换机Radware AD3020；配置：44G背板带宽；8 个 GBIC 端口及 12 个10/100/1000快速以太网端口最大新建会话数25万 最大并发会话数200万2二长节点四层交换机Radware AD3020；配置：44G背板带宽；8 个 GBIC 端口及 12 个10/100/1000快速以太网端口最大新建会话数25万 最大并发会话数200万2.现有系统运行数据测算两套DNS系统在经过一年多的运行后，利用DNS网管系统的统计，发现目前两节点的Qps增长速度较快。目前二长节点的高峰Qps已经接近3万，西华门节点的Qps已经接近2万。（具体数据见附件一）在2008年7月Bind免费DNS软件爆出重大Bug，在升级后，其处理能力有一定程度的下降。通过统计发现二长节点的单台BIND服务器处理能力已经接近其峰值，按目前的需求增长趋势测算，如果继续运行，系统将出现瓶颈和不稳定现象，具体的数据如下：时间服务器CPU %QPS2008.8.02idcdns444.39-49.443340.47-4631.722008.8.04idcdns445.91-52.913520.23-4922.132008.8.22idcdns237.43-41.093637.92-5052.752008.8.29idcdns236.52-42.383889.80-6090.972008.9.25idcdns338.12-43.923494.46-5859.792008.9.26idcdns339.42-43.563569.64-6514.392008.9.22idcdns136.54-42.653481.18-6024.542008.9.23idcdns136.32-41.643666.06-5777.74表一：近期二长数据采集图：2008年10月9日21点CNS实时数据 考虑到目前Bind服务器处理能力的下降，二厂节点目前已经接近业务极限处理峰值。为提高DNS系统的冗余能力以及提高专线用户的用户体验。因此，此次设计对陕西电信的专线用户设置专用的DNS系统。二、增加专线用户DNS系统的必要性1.提高用户的体验目前二长节点的Qps在高峰期已经接近3万，并且Bind的CPU利用率也接近50%。如果峰值压力再进一步扩大的话，有可能造成Bind系统无法正常运行，造成响应时间延长，甚至无法正常解析的情况。针对此情况，通过对近期二长数据的分析（详细数据见附件）建议将西安市的专线用户分开，利用一台CNS服务器独立为其提供DNS解析服务，以便减低二长节点的压力，同时提高其处理能力。计划调整后，一台CNS承担了西安地区专线客户的请求，峰值约为：16000 QPS左右，而一台CNS服务器在线网应用中处理峰值为：25000 QPS，所以能完全满足业务需要。经过专线客户专属皆系服务器分流后的流量峰值为：12000QPS，剩余的其他三台BIND服务器每台只需要负担约4000 QPS的业务量。 各台DNS服务器压力的降低，能够及时降低用户DNS请求的响应时间，因此用户最终的体验速度将得到提升。2.分流专线用户的优势调整后，需要通过两方面工作对专线专属DNS系统进行冗余保障：首先，要求专线客户设定除专属DNS服务器地址之外的备用DNS服务器地址。其次，通过对四层交换机进行配置，实现如果CNS服务器无法工作，可以将流量分配到原有的三台BIND服务器，确保用户的应用。在系统调整后，能够将专线用户与普通用户区分。因此，可以针对专线用户提供大量、安全、快速的DNS解析服务。同时，服务器压力的降低，可以使现有二长节点DNS系统能够在一定时间内满足用户增长的需求。并且，所有的DNS服务器均处于四层交换机后，可以利用软件及时根据业务压力进行调整，保证整个二长节点的正常运转。三、规划方案1.基于CNS方案增加一台SUN X4200服务器，安装CNS软件，将原有的BIND服务器拿出一台作为CNS服务器的备份，同时为专线用户提供DNS解析服务。图：增加CNS服务器方案系统拓扑图此方案的优缺点：优点，增加一台CNS服务器，提高了此系统的稳定性，同时保障在任意一台服务器出现异常时，整个DNS系统不会发生服务中断，提高了系统的可用性、稳定性和安全性。同时CNS作为商用软件，性能稳定，处理能力优越，同时厂商能够提供完备的升级及支持服务，最大性的保证系统的正常运行。此外，由于CNS软件的响应时间远远小于Bind系统，因此在调整后，专线用户的用户体验效果将加强，同时整个二长DNS系统的处理能力和稳定性将得到本质的改善。此外，基于CNS平台可以实现对专线用户请求日志的收集，日后可以通过分析其日志，可以对专线用户的使用习惯等特征进行深入分析，并针对其进行优化。缺点，需要增加一套服务器设备，成本提高。此外，由于两套DNS系统共用一台四层交换机，因此当四层交换机出现故障时，会同时造成两套系统均无法正常运行。2.基于BIND方案 通过数据计算，目前二长的专线用户的峰值Qps将达到16000左右。按照目前Bind服务器每台的峰值处理Qps8000计算,至少需要三台Bind服务器，才能够满足专线用户的需要，并且有一定的冗余能力。 考虑到在分流专线用户后，拨号用户的流量下降，因此可以从原有系统中取出一台服务器，另外新增加两台Sun X4200服务器，安装Bind系统。作为专线用户的专用DNS，其系统拓扑图如下：图：增加Bind服务器方案系统拓扑图此方案的优缺点：优点，此方案需要增加两台Sun X4200服务器，投资相对CNS软件方案较少。缺点，Bind作为免费软件，无厂商提供完备的升级及支持服务，同时由于8月份的漏洞升级后其性能有大幅降低，而网络环境存在很多不确定性，因此对以后的日常系统管理有一定的挑战和压力。同样，由于两套DNS系统共用一台四层交换机，因此当四层交换机出现故障时，会同时造成两套系统均无法正常运行。第12页 共12页附件：西华门节点近期DNS流量数据时间峰值qps日平均qps平均递归/s成功率%专线用户比例专线峰值qps专线日平均qps2008-9-2213637 9896 700 91.2456%7637 5542 2008-9-2314239 10702 751 90.8256%7974 5993 2008-9-2415945 9766 712 90.1356%8929 5469 2008-9-2516342 11681 830 89.9856%9152 6541 2008-9-2615234 9975 714 91.1756%8531 5586 2008-9-2716221 13516 831 90.8756%9084 7569 2008-9-2816318 11239 741 91.2256%9138 6294 二长节点近期DNS流量数据时间峰值qps日平均qps平均递归/s成功率%专线用户比例专线峰值qps专线日平均qps2008-9-2220861 14661 700 89.73 56%11682 8210 2008-9-2323016 15298 701 90.27 56%12889 8567 2008-9-2