DNS 輪詢實現多伺服器負載平衡：原理、設定與缺陷分析

隨著網站流量成長，單一伺服器難以負荷。除硬體升級外，叢集技術配合負載平衡是彈性擴展的最佳選擇。本文深入解析 DNS Round Robin（循環復用）負載平衡的原理、Windows 2000 實作步驟、子網優先順序影響與固有缺陷。

負載平衡技術比較

• NAT 負載平衡：單一公網 IP 映射多內部 IP，動態轉發連線
• 反向代理負載平衡：Proxy 伺服器分發請求至後端 Web 伺服器
• DNS 負載平衡：同一主機名對應多 IP，透過 DNS 輪詢分散流量（本文重點）

DNS Round Robin 原理

DNS 伺服器啟用「循環復用」後，針對同一主機名的多筆 A 記錄，依序輪替回應順序：

查詢 1 回應順序：172.28.20.1, 172.28.20.2, 172.28.20.3, 172.28.20.4
查詢 2 回應順序：172.28.20.2, 172.28.20.3, 172.28.20.4, 172.28.20.1
查詢 3 回應順序：172.28.20.3, 172.28.20.4, 172.28.20.1, 172.28.20.2
...以此類推

客戶端通常取第一筆回應，從而達到流量均勻分散至多台伺服器。

四台 Web 伺服器實作範例 (Windows 2000)

環境

• 四台 Web 伺服器：172.28.20.1–4，安裝 IIS
• 一台 DNS 伺服器：安裝 DNS 服務，網域 example.com.cn

步驟

1. DNS 管理主控台 → 「正向查詢區域」 → 新增「標準主要區域」example.com.cn
2. 在區域下新增四筆同名主機記錄：
   名稱：www → IP 依序輸入 172.28.20.1、.2、.3、.4
3. DNS 伺服器屬性 → 「進階」 → 勾選「啟用循環」

驗證方法

單機測試會因快取只見同一 IP，需：

• 多台電腦同時 ping www.example.com.cn
• 或單機每次查詢前執行 ipconfig /flushdns

必須注意的兩大議題

1. 本地子網優先順序

預設開啟時，DNS 會優先回應與客戶端同網段的 IP，破壞輪詢均勻性。若跨網段部署叢集，建議在 DNS 伺服器進階設定中「停用本地子網優先順序」。

2. 無感知故障移轉——最大缺陷

• 某台伺服器掛點，DNS 仍持續分派其 IP
• 用戶須等待 DNS 查詢逾時才能重試其他 IP
• 需人工移除故障節點記錄或搭配健康檢查自動化腳本

結語

DNS Round Robin 成本低、部署簡單、地理位置不受限，Yahoo 等大型網站早期均採用。但缺乏健康檢查與權重控制，現代高可用架構建議搭配 L4/L7 負載平衡器或雲端 DNS 健康檢查功能使用。