SlowDNSLookup问题：默认启用了 ipv6dnslookup 以至于必须等待超时

@郑昀汇总

一. 现象：

Java HttpClient 从主站机房发起对××××的 open.×××.com 域名下 WebService 接口的 HTTP 请求，极其缓慢。

经排查：

1.1. wget 实测结果

不指定 IP协议，wget 访问它的接口，时间为 4.163 秒，基本浪费在解析主机的过程上。

如指定 wget 的 IP协议为IPV4，wget 测试则仅需 0.096 秒。

1.2. wget 对比测试：

不指定IP协议，wget 访问另一个电商的接口，时间为 0.798 秒。

1.3. dig 解析 open.×××.com：

发现在解析 open.×××.com 的时候，会 CNAME 到一个全局变量中，再由这个全局变量选择最优的线路提供访问。

 

二. 有可能导致 Slow-DNS-Resolution 的原因：

1）浏览器对××××的接口浏览快，不能证明什么。譬如火狐默认禁用了 ipv6 dns lookup：

 

2）Ubuntu 从 10.4 开始引入一个问题：操作系统默认启用了 ipv6，导致一些应用程序发出 HTTP 请求时，在 ipv4 介入之前，总是先等待 ipv6 DNS lookup 超时（常有人报告需约30秒），这也是一个 DNS lookup 过程缓慢的常见原因。

 

3）也有人报告：『某一天运维部宣告公司网络已经全部 enable IPv6 了，在此之后在使用 php 的 curl 函数或使用 Linux 下的 wget 访问一个内部域名时，均发现需要等待大概 5 秒才能得到结果。原因是，没有为这个域名绑定一个 IPv6 的地址，wget 时必须等 ipv6 DNS lookup 超时。现在很多服务器都开启了 IPv6 却没有路由，无法真正工作，反而导致一些不可预料的问题。』

 

总之，此事应该与 ipv6-dns-lookup 有关。

 

三. 原因：

××××在网络接入设备上做了调整，解决了问题。

原因：

1）××××使用了 F5 的 GTM 设备（GSLB，全局负载均衡），即我们常说的智能DNS。

2）它把 需要让不同区域用户访问不同IDC节点的域名 通过 F5 的 GTM 来做解析。

3）可能它的设备默认启用了 ipv6，但对于不同域名却又没有配置 ipv6 地址。

 

四. ipv6-dns-lookup 背景知识：

4.1. Java 平台下 ipv6 是如何工作的？

并非所有操作系统都支持 ipv6 协议，即使 Java networking stack 优先尝试检测它，并在发现可用时透明地使用它，也还可以利用系统属性禁用它。在 ipv6 不可用或被显式禁用的情况下，Inet6Address 对大多数网络连接操作都不再是有效参数。

引自 javase 的 ipv6 guide 文档：

『

第一步，Java networking stack 先确认底层操作系统是否支持 ipv6。如果支持 ipv6 ，Java 将尝试使用 ipv6 stack。

第二步，在双堆栈（dual-stack，指ipv4 stack+ipv6 stack）系统上，将创建一个 ipv6 socket。在 separate-stack 系统上，事情要复杂得多，Java 将创建两个 socket，一个给 ipv4 一个给 ipv6。

第三步，对于客户端 TCP 应用，一旦 socket 连上了，那  internet-protocol family type 就固定了，多余的那个 socket 就关闭了。对于服务器端 TCP 应用，由于不知道下一个客户端请求用什么 ip family type，所以这两个 sockets 将继续保留。对于 UDP 应用，这两个 sockets 始终都需要保留。

』

 

4.2. ipv6 相关的系统参数

系统有两个参数：

1）首选的协议栈：ipv4还是ipv6；

2）首选的地址族（address family type）：inet4 还是 inet6。

4.2.1. 协议栈

由于在一个双堆栈系统上， ipv6 socket 能与 ipv4 和 ipv6 对端交互，所以 ipv6 stack 是默认首选项。

你可以通过如下系统参数修改配置：

java.net.preferIPv4Stack=<true|false>

对应的 java 代码是：

java.lang.System.setProperty("java.net.preferIPv4Stack", "true");

4.2.2. 地址族

默认我们首选 ipv4 地址族。

你可以通过如下系统参数修改配置：

java.net.preferIPv6Addresses=<true|false>

对应的 java 代码是：

java.lang.System.setProperty("java.net.preferIPv6Addresses", "false");

 

4.3. Linux 上禁用 ipv6 的办法：

Edit /etc/sysconfig/network. (A reboot will be required)
# vi /etc/sysconfig/network

Change:
NETWORKING_IPV6=yes

To:
NETWORKING_IPV6=no
Disable IPv6 Protocol Stack for Kernel
禁止IPV6的内核模块

Edit /etc/modprobe.conf.
# vi/etc/modprobe.conf

Add the following 2 lines: (A reboot will be required)
alias net-pf-10 off
alias ipv6 off

 

4.4. F5 上 ipv6 相关设置：

据说，通过如下命令可以设置 BIG-IP 禁用 ipv6 ：

bigpipe db Ipv6.Enabled false

bigpipe save all

 

BIG-IP 与 ipv6 有关的参数默认值如下所示：

Ipv6.Enabled = true
Ipv6.Nbr.DelayTime = 1
Ipv6.Nbr.IncompleteTimeout = 5
Ipv6.Nbr.MaxEntries = 2048
Ipv6.Nbr.ReachableTimeout = 30
Ipv6.Nbr.ReapTimeout = 3600
Ipv6.Nbr.Retries = 2

 

附录A：

wget 的 IPV4和IPV6输入选项：

‘-4’‘--inet4-only’‘-6’‘--inet6-only’Force connecting to IPv4 or IPv6 addresses. With ‘--inet4-only’ or ‘-4’, Wget will only connect to IPv4 hosts, ignoring AAAA records in DNS, and refusing to connect to IPv6 addresses specified in URLs. Conversely, with ‘--inet6-only’ or ‘-6’, Wget will only connect to IPv6 hosts and ignore A records and IPv4 addresses.       

 

参考资源：

1）2012，curl_exec和wget执行太慢，IPv6惹的祸