基于 Go 实现的 DNS ECS 查询及原理解析

| 分类 DNS  网络优化  | 标签 DNS  ECS  EDNS Client Subnet  Go  HTTPDNS 

什么是 DNS ECS?

在传统 DNS 查询中,权威 DNS 服务器看到的往往是递归解析服务器的 IP,而非最终客户端地址。这导致其无法根据用户真实地理位置返回最优 CDN 节点,从而影响访问速度和服务体验。

ECS(EDNS Client Subnet) 是 EDNS 扩展中的一项协议,允许递归解析服务器在请求中携带客户端的 IP 子网信息。权威服务器据此可返回更贴近用户地理位置的 IP 地址,提升访问速度和服务稳定性。


ECS 的工作原理

  1. 客户端向递归 DNS 发起查询;
  2. 递归 DNS 服务器从客户端 IP 中提取子网(如 1.2.3.0/24);
  3. 递归服务器构造带有 ECS 选项的 DNS 查询请求,转发给权威 DNS;
  4. 权威服务器根据客户端子网返回更优 IP;
  5. 结果回传到客户端,完成地理优化调度。

这套流程让 DNS 服务具备“地理感知能力”,为 CDN、分布式服务带来巨大优势。


DNS ECS 支持情况说明

虽然 ECS 技术优秀,但并非所有 DNS 服务商都支持,或支持程度不同:

✅ 明确支持 ECS 的主流公共 DNS(推荐使用)

地区 服务商 IP ECS 支持 说明
国内 阿里 DNS 223.5.5.5 ✅ 良好 支持 ECS,适配阿里 CDN
国内 腾讯 DNSPod 119.29.29.29 ✅ 良好 快速稳定,支持 ECS
国内 阿里备用 DNS 223.6.6.6 ✅ 良好 同上
国内 百度公共 DNS 180.76.76.76 ✅ 一般 ECS 支持不稳定
国外 Google DNS 8.8.8.8 ✅ 强 ECS 实现成熟,全球通用
国外 Google DNS 8.8.4.4 ✅ 强 同上
国外 Cloudflare DNS 1.1.1.1 ✅ 强 快速、安全,ECS 支持好
国外 Cloudflare DNS 1.0.0.1 ✅ 强 同上
国外 Quad9 9.9.9.9 ✅ 强 支持 ECS,强调隐私保护

⚠️ ECS 支持存在问题的 DNS

服务商 IP 支持情况 问题说明
114 DNS 114.114.114.114 ⚠️ 有限支持 响应中常忽略 ECS,CDN 调度不理想

建议优先选择 ECS 支持良好的服务商,如阿里、腾讯、Cloudflare 和 Google。


如何检测 DNS 是否支持 ECS?

你可以通过以下方法检测目标 DNS 服务器是否支持 ECS:

方法一:使用 dig 命令

dig +subnet=1.2.3.0/24 www.example.com @dns-server-ip
  • 如果返回结果中包含 OPT 类型记录,且显示子网信息,则说明支持 ECS。
  • 不支持时返回结果与普通查询无异,或忽略 ECS 信息。

方法二:使用编程方式发起 ECS 查询

通过编写 Go 程序发送带 ECS 的 DNS 查询请求,查看响应是否包含 ECS 相关字段(见下文示例)。

方法三:查阅服务商文档或实际对比解析结果


Go 实现的 ECS 查询示例

使用 Go 语言和 miekg/dns 库,我们可以手动构造带有 ECS 子网信息的查询报文:

package main

import (
	"fmt"
	"log"
	"net"

	"github.com/miekg/dns"
)

func LookupWithECS(domain, clientIP string, dnsServer string) ([]string, error) {
	m := new(dns.Msg)
	m.SetQuestion(dns.Fqdn(domain), dns.TypeA)

	o := new(dns.OPT)
	o.Hdr.Name = "."
	o.Hdr.Rrtype = dns.TypeOPT

	ecsIP := net.ParseIP(clientIP).To4()
	if ecsIP == nil {
		return nil, fmt.Errorf("invalid IPv4 address: %s", clientIP)
	}
	ecs := &dns.EDNS0_SUBNET{
		Code:          dns.EDNS0SUBNET,
		Family:        1,
		SourceNetmask: 24,
		SourceScope:   0,
		Address:       ecsIP,
	}
	o.Option = append(o.Option, ecs)
	m.Extra = append(m.Extra, o)

	c := new(dns.Client)
	in, rtt, err := c.Exchange(m, dnsServer)
	if err != nil {
		return nil, fmt.Errorf("DNS query failed: %w", err)
	}

	fmt.Printf("DNS query RTT: %v\n", rtt)

	var ips []string
	for _, ans := range in.Answer {
		if a, ok := ans.(*dns.A); ok {
			ips = append(ips, a.A.String())
		}
	}

	for _, extra := range in.Extra {
		if opt, ok := extra.(*dns.OPT); ok {
			for _, option := range opt.Option {
				if ecsResp, ok := option.(*dns.EDNS0_SUBNET); ok {
					fmt.Printf("Server ECS response: family=%d, netmask=%d, address=%s\n",
						ecsResp.Family, ecsResp.SourceNetmask, ecsResp.Address)
				}
			}
		}
	}

	return ips, nil
}

func main() {
	domain := "www.baidu.com"
	clientIP := "1.2.3.4"
	dnsServer := "119.29.29.29:53"

	ips, err := LookupWithECS(domain, clientIP, dnsServer)
	if err != nil {
		log.Fatalf("LookupWithECS failed: %v", err)
	}
	fmt.Printf("Resolved IPs: %v\n", ips)
}

ECS 与 HTTPDNS 的结合优势

传统 DNS 查询易受劫持、污染,尤其在运营商网络中表现突出。HTTPDNS 通过加密的 HTTPS 请求获取解析结果,天然抵抗 DNS 污染,同时还支持直接上报客户端 IP,实现 ECS 类似功能。

将 HTTPDNS 和 ECS 技术结合使用,既可规避传统 DNS 缺陷,又能实现更精准的解析调度,是现代 DNS 加速系统的优选方案。


总结

  • ECS 技术让 DNS 解析具备“客户端感知”能力,提升 CDN 命中率和用户体验。
  • 主流 DNS 服务商(阿里、Google、Cloudflare 等)已支持 ECS,可直接部署使用。
  • 114 DNS 对 ECS 支持不佳,CDN 解析准确性差,不建议在 ECS 场景中使用。
  • 使用 dig +subnet 或 Go 语言等工具可轻松测试 ECS 支持情况。
  • 结合 HTTPDNS 可实现安全 + 精准双重提升。