DNS域名解析优化之tinydns/djbdns篇——测试篇

要开始还债了。

今天整理了一下一套bind9的配置，把记录都清理了一番。想了想，顺带安装了个geoipdns来做性能测试。整理记录的时候用bind-to-tinydns转换了一下记录格式。这些过程以后再说。

NS服务器是同一台Dell PowerEdge 2950。先启动的geoipdns，测试完毕后，停止服务再启动bind9，接着测试。测试时在服务器端跑vmstat 1输出系统状态。

 

以下就是测试环境的一些基本信息和测试结果。

--------------------------------------------------------------------------------

4个解析记录，每个重复25万次，共计100万条记录。

[root@client tmp]# wc data.dnsperf
 1000000  2000000 17500000 data.dnsperf
[root@client tmp]# sort data.dnsperf | uniq -c
 250000 smartwork.cn NS
 250000 smartwork.com.cn NS
 250000 www.smartwork.cn A
 250000 www.smartwork.com.cn A

#用fpdns确认一下DNS软件和版本。geoipdns改自tinydns/djbdns，因此显示的是TinyDNS 1.05。 

[root@client tmp]# fpdns 192.168.1.103 smartwork.cn
fingerprint (192.168.1.103, 192.168.1.103): DJ Bernstein TinyDNS 1.05

#使用bind9自带的queryperf来做测试。服务器IP是192.168.1.103。

[root@client tmp]# queryperf -d data.dnsperf -s 192.168.1.103

DNS Query Performance Testing Tool
Version: $Id: queryperf.c,v 1.1.1.2.2.5.4.4 2006/01/05 02:06:09 marka Exp $

[Status] Processing input data
[Status] Sending queries (beginning with 192.168.1.103)
[Status] Testing complete

Statistics:

  Parse input file:     once
  Ended due to:         reaching end of file

  Queries sent:         1000000 queries
  Queries completed:    1000000 queries
  Queries lost:         0 queries
  Queries delayed(?):   0 queries

  RTT max:              0.002220 sec
  RTT min:              0.000176 sec
  RTT average:          0.000471 sec
  RTT std deviation:    0.000058 sec
  RTT out of range:     0 queries

  Percentage completed: 100.00%
  Percentage lost:        0.00%

  Started at:           Sun Apr 24 14:33:33 2011
  Finished at:          Sun Apr 24 14:33:58 2011
  Ran for:              25.176430 seconds

  Queries per second:   39719.690202 qps

以上测试结果表明geoipdns的QPS接近4万。以下是NS服务器在做测试时的vmstat信息。

[root@server wip]# vmstat 1
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu------
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 0  0   7724  66368 884060 1438376    0    0     9    54    2    1  1  1 98  0  0
 0  0   7724  66368 884060 1438376    0    0     0     0 1012   80  0  0 100  0  0
 0  0   7724  66192 884060 1438376    0    0     0     0 1053  134  0  0 100  0  0
 0  0   7724  66192 884064 1438372    0    0     0    28 1060  145  0  0 100  0  0
 0  0   7724  66192 884064 1438372    0    0     0     0 1068  149  0  0 100  0  0
 0  0   7724  66192 884072 1438368    0    0     0   324 1055  108  0  0 100  0  0
 0  0   7724  66192 884072 1438368    0    0     0     0 1063  141  0  0 100  0  0
 0  0   7724  66316 884076 1438372    0    0     0   148 1077  224  1  1 99  0  0
 0  0   7724  66316 884084 1438364    0    0     0    64 1030  107  0  0 100  0  0
 1  0   7724  66440 884112 1438348    0    0     0  1052 7842 22896  8 10 82  0  0
 1  0   7724  66144 884228 1438332    0    0     0  3900 24090 78624 29 33 38  0  0
 2  0   7724  66144 884320 1438352    0    0     0  3780 24352 78751 28 35 36  0  0
 1  0   7724  66092 884472 1438300    0    0     0  3724 24470 78742 30 33 38  0  0
 1  0   7724  66092 884656 1438352    0    0     0  3644 24362 78867 29 34 38  0  0
 1  0   7724  65968 884864 1438344    0    0     0  3780 23935 78702 29 34 37  0  0
 1  0   7724  65844 885036 1438240    0    0     0  4124 23316 77694 28 33 39  0  0
 1  0   7724  65596 885204 1438372    0    0     0  3640 23685 78494 29 34 38  0  0
 1  0   7724  65472 885388 1438352    0    0     0  3672 23637 78463 28 35 38  0  0
 1  0   7724  65224 885556 1438284    0    0     0  3784 23853 78531 29 34 38  0  0
 1  0   7724  65100 885724 1438316    0    0     0  3640 24140 78854 30 32 38  0  0
 1  0   7724  65044 885928 1438212    0    0     0  3892 24011 78794 30 32 38  0  0
 1  0   7724  65044 886096 1438260    0    0     0  3640 24159 78654 28 35 38  0  0
 1  0   7724  65112 886292 1438164    0    0     0  3920 23326 78904 29 34 37  0  0
 1  0   7724  65112 886472 1438372    0    0     0  3924 22956 78859 32 31 37  0  0
 1  0   7724  64988 886644 1438200    0    0     0  3920 23232 79083 29 34 37  0  0
 1  0   7724  64988 886832 1438140    0    0     0  4340 23479 78165 28 34 38  0  0
 2  1   7724  64864 887000 1438268    0    0     0  3920 23573 78047 28 34 38  0  0
 1  0   7724  64740 887184 1438196    0    0     0  3796 23337 77980 29 34 38  0  0
 1  0   7724  64492 887368 1438304    0    0     0  3924 23617 77948 29 35 36  0  0
 1  0   7724  64244 887564 1438380    0    0     0  3920 23748 77914 29 33 39  0  0
 1  0   7724  63820 887724 1438368    0    0     0  3956 23310 78667 29 33 38  0  0
 1  0   7724  63572 887900 1438396    0    0     0  3920 23414 78926 28 34 37  0  0
 1  0   7724  63328 888108 1438336    0    0     0  3920 23414 78813 29 34 37  0  0
 1  0   7724  63080 888296 1438392    0    0     0  3924 23615 78879 29 33 38  0  0
 0  0   7724  62956 888460 1438376    0    0     0  3360 20485 67866 25 29 46  0  0
 0  0   7724  62956 888460 1438420    0    0     0   532 1078  121  0  0 100  0  0
 0  0   7724  62956 888460 1438420    0    0     0     0 1021   96  0  0 100  0  0
 0  0   7724  62088 888476 1438404    0    0     0   184 1219  282  1  1 99  0  0
 0  0   7724  62088 888476 1438404    0    0     0     0 1247  115  0  0 100  0  0
 0  0   7724  62088 888488 1438412    0    0     0   236 1210  133  0  0 100  0  0
 0  0   7724  61848 888488 1438412    0    0     0   152 1153  149  0  0 100  0  0
 0  0   7724  61848 888488 1438424    0    0     0     0 1122   93  0  0 100  0  0

--------------------------------------------------------------------------------

把geoipdns服务停掉后，切换成bind9。用的是bind-9.3.6-16.P1.el5，直接yum缺省安装的，未作任何编译。回头做个编译优化版再测试看看。配置方面也会造成一定的性能差异，比如recursion no和yes结果也有200个qps的差异。日志开启和关闭估计也会存在差异。这些细节的地方以后有时间再充分测试吧。

[root@client tmp]# fpdns 192.168.1.103 smartwork.cn
fingerprint (192.168.1.103, 192.168.1.103): ISC BIND 9.2.3rc1 -- 9.4.0a0 [recursion enabled]

[root@client tmp]# queryperf -d data.dnsperf -s 192.168.1.103

DNS Query Performance Testing Tool
Version: $Id: queryperf.c,v 1.1.1.2.2.5.4.4 2006/01/05 02:06:09 marka Exp $

[Status] Processing input data
[Status] Sending queries (beginning with 192.168.1.103)
[Status] Testing complete

Statistics:

  Parse input file:     once
  Ended due to:         reaching end of file

  Queries sent:         1000000 queries
  Queries completed:    1000000 queries
  Queries lost:         0 queries
  Queries delayed(?):   0 queries

  RTT max:              0.024886 sec
  RTT min:              0.000314 sec
  RTT average:          0.001119 sec
  RTT std deviation:    0.000215 sec
  RTT out of range:     0 queries

  Percentage completed: 100.00%
  Percentage lost:        0.00%

  Started at:           Sun Apr 24 14:35:27 2011
  Finished at:          Sun Apr 24 14:36:24 2011
  Ran for:              57.228460 seconds

  Queries per second:   17473.823339 qps

以上测试结果显示QPS约为1万8千。相比geoipdns而言差异还是蛮大的。2008年曾经做过一次bind9的测试，当时QPS在2万6千左右。这个跟具体的硬件、系统和应用环境都有相关吧，作为一个相对的参照即可。

以下vmstat结果可以看出bind9对系统的耗用比geoipdns高很多。

[root@server wip]# vmstat 1
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu------
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 0  0   7724  63204 886160 1436860    0    0     9    54    2    1  1  1 98  0  0
 0  0   7724  63204 886160 1436860    0    0     0   608 1049   97  0  0 100  0  0
 0  0   7724  63204 886160 1436860    0    0     0     0 1107  195  0  0 100  0  0
 0  0   7724  63204 886168 1436852    0    0     0    72 1047  140  0  0 100  0  0
 0  0   7724  63204 886172 1436848    0    0     0    24 1027  102  0  0 100  0  0
 0  0   7724  63204 886172 1436864    0    0     0     0 1032  116  0  0 100  0  0
 0  0   7724  62904 886172 1436864    0    0     0    40 1036  162  0  0 100  0  0
 0  0   7724  62904 886172 1436864    0    0     0     0 1019   91  0  0 100  0  0
 0  0   7724  62908 886172 1436864    0    0     0     0 1019   92  0  0 100  0  0
 2  0   7724  62536 886184 1437888    0    0     0    16 11493 25180 34 17 49  0  0
 2  0   7724  60924 886184 1439516    0    0     0     0 18592 42026 59 28 14  0  0
 2  0   7724  59064 886184 1441292    0    0     0  3724 18599 42150 60 27 14  0  0
 2  0   7724  57328 886188 1442916    0    0     0     0 18616 41874 60 28 13  0  0
 2  0   7724  55344 886224 1444660    0    0     0  3620 18615 41023 61 27 13  0  0
 2  0   7724  53980 886228 1446284    0    0     0    64 18648 41901 57 29 14  0  0
 2  0   7724  52120 886236 1448080    0    0     0     0 18749 41841 61 26 13  0  0
 2  0   7724  50208 886236 1449708    0    0     0  2620 18779 41643 58 28 14  0  0
 2  0   7724  48472 886236 1451344    0    0     0     0 18511 42099 58 27 15  0  0
 2  0   7724  46804 886256 1453100    0    0     0  8788 18387 41100 59 27 13  2  0
 2  0   7724  45068 886264 1454860    0    0     0    16 18687 42082 60 28 12  0  0
 2  0   7724  43332 886268 1456484    0    0     0     0 18686 42110 62 25 14  0  0
 2  0   7724  41720 886268 1458284    0    0     0    72 18618 42222 58 28 13  0  0
 2  0   7724  39984 886272 1460056    0    0     0     0 18829 42481 60 27 14  0  0
 2  0   7724  38248 886272 1461692    0    0     0  8612 18818 42118 62 26 13  1  0
 2  0   7724  36512 886276 1463464    0    0     0    12 18908 42262 61 26 13  0  0
 2  0   7724  34776 886280 1465092    0    0     0     0 18851 42304 61 27 12  0  0
 2  0   7724  33176 886280 1466868    0    0     0   140 18600 42144 59 28 13  0  0
 2  0   7724  31440 886284 1468496    0    0     0     0 18602 41751 58 28 15  0  0
 2  0   7724  29720 886284 1470272    0    0     0  8724 18233 41670 58 29 13  0  0
 2  0   7724  27984 886288 1471904    0    0     0    16 18582 42084 61 27 12  0  0
 2  0   7724  26124 886292 1473676    0    0     0     0 18561 42201 58 27 15  0  0
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基本结论：geoipdns性能比bind9强，资源耗用比bind9低，便宜量又足，我很喜爱它！

geoipdns正是因为实现了智能解析，所以我才要打算放弃bind9的。迟迟未动手主要是因为资源数据格式学习成本有点高，还有待熟悉。打算找个管理程序或者自己写一个，这样子就不用去头疼了。鉴于某些特殊情况，最终还是得熟悉这个玩意儿的记录数据格式的。

 追加：dnsmasq做dns cache的性能测试。

使用dnsmasq做测试，fpdns侦测出来的实际上是其所指向的上游NS的信息：

[root@client tmp]# fpdns 192.168.1.103 smartwork.cn
fingerprint (192.168.1.103, 192.168.1.103): ISC BIND 9.2.3rc1 -- 9.4.0a0 [recursion enabled]

[root@client tmp]# queryperf -d data.dnsperf -s 192.168.1.103

DNS Query Performance Testing Tool
Version: $Id: queryperf.c,v 1.1.1.2.2.5.4.4 2006/01/05 02:06:09 marka Exp $

[Status] Processing input data
[Status] Sending queries (beginning with 192.168.1.103)
[Status] Testing complete

Statistics:

  Parse input file:     once
  Ended due to:         reaching end of file

  Queries sent:         1000000 queries
  Queries completed:    1000000 queries
  Queries lost:         0 queries
  Queries delayed(?):   0 queries

  RTT max:              0.186884 sec
  RTT min:              0.000023 sec
  RTT average:          0.000926 sec
  RTT std deviation:    0.001214 sec
  RTT out of range:     0 queries

  Percentage completed: 100.00%
  Percentage lost:        0.00%

  Started at:           Sun Apr 24 17:17:02 2011
  Finished at:          Sun Apr 24 17:17:52 2011
  Ran for:              49.239154 seconds

  Queries per second:   20309.041053 qps

[root@server wip]# vmstat 1
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从queryperf的结果看，dnsmasq做dns cache时QPS达到2万多，但是服务器端压力比geoipdns和bind9都轻松。实际上这也是从2008年开始我在做web cache server时把dnsmasq作为标配的原因，解决了squid的dns_children过载的问题，也极大缓解了系统压力。在web cache架构的课程中也跟学员讲过一定要把dnsmasq作为标配。当然了，dnsmasq里边还是要把cache-size设得很大才行，默认的在大压力下很容易查询超时。

20110425补充： 用dns cache的时候可以顺便检查一下上游NS的压力，这样就知道对权威NS的压力卸载有多大作用了。当然了，客户端上安装dnsmasq做为DNS正向代理是比较好的，如果在权威NS端做DNS反向代理用，智能解析就有问题了——除非从代码底层做修改，让dns cache有智能查询和缓存功能。可这又何苦呢！

2011.04.24/北京

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