Trong thời đại Internet phát triển không ngừng, hiệu suất truy vấn tên miền đóng vai trò quan trọng trong trải nghiệm người dùng. Một trong những công nghệ giúp cải thiện độ tin cậy, giảm độ trễ và tăng khả năng chịu tải cho hệ thống DNS chính là Anycast.
Vậy Anycast DNS là gì, và tại sao nó lại trở thành lựa chọn tối ưu cho các hệ thống DNS quy mô lớn như hệ thống tên miền quốc gia? Cùng tìm hiểu trong bài viết sau.
I. Khái niệm Anycast
I.1. Khái niệm Anycast
1. Khái niệm về Unicast
Đây là một khái niệm thông tin truyền định hướng, chỉ sự trao đổi thông tin trong đó thông tin được gửi từ một điểm này đến một điểm khác, nghĩa là chỉ có một người gửi và một người nhận. Trong mô hình Unicast thì một host sẽ nhận tất cả các dữ liệu truyền từ một host nào đó.
2. Khái niệm về Broadcast
Đây là khái niệm chỉ chế độ trao đổi thông tin trong đó thông tin được gửi từ một điểm này tới tất cả các điểm khác, có nghĩa là từ một nguồn tới tất cả các đích có kết nối trực tiếp với nó. Trong mô hình tất cả các host sẽ nhận được các dữ liệu truyền từ một host nào đó.
3. Khái niệm về Multicast
Đây là một khái niệm thông tin truyền đa hướng, chỉ chế độ trao đổi thông tin trong đó thông tin được gửi từ một điểm tới một tập các điểm khác còn lại, tức là một nguồn và nhiều đích (Nhiều không có nghĩa là tất cả ! ). Trong mô hình Multicast thì nhiều host đồng thời nhận dữ liệu gửi đến cho nhóm Multicast.
4. Đối với Anycast
Đây là một khái niệm thông tin truyền bất kỳ hướng nào, cụ thể là một gói tin được gởi tới một địa chỉ đơn bất kì hướng nào sẽ được chuyển tới một node (hay giao diện) gần nhất (gần nhất là khoảng cách gần nhất xác định qua giao thức định tuyến sử dụng) trong tập hợp node mang địa chỉ anycast đó. Sự khác nhau giữa anycast và multicast là quá trình chuyển gói dữ liệu, thay vì chuyển tới tất cả các thành viên trong nhóm, các gói được gửi đi chỉ được phát cho một điểm là thành viên gần nhất của nhóm anycast.
Được mô tả như sau: trong mô hình các node được cấu hình chung một địa chỉ Anycast.
I.2. Cách hoạt động của Anycast với DNS
1. Cơ chế hoạt động
Trong môi trường Internet toàn cầu, Anycast DNS được triển khai dựa trên giao thức định tuyến BGP (Border Gateway Protocol) – giao thức định tuyến liên miền phổ biến nhất hiện nay. Bằng cách sử dụng BGP, cùng một địa chỉ IP Anycast có thể được quảng bá từ nhiều vị trí địa lý khác nhau thông qua các hệ thống máy chủ DNS đặt ở khắp nơi trên thế giới.
Mỗi máy chủ trong hệ thống Anycast sẽ được cấu hình sử dụng chung một địa chỉ IP (ví dụ: 10.0.0.1). Thay vì mỗi địa chỉ IP chỉ gắn liền với một máy chủ duy nhất (như trong Unicast), địa chỉ IP Anycast được gán cho nhiều máy chủ nằm ở các điểm khác nhau trong mạng, và được định tuyến dựa trên vị trí “gần nhất” xét theo tiêu chí định tuyến mạng (routing proximity).
Khi một truy vấn DNS được gửi từ phía người dùng, gói tin không cần biết cụ thể sẽ đến máy chủ nào. Nhờ vào BGP, các router trên Internet sẽ lựa chọn tuyến đường ngắn nhất – về mặt định tuyến – tới một trong các máy chủ DNS có IP Anycast đó. Như vậy, gói tin sẽ được xử lý bởi máy chủ “gần nhất” về mặt định tuyến mạng, giúp:
Rút ngắn thời gian phản hồi truy vấn
Phân tán lưu lượng truy vấn giữa các cụm máy chủ
Tăng tính sẵn sàng và khả năng chịu tải cho toàn hệ thống
Cơ chế này giúp Anycast DNS hoạt động nhanh chóng, hiệu quả và an toàn hơn nhiều so với mô hình DNS truyền thống sử dụng Unicast, đặc biệt trong các hệ thống DNS quy mô lớn hoặc phục vụ toàn cầu.
2. Ứng dụng cho hệ thống DNS
Phương thức truyền thông anycast thường được sử dụng trong các ứng dụng cụ thể trên mạng, trong đó ứng dụng DNS được sử dụng anycast với các ưu điểm vượt trội như:
- Các client, server và Router không cần các phần mềm đặc biệt.
- Không ảnh hưởng xấu tới hệ thống mạng hiện tại, chỉ cần tận dụng cơ hở hạ tầng sẵn có.
- Cân bằng tải
- Tăng độ linh động
- Cải tiến về trễ
- Cơ chế phân tán, giảm nguy cơ DoS
Sơ đồ kết nối đơn giản bao gồm 02 server instance A & B có địa chỉ IP là 10.0.0.1
Thực hiện truy vấn từ client để truy cập website:
Router1 kiểm tra bảng định tuyến, có 02 đường đi đến máy chủ 10.0.0.1
Thực tế Router nhìn nhận như là 01 instance của địa chỉ 10.0.0.1, Router chọn đường đi ngắn nhất đến đích theo nguyên tắc định tuyến Unicast thông thường, trong trường hợp này sẽ đi qua Router 2 đến instance A.
Trên thực tế, có nhiều router kết nối do đó tùy từng client ở vị trí nào trên mạng sẽ chọn đường đi khác nhau tới instance “gần nhất” với client thông qua định tuyến, có thể đến A hoặc B.
II. Mô hình triển khai cho hệ thống DNS quốc gia
1. Các cụm máy chủ DNS quốc gia
Có 5 cụm máy chủ đặt tại Việt Nam:
2 cụm tại TP. Hồ Chí Minh
2 cụm tại Hà Nội
1 cụm tại Đà Nẵng
Ngoài ra còn có 2 cụm đặt tại nước ngoài.
Các cụm máy chủ quốc tế được triển khai trên hạ tầng toàn cầu, giúp người dùng trên toàn thế giới truy vấn tên miền “.vn” nhanh chóng qua máy chủ gần nhất.
2. Mục tiêu và lợi ích
Việc triển khai Anycast DNS trong hệ thống tên miền quốc gia hướng đến các mục tiêu:
Tăng độ an toàn, độ sẵn sàng và khả năng dự phòng.
Rút ngắn thời gian phản hồi truy vấn tên miền.
Đảm bảo tính ổn định cho hệ thống tên miền quốc gia.
3. Mô hình hoạt động của hệ thống Anycast DNS
Hệ thống bao gồm:
- Router Anycast làm nhiệm vụ định tuyến cho toàn mạng DNS-Anycast, giao thức định tuyến động BGP nhận định tuyến từ phía trong mạng anycast và quảng bá ra phía ngoài.
- Firewall: làm nhiệm vụ bảo vệ các máy chủ anycast phía trong.
- Các máy chủ DNS: nhận và trả lời các truy vấn tên miền.
Nguyên lý hoạt động của máy chủ DNS-Anycast như sau:
Trên mỗi máy chủ DNS, hệ thống vẫn được cấu hình như một máy chủ DNS thông thường. Tuy nhiên, điểm đặc biệt là máy chủ này có hai giao diện mạng riêng biệt.
Giao diện thứ nhất được gán địa chỉ IP Anycast. Giao diện này dùng để nhận và trả lời các truy vấn tên miền từ phía người dùng.
Giao diện thứ hai sử dụng địa chỉ IP thực. Giao diện này đảm nhiệm vai trò quản lý hệ thống và đồng bộ dữ liệu giữa các máy chủ trong cụm.
Việc tách biệt hai địa chỉ này là rất quan trọng. Địa chỉ IP quản lý đảm bảo cho việc truyền tải dữ liệu nội bộ được ổn định, bảo mật và có định hướng rõ ràng.
Nhờ đó, các máy chủ DNS trong hệ thống Anycast có thể hoạt động hiệu quả, vừa phục vụ truy vấn từ người dùng, vừa duy trì khả năng quản lý và đồng bộ dữ liệu nội bộ một cách tin cậy.
Các cụm DNS-ANYCAST này sẽ đặt tại nhiều nơi khác nhau và được định tuyến, quảng bá vào bảng định tuyến trên Internet, mô hình triển khai công nghệ anycast cho hệ thống DNS quốc gia qua mạng VNIX như sau:
Nguồn: vnnic.vn
III. Kết luận
Công nghệ Anycast DNS không chỉ giúp cải thiện tốc độ phản hồi truy vấn tên miền, mà còn mang đến khả năng cân bằng tải, giảm rủi ro tấn công và tăng tính sẵn sàng cho hệ thống mạng.
Với các hệ thống DNS quy mô lớn như tên miền quốc gia, việc triển khai Anycast là một bước tiến tất yếu để đáp ứng nhu cầu truy cập nhanh, ổn định và an toàn của người dùng.
Nếu bạn muốn hiểu rõ hơn về hệ thống mạng, máy chủ DNS, và các công nghệ như Anycast, thì việc tham gia khóa học MCSA (Microsoft Certified Solutions Associate) sẽ là lựa chọn hợp lý.
Khóa học MCSA sẽ giúp bạn:
Nắm vững kiến thức về hạ tầng mạng, DNS, DHCP, Active Directory…
Hiểu và triển khai các mô hình máy chủ Windows Server hiệu quả
Tăng cơ hội nghề nghiệp trong lĩnh vực quản trị hệ thống và mạng
👉 Bắt đầu với khóa học MCSA để làm chủ hạ tầng mạng ngay từ hôm nay!
