性能提升20%，字节跳动HTTPDNS从中心下沉到边缘

摘要：本文介绍了HTTPDNS服务从中心迁移至边缘详细的落地过程。主要内容为：

1. HTTPDNS下沉边缘实践遇到的挑战，包括服务放置、流量调度

2. HTTPDNS下沉边缘解决方案

3. 从性能、成本出发，谈谈HTTPDNS下沉边缘后的收益

传统的DNS流程中，客户端基于UDP协议向Local DNS服务器发送DNS查询请求，这个过程中会存在缓存刷新不可控、DNS劫持、解析结果跨网、解析超时等风险，近年来，HTTPDNS解决方案逐渐兴起。HTTPDNS是面向多端应用（移动端APP，PC客户端应用）的域名解析服务，通过使用HTTP或HTTPS协议替代传统的UDP协议，客户端的域名解析请求直接由HTTPDNS服务器接收和响应，实现了域名防劫持、精准调度、解析结果及时生效。

以字节跳动内部业务为例，如抖音、今日头条、西瓜视频和番茄小说等，QPS峰值达千万级，解析请求量日达万亿次，日常流量极大，为保障业务稳定运行，应用了火山引擎移动解析HTTPDNS（以下简称HTTPDNS）为域名提供递归DNS服务，支撑起超大解析请求量。

由于HTTPDNS服务全面覆盖字节跳动头部APP，在节约成本以及性能优化上存在强烈诉求，在此背景下HTTPDNS团队经过调研，决定将HTTPDNS服务从中心迁移至边缘，以下将从实践难点、解决方案和收益多个维度分享详细落地过程。

一、HTTPDNS下沉边缘实践挑战

1.服务放置

由于边缘计算节点分散、基础设施异构等原因，边缘服务放置一度成为下沉边缘过程中的研究热点，现有方案在处理边缘放置问题时，会将其转化为指定场景下资源约束的目标优化问题，针对成本、质量、流量方向，行业内均有对应研究：

• 针对成本，有研究通过多云的模式进行最小冗余成本建模，来实现资源动态分配。

• 针对质量，有研究通过构建服务依赖模型、最佳冗余动态算法保障可靠性，以及成本和质量均衡模型，来实现质量保障。

• 针对流量，有研究从流量迁移、设备移动、时空轨迹以及资源预部署等，实现流量稳定迁移。

在实际应用过程中，流量及设备迁移特征显著、边缘节点性能差异、稳定性波动大等因素，会干扰现有放置问题模型，因此需要进一步探索基于流量特征和边缘节点资源质量的放置问题。

2.流量调度

边缘计算的流量调度场景主要分为端边调度和云边调度，部分场景会出现边边调度。不同调度阶段拥有相对成熟的调度技术，包括基于DNS的端边调度、基于BGP ANYCAST的骨干网路由调度以及云网络下的云原生流量调度。

实践过程中面临的流量调度挑战，主要围绕着端边调度和云边调度：

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