2020年1月23日，互聯網頂級域名“.net”在F根服務器（由互聯網基礎軟件研發(fā)機構ISC運行）以及E根（由美國國家航空航天局運行）的解析出現了故障。由于“.net”和“.com”（通用頂級域名）以及“.cn”(中國的國家代碼頂級域名)一樣，是互聯網使用范圍最廣的頂級域名之一，有一千三百四十多萬注冊量，其解析故障導致了大量使用“.net”域名的網站和服務器從互聯網“斷開網絡連接”，持續(xù)3小時18分鐘。

這次事件在國際互聯網社群造成很大的影響，互聯網域名系統(tǒng)國家工程研究中心主任毛偉研究員，針對此次斷網事件進行了解讀和分析。

復盤：域名解析故障疊加路由控制失效導致的斷網事件

2月22日，F根的運行機構--互聯網基礎軟件研發(fā)機構ISC(Internet System Consortium，DNS開源項目BIND的維護單位) 發(fā)布了一份報告，對此次事件的原因進行了說明。根據該報告披露，此次斷網的原因是：F根部分服務節(jié)點部署在美國CDN廠商Cloudflare的網絡中。由于Cloudflare在其網絡基礎軟件進行升級時，出現了故障，不能正常對互聯網返回F根服務器的尋址信息。在故障修復之前，由于Cloudflare沒有及時停止對互聯網廣播F根的服務地址（F根的IP地址），大量用戶流量仍然被路由到Cloudflare運行的故障F根節(jié)點訪問，導致無法訪問所有“.net”域名的互聯網服務。1月23日，在收到用戶反饋“斷網”后，Cloudflare停止了對外廣播（BGP）F根的服務地址，互聯網用戶對F根的訪問流量被定位到其他機構運行的F根服務節(jié)點上。完成故障修復后，Cloudflare重新對外廣播F根的服務地址，向互聯網用戶提供正常的根區(qū)解析服務。

由美國國家航空航天局(NASA)運行的E根的部分服務節(jié)點也部署在美國CDN廠商Cloudflare的網絡中，并受此次故障影響，其原因應該是一樣的。

啟示：“路由斷網”和“域名斷網”既相互區(qū)別，又有所聯系

此次斷網事件讓“域名系統(tǒng)”和“路由系統(tǒng)”再次成為高亮詞?；仡櫥ヂ摼W的安全史，大概沒有哪個單一系統(tǒng)故障能像域名系統(tǒng)和路由系統(tǒng)，一旦出現故障就可以造成大面積的網絡癱瘓或服務中斷。但這次事件的原因交織了兩個“斷網”要素：突然出現的“域名斷網”，需要通過“路由斷網”來終止不利影響。

在此次斷網事件中，首先是因為域名系統(tǒng)的解析故障，導致了根服務器（F根）反饋了錯誤的“.net”域名解析結果。ISC官方說此次故障是由于F根節(jié)點（Cloudflare公司）的基礎軟件（underlying software)升級導致的：運行在cloudflare的F根節(jié)點軟件升級后出了bug，導致返回“.net”頂級域名的NS 記錄時沒有反饋glue記錄（“.net”權威服務器的IP地址）從而導致用戶無法進行下一步DNS解析。

但這一配置故障并不是決定性的。全球的根服務器系統(tǒng)，早就通過部署“鏡像節(jié)點“并以BGP+Anycast的機制保證根服務器的解析，不會因為部分節(jié)點失效而出現故障。但是，這一機制的前提是要駕馭好基于BGP的全球互聯網路由控制系統(tǒng)。在發(fā)現了Cloudflare運行的F根節(jié)點出現問題后，如果第一時間通過路由控制（BGP）停止對全球互聯網廣播服務地址（讓錯誤的F根節(jié)點“斷網”），那么該節(jié)點提供的錯誤域名解析就不會影響到用戶。用戶會通過BGP+Anycast機制找到提供正確域名解析的其他F根節(jié)點。

延伸：“斷網”是多種因素共同作用的復雜現象，要區(qū)別斷網的層次

“互聯網域名系統(tǒng)”（簡稱“域名系統(tǒng)”）和“互聯網路由控制系統(tǒng)”（簡稱“路由控制系統(tǒng)”）在全球網絡的互聯互通中扮演了什么角色？一般來說，互聯網的用戶終端（電腦、手機等）要想訪問一個網頁（網站服務器），首先需要通過域名系統(tǒng)的“查詢功能”獲取網站的IP地址，然后再在根據路由控制系統(tǒng)提供的“尋址功能”將消息（訪問請求）發(fā)送給網站。類比郵政系統(tǒng)，域名系統(tǒng)類似收件人的地址查詢系統(tǒng)，根據收件人的名字反饋收件地址；路由控制系統(tǒng)類似于導航系統(tǒng)，根據收件地址，在實際的道路網中規(guī)劃處一條最合理的寄送道路。域名系統(tǒng)故障，稱為“域名斷網”，也即，用戶無法查詢到通信對象的IP地址；路由控制系統(tǒng)故障，稱為“路由斷網”，也即用戶無法根據通信對象的IP地址發(fā)起訪問請求。

域名故障容易導致大面積斷網的本質，是因為域名系統(tǒng)是集中層次化管理，單點失效會傳導給所有依賴此服務的網絡。路由故障容易導致大面積斷網，是因為互聯網是以“自治域”為單位互聯互通，路由控制一旦失效，就是一個自治域網絡級別的斷網。同時，路由安全的保護機制RPKI（互聯網碼號資源公鑰基礎設施）使得路由控制系統(tǒng)也同域名一樣，依賴層次化的IP地址認證體系，這是全球互聯網的根本運行機制和資源分配體系決定的。

結語：

由大量異構網絡互聯互通而成的“全球互聯網”，依舊會依賴 互聯網域名系統(tǒng)提供的“統(tǒng)一命名空間”和互聯網路由系統(tǒng)提供的“統(tǒng)一尋址空間”。此次根服務器故障和滯后的路由控制，導致的是一個“通用頂級域名”無法解析，如果影響的是一個國家代碼頂級域名，將會在國際上引來巨大的爭議。盡管學術界和工業(yè)界已經不斷地提出安全解決方案，但在可預見的未來，伴隨著他們運行風險不會消失。域名系統(tǒng)和路由系統(tǒng)的安全保障工作，沒有終點，只有不斷出現的新的更高水平的起點。

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