[發明專利]DNS緩存探測的方法、系統、裝置和DNS服務器

有效

• 申請號: 200910009370.0
• 申請日: 2009-02-20
• 公開（公告）號: CN101483648A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 甘長華
• 申請（專利權）人: 杭州華三通信技術有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L12/56
• 代理公司: 北京鑫媛睿博知識產權代理有限公司
• 代理人: 龔家驊

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別是涉及DNS緩存探測的方法、系統、裝 置和DNS服務器。

背景技術

目前的IP網絡中，IP地址是網絡中主機的唯一標識，主機之間的通信只 能使用類似“xxx.xxx.xxx.xxx”的IP地址來標識主機，其中，x表示數字。對 于主機的使用者，更習慣使用主機域名的方式來訪問其他主機，例如使用域 名“www.h3c.com”訪問與該域名對應的主機，此時，需要一種轉換機制，完 成主機域名到IP地址之間的轉換，其中，DNS(Domain?Name?System，域名 系統)是其中一種完成主機域名到IP地址轉換的機制，DNS為組織成域層次 結構的主機和網絡服務的命名系統，通過使用用戶的主機域名(例如 www.h3c.com)代替該用戶的IP地址(如“xxx.xxx.xxx.xxx”)，從而定位相應 的主機和相應的服務。

具體應用時，在每臺主機上均運行DNS客戶端，而對于其他應用層協議， 例如HTTP(Hypertext?Transfer?Protocol，超文本傳送協議)、SMTP(Simple?Mail Transfer?Protocol，簡單的郵件傳送協議)、或FTP(File?Transfer?Protocol，文 件傳送協議)等，需要使用DNS客戶端將用戶提供的主機域名轉換成對應IP 地址。例如，用戶A使用運行在本地主機上的瀏覽器，即HTTP客戶端請求 http://www.h3c.com時，為了將HTTP請求消息發送到域名為www.h3c.com的 主機上，瀏覽器需要獲取到該主機的IP地址。即瀏覽器從URL(Uniform Resource?Locator，統一資源定位地址)中獲取該主機的域名，并將該主機域 名發送給本地主機上DNS客戶端，該DNS客戶端根據該域名向某個DNS服 務器發出包含該主機域名的DNS查詢消息，并接收包含與該主機域名對應的 IP地址的應答消息，從而該瀏覽器根據該IP地址發起位于該IP地址的HTTP 服務器的TCP(Transmission?Control?Protocol，傳輸控制協議)連接。

目前的DNS客戶端設備，在獲取到主機域名與IP地址對應關系后，均 會將主機域名與IP地址的對應關系緩存在本地，從而不需要對每個請求均進 行DNS查詢，減少了由于多次查詢引入的額外延遲，并且不會產生額外DNS 流量。在后續再有重復的查詢請求時，DNS客戶端先查詢本地緩存，當本地 緩存中存在相應主機域名與IP地址的對應關系時，DNS客戶端不再向DNS 服務器發起查詢請求，當本地緩存中沒有相應主機域名與IP地址對應關系時， DNS客戶端需要向DNS服務器發起查詢請求，在獲取到主機域名與IP地址 對應關系時，將該對應關系緩存在本地主機上，從而降低了DNS訪問延遲和 DNS網絡流量。如圖1所示，主機A在通過互聯網訪問其他主機時需使用該 主機的域名，例如主機B、www.h3c.com，當主機A第一次訪問主機B時， 通過使用運行在主機A上的DNS客戶端，向DNS服務器發送查詢請求，并 接收該DNS服務器的應答信息，獲取該應答信息中攜帶的該主機B對應的 IP地址，并根據該IP地址訪問主機B。DNS客戶端在得到DNS服務器回應 消息后，還會根據查詢結果將該主機B與對應的IP地址的對應關系保存到本 地主機上，主機A再訪問主機B時，將直接使用本地(主機A)緩存中的記 錄(主機B與對應的IP地址的對應關系)，而不用再次向DNS服務器發起查 詢。

在上述的緩存過程中，主機域名與IP地址的對應關系會發生變化，為了 在本地緩存中保留新的域名與IP地址對應關系記錄，DNS客戶端設備上會設 置DNS緩存生存周期，在該緩存生存周期內，本地緩存中的域名與IP地址的 對應關系記錄都沒有被使用時，則認為該記錄已老化，需要刪除該記錄。但 對于緩存生存周期內每個本地緩存中的記錄，除非DNS服務器主動更新，否 則DNS客戶端通常是不會去更新的，此時，當某條記錄所對應主機的IP地 址發生變化時，本地主機無法獲知該變化，當本地主機根據本地緩存中的記 錄向該記錄所對應IP地址發起連接請求時，會出現連接失敗的情況。例如， 在圖1中，主機A中緩存了主機B的記錄(主機B與IP地址的對應關系)， 在緩存生存周期內，當主機B重新申請了IP地址時，主機A不能及時感知， 當主機A向主機B發起連接時，將使用在主機A中緩存的記錄，即使用主機 B舊的IP地址去訪問主機B，從而導致不能建立連接，或連接到錯誤的主機 上。