iOS网络|DNS映射的请求优化

作者:课课家教育更新于： 2019-03-29 11:02:04

　　iOS（iPhone OS）是由苹果公司为移动设备所开发的操作系统，支持的设备包括iPhone、iPod touch、iPad、apple TV。2007年1月9日，苹果公司在Mac world大会上公布了这个系统，最初是设计给iPhone使用的，后来陆续套用到iPodtouch、iPad以及apple TV等产品上。

　　绝大多数网络请求的第一步都是DNS解析，解析请求根据当时网络情况不同，各平台的DNS缓存策略差异等因素，对移动端app整体网络性能会产生或大或小的影响。移动端app网络性能优化涉及到很多方面，DNS映射只是其中一环，也是十分重要的一环，因为它带来的好处不仅仅是降低网络请求的延迟。

　　一、使用iOS系统可以降低DNS请求延迟

　　客户端app的请求第一步都是DNS解析，但由于cache的存在，使大部分的DNS解析请求都不会产生延迟。各平台都有自己的cache过期策略。像iOS系统一般是24小时之后会过期，还有进入飞行模式再切回来，开关机、重置网络设置等也会导致DNS cache的清除。所以，一般情况下，用户重新打开这个app都会经历一次完整的DNS解析请求，网络情况差时会明显增加应用请求的总耗时。如果能直接跳过DNS解析这一步，则可以提升网络性能。

　　二、使用iOS系统可以预防DNS劫持

　　DNS劫持，指改变DNS请求的返回结果，将目的ip指向另一个地址。一般有两种方式：一是通过病毒的方式改变本机配置的DNS服务器地址，二是通过攻击正常的DNS服务器而改变其行为。不管哪种方式，都会影响app本身的业务请求。如果遇到恶意的攻击还会衍生出各种安全问题。客户端直接做DNS与ip地址的映射不用解析，能够预防DNS劫持。

　　三、可以实现服务器的动态部署

　　实际上，DNS映射就是模拟了DNS请求的解析行为。如果客户端将自己的位置信息诸如ip地址、国家码等加入映射文件的请求参数当中，服务器就可以根据客户端所处的位置不同，下发距离其物理位置最近的serverip地址，从而减小整体网络请求的延迟，实现一定程度的服务器动态部署。

　　四、DNS映射机制设计

　　简单来说，DNS解析请求就是输入一个域名，输出一个ip地址。做自己的映射机制即客户端本地维护这样一个映射文件，只是这个映射文件需要能从服务器更新，还要做一些容错处理。从这几个基本要求出发，制定如下面几个必要的条件：

　　1.一个打包到app包里面的默认映射文件，这样可以避免第一次去服务器取配置文件带来的延迟；

　　2.有一个定时器能每隔一段时间从服务器获取最新的映射，并覆盖本地；

　　3.每次取到最新的映射文件之后，同时把上一次的映射文件保存起来，一旦出现线上配置失误时即可作为替补，而不至于导致请求无法处理；

　　4.如果映射文件不能处理域名，要能回滚使用默认的DNS解析服务；

　　5.如果一个映射过后的ip持续导致请求失败，应该能从机制上保证这个ip地址不再使用，即需要一个无效映射淘汰机制；

　　6.无效的ip地址能及时上报到服务器，及时发现问题并更新映射文件。

　　基于以上这些基本需求，可以做出如下简单的设计：

　　以上设计的服务端中大致有3个角色：mapper、validator、reporter。client（客户端）就不用解释了，其它3个角色各自的职责如下：

　　1.mapper

　　mapper是和外部交互的部分，主要负责在输入domain的情况下输出ip，同时还要检测来自应用层请求成功和失败的信息。失败的情况下要将失败的ip进行进一步的检测，以确定是否真的是ip地址无效，若无效则进行上报。mapper还要负责从mapper文件的更新机制。

　　2.validator

　　接到请求失败的ip时，validator要负责对这个ip做进一步的有效性检测。检测规则的强弱可自己定制。但一般来说，流程在后台线程使用这个地址做多次连接尝试。如果失败，则向mapper汇报这个地址确实无效。如果成功，则表明这个地址有效，很有可能只是当时的网络环境差导致了请求的失败。

　　3.reporter

　　reporter主要负责向server汇报整个mapping机制的运行状况。当出现某个ip经过validator检测依然失败时，要及时地告诉server出问题的ip。很有可能出现了某个服务器故障或者映射文件的配置失误等等。

　　除了以上这些基础需求之外，还可以根据自身的业务特点及技术条件做一些深度定制。比如从服务器定期更新映射文件，可以改成socket长链接通道在需要更新时push，或者利用http2.0的server push机制。还有上报机制，除了上报错误的ip地址映射之外，还可以对请求的总量、成功率、映射成功率等数据进行侦测。

　　另外，PPDNSMapping是根据以上设计原则所做的iOS平台例子，附有测试demo代码。PPDNSMapping Manager对应图一当中的mapper，PPIP Validator对应validator，PPDNS Reporter对应reporter。

　　通过以上对DNS的请求优化以及DNS映射机制的设计介绍，你知道使用iOS系统有什么好处了吗？