相信很多人都听过互联网只有13台根服务器，且一个都不在国内，那这是不是意味着我们有被阿美利卡断网的风险呢？
其实这个所谓的根服务器是DNS的根域，今天我们来一起看看到底是怎么回事，咋就非得是13台，15台不行吗
DNS的IPV4根域只有13个吗？
确实是的。
为什么是13个IP，不能再加吗？
这个，单纯是历史原因了。上面提到基于UDP的DNS报文不应该超过512Byte，刨去DNS本身的报头信息，算下来大概能放13个IP（IPV4）。
具体的计算过程不太重要，我就省略了，对计算过程感兴趣的话，可以看下这篇文章最下面的参考文献。
虽然现在大部分机器MTU=1500了，但由于还可能存在MTU=576的机器，需要向前兼容，因此也不建议随意调整。
但问题叒来了。
退一万步，就算所有机器的MTU都到1500了，是不是就没这个限制了？
嗯，从这个角度来说，确实可以加，但没必要。
我们需要思考下为什么要加？
是因为觉得13个IP对应13台服务器，压力太大了吗？
还是说出于其他不可明说的因素考虑？
比如，很久以前看电视的时候，有位砖家提到"全球DNS根服务器只有13台，其中x台部署在漂亮国，只要它们切断访问，那我们的网络就会受影响balabala"。
但其实，13个IP不代表只有13台服务器。准确点来说，应该说是13组服务器，每个组都可以无限扩展服务器的个数，多个服务器共用同一个IP。
这里面其实涉及到一个叫任播的技术。
任播是什么
我们知道，在传输的过程中，一台机器发消息给另一台机器，这叫单播（unicast）。
一台机器，发消息给本地网段的所有机器，那叫广播（broadcast）。
这两个都很常见，应该都没问题。
一台机器，发消息给的所有符合条件的目的机器里的其中一台，那叫任播（anycast）。
我们知道，全世界的网络设备，放在一起就形成了一个网状结构，这也是网络这个名称的由来。
我们假设有这么一个路由器，它想要访问某个IP的机器。从路由器到目的机器有非常多条路径，路由器可以通过跳数等信息来计算每条路径的成本，得到最优的路径。将最优路径汇成一张表，也就是我们常说的路由表。
比如下面的图里，绿色的线和红色的线都能到达同样的目的地，但显然，绿色的路径更短，所以路由表记录了成本更低的绿色路线。
那么现在假设我们将这个网状结构里的两个点的网络IP设为一样，路由器其实不知道这是两个不同的机器，对它来说，这只是两条不同的路径，但都是通向同一个IP。
这两条路径都能到同一个IP，因此打到任意一个服务都能拿到想要的信息，从而实现了任播。
现在我们再加个条件，路由器和其中一台机器都在国内，另一台机器在国外。对路由器来说，由于国内的机器离得近，传输成本低，而国外的机器远，传输成本高，所以路由器生成的最优路线是打到国内的机器。
基于这样的思路，我们只要镜像一份国外的DNS域名服务器信息到国内机房里。我们就不再需要请求国外服务器了。
所以，就算其他国家的根域名服务器挂了，也不会对我们有什么影响，事实上国内已经有非常多的镜像服务器了，稳得很。
那稍微扩展一下，假设在上海和广东都设置了相同IP的镜像服务，那对于上海的用户来说，他们的路由器会优先将请求打到上海的镜像服务。而广东的用户则会优先打到广东的机器里，从而实现了就近访问。
上海的镜像服务挂了，那对应的上海用户路由器里的路由表，就会将路径更新为广东的镜像机器。上海用户的请求就会打到广东的镜像服务中。从而实现高可用（或者说灾备）。
看起来，利用任播既能做到负载均衡，还能实现高可用，这跟nginx很像啊。
那么，问题就来了。
既然有任播技术，那为什么还要用nginx？
nginx作为常见的反向代理服务器，背后可以连N个服务端。当客户端想要请求后端时，客户端根本不需要知道是哪个服务器在为它提供服务，只管拿nginx最后返回的结果就行了。像这种，屏蔽掉具体有哪些服务器的代理方式就是所谓的反向代理。
正因为不知道背后有哪些服务器，因此可以做到无限扩展，挂了一台其他也能顶上，因此实现了负载均衡和高可用。
之前写过一篇文章《为什么有HTTP协议，还要有websocket协议？》，提到过对于网络游戏场景，需要有服务器主动推数据到客户端。由于nginx与客户端和服务端之间会建立TCP长链接，因此客户端在收到服务端的消息之后，能沿着这条连接响应服务端。
而如果这时候不用nginx，单纯使用任播，那服务器将消息主动推给客户端之后，客户端响应时，消息不保证还能给回原来的服务器。毕竟“任播”的含义就是，只要能访问任意一台服务器就行了。
因此任播并不能代替nginx。
当然这两个本来也不是一个维度的东西，拿来比较其实并不合适，我只是举了个反例来帮助大家捋一捋两者之间的差异。
总结
• 虽然根域只有13个IP，但不代表只有13台服务器，准确的说，应该是十三组服务器，每组服务器都共用同一个IP，国内已经有非常多的镜像服务器，利用任播技术，只要能就近访问到其中一台就行了。
• 国内国外如果都有相同IP的目的机器，那对于路由器来说，无非就是有两条路径可以抵达相同的目的地，一个远一些，一个近一些。基于成本，会将更近的路径放到路由表中。
• 任播技术虽然也能在一定程度上实现负载均衡和高可用，但它跟nginx并不是一个维度的东西，不能替代nginx。
参考资料
《Why 13 DNS root servers?》
https://miek.nl/2013/november/10/why-13-dns-root-servers/
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