功能说明
HTTPDNS使用HTTP协议进行域名解析，代替现有基于UDP的DNS协议，域名解析请求直接发送到阿里云的HTTPDNS服务器，从而绕过运营商的Local DNS，能够避免Local DNS造成的域名劫持问题和调度不精准问题。
| 功能 | 说明 |
|---|---|
| 防劫持 | 绕过运营商Local DNS，避免域名劫持，让每一次访问都畅通无阻。 |
| 精准调度 | 基于访问的来源IP，获得最精准的解析结果，让客户端就近接入业务节点。 |
| 0ms解析延迟 | 通过热点域名预解析、缓存DNS解析结果、解析结果懒更新策略等方式实现0解析延迟 |
| 快速生效 | 避免Local DNS不遵循权威TTL，解析结果长时间无法更新的问题 |
| 降低解析失败率 | 有效降低无线场景下解析失败的比率 |
防劫持
HTTPDNS代替了传统的LocalDNS完成递归解析的功能，基于HTTP协议的设计可以适用于几乎所有的网络环境，同时保留了鉴权、HTTPS等更高安全性的扩展能力，避免恶意攻击劫持行为。
精准调度
传统域名解析的调度精准性问题，本质根源在于Local DNS的部署和分配机制上。由于碎片化的管理方式，这些环节的服务质量同样很难得到保障。HTTPDNS在递归解析实现上优化了与权威DNS的交互，通过<a name="https://datatracker.ietf.org/doc/rfc7871">edns-client-subnet</a>协议将终端用户的IP信息直接交付给权威DNS，这样权威DNS就可以忽略Local DNS IP信息，根据终端用户的IP信息进行精准调度，避免Local DNS的坐标干扰
DNS解析0延迟：
-
构建客户端DNS缓存；
通过合理的DNS缓存，我们确保每次网络交互的DNS解析都是从内存中获取IP信息，从而大幅降低DNS解析开销。根据业务的不同，我们可以 制订更丰富的缓存策略，如根据运营商缓存，可以在网络切换的场景下复用已缓存的不同运营商线路的域名IP信息，避免网络切换后进行链 路重选择引入的DNS网络解析开销。另外，我们还可以引入IP本地化离线存储，在客户端重启时快速从本地读取域名IP信息，大幅提升首页 载入效率。 -
热点域名预解析；
在客户端启动过程中，我们可以通过热点域名的预解析完成热点域名的缓存载入。当真正的业务请求发生时，直接由内存中读取目标域名的IP 信息，避免传统DNS的网络开销。 -
懒更新策略；
绝大多数场景下业务域名的IP信息变更并不频繁，特别是在单次APP的使用周期内，域名解析获取的IP往往是相同的（特殊业务场景除外）。 因此我们可以利用DNS懒更新策略来实现TTL过期后的DNS快速解析。所谓DNS懒更新策略即客户端不主动探测域名对应IP的TTL时间，当业务 请求需要访问某个业务域名时，查询内存缓存并返回该业务域名对应的IP解析结果。如果IP解析结果的TTL已过期，则在后台进行异步DNS网 络解析与缓存结果更新。通过上述策略，用户的所有DNS解析都在与内存交互，避免了网络交互引入的延迟。
实现方案
服务端:
服务端提供API接口,app端直接通过ip地址访问,ip地址可以有多个
请求方式：HTTP GET
URL参数说明：
| 名称 | 是否必须 | 描述 |
|---|---|---|
| host | 必须 | 要解析的域名 |
| ip | 可选 | 用户的来源IP，如果没指定这个参数，默认使用请求连接的源IP |
请求示例：
-
示例1（默认来源IP）：http://x.x.x.x/d?host=www.suning.com
-
示例2（指定来源IP）：http://x.x.x.x/d?host=www.suning.com&ip=185.53.179.6
考虑到服务IP防攻击之类的安全风险，为保障服务可用性，HTTPDNS同时提供多个服务IP，当某个服务IP在异常情况下不可用时，可以使用其它服务IP进行重试。
请求成功时，HTTP响应的状态码为200，响应结果用JSON格式表示，示例如下：
{
"host": "www.suning.com",
"ips": [
"112.84.104.48"
],
"ttl": 57,
"origin_ttl": 120
}
请求失败的响应示例：
{
"code": "MissingArgument"
}
错误码列表如下：
| 错误码 | HTTP状态码 | 描述 |
|---|---|---|
| MissingArgument | 400 | 缺少必要参数 |
| InvalidHost | 400 | 域名格式不合法 |
| MethodNotAllowed | 405 | 不支持的HTTP方法 |
| InternalError | 500 | 服务端内部错误 |
错误处理
异常下的出错兼容逻辑,主要包括异步请求,重试,降级
异步请求
访问HTTPDNS服务时，应该使用异步请求的策略，避免解析延迟太大而对业务造成影响，特别是在网络环境异常或HTTPDNS服务IP异常不可
用时，如果用同步访问，需要等待网络超时后才会返回解析失败，这个超时时间较大，可能对业务的使用体验造成很大影响。
异步请求策略：解析域名时，如果当前缓存中有TTL未过期的IP，可直接使用；如果没有，则立刻让此次请求降级走原生LocalDNS解析，同
时另起线程异步地发起HTTPDNS请求进行解析，更新缓存，这样后续解析域名时就能命中缓存。
重试
访问HTTPDNS服务解析域名时，如果请求HTTPDNS服务端失败，即HTTP请求没有返回，可以进行重试。
大部分情况下，这种访问失败是由于网络原因引起的，重试可以解决。
降级
不管是因为什么原因，当通过HTTPDNS服务无法获得域名对应的IP时，都必须降级：使用标准的DNS解析，通过Local DNS去解析域名。
Android端:
OkHttp默认使用系统DNS服务InetAddress进行域名解析，但同时也暴露了自定义DNS服务的接口，通过该接口我们可以优雅地使用HttpDns。
- 自定义DNS接口
OkHttp暴露了一个Dns接口，通过实现该接口，我们可以自定义Dns服务：
public class OkHttpDns implements Dns {
private static final Dns SYSTEM = Dns.SYSTEM;
HttpDnsService httpdns;//httpdns 解析服务
private static OkHttpDns instance = null;
private OkHttpDns(Context context) {
this.httpdns = HttpDns.getService(context, "account id");
}
public static OkHttpDns getInstance(Context context) {
if(instance == null) {
instance = new OkHttpDns(context);
}
return instance;
}
@Override
public List<InetAddress> lookup(String hostname) throws UnknownHostException {
//通过异步解析接口获取ip
String ip = httpdns.getIpByHostAsync(hostname);
if(ip != null) {
//如果ip不为null，直接使用该ip进行网络请求
List<InetAddress> inetAddresses = Arrays.asList(InetAddress.getAllByName(ip));
Log.e("OkHttpDns", "inetAddresses:" + inetAddresses);
return inetAddresses;
}
//如果返回null，走系统DNS服务解析域名
return Dns.SYSTEM.lookup(hostname);
}
}
- 创建OkHttpClient
创建OkHttpClient对象，传入OkHttpDns对象代替默认Dns服务：
private void okhttpDnsRequest() {
OkHttpClient client = new OkHttpClient.Builder()
.dns(OkHttpDns.getInstance(getApplicationContext()))
.build();
Request request = new Request.Builder()
.url("http://www.aliyun.com")
.build();
Response response = null;
client.newCall(request).enqueue(new Callback() {
@Override
public void onFailure(Call call, IOException e) {
e.printStackTrace();
}
@Override
public void onResponse(Call call, Response response) throws IOException {
if (!response.isSuccessful()) throw new IOException("Unexpected code " + response);
DataInputStream dis = new DataInputStream(response.body().byteStream());
int len;
byte[] buff = new byte[4096];
StringBuilder result = new StringBuilder();
while ((len = dis.read(buff)) != -1) {
result.append(new String(buff, 0, len));
}
Log.d("OkHttpDns", "Response: " + result.toString());
}
});
}
- 总结
相比于通用方案，OkHttp+HttpDns有以下两个主要优势：
实现简单，只需通过实现Dns接口即可接入HttpDns服务
通用性强，该方案在HTTPS,SNI以及设置Cookie等场景均适用。规避了证书校验，域名检查等环节
IOS端:
基于NSURLProtocol可拦截iOS系统上基于上层网络库NSURLConnection/NSURLSession发出的网络请求；
通过以下接口注册自定义NSURLProtocol，用于拦截上层网络请求，并创建新的网络请求接管数据发送、接收、重定向等处理逻辑，将结果反馈给原始请求。
[NSURLProtocol registerClass:[CustomProtocol class]];
自定义NSURLProtocol处理过程概述：
- 在canInitWithRequest中过滤要需要做HTTPDNS域名解析的请求；
- 请求拦截后，做HTTPDNS域名解析；
- 解析完成后，同普通请求一样，替换URL.host字段，替换HTTP Header Host域，并接管该请求的数据发送、接收、重定向等处理；
作者：刚哥说
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來源：简书
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