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「GCTT 出品」使用 Golang 构建 DNS 服务器

需求:对 DNS 查询进行转发和 缓存 的本地 DNS 服务器。

补充 1:提供一个记录管理的接口(HTTP handler)。

补充 2:提供一个名字(name)。

DNS 服务器的相关要点如下:

  • DNS 服务器把域名转换为 IP。
  • DNS 主要使用 UDP 协议,其端口为 53。
  • DNS 消息的长度最多为 512 字节,若超过这个长度,则必须使用 EDNS。

需要的组成部分有:

  • UDP
  • DNS 消息解析器(DNS message parser)
  • 转发
  • 缓存
  • HTTP handler

我们的解决方案是:

  • UDP:标准包 net 支持 UDP。
  • DNS 消息解析器:需要一些工作,来根据特定协议(UDP)的通信,处理 报文 。为了更快地实现,我们使用 golang.org/x/net/dns/dnsmessage。
  • 转发:实现方式有很多,我们使用了 Cloudflare 公共解析器(Cloudflare public resolver):1.1.1.1。
  • 缓存:持久性存储。为了 持久化 写入数据,我们使用标准包 gob 来编码数据。
  • HTTP handler:应该能够添加、查询、更新和删除 DNS 记录。不需要使用配置文件。

开启 UDP socket ,监听 53 端口,可以接收 DNS 查询。需要注意的是,UDP 只需要一个 socket 来处理多条“连接”,而 TCP 对于每条连接都需要一个 socket。因此,我们在程序中,会重复使用 conn。

conn, _ = net.ListenUDP(“udp”, &net.UDPAddr{Port: 53})

defer conn.Close()

for {

buf := make([]byte, 512)

_, addr, _ := conn.ReadFromUDP(buf)

}

解析报文,检查是否是 DNS 消息。

var m dnsmessage.Message

err = m.Unpack(buf)

如果你想知道一条 DNS 消息长什么样,请查看下图:

转发消息到公共解析器

// re-pack
packed, err = m.Pack()
resolver := net.UDPAddr{IP: net.IP{1, 1, 1, 1}, Port: 53}
_, err = conn.WriteToUDP(packed, &resolver)
 

公共解析器会返回一条 anwser,我们会抓取信息,返回给客户端。

if m. Header .Response {

packed, err = m.Pack()

_, err = conn.WriteToUDP(packed, &addr)

}

当然并发使用 conn 很安全,所以 WriteToUDP 应该在 Go 协程中运行。

存储 answer

我们会使用 map,简单采用“ question-anwser ”的键值对,这会让查询变得很容易。同样不要忘了 RWMutex,对于并发操作,map 使用起来并不安全。需要提醒的是,从理论上讲,在一次 DNS 查询中,可能会有多个 question,但是大多数 DNS 服务器,都只会接收一条 question。

func questionToString(q dnsmessage.Question) string {

}

type store struct {

sync.RWMutex

data map[string][]dnsmessage. Resource

}

q := m.Questions[0]

var s store

s.Lock()

s.data[questionToString(q)] = m.Answers

s.Unlock()

持久化缓存(persistent cache)

我们需要把 s.data 写入到文件中,以便以后重新获取它。我们使用了标准包 gob,而无需自定义解析。

f, err := os.Create(filepath.Join("path", "file"))
enc := Gob.NewEncoder(f)
err = enc.Encode(s.data)
 

需要注意, gob 在编码前需要知道数据类型。

func INIt() {

Gob.Register(&dnsmessage.AResource{})

}

记录管理

这个相对来说就比较简单了,Create handler 如下所示:

type request struct {
 Host string
 TTL uint32
 Type string
 Data string
}
func toResource(req request) (dnsmessage.Resource, error) {
 ...
}
// POST handler
err = JSON.NewDecoder(r.Body).Decode(&req)
// transform req to a dnsmessage.Resource
r, err := toResource(req)
// write r to the store
 

理所当然是吧?

完整的代码在 这里 。我将其命名为 rind (REST interface name domain)。

以上就是用 Go 实现这个网络程序的简述。

欢迎任何反馈。编程愉快,Gopher !


via:

作者:Khoa Pham 译者:Noluye 校对:polaris1119

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