一種多節(jié)點(diǎn)協(xié)作的域名解析和緩存方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多節(jié)點(diǎn)協(xié)作的域名解析和緩存方法及系統(tǒng)，屬于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]DNS域名系統(tǒng)是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施，它將域名和IP地址做映射解析，支撐著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。其中，遞歸域名服務(wù)器作為域名系統(tǒng)的重要角色，為客戶端向各級權(quán)威服務(wù)器發(fā)送域名解析請求，并最終完成域名解析請求。
[0003]為了提高遞歸域名服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量和抵御DDOS攻擊，遞歸服務(wù)提供商會(huì)在不同的地理位置和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商部署很多服務(wù)節(jié)點(diǎn)，這樣就能夠?qū)⒂脩艚馕稣埱罅髁糠稚⒌讲煌墓?jié)點(diǎn)上，希望是接近用戶的節(jié)點(diǎn)上。通過BGP和IP anycast技術(shù)，廣播一個(gè)或幾個(gè)IP地址，并通過這些地址對外提供遞歸解析服務(wù)。遞歸用戶只要配置了這個(gè)(些)地址，就可以使用遞歸服務(wù)。不同地理位置、不同網(wǎng)絡(luò)的遞歸用戶被互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的路由系統(tǒng)路由映射到了分散在不同地域、不同網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的服務(wù)節(jié)點(diǎn)。
[0004]路由到的節(jié)點(diǎn)不管是在地理距離，還是在網(wǎng)絡(luò)距離上都可能不是最優(yōu)的，甚至可能是較差的。因此遞歸服務(wù)器不能更好地代表最終用戶，如果某個(gè)區(qū)的權(quán)威服務(wù)器根據(jù)遞歸服務(wù)器的來源和解析數(shù)據(jù)分配策略，對不同的遞歸服務(wù)器響應(yīng)不同的域名數(shù)據(jù)，那么由此遞歸服務(wù)器就將較差的數(shù)據(jù)返回給最終用戶。當(dāng)一個(gè)用戶的解析請求被路由到一個(gè)較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)，而不是離他較近的節(jié)點(diǎn)時(shí)，他可能獲得較差的解析數(shù)據(jù)，并因此訪問了目標(biāo)DNS應(yīng)用的一個(gè)服務(wù)質(zhì)量相對不理想的站點(diǎn)，用戶的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)將受影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種多節(jié)點(diǎn)協(xié)作的域名解析和緩存方法及系統(tǒng)，解決以上提到的“用戶就遠(yuǎn)”的問題，減少權(quán)威遞歸請求的次數(shù)，提高緩存數(shù)據(jù)的利用率。
[0006]由于遞歸服務(wù)的各個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)是相互孤立的；雖然各個(gè)節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)整體對外服務(wù)，但是實(shí)際上它們就像很多孤島一樣，各自獨(dú)立做遞歸解析，沒有進(jìn)行充分的信息交流，沒有很好的協(xié)同工作。例如，它們的緩存數(shù)據(jù)也是獨(dú)享的、彼此重復(fù)的、低利用率的。如果遞歸服務(wù)的多個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠很好的協(xié)同工作，就可以解決“用戶就遠(yuǎn)”的問題，也可以提高緩存的利用率，從而提高服務(wù)質(zhì)量。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0008]—種多節(jié)點(diǎn)協(xié)作的域名解析和緩存方法，其步驟為:當(dāng)服務(wù)節(jié)點(diǎn)接收到一域名解析請求時(shí)，判斷該域名解析請求是否屬于該服務(wù)節(jié)點(diǎn)解析，如果是，則在本地緩存中查找該域名解析請求類型的資源記錄集，如果找到則將其返給發(fā)出該域名解析請求的客戶端，如果沒有找到則進(jìn)行遞歸解析，將獲得的數(shù)據(jù)返回給發(fā)出該域名解析請求的客戶端并保存到本地緩存，如果該域名解析請求不屬于該服務(wù)節(jié)點(diǎn)解析，則將該域名解析請求轉(zhuǎn)發(fā)給距離發(fā)出該域名解析請求客戶端最近的服務(wù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行解析。
[0009]進(jìn)一步的，根據(jù)該域名解析請求的來源IP地址信息和路由探測信息判斷該域名解析請求是否屬于該服務(wù)節(jié)點(diǎn)解析。
[0010]進(jìn)一步的，判斷該域名解析請求歸屬哪個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)解析的方法為:用戶歸屬計(jì)算集群周期性地對訪問遞歸服務(wù)的來源地址進(jìn)行分析，分析每個(gè)地址的歸屬節(jié)點(diǎn)，從而形成一個(gè)來源地址與部署的服務(wù)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的檔案；服務(wù)節(jié)點(diǎn)根據(jù)該檔案判斷該域名解析請求歸屬哪個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)解析。
[0011]進(jìn)一步的，計(jì)算距離發(fā)出該域名解析請求客戶端最近的服務(wù)節(jié)點(diǎn)的方法為:服務(wù)節(jié)點(diǎn)根據(jù)該域名解析請求的IP地址獲得發(fā)出該域名解析請求客戶端的AS號、運(yùn)營商信息和地址位置信息，然后根據(jù)這些信息計(jì)算得到距離最近的服務(wù)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)該域名解析請求客戶端的AS號離各個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)所在AS號的BGP路徑，找出路徑長度最短的服務(wù)節(jié)點(diǎn)，作為最近的服務(wù)節(jié)點(diǎn)；看該用戶所在運(yùn)營商與各個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)營商的關(guān)系，選擇一個(gè)與用戶所在運(yùn)營商相同或者運(yùn)營商關(guān)系更加緊密的節(jié)點(diǎn)作為離該用戶最近的服務(wù)節(jié)點(diǎn)，因?yàn)殛P(guān)系更加緊密的互聯(lián)互通性要相對更好；看該用戶所在地理位置與各個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)的地理位置，選擇一個(gè)離用戶位置較近的節(jié)點(diǎn)作為離該用戶最近的服務(wù)節(jié)點(diǎn)。
[0012]進(jìn)一步的，計(jì)算距離發(fā)出該域名解析請求客戶端最近的服務(wù)節(jié)點(diǎn)的方法為:服務(wù)節(jié)點(diǎn)上探測到發(fā)出該域名解析請求客戶端所經(jīng)過路徑上的路由器的IP地址，獲取所有服務(wù)節(jié)點(diǎn)到發(fā)出該域名解析請求客戶端的所有鏈路，然后選取鏈路最短的起始服務(wù)節(jié)點(diǎn)作為該域名解析請求的最近服務(wù)節(jié)點(diǎn)。
[0013]進(jìn)一步的，服務(wù)節(jié)點(diǎn)通過向客戶端與服務(wù)器節(jié)點(diǎn)所經(jīng)過路徑上的路由器的IP地址發(fā)送ICMP包、UDP或TCP包，獲取了各服務(wù)節(jié)點(diǎn)到該客戶端的所有鏈路。
[0014]進(jìn)一步的，服務(wù)節(jié)點(diǎn)根據(jù)域名解析請求中的域名、請求類、請求類型，查看本地緩存中是否有目標(biāo)資源記錄類型。
[0015]—種多節(jié)點(diǎn)協(xié)作的域名解析和緩存系統(tǒng)，其特征在于，每一服務(wù)節(jié)點(diǎn)上均設(shè)有查詢處理模塊、歸屬判斷模塊、緩存模塊、解析模塊、請求轉(zhuǎn)發(fā)模塊和檔案同步模塊；其中:
[0016]所述查詢模塊，用于接收客戶端的域名解析請求，以及發(fā)送遞歸查詢請求并接收查詢結(jié)果數(shù)據(jù)；
[0017]歸屬判斷模塊，用于判斷收到的域名解析請求是否歸屬本服務(wù)節(jié)點(diǎn)，如果歸屬本節(jié)點(diǎn)，則向緩存模塊發(fā)送域名數(shù)據(jù)查詢；否則向查詢模塊發(fā)送遞歸查詢請求；
[0018]解析模塊，用于接收遞歸查詢請求，向相關(guān)權(quán)威服務(wù)器做迭代查詢，以及將查詢獲得的DNS數(shù)據(jù)發(fā)送給緩存模塊；
[0019]緩存模塊，用于接收查詢模塊和遞歸查詢模塊的查詢請求，返回查找到相應(yīng)數(shù)據(jù)；以及緩存收到的DNS數(shù)據(jù)；
[0020]檔案同步模塊，用于接收歸屬判斷模塊的請求，并向其他服務(wù)節(jié)點(diǎn)發(fā)送用戶的歸屬信息，以及接收其他服務(wù)節(jié)點(diǎn)發(fā)送來的用戶歸屬信息；
[0021]請求轉(zhuǎn)發(fā)模塊，用于接收查詢模塊的轉(zhuǎn)發(fā)請求，將待轉(zhuǎn)發(fā)的域名解析請求發(fā)送給指定服務(wù)節(jié)點(diǎn)。
[0022]進(jìn)一步的，所述歸屬判斷模塊周期性地對域名解析請求的來源地址進(jìn)行分析，將其與部署的服務(wù)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，然后將關(guān)聯(lián)信息保存成一檔案；以及根據(jù)該檔案判斷域名解析請求的來源地址判斷該域名解析請求是否歸所在服務(wù)節(jié)點(diǎn)解析。
[0023]進(jìn)一步的，所述請求轉(zhuǎn)發(fā)模塊根據(jù)域名解析請求的IP地址獲得發(fā)出該域名解析請求客戶端的地理位置信息，然后根據(jù)該地理位置信息計(jì)算得到距離最近的服務(wù)節(jié)點(diǎn)，即指定的服務(wù)節(jié)點(diǎn)。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0025]本發(fā)明站在權(quán)威服務(wù)器的角度，離用戶更近的節(jié)點(diǎn)更能代表用戶，節(jié)點(diǎn)更能為用戶獲得更加優(yōu)質(zhì)的域名解析數(shù)據(jù):
[0026](I)將DNS用戶與服務(wù)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)，為每個(gè)用戶指定離他最近的節(jié)點(diǎn)，并將其訪問流量轉(zhuǎn)發(fā)到最近節(jié)點(diǎn)上。
[0027](2)在遞歸服務(wù)使用網(wǎng)絡(luò)層BGP和IP anycast技術(shù)下，接收到轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)代替轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明的架構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明的方法流程圖；
[0030]圖3為本發(fā)明的系統(tǒng)模塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]本發(fā)明方案如圖1所示，將用戶的解析請求發(fā)送給離用戶更近的節(jié)點(diǎn)，接收到的節(jié)點(diǎn)為此請求做遞歸解析并直接應(yīng)答該用戶請求。具體來說，當(dāng)一個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)接收到用戶的請求時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)存在一個(gè)離該用戶更近的節(jié)點(diǎn)，那么就將該請求轉(zhuǎn)發(fā)給那個(gè)節(jié)點(diǎn)，那個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到請求后做遞歸解析，并將獲取的應(yīng)答數(shù)據(jù)直接返回給用戶。
[0032]如圖2所示，當(dāng)接收到某個(gè)客戶端的遞歸解析請求時(shí)，具體解析步驟如下:
[0033](I)判斷該用戶的域名解析請求是不是應(yīng)該在本節(jié)點(diǎn)解析，如果是就跳轉(zhuǎn)到(3);否則就跳轉(zhuǎn)到(2)。
[0034](2)通過一定的方式計(jì)算和獲取該請求應(yīng)該去的節(jié)點(diǎn)，如果能夠獲取到，將DNS請求信息通過一定的方式發(fā)送給它并退出，否則，就轉(zhuǎn)到(3)。
[0035](3)在本地緩存中查找該域名請求類型的資源記錄集，如果有就將其返回給客戶端并退出；否則就進(jìn)行遞歸解析，獲得數(shù)據(jù)并將其應(yīng)答，并將其保存到本地緩存。
[0036]作為接收到轉(zhuǎn)發(fā)DNS請求的節(jié)點(diǎn)，具體解析步驟如下:當(dāng)那個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)過來的數(shù)據(jù)包時(shí)，就根據(jù)數(shù)據(jù)包中的請求信息查找緩存，如果有就直接將其返回給用戶；否則，就做遞歸解析，將獲取的數(shù)據(jù)返回給用戶，并將其保存到本地緩存。然后退出。
[0037]4.1解析節(jié)點(diǎn)歸屬
[0038]用戶的解析請求歸屬哪個(gè)(些)節(jié)點(diǎn)要依據(jù)來源IP地址信息和路由探測信息等。綜合考慮這些信息，分析用戶應(yīng)該在哪個(gè)(些)節(jié)點(diǎn)解析。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)接受到一個(gè)不歸屬本節(jié)點(diǎn)的DNS請求時(shí)，就要將其轉(zhuǎn)發(fā)到到另外一個(gè)(些)服務(wù)質(zhì)量相對更好的節(jié)點(diǎn)。
[0039]用于收集遞歸服務(wù)器用戶來源地址的方法:(I)通過收集各個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)的解析日志，并從中收集遞歸用戶的來源地址；(2)在路由設(shè)備、防火墻、服務(wù)器或者節(jié)點(diǎn)流量鏈路上部署流量采集程序或者硬件，并從中收集遞歸用戶的來源地址；(3)簽訂業(yè)務(wù)合同或者注冊使用DNS服務(wù)的用戶來源地址。這些方法并不互相排斥，而是互為補(bǔ)充，可以采用一種或者多種。
[0040]一個(gè)用戶的解析請求歸屬于哪個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)，即用戶歸屬的計(jì)算，按照是否實(shí)時(shí)，可分為一一線下計(jì)算、實(shí)時(shí)計(jì)算或者兩者相互結(jié)合完成。線下計(jì)算是周期性地將訪問遞歸服務(wù)的來源地址進(jìn)行分析，分析每個(gè)地址的歸屬節(jié)點(diǎn)，從而形成一個(gè)來源地址與部署的服務(wù)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的檔案。實(shí)時(shí)計(jì)算是當(dāng)用戶請求時(shí)才計(jì)算該用戶的歸屬節(jié)點(diǎn)。兩者要相互結(jié)合，才會(huì)有較高的效率和準(zhǔn)確性。在服務(wù)的用戶中，有一些用戶是穩(wěn)定的用戶，它們可以通過線下計(jì)算的方式算得，從而避免了實(shí)時(shí)計(jì)算帶來的時(shí)間浪費(fèi)。與此同時(shí)，不斷會(huì)有新用戶使用本發(fā)明的遞歸服務(wù)，在檔案中并沒有，那么就在接收到的節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)。