# 使用 Google Public DNS 服務，上網速度不一定會變快！

這幾天 [Google Public DNS](https://developers.google.com/speed/public-dns) 被炒的火熱，漂亮的 IP 位址 ( 8.8.8.8 , 8.8.4.4 ) 被瘋狂的宣傳，連我也一頭熱的研究了一番，一開始覺得速度還挺快的，網路延遲時間也很短，我猜也許已經有人開始將個人電腦的 DNS 切換過去了，但對於 168.95.1.1 的琵琶別抱真的是好事嗎，以下些許淺見供參。

[Google Public DNS](https://developers.google.com/speed/public-dns) 官網中指出三個使用 [Google Public DNS](https://developers.google.com/speed/public-dns) 最主要的理由：

-   加速瀏覽體驗 ( [Speed up your browsing experience](http://code.google.com/speed/public-dns/docs/performance.html) )  
    白話文：**上網速度會比較快**。
-   提升網路安全 ( [Improve your security](http://code.google.com/speed/public-dns/docs/security.html) )  
    白話文：**用** **Google Public DNS** **上網會比較安全**。
-   直接取得 DNS 查詢結果 ( Get the results you expect with absolutely no redirection )  
    白話文：**用它來查 DNS 比較快就對了，它不會轉向去查上層 DNS 的紀錄 (因為已經快取了)**

關於 [Google Public DNS](https://developers.google.com/speed/public-dns) 的介紹網路上已經一大堆，[隨便 Google 一下](http://www.google.com/search?hl=zh-TW&esrch=BetaShortcuts&q=Google+Public+DNS&btnG=%E6%90%9C%E5%B0%8B&lr=lang_zh-TW&aq=f&oq=)就會查到許多資料，應該不用我多做一些基本的設定教學，但我可以分享一些這幾天研究的心得，對於「[提升安全性](https://developers.google.com/speed/public-dns/docs/security)」的部分無庸置疑，用國際大廠的服務真的有許多好處，此篇文章主要的著眼點在主要在於**效能**部分。

**§ 關於 Google Public DNS 的效能 ( [Performance Benefits](https://developers.google.com/speed/public-dns/docs/performance) )**

DNS 的查詢速度著實會影響上網速度，主要影響 DNS 查詢速度的關鍵因素有兩項：

1.  **用戶端電腦** 與 **主要 DNS 伺服器** 之間的網路延遲：這部分的網路延遲大多與 [round-trip time (RTT)](http://en.wikipedia.org/wiki/Round-trip_delay_time) 的限制有很大的關係，例如：兩個端點間的距離、網路壅塞的程度、封包傳遞的品質、過載的伺服器、阻斷服務攻擊、…等等都會影響網路延遲的時間長度。
2.  **主要 DNS 伺服器** 與 **其他 DNS 伺服器** 之間的網路延遲，這部分又包括三個成分:

1.  **快取失效(Cache misses)**：熟知 DNS 運作原理的人都知道當主要 DNS 沒有查詢目標的 DNS 快取紀錄時就會**遞迴的**向其他 DNS 伺服器解析網域名稱，這種狀況難以避免，當 DNS 的上層伺服器(權威伺服器)離主要伺服器很遠時，網路延遲就會一層一層的加上去，難保 DNS 的效率低落，導致上網速度降低，而「快取失效」這一點這也是 Google 認為是影響 DNS 查詢效率最關鍵的因素。
2.  **伺服器無法負荷要求(Underprovisioning)**：當 DNS 伺服器部署不夠數量無法負荷用戶端大量的 DNS 查詢時，通常會讓 DNS Client 等待過久，導致查詢失敗進而重新發送封包查詢 ( DNS 是走 UDP 協定 )，如果有這種狀況發生，也會大幅影響網域解析的時間。
3.  **惡意網路流量(Malicious traffic)**：即便 DNS 伺服器部署足夠，阻斷服務攻擊(DoS)也可能會造成現有的 DNS 伺服器大量的負載，以導致伺服器無法有效回應或回應惡意的 IP 位址。我去年寫的一篇文章【[小心網域名稱伺服器快取毒害(DNS cache poisoning)攻擊](/post/2008/10/22/Be-careful-DNS-cache-poisoning-attack) 】就是其中一種 DNS 攻擊的形式，不但會癱瘓 DNS 伺服器，還有可能會導致 DNS 伺服器回應惡意的 IP 位址。

Google 認為 **快取失效(Cache misses)** 是影響 DNS 查詢效能最主要的因素，他們提供幾點改善的方案:

1.  **部署足夠的 DNS 伺服器** (Provisioning serving clusters adequately)
2.  **避免阻斷服務攻擊擴大規模** (Preventing DoS and amplification attacks)
3.  **有效利用負載平衡機制將 DNS 集中快取** (Load-balancing for shared caching)

1.  將常用的 DNS 名稱解析集中處理快取，讓全球的 DNS 伺服器統一取得快取更新資料
2.  將不常用的 DNS 名稱依據「DNS名稱」分散快取，以分散分享式快取的流量

5.  **積極的預先取得名稱解析** (Prefetching name resolutions)
6.  **在全球部署DNS伺服器以提供服務** (Distributing serving clusters for wide geographical coverage)

在台灣，也許你會用 HiNet 的 DNS 服務，眾所周知的 **168.95.1.1** 已經是家喻戶曉的 IP 位址，幾乎大部分 IT 人員都是用這個 IP 作為**主要 DNS 伺服器**，就連有些非 HiNET 的 IDC 甚至還會建議客戶直接使用 HiNet DNS 作為主要伺服器，相信我，用它準沒錯，他要是掛了，全台灣差不多有 80% 網路會斷線，這就跟大公司會買 IBM 伺服器或 Cisco 路由器的理由一樣：「**他要是有問題我也沒輒**」。

對於 Google 這種對於全球公開的 DNS 伺服器來說，那可沒那麼簡單，由於全球網路如此之大，Google 不可能在每一個國家、每一個地區都有機房，你確定你用的 **8.8.8.8** 真的離你很近嗎？或許是！但你確定在 Google Public DNS 中被快取的 IP 真的是離你最近的 IP 嗎？那可不一定！

[CDN (Content delivery network)](http://en.wikipedia.org/wiki/Content_delivery_network) ([內容傳遞網路](http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%A7%E5%AE%B9%E5%82%B3%E9%81%9E%E7%B6%B2%E8%B7%AF)) 機制是我最近研究的網路技術之一，CDN 利用[許多機制](http://en.wikipedia.org/wiki/Content_delivery_network#Content_networking_techniques)降低 **用戶端** 與 **伺服器端** 之間的網路延遲，大多數 CDN 業者都至少會同時實做好幾種機制，例如 [Anycast](http://en.wikipedia.org/wiki/Anycast) ([BGP](http://en.wikipedia.org/wiki/Border_Gateway_Protocol)), Global Server Load Balancing, DNS-based request routing, Dynamic metafile generation, HTML rewriting, … 等等。( 備註：*Google Public DNS 使用* [*Anycast*](http://en.wikipedia.org/wiki/Anycast) *routing* ) 其中的 **DNS-based request routing** 機制最為常見，CDN 業者提供的 DNS 伺服器會利用 **來源 DNS 解析伺服器** 的 IP 位址判斷出來源 IP 的地理位置，再依據 IP 所在地理位置來選擇回應由來源 IP 位置連線到他們全球伺服器中最接近該位置的伺服器，以降低網路延遲時間。

由於這個機制會依據 **來源 DNS 解析伺服器** 的 IP 位址判斷出來源 IP 的地理位置，所以若採用 [Google Public DNS](https://developers.google.com/speed/public-dns) 來解析 IP 位址時就不一定能得到離你最近的 IP 位址，因此連 Google 本身也無法保證在這種情況下你能得到的最有效率的瀏覽體驗！請看以下紅框標注的段落：

![Distributing serving clusters for wide geographical coverage: Note, however, that because nameservers geolocate according to the resolver's IP address rather than the user's, Google Public DNS has the same limitations as other open DNS services: that is, the server to which a user is referred might be farther away than one to which a local DNS provider would have referred. This could cause a slower browsing experience for certain sites. ](https://stwillblogassets.blob.core.windows.net/files/images/external/stwillblogassets.blob.core.windows.net/5e0701bfd4d6d6242692-image.png "Distributing serving clusters for wide geographical coverage: Note, however, that because nameservers geolocate according to the resolver's IP address rather than the user's, Google Public DNS has the same limitations as other open DNS services: that is, the server to which a user is referred might be farther away than one to which a local DNS provider would have referred. This could cause a slower browsing experience for certain sites. ")

你覺得採用 CDN 機制的網站很少嗎？其實只要是跨國且超大流量的網站幾乎都會採用 CDN 機制，所以你常用的 Hotmail, Facebook, Plurk, Twitter, … 等網站全部都採用 CDN 分散網路流量，但若透過 Google Public DNS 來上網，**難保**你能得到最佳瀏覽體驗！

不過，這並非絕對，只能說「**無法保證**」而已，而且 CDN 能實做的機制非常多，不止 **DNS-based request routing** 而已，所以並非所有 CDN 網路都會因為 Google Public DNS 而導致瀏覽速度降低，還是有許多 DNS 以外的優化方案，不然你想想看全球採用單一 **8.8.8.8** 這個 IP 都可以讓各地的網路延遲時間都可以低於 50ms 是什麼道理，網路世界博大精深，不是一篇文章可以講完的 ^^

也許有些比較**小咖**的 CDN 業者或自行實做 [GeoDNS](https://web.archive.org/web/20211209071539/https://www.caraytech.com/geodns/) 的網站，可能就會遭受 Google Public DNS 的荼毒，所以到底要推廣 Google Public DNS 還是不要推廣呢？這真是個難為的決定阿！不過至少我短期內不會採用。

**相關連結**

-   [Google Public DNS](https://developers.google.com/speed/public-dns)
-   CDN 的中文(繁體) - Google 字典
-   [Google Public DNS Servers Launched](http://www.cyberciti.biz/tips/google-public-dns-servers-launched.html)