譯者 | 范曉波
審校 | 孫淑娟 梁策
如果你在過去幾年里已經(jīng)聽說了很多關(guān)于“云”的討論，那么你可能也聽說過關(guān)于“邊緣側(cè)”一些相關(guān)概念。
從邊緣計算的概念可以看出云是有邊界的。要連接到云的這些邊界，你的數(shù)據(jù)必須與云提供的物理數(shù)據(jù)中心之一連接。在一些配置下，將數(shù)據(jù)從用戶計算機(jī)傳輸?shù)椒?wù)器群集可能很快，但它對地理位置和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的依賴程度很大。云本身可以盡可能快速和強(qiáng)大，但它無法抵消你的數(shù)據(jù)進(jìn)行往返所需的時延。
答案就是使用區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和云的邊緣側(cè)。當(dāng)在邊緣的服務(wù)器上進(jìn)行初始化服務(wù)或計算時，它會加快用戶與云的交互速度。
根據(jù)同樣的原理，你可以通過在家用服務(wù)器上運(yùn)行一些服務(wù)來創(chuàng)建自己的邊緣側(cè)，以最大限度地減少往返時延。不要讓特殊術(shù)語嚇到你。邊緣計算可能像物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或運(yùn)行一個服務(wù)連接到聯(lián)邦服務(wù)頗為特別有用且簡單的改變，你就可以使你的家用或企業(yè)網(wǎng)絡(luò)性能得到增強(qiáng)，即運(yùn)行DNS緩存服務(wù)。
什么是域名解析?
域名系統(tǒng)(DNS)使我們能夠?qū)⒎?wù)器的IP地址轉(zhuǎn)換為像opensource.com這樣友好的網(wǎng)站名稱，無論他們是上云服務(wù)還是沒有上云的服務(wù)。
每個域名的背后都是一串?dāng)?shù)字，而名字是來方便人們的，因為他們更有可能記住幾個單詞，而不是一串?dāng)?shù)字。當(dāng)你在Web瀏覽器中鍵入example.com內(nèi)容時，Web瀏覽器會靜默地通過端口53向 DNS 服務(wù)器發(fā)送請求，去引用域名example.com的注冊地址，然后返回根據(jù)該域名分配的最后一個已知IP地址。
這是從你的計算機(jī)到互聯(lián)網(wǎng)的一次往返。
有了正確的IP地址，你的Web瀏覽器就會發(fā)出第二個請求，這次是用IP地址而不是用域名直接訪問你的目的地址。
這是另一次往返。
更糟糕的是，你的計算機(jī)(和你的配置有關(guān))也可能會向你本地網(wǎng)絡(luò)上指定DNS服務(wù)器發(fā)送域名請求。
你可以使用本地緩存切斷所有這些額外的流量。在你的網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行DNS緩存服務(wù)時，一旦你網(wǎng)絡(luò)上的任何一臺設(shè)備獲得一個域名對應(yīng)的IP地址，該IP地址就會被存儲在本地，因此你的網(wǎng)絡(luò)就不再需要再次請求這個地址;此外，運(yùn)行你自己的DNS緩存服務(wù)器還可以屏蔽廣告，而且通常也能用一些互聯(lián)網(wǎng)的一些底層技術(shù)控制你的網(wǎng)絡(luò)上的任何設(shè)備進(jìn)行交互。
在Linux上安裝Dnsmasq
使用包管理器安裝 Dnsmasq
在 Fedora、CentOS、Mageia 和類似系統(tǒng)上：
安裝命令：
$ sudo dnf install dnsmasq dnsmasq-utils
在Debian和基于Debian的系統(tǒng)上，請使用apt方式代替dnf。
配置Dnsmasq
Dnsmasq的默認(rèn)配置文件中有許多選項。
它的默認(rèn)配置文件的位置在/etc/dnsmasq.conf下，注釋很完善。因此你可以通過閱讀它，選擇適合你網(wǎng)絡(luò)的配置。
以下是我喜歡的一些選項。
保存你的本地域在本地：
#不轉(zhuǎn)發(fā)純名稱(沒有點(diǎn)分格式或部分域名)
domain-needed
#不轉(zhuǎn)發(fā)非路由地址空間中的地址
bogus-priv
忽略來自常見廣告網(wǎng)站的內(nèi)容。以下語法將第一個正斜杠之間的字符串替換為尾部的地址：
#替換廣告網(wǎng)站域名用一個沒有廣告的ip地址
address=/double-click.net/127.0.0.1
設(shè)置緩存大小。默認(rèn)建議是150，但我不覺得150個網(wǎng)站足夠。
#替換廣告網(wǎng)站域名用一個沒有廣告的ip地址
address=/double-click.net/127.0.0.1
查找 resolve.conf
在大多數(shù) Linux 系統(tǒng)上，systemd的reslved服務(wù)管理配置文件/etc/resolv.conf，該文件控制你的計算機(jī)可以訪問哪些DNS服務(wù)器進(jìn)行IP地址解析。
您可以禁用resolved并單獨(dú)運(yùn)行dnsmasq，也可以同時運(yùn)行它們，指向其自己的解析文件。
禁用：resolved
$ sudo systemctl disable --now systemd-resolved
或者，同時運(yùn)行它們：
在這個示例中，home.local是我給定的一個要么是DHCP，要么是本地的域名，所有的這些設(shè)備都在我的家用網(wǎng)絡(luò)里，enterprise 和 yorktown是我的家用服務(wù)器，通過在此處列出它們及其本地IP地址，我就能借助dnsmasq通過域名連接他們。最后，這些域名服務(wù)項目指向互聯(lián)網(wǎng)上已知的比較好的域名服務(wù)器。你可以使用此處列出的名稱服務(wù)器，也可以使用ISP提供的域名服務(wù)器或你喜歡的任何公共域名服務(wù)器。
在你的dnsmasq.conf文件中，設(shè)置resolv-file的值為resolvmasq.conf：
resolv-file=/etc/resolvmasq.conf
啟動dnsmasq
某些發(fā)行版可以安裝后自動啟動dnsmasq。別的版本當(dāng)你準(zhǔn)備好的時候，你可以自己啟動它。無論哪種方式，你都可以使用 systemd 啟動dnsmasq服務(wù)：
$ sudo systemd enable --now dnsmasq
使用dig命令對其進(jìn)行測試。
當(dāng)你首次聯(lián)系服務(wù)器時，查詢時間可能在50到500毫秒之間(希望不超過此時間)：
$ dig example.com | grep Query\ time
;; Query time: 56 msec
然而，下次嘗試時，查詢時間會大大減少：
$ dig example.com | grep Query\ time
;; Query time: 0 msec
結(jié)果好多了!
為你的整個網(wǎng)絡(luò)啟用 dnsmasq
Dnsmasq在一臺設(shè)備上就已是很有用的工具，如果你能讓網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備都使用它那只會更好。
以下是怎樣開放dnsmasq服務(wù)給你的全部本地網(wǎng)絡(luò)的方法：
獲取運(yùn)行dnsmasq服務(wù)的服務(wù)器的 IP 地址
在運(yùn)行的計算機(jī)上運(yùn)行dnsmasq，獲取本地 IP 地址：
$ dig example.com | grep Query\ time
;; Query time: 0 msec
在這個示例中，我運(yùn)行dnsmasq的樹莓派的IP地址是 10.0.170.170。由于樹莓派現(xiàn)在是我的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，因此我讓它的地址是由我的 DHCP 路由器靜態(tài)分配。如果我允許它獲得一個動態(tài)的IP地址，它可能不會改變(DHCP被設(shè)計成以這種方式提供幫助)，但如果它這樣做，那么我的整個網(wǎng)絡(luò)將不能使用dnsmasq提供優(yōu)化。
修改服務(wù)器的防火墻以允許端口53上的流量
使用 firewall-cmd打開你的服務(wù)器防火墻中的端口，以便它允許 DNS 請求和發(fā)送響應(yīng)。
$ sudo firewall-cmd --add-service dns --permanent
將服務(wù)器的IP地址添加到你家用路由器的域名服務(wù)項中。
知道了我的本地DNS服務(wù)器的地址是10.0.170.170(記住，在你自己的網(wǎng)絡(luò)上幾乎肯定是不同的)，我可以添加它在家用路由器上作為主要域名服務(wù)器。
現(xiàn)在有很多路由器，沒有單一的接口。
但是，任務(wù)是相同的，不同模型的工作流通常是相對相似的。
在我的Turris Omnia路由器中，高級接口允許DNS轉(zhuǎn)發(fā)，這會將DNS請求發(fā)送到我選擇的服務(wù)器。
在此處輸入10.0.170.170(我的dnsmasq服務(wù)器的IP地址)會強(qiáng)制所有DNS流量通過 Dnsmasq 進(jìn)行路由以進(jìn)行緩存和解析。另一方面，在我的TP-Link路由器中，DNS設(shè)置是在DHCP面板中配置的。
可能需要再多做些探索，所以無需擔(dān)心在你路由器的接口界面中尋找DNS服務(wù)設(shè)置。當(dāng)你找到它后，輸入你的Dnsmasq服務(wù)器地址，然后保存更改。
某些型號要求路由器在進(jìn)行更改時需要重新啟動。
你的網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備都從路由器繼承設(shè)置，因此現(xiàn)在從設(shè)備傳遞到互聯(lián)網(wǎng)的所有 DNS 流量都將通過 Dnsmasq 服務(wù)器。
靠近邊緣側(cè)
隨著越來越多的網(wǎng)站被添加到服務(wù)器的DNS緩存中，比本地Dnsmasq服務(wù)器上的DNS流量傳輸更遠(yuǎn)的DNS流量將越來越少。
盡可能在本地快速計算的原則推動了邊緣計算的發(fā)展。僅通過這個練習(xí)，你就可以想象這項技術(shù)在利用地理位置策略加速互聯(lián)網(wǎng)交互方面是多么的重要。
無論你是在家中、在工作中還是作為云架構(gòu)師從事邊緣計算工作，邊緣都是云的重要組成部分，你可以利用它來讓自己的優(yōu)勢盡情發(fā)揮。
譯者介紹
范曉波，51CTO社區(qū)編輯，資深網(wǎng)絡(luò)安全工程師。精通SDN、SD-WAN、VPN、NFV等網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)。精通二三層網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)。熟悉DPDK、VPP、OVS高性能網(wǎng)絡(luò)開源框架。喜歡打羽毛球、烹飪美食。
原文標(biāo)題：??Boost your home network with DNS caching on the edge??，作者：Seth Kenlon
