Was ist Anycast DNS Hosting und wie unterscheidet es sich von traditionellem DNS Hosting?

Anycast DNS ist eine Weiterentwicklung des traditionellen DNS (Unicast DNS), bei dem mehrere Knoten weltweit dieselbe IP-Adresse teilen. Im Gegensatz zu Unicast, bei dem Anfragen an einen einzelnen Server gesendet werden, werden bei Anycast die Anfragen an den geologisch nächstgelegenen verfügbaren Knoten gesendet. Dies ermöglicht eine optimierte Verteilung des Datenverkehrs und verringert die Latenz und bietet Schutz vor DDoS-Angriffen (DNS-Flood).

Was ist Anycast?

Jedes Gerät bzw. jeder Server, der eine Verbindung zum Internet hat, besitzt eine eindeutige IP-Adresse. Mit Unicast erfolgt die Kommunikation nach dem Muster 1:1, sprich jegliche Kommunikation eines bestimmte Geräts erfolgt zu einem bestimmten Zielgerät. Bei Anycast ist das anders. Die Kommunikation erfolgt bei Anycast nach dem Muster 1:n. Das bedeutet, dass ein bestimmtes Gerät mit mehreren Servern kommunizieren kann, die alle dieselbe IP-Adresse bzw. denselben IP-Pool verwenden.

Eine IP-Adresse können Sie sich wie eine Postanschrift vorstellen. Sie ist immer an einen bestimmten Ort gebunden, an die eine Nachricht gesendet wird. Bei Anycast ist es aber so, als hätte der Empfänger mehrere Wohnsitze auf der ganzen Welt. Der Brief wird dann immer an den nächstgelegenen Wohnsitz zugestellt, je nachdem von wo der Absender den Brief losschickt.

Wie funktioniert Anycast DNS?

DNS (Domain Name System) fungiert als eine Art "Telefonbuch" des Internets, indem es menschenfreundliche Domainnamen in maschinenlesbare IP-Adressen umwandelt. Die Umwandlung eines Hostnamens in alphanumerische IP-Adressen wird als Auflösen (=resolve) bezeichnet. Dies erfolgt über sogenannte DNS-Resolver. Wenn ein Benutzer eine Webseite besuchen möchte, dann erfrägt der Client, z.B. PC, Mobiltelefon, Smartphone, etc., die IP-Adresse der Webseite bei einem DNS-Resolver.

Bei Anycast wird diese Anfrage an ein Netzwerk von DNS-Resolvern statt an einen bestimmten Resolver gesendet. Dies beschleunigt die Auflösung der Anfrage erheblich, da diese immer zum nächstgelegenen und am besten verfügbaren Resolver geleitet wird. Des Weiteren hat ein Netzwerk von DNS-Resolvern den Vorteil, dass die Verfügbarkeit der DNS-Auflösungsdienste stark erhöht wird. Sollte ein DNS-Resolver nicht verfügbar sein, dann kann die Anfrage von einem anderen Resolver im Netzwerk bearbeitet werden. 

Wie funktioniert Unicast DNS?

Im herkömmlichen Unicast DNS-System wird eine einzelne IP-Adresse für einen DNS-Server verwendet. Das bedeutet, dass alle Anfragen von Internetnutzern an diese spezifische IP-Adresse gesendet werden. Diese zentrale Anlaufstelle ist für die Auflösung von Domainnamen in IP-Adressen verantwortlich.

Dies hat den Nachteil, dass Unicast DNS-Server bei starkem Datenverkehr überlastet werden können, insbesondere in Regionen mit einer hohen Anzahl von Internetnutzern. Die Konzentration aller Anfragen auf eine einzelne IP-Adresse kann zu Verzögerungen führen und die Gesamtleistung beeinträchtigen. Des Weiteren birgt die Verwendung einer einzigen IP-Adresse auch das Risiko eines Ausfalls. Wenn der zentrale DNS-Server ausfällt oder nicht erreichbar ist, können alle damit verbundenen Dienste beeinträchtigt werden. Dieses Single-Point-of-Failure-Szenario stellt eine Schwachstelle dar, die durch eine verbesserte DNS-Infrastruktur, wie sie bei Anycast DNS zum Tragen kommt, adressiert werden kann.

Was sind die Vorteile von Anycast DNS?

• Schnellere Antwortzeiten: Anycast DNS verbessert die Leistung durch die Verteilung von DNS-Servern an verschiedene Standorte weltweit. Anfragen werden an den nächstgelegenen verfügbaren Anycast-Knoten gesendet, was zu kürzeren Antwortzeiten führt. Dies trägt dazu bei, die Ladegeschwindigkeit von Webseiten zu optimieren und die allgemeine Benutzererfahrung zu verbessern.
• Lastenausgleich für effizienteren Datenverkehr: Durch die Verteilung des Datenverkehrs auf mehrere Anycast-Knoten erfolgt automatisch ein Lastenausgleich. Dies ermöglicht eine effiziente Nutzung der Ressourcen und verhindert Überlastungen einzelner Server. Der Lastenausgleich trägt dazu bei, die Gesamtleistung des DNS-Systems zu stabilisieren, selbst bei starkem Datenverkehr.
• Redundanz minimiert Ausfallrisiken: Anycast DNS bietet Redundanz, indem mehrere Knoten über die gleiche IP-Adresse erreichbar sind. Sollte ein Anycast-Knoten ausfallen oder nicht verfügbar sein, übernehmen andere Knoten automatisch die Anfragen. Diese redundante Struktur minimiert das Risiko von Ausfällen und stellt sicher, dass DNS-Dienste kontinuierlich verfügbar sind.
• Ausfallsicherheit durch verteilte Anycast-Knoten: Die Verteilung von Anycast-Knoten über verschiedene geografische Standorte erhöht die Ausfallsicherheit des DNS-Systems. Selbst bei lokalen Problemen oder Naturkatastrophen in einer Region können andere Anycast-Knoten den DNS-Dienst aufrechterhalten. Dies macht Anycast DNS robust und widerstandsfähig gegenüber einzelnen Ausfallpunkten.
• Anycast ermöglicht einfache Skalierung: Die Anycast-Architektur erleichtert die Skalierung von DNS-Diensten, da neue Anycast-Knoten einfach hinzugefügt werden können. Dies ermöglicht eine flexible Anpassung an wachsende Anforderungen und verhindert Engpässe in der Leistung.
• Bewältigung von steigendem Datenverkehr: Angesichts des stetig steigenden Datenverkehrs im Internet ermöglicht Anycast DNS eine effektive Bewältigung dieser Herausforderung. Die Skalierbarkeit sorgt dafür, dass das DNS-System auch bei zunehmender Belastung zuverlässig und performant bleibt.