为什么一个域名会有多个 IP 地址

查询一个大型网站，常常会返回三个、四个甚至八个地址。换到另一个国家再查一次，列表可能完全不同。造成这种现象的有四种不同的机制，它们的含义也大相径庭。

1. DNS 轮询

最简单的做法：为同一个名称发布多条 A 记录。解析器按轮换的顺序返回它们，于是不同的客户端会优先尝试不同的服务器。

example.com.    300    IN    A    93.184.216.34
example.com.    300    IN    A    93.184.216.35
example.com.    300    IN    A    93.184.216.36

它无需任何基础设施就能分配负载。但它的局限也很严重：DNS 没有健康检查。如果其中一台服务器宕机，它的地址仍会继续被分发，直到有人手动删除这条记录，大约三分之一的访问者会因此遇到失败。

2. 地理路由（GeoDNS）

在这种方式下，权威域名服务器会检查查询来自哪里，并返回与该位置相适应的应答。欧洲的访问者得到的是法兰克福的地址，亚洲的访问者得到的是新加坡的地址。

这就是为什么两个人在同一时刻查询同一个域名，会合理地得到不同的答案。两者都没有过期，也都没有错，因为域名服务器就是有意给出了不同的回复。

3. Anycast（任播）

Anycast 是四种方式中最优雅的一种，完全在 DNS 之下的层面工作。同一个地址会同时从多个位置通告，而互联网路由会把每个数据包送到网络意义上最近的那个位置。

1.1.1.1 就是众所周知的例子：全球各地都是同样的四个数字，背后却由数百个独立的数据中心提供服务。DNS 查询看不出 Anycast，而这正是它如此有效的原因。

4. 双栈：A 与 AAAA 同时存在

这是最常见、也最不起眼的原因。同时发布 IPv4 和 IPv6 的域名会把两者都返回，客户端选择自己支持的那一种。

example.com.    3600    IN    A       93.184.216.34
example.com.    3600    IN    AAAA    2606:2800:220:1::248

双栈客户端通常优先使用 IPv6，失败时回退到 IPv4。请参阅 A 和 AAAA 记录。

客户端如何处理这份列表

拿到多个地址只是故事的一半，接下来会发生什么由客户端决定，而如今的行为比过去聪明得多。

相关的机制是 Happy Eyeballs，定义在 RFC 8305 中。浏览器同时拿到 IPv6 和 IPv4 地址时，不会先尝试一个、等到超时后再尝试另一个。它会先发起 IPv6 连接，等待一小段时间（通常约 250 毫秒），如果还没有连上，就并行发起 IPv4 尝试。先完成的获胜，另一个则被丢弃。

实际的结果是，列表中的某个失效地址只会降低速度，而不会导致彻底失败。这只是一张安全网，而不是可以放任不管的理由：失效的地址仍然会让每位访问者在回退之前白白等待一段时间。

当 DNS 不是合适的工具时

人们常常想用 DNS 轮询来充当负载均衡器。有必要清楚地认识到它做不到什么。

坦率的总结是：DNS 轮询分配负载尚可，处理故障却很糟糕。如果一台服务器宕机时，不能让相应比例的访问者一并受影响，就需要健康检查，也就是需要负载均衡器、Anycast 服务商，或会执行健康检查并自动撤下故障记录的托管 DNS 服务。

如何区分它们

dig +short example.com @1.1.1.1
dig +short example.com @8.8.8.8

这对您查询域名意味着什么

它改变了您对单个答案应该给予多大分量的判断。

• 多个地址是健康的表现。它们通常说明存在冗余，而不是配置有误。
• 您的答案并不通用。使用地理路由或 CDN 时，别处的人看到的是另一个结果，而且两者都是正确的。
• 不要把它们硬编码。地址会轮换、被替换，也会被重新分配。务必在建立连接时解析名称。
• 顺序没有任何意义。轮换往往是有意为之，第一个地址并不是主地址。

查询工具会列出它收到的每一条 A 和 AAAA 记录，而不是只显示第一条，因此您可以一次看到完整的已发布记录集，批量模式还能让您方便地并排比较多个域名。