一、前言
DoH（DNS over HTTPS），顾名思义。除了最常用的UDP外，还有DoT（DNS over TLS），DNS over HTTP（服务提供商自定义）等方案，对比如下：
移动端的 DNS 优化已经有很多实践，最常见的是 DNS over HTTP，通过加密的 HTTP 请求规避运营商对 DNS 的 UDP 包劫持，从而优化 App 访问服务器的延迟。但这个方案并没有形成统一的标准，通常需要内嵌 DNS 服务提供商的 SDK，通过访问固定的 BGP 或任播 IP 获取 DNS 响应。
大概是意识到 DNS 在移动互联网中的扮演越来越重要的角色，在 DoT 和 DoH 的规范相继推出后，许多 DNS 服务提供商都跟进了部署，国内的阿里云、 DNSPod，国外的谷歌、Cloudflare 等目前已经推出了免费的 DoT 和 DoH 服务。
客户端方面，常用的 Chrome、FireFox 已经支持了自定义 DoH 服务器，macOS、iOS 也可通过配置文件设置系统范围的默认 DoH 服务器。
二、部署方案
DoH 本质上就是一个 HTTP 请求，只是目前协议定义要求启用 TLS 与 HTTP/2。最初没有跑通 coredns 的 DoH 时，使用了 nginx 作为前端转发 DoH 请求到 doh-server，然后 doh-server 使用本地的 coredns 服务作为上游。
最近再仔细研究了下文档，发现 coredns 已经支持了 DoH 服务，可直接对外暴露服务，或者通过 nginx 转发来复用已经部署好的 web 服务。
2.1 nginx + doh-server + coredns
https://github.com/m13253/dns-over-https 是一个提供 DNS over HTTP 的服务，需要一个 web 前端和一个 DNS 后端，可用的 docker 镜像地址为：[satishweb/doh-server](https://hub.docker.com/r/satishweb/ doh-server)，使用 doh-server 时，DNS 请求流转如下：
HTTP Service -> doh-server -> DNS Server
RFC8484 中指定使用 /dns-query 路径作为默认查询路径，因此只需要将该路径前缀的请求转发到 doh-server 即可，如下：
nginx 配置（已配置好 TLS 与 HTTP2 ）
server {
listen 443 ssl http2 fastopen=256 reuseport;
listen [::]:443 ssl http2 fastopen=256 reuseport;
server_name doh.wbuntu.com
...
location /dns-query {
proxy_redirect off;
proxy_http_version 1.1;
proxy_set_header Host $http_host;
# show real IP
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_pass http://127.0.0.1:8053;
}
}
doh-server
使用 hostNetwork 模式启动服务，监听 8053 端口
docker run -d --restart unless-stopped --network host --name doh-server \
-e UPSTREAM_DNS_SERVER="udp:127.0.0.1:53" \
-e DOH_HTTP_PREFIX="/dns-query" \
-e DOH_SERVER_LISTEN="127.0.0.1:8053" \
-e DOH_SERVER_TIMEOUT="10" \
-e DOH_SERVER_TRIES="3" \
-e DOH_SERVER_VERBOSE="true" \
satishweb/doh-server
coredns
coredns 配置文件如下
➜ ~ tree /etc/coredns/
/etc/coredns/
└── Corefile
0 directories, 1 files
➜ cat /etc/coredns/Corefile
.:53 {
bind 127.0.0.1
forward . 1.1.1.1 1.0.0.1
log
errors
cache
}
使用 hostNetwork 模式启动服务，监听 53 端口
docker run -d --restart unless-stopped --network host --name coredns \
-v /etc/coredns:/etc/coredns \
coredns/coredns \
-conf /etc/coredns/Corefile
服务启动后，我们可以得到一个自定义的 DoH 服务：https://doh.wbuntu.com/dns-query
2.2 coredns
目前 coredns 支持作为 DoH 服务端，不支持连接上游 DoH 服务器，上游服务器可使用 UDP 和 DoT。
直接对外暴露服务需要使用有效的 TLS 证书，coredns 配置文件及证书位置如下：
➜ ~ tree /etc/coredns/
/etc/coredns/
├── Corefile
├── tls.crt
└── tls.key
0 directories, 3 files
➜ cat /etc/coredns/Corefile
https://.:443 {
tls /etc/coredns/tls.crt /etc/coredns/tls.key
bind 0.0.0.0
forward . 1.1.1.1 1.0.0.1
log
errors
cache
}
使用 hostNetwork 模式启动服务，监听 443 端口
docker run -d --restart unless-stopped --network host --name coredns \
-v /etc/coredns:/etc/coredns \
coredns/coredns \
-conf /etc/coredns/Corefile
服务启动后，我们可以得到一个自定义的 DoH 服务：https://doh.wbuntu.com/dns-query
2.3 nginx + coredns
直接暴露 coredns 服务到公网需要占用端口，coredns 在未配置 TLS 证书时，可使用 nginx 作为前端来复用 web 服务，如下：
nginx 配置（已配置好 TLS 与 HTTP2 ）
server {
listen 443 ssl http2 fastopen=256 reuseport;
listen [::]:443 ssl http2 fastopen=256 reuseport;
server_name doh.wbuntu.com
...
location /dns-query {
proxy_redirect off;
proxy_http_version 1.1;
proxy_set_header Host $http_host;
# show real IP
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_pass http://127.0.0.1:8053;
}
}
coredns
coredns配置文件如下
➜ ~ tree /etc/coredns/
/etc/coredns/
└── Corefile
0 directories, 1 files
➜ cat /etc/coredns/Corefile
https://.:8053 {
bind 127.0.0.1
forward . 1.1.1.1 1.0.0.1
log
errors
cache
}
使用 hostNetwork 模式启动服务，监听 8053 端口
docker run -d --restart unless-stopped --network host --name coredns \
-v /etc/coredns:/etc/coredns \
coredns/coredns \
-conf /etc/coredns/Corefile
服务启动后，我们可以得到一个自定义的 DoH 服务：https://doh.wbuntu.com/dns-query
三、测试
使用谷歌浏览器配置DoH服务：Settings -> Secutiry and Privacy -> Secutiry -> Advanced -> Use secure DNS
使用 Go 代码测试：
package main
import (
"encoding/base64"
"fmt"
"github.com/miekg/dns"
"io/ioutil"
"net/http"
"os"
)
func main() {
query := dns.Msg{}
query.SetQuestion("www.google.com.", dns.TypeA)
msg, _ := query.Pack()
b64 := base64.RawURLEncoding.EncodeToString(msg)
resp, err := http.Get("https://doh.wbuntu.com/dns-query?dns=" + b64)
if err != nil {
fmt.Printf("Send query error, err:%v\n", err)
os.Exit(1)
}
defer resp.Body.Close()
bodyBytes, _ := ioutil.ReadAll(resp.Body)
response := dns.Msg{}
response.Unpack(bodyBytes)
fmt.Printf("Dns answer is :%v\n", response.String())
}
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