USC Information Sciences Institute (Paul Mockapetris), 1983

问题

每台主机都写进一张由一家机构维护的全局表，更新的负荷已经逼近可管理的极限

背景

直到 1980 年代初，ARPANET 上的每台主机都在 SRI 的网络信息中心（NIC）登记，列进一张全局表——放在 SRI 一台主机上的 HOSTS.TXT 文件。站点管理员向 NIC 要一个名字，工作人员改一下文件，网上每台机器定期把整份文件下载一遍。Mockapetris 本人 1983 年的备忘录一句话就点破了这个死结：这张表的规模，尤其是它的更新频率，已经逼近可管理的极限。

直觉的修法是给中心扩容——多雇人、加快分发、搞个更大的 NIC。Paul Mockapetris 在 USC 信息科学研究所 Jon Postel 的小组里，却走了另一条路：与其让中间层更强，他于 1983 年 11 月发布 RFC 882 和 RFC 883，提议中间层干脆别再握着数据。

换别人会怎么做

给注册中心本身扩容：在 NIC 多雇人、让文件编辑自动化、把 HOSTS.TXT 发得更快更勤。每一种变体都让整份目录留在同一个地方、同一支团队手里，于是每多一台主机，就还是给同一个中心添一份活——网络变大多少，瓶颈变坏就多快。

他们看到了什么

瓶颈不是数据，而是它的归属：一份必须由一家机构编辑的目录长不大。于是编辑权被移交给早已存在的那批机构，中心只留下一张「该问谁」的地图。

那一手

Mockapetris 把域名系统（DNS）设计成一棵按区下放的树：中心只回答一个问题——树的这一部分由谁知道——而每家机构在自己划定的区里管命名。名字共用同一个顶级后缀，权限沿行政边界切开，答案带存活时间（TTL）缓存，于是系统始终很快，却没有哪一个站点握着或更新整份目录。

为什么管用

下放把全局一致性问题拆成许多小的局部问题：每个区的所有者不用问任何人，就能立刻更新自己的名字，系统其余部分只需要知道该去哪儿问。带过期时间的缓存让重复查询几乎免费，同时容忍分发带来的一时不一致。中心的工作量从此不再随网络增长——它只回答「谁知道」，这个问题的大小是固定的，跟有多少台主机无关。

值了多少

DNS 取代了 HOSTS.TXT，1986 年成为最初的互联网标准之一，直到今天，整个万维网仍然靠 1983 年这份设计解析。

什么时候会失灵

下放权限只有在你沿之切分的边界真实且稳定时才管用——在机构会变动的边界上切区，换来的是争夺归属，而不是扩容。它也牺牲了全局原子更新：系统是最终一致的，任何需要全世界在同一瞬看到一个变化的东西，都得架在它上面，而不是装进它里面。而且总得有某个谁来守着根和它的信任——中心变小了，却没有消失。

后来呢

RFC 882/883 是罕见的、主题超越了它为之而写的网络的设计文档：互联网放大了当年谁也无法预料的量级，而这份目录从未需要重建——因为中心那头从来没有人需要去维护它。把下放当成架构，成了互联网增长的方式：靠把手里的权威交出去来解决协调问题，而不是靠把注册表做大。

资料来源

[1]RFC 882 — Domain Names: Concepts and FacilitiesRFC Editor, 1983rfc-editor.org
[2]Internet Hall of Fame — Paul Mockapetris (documents the HOSTS.TXT bottleneck and DNS adoption)Internet Society, 2012internethalloffame.org

ARPANET 上每台计算机都活在一个手改的文件里——直到命名权被下放

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