前言：在开发过程中没有太多存在感的DNS，其实就很符合“透明多级分流”的特点。
多级分流系统设计原则
一条完整的用户请求路径如下：浏览器->DNS指引找到系统入口->经过网关->负载均衡器->缓存->服务集群等一系列设施，最后接触到位于系统末端存储于数据库服务器的信息，然后再逐级返回到用户的浏览器中。
这个过程需要许多技术部件的协作，作为系统的设计者，应该意识到不同的设施部件在系统中，都具有各自不同的价值：
- 一些位于客户端、网络边缘，能够快速响应用户请求，避免给后方I/O与CPU带来压力，典型的如：
本地缓存、内容分发网络、反向代理等 - 有一些部件的处理能力能够线性扩展，易于伸缩，可以通过使用较小的代价堆叠机器，来获得与用户数量相匹配的并发性能，并且应该尽量作为业务逻辑的主要载体，典型的如
集群中能自动伸缩的服务节点 - 有一些部件的稳定服务，对于系统的运行有着全局性的影响，需要时刻保持着容错备份，维护者高可用性，典型的如
服务注册中心、配置中心 - 有一些设施是天生的单点部件，只能依靠机器本身的网络、存储和运算性能来提升处理能力，比如
位于系统入口的路由、网关或负载均衡器（它们都可以做集群，但一次网络请求中无可避免至少有一个是单点的部件）、位于请求链末端的传统关系型数据库等，都是典型的容易形成单点的部件。
多级分流的意义
比如，用户请求一张存储在数据库中的图片，浏览器缓存、内容分发网络、反向代理、Web服务器、文件服务器、数据库等，都可以提供这张图片。
因此，如何恰如其分地将请求分流至最合适的组件中，避免大量流量汇集到单点部件（如数据库），同时，依然能够在绝大多数时候保证处理结果的准确性，在单点部件出现故障时，仍能够迅速实施补救措施，这就是系统架构中多级分流的意义。
缓存、节流、主备、负载均衡等措施，都是为了达成多级分流目标的工具与手段，而高可用架构、高并发架构，就是获得的价值。
设计原则
因此，在对系统进行流量规划时，我们需要充分理解这些部件的差异，有两个简单、普适的原则：
-
第一个原则：尽可能减少单点部件，如果单点无可避免，应最大限度减少到达单点部件的流量
-
第二个原则：奥卡姆剃刀，如无必要，勿增实体，作为系统设计者，应该认识到，前面提到的多级分流手段、设施，并非越多越好，在构建系统时，必须在真正有明确需求、真正有必要的时候再去考虑部署它们（也符合YAGNI原则），因为并非每一个系统都要追求高并发、高可用，
从系统的用户量、峰值流量和团队本身的技术与运维能力出发，来考虑如何部署这些设施，才是最合理的做法
DNS工作原理
DNS的作用就是把便于人类理解的域名地址，转换为便于计算机处理的IP地址。
接下来，以www.icyfenix.com.cn为例，说明DNS的工作原理：
第一步，客户端先检查本地的DNS缓存，查看该域名是否存在，并且根据TTL（存活时间）判断是否有存活的记录。第二步，客户端将地址发送到本地的DNS（Local DNS），这个DNS服务器可以由用户手动设置，也可以在DHCP分配时或者在拨号时，从PPP服务器中自动获取。-
第三步，本地 DNS 收到查询请求后，会按照“是否有 www.icyfenix.com.cn 的权威服务器”→“是否有 icyfenix.com.cn 的权威服务器”→“是否有 com.cn 的权威服务器”→“是否有 cn 的权威服务器”的顺序，依次查询自己的地址记录。如果都没有查询到，本地 DNS 就会一直找到最后点号代表的根域名服务器为止。 -
第四步，假设本地DNS是全新的，不存在任何域名的权威服务器记录，所以当DNS查询请求按步骤3的顺序，一直查找到根域名服务器后，它将会得到”cn的权威服务器”的地址记录，然后通过”cn的权威服务器”，得到”com.cn的权威服务器”的地址记录，以此类推（递归查询、返回的过程），最后找到能够解释www.icyfenix.com.cn的权威服务器地址。 第五步，通过”www.icyfenix.com.cn的权威服务器”，查询www.icyfenix.com.cn的地址记录。这里的地址记录并不一定就是指IP地址，在RFC规范中，有定义的地址记录类型已经多达几十种，比如IPv4下的IP地址记录为A记录，IPv6下的AAAA记录、主机别名CNAME记录，等等。
例如，假设一个域名下配置了多条不同的A记录，此时权威服务器可以根据自己的策略来选择，典型的应用是智能线路：根据访问者所处的不同地区（如华北、华南、东北）、不同服务商（如电信、联通、移动）等因素，来确定返回最合适的 A 记录，将访问者路由到最合适的数据中心，达到智能加速的目的
注意，第三步中，涉及到了两个重要概念：
权威域名服务器（Authoritative DNS）：是指负责翻译特定域名的 DNS 服务器，“权威”的意思就是说，服务器决定了这个域名应该翻译出怎样的结果。根域名服务器（Root DNS）：是指固定的、无需查询的顶级域名（Top-Level Domain）服务器，可以默认为它们已内置在操作系统代码之中。全世界一共有 13 组根域名服务器（注意并不是 13 台，每一组根域名都通过任播的方式建立了一大群镜像，根据维基百科的数据，迄今已经超过 1000 台根域名服务器的镜像了），之所以有 13 这个数字的限制是因为，DNS 主要是采用 UDP 传输协议（在需要稳定性保证的时候也可以采用 TCP）来进行数据交换的，未分片的 UDP 数据包在 IPv4 下最大有效值为 512 字节，最多可以存放 13 组地址记录。
DNS设计存在的问题和解决方案
响应速度问题
问题描述：响应速度会影响，在极端情况下（如各级服务器均无缓存），域名解析可能导致每个域名都必须递归多次才能查询到结果，显著地影响传输的响应速度。
解决方案:专门有一种前端优化手段来避免上述问题——DNS预取（DNS Prefetching）：如果网站后续要使用来自于其他域的资源，那就在网页加载时便生成一个link请求，促使浏览器提前对该域名进行预解释，如下所示：
1
<link rel="dns-prefetch" href="//domain.not-icyfenx.cn">
中间人劫持风险
问题描述：DNS的分级查询意味着每一级都有可能受到中间人攻击的威胁，产生被劫持的风险。
要攻陷位于递归链条底层的（如根域名服务器，cn权威服务器）服务器和链路是非常困难的，它们都有很专业的安全防护措施。但是很多位于递归链路底层的、或者来自本地运营商的LocalDNS服务器，安全防护就相对松懈，甚至不少地区的运行商自己就会主动进行劫持，专门返回一个错的IP，通过在这个IP上代理用户请求，以便给特定类型的资源（主要为HTML）注入广告，进行牟利。
解决方案：最近几年出现了一种新的DNS工作模式：HTTPDNS（也称为DNS over HTTPS DoH）。它把原本的DNS解析服务开放为一个基于HTTPS协议的查询服务，替代基于UDP传输协议的DNS域名解析，通过程序代替操作系统直接从权威DNS，或者可靠Local DNS获取解析数据，从而绕过传统Local DNS。
这个做法的好处是免去了“中间商赚差价”的环节，不再惧怕底层（操作系统服务）的域名劫持，能有效避免Local DNS不可靠而导致域名生效缓慢、来源IP不准确、产生智能线路切换错误等问题
