一種優(yōu)化dns根服務(wù)訪問的方法與系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種優(yōu)化DNS根服務(wù)訪問的方法與系統(tǒng)，屬于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著互聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)發(fā)展以及新頂級域名的逐步推廣，需要進一步提升根服務(wù)質(zhì)量，例如加強根服務(wù)的快速查詢響應(yīng)，減少訪問DNS根數(shù)據(jù)的時間的需求。DNS遞歸解析器自帶有一些緩存機制，但是這種機制，由于未對根區(qū)數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，無法滿足日益增長的對減少訪問DNS根數(shù)據(jù)的時間的需求。
[0003]如圖1所示，現(xiàn)有的遞歸解析器的緩存器是一個通用緩存，針對所有的各級域名和各類區(qū)文件。目前已經(jīng)有的解析技術(shù)不對根區(qū)數(shù)據(jù)進行專門緩存，采用普通的緩存機制，不利于減少訪問DNS根數(shù)據(jù)的時間。
[0004]為了應(yīng)對根區(qū)訪問的爆炸式發(fā)展，自2002年開始，DNS根服務(wù)系統(tǒng)廣泛采用任播技術(shù)進行根服務(wù)器數(shù)量擴展。至今全球已有近490個根服務(wù)器鏡像節(jié)點。由于部署根鏡像服務(wù)器受資源限制大，對部署環(huán)境要求高，不能無限制的部署，因此利用任播技術(shù)部署根鏡像的方法不能很好的滿足對減少訪問DNS根數(shù)據(jù)的時間的需求。
[0005]IETF最近推出了運行在環(huán)路地址上的根服務(wù)器的機制。這種方法相當于在全球規(guī)定的13個根服務(wù)器外又增加了一些額外的運行在本地環(huán)路上的根服務(wù)器。這種機制雖然能在一定程度上減少根的訪問時間，但是這種機制在大量部署以后可能破壞現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)域名解析機制，使DNS根域名服務(wù)失去作用，從而可能干擾互聯(lián)網(wǎng)的正常穩(wěn)定運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種優(yōu)化DNS根服務(wù)訪問的方法與系統(tǒng)。本發(fā)明針對根區(qū)文件的特點和需要減少對根區(qū)數(shù)據(jù)訪問時間的需求，增加了根數(shù)據(jù)緩存器及其相關(guān)算法和步驟，增加了根區(qū)數(shù)據(jù)分析器相關(guān)的算法和步驟，同時改進了遞歸解析器的算法。根據(jù)目前根區(qū)文件的設(shè)置特點，本發(fā)明和現(xiàn)有的基于通用緩存的性能相比，平均可以提高訪問根區(qū)數(shù)據(jù)速度約7倍。本發(fā)明可以解決根服務(wù)器訪問時間過長的問題，同時不會潛在破壞現(xiàn)有的根域名解析機制。
[0007]目前遞歸解析器所帶的通用緩存器緩存所有各級域名的數(shù)據(jù)，無法對來自根服務(wù)器的頂級域數(shù)據(jù)進行專門優(yōu)化。通用緩存器存，由于無法獲知域名數(shù)據(jù)是否是最新的，因此對域名的緩存時間一般比較短。域名緩存的時間決定于所緩存的域名數(shù)據(jù)是否是真實的最新數(shù)據(jù)；只要域名數(shù)據(jù)是最新的真實數(shù)據(jù)，理論上，就可以一直緩存下去。原始權(quán)威服務(wù)(S0A)記錄的一個功能就是通過S0A中的序列號(serial)的變化告知區(qū)文件數(shù)據(jù)發(fā)生變化了，但是根區(qū)文件有時候僅僅是S0A記錄本身發(fā)生了變化，區(qū)中的其它數(shù)據(jù)并沒有發(fā)生變化。本系統(tǒng)通過對根服務(wù)器中的原始權(quán)威服務(wù)(S0A)記錄的輪詢以及根區(qū)文件的探測，保證了根域名數(shù)據(jù)是最新數(shù)據(jù)，同時通過對DNSSEC技術(shù)的應(yīng)用保證了所獲得的域名數(shù)據(jù)是真實的未經(jīng)篡改的。本系統(tǒng)通過設(shè)計新功能算法和改進算法，延長了數(shù)據(jù)在緩存中的時間，減少了對根服務(wù)器的訪問，減少了平均訪問時間。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0009]—種優(yōu)化DNS根服務(wù)訪問的方法，其步驟為:
[0010]1)在遞歸服務(wù)器中設(shè)置一根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器；
[0011]2)當遞歸解析器需要從根域名服務(wù)器查詢某一類型的頂級域名所對應(yīng)的資源記錄RR時，首先檢查該遞歸解析器的設(shè)定緩存是否有相對應(yīng)的資源記錄RR，如果有則反饋包含該資源記錄RR的查詢結(jié)果，否則進行步驟3);
[0012]3)該遞歸服務(wù)器在該根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器的數(shù)據(jù)緩存里檢查該類型的頂級域名所對應(yīng)的資源記錄RR，如果找到相對應(yīng)的資源記錄RR，則反饋包含該資源記錄RR的查詢結(jié)果，否則進行步驟4);
[0013]4)該遞歸服務(wù)器向根域名服務(wù)器查詢該類型的頂級域名所對應(yīng)的資源記錄RR，如果找到對應(yīng)的資源記錄RR，則反饋包含該資源記錄RR的查詢結(jié)果；如果沒找到相對應(yīng)的資源記錄RR，則反饋查詢失敗的查詢結(jié)果；
[0014]5)對于包含該資源記錄RR的查詢結(jié)果，該遞歸解析器檢查該查詢結(jié)果對應(yīng)的查詢是否為DNSSEC查詢，如果是，則對該查詢結(jié)果進行DNSSEC檢測，如果通過DNSSEC驗證，則該遞歸解析器將查詢該類型的頂級域得到的對應(yīng)資源記錄RR存儲到該根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器，如果沒有通過DNSSEC驗證，則不對查詢結(jié)果在根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器里進行緩存；如果查詢結(jié)果對應(yīng)的查詢不是DNSSEC查詢，則該遞歸解析器向根域名服務(wù)器發(fā)送一個查詢該類型頂級域名所對應(yīng)資源記錄RR的DNSSEC查詢，并對反饋結(jié)果進行DNSSEC驗證，如果通過驗證，則該遞歸解析器將查詢該類型的頂級域得到的對應(yīng)資源記錄RR存儲到該根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器，否則不在該根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器中緩存該查詢結(jié)果。
[0015]進一步的，在DNS根服務(wù)系統(tǒng)中還設(shè)置一根區(qū)文件分析器；所述根區(qū)文件分析器對所述根區(qū)緩存器中的資源記錄RR是否更新進行判斷，其方法為:
[0016]21)所述根區(qū)文件分析器從根域名服務(wù)器查詢獲得S0A記錄，然后設(shè)置所述根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器的版本號為S0A記錄的序列號，設(shè)置所述刷新定時器的值為S0A記錄的過期值；
[0017]22)所述根區(qū)文件分析器從互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字分配機構(gòu)獲得根區(qū)文件，并對去除S0A記錄及其數(shù)字簽名記錄RRSIG后的根區(qū)文件進行摘要操作，將獲得的摘要值作為所述根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器的指紋；
[0018]23)所述根區(qū)文件分析器定期查詢根域名服務(wù)器的S0A記錄，并比較根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器的版本號與S0A的序列號是否一致，如果一致，則定期查詢；如果不一致，則通知根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器停止對遞歸解析器進行響應(yīng)，并且重新獲取根區(qū)文件，并對去除S0A記錄及其數(shù)字簽名記錄RRSIG后的根區(qū)文件進行摘要操作，然后將新生成的摘要值與根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器的指紋進行比較；如果一致，則設(shè)置根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器的版本號為當前獲取的S0A的序列號，并且更新根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器中的S0A，然后通知根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器繼續(xù)對遞歸解析器進行響應(yīng)；如果不一致，則將根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器中的所有數(shù)據(jù)丟棄，然后通知根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器繼續(xù)對遞歸解析器進行響應(yīng)。
[0019]進一步的，所述根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器給每個新放入根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器的資源記錄RR設(shè)置一刷新定時器。
[0020]進一步的，所述根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器中，每一資源記錄RR的刷新計時器進行倒計時，同時資源記錄RR的時間TTL會保留在原有的值；根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器拋棄刷新定時器值過期的資源記錄RR。
[0021]進一步的，對于所述查詢結(jié)果中包含的資源記錄RR，遞歸服務(wù)器刪除查詢結(jié)果中這些資源記錄RR的刷新定時器，并且將所述查詢結(jié)果中的資源記錄RR的TTL開始倒計時。
[0022]進一步的，所述根區(qū)文件分析器定期查詢根域名服務(wù)器的S0A記錄的時間間隔為S0A記錄的刷新值或者DNS管理員設(shè)定的數(shù)值。
[0023]—種優(yōu)化DNS根服務(wù)訪問的系統(tǒng)，其特征在于，包括遞歸解析器、根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器以及根區(qū)文件分析器；其中，
[0024]遞歸解析器，負責DNS數(shù)據(jù)的解析和查找；當需要從根域名服務(wù)器查詢某一類型的頂級域名所對應(yīng)的資源記錄RR時，首先檢查該遞歸解析器的設(shè)定緩存是否有相對應(yīng)的資源記錄RR，如果有則反饋包含該資源記錄RR的查詢結(jié)果；否則該遞歸服務(wù)器在該根區(qū)數(shù)據(jù)緩存器的數(shù)據(jù)緩存里檢查該類型的頂級域名所對應(yīng)的資源記錄RR，如果找到相對應(yīng)的資源記錄RR，則反饋包含該資源記錄RR的查詢結(jié)果；否則該遞歸服務(wù)器向根域名服務(wù)器查詢該類型的頂級域名所對