CN101404646B - 用于域名服务(dns)请求的代理解析的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于针对关于网络上的主机的地址信息而解析域名服务(DNS)询问的系统和方法。从远程用户经由卫星或其它远程链路向网络进行所述询问。响应于来自所述客户端的含有所述服务器的名称的域名服务请求产生占位符地址，并响应于所述客户端而提供所述占位符地址。在接收到对连接到所述服务器的后续请求之后，使所述服务器的所述名称与所述占位符地址重新关联，且经由所述数据链路转发含有所述合适主机名称的所述连接请求。集线器处理器接收所述对连接的请求，将所述服务器的所述名称解析为所述网络上的地址，且使用所述网络上的所述地址在所述客户端与所述服务器之间建立连接。

Description

用于域名服务(DNS)请求的代理解析的系统和方法

技术领域

本发明大体上涉及数字网络上的通信，且更确切地说，涉及用于解析域名服务(DNS)询问的系统和方法。

背景技术

例如因特网的数字通信网络的使用持续以非常快速的速率发展。因特网的导致其普遍采用的一个特征是其在识别网络上的目的地主机方面的便利性。计算机一般使用可以二进制、十六进制、十进制或其它数字形式表达的数字地址彼此寻址。举例来说，众所周知的因特网协议(IP)通过唯一的四字节地址识别在网络上通信的计算机。一般以人类术语将这些IP地址表达为通过句点分隔的四个十进制数字，例如“192.0.23.256”。这些地址虽然对计算机有用，但一般对于大多数人来说很难记忆。

因此，已开发出域名服务(DNS)系统，且所述系统经广泛布署以将计算机所使用的数字地址映射成更容易被人们记忆的名称。举例来说，如果用户希望联系因特网上的特定主机(例如，“www.echostar.com”)，那么所述用户的计算机联系网络上的DNS服务器以请求那个主机的数字地址(例如，“205.172.147.51”)。所述用户的计算机接着可使用所述数字地址来联系网络上的相关主机。

虽然因特网已链接了全世界数十亿的用户和节点，但还不断设计出额外的通信链路，并布署到市场中。举例来说，卫星链路已在以便利的无线方式提供对通信网络的接入方面展现出广阔的前景。卫星通常能够在较广的服务区域上提供非常高的数据处理量水平，而不需要布置大量基础设施(例如，电缆或基于陆地的路由器)。因此，在经由卫星链路提供到因特网或另一网络的数据接入方面存在大量关注。

卫星通信在固有的等待时间方面具有已知缺点。举例来说，在同步轨道卫星的情况下，信号行进到太空中并返回到地球的距离可能相当大，甚至以光速都要花费半秒左右来完成来回行程。由于卫星通信中的此固有特征，位于卫星连接的远端处的用户可能会对于某些任务经历相当大的延迟。举例来说，对远程主机的地址的常规DNS询问通常涉及经由卫星链路将询问传输到DNS服务器(250ms)，且经由所述链路从DNS服务器接收回复(又一250ms)，进而产生半秒左右的延迟来完成询问。此延迟时间可能会令最终用户失望。

因此需要创造用于经由卫星或其它链路来有效地解析域名服务询问的系统和技术。通过结合附图和此背景技术部分所进行的随后的详细描述和所附权利要求书，将明白这些和其它所需的特征和特性。

发明内容

根据各种示范性实施例，提供用于经由卫星或其它数据链路建立从客户端到网络上的服务器的连接的系统和方法。在一个实施例中，响应于来自客户端的含有服务器的名称的域名服务请求而产生占位符地址。接着响应于客户端而提供占位符地址而不是远程服务器的实际地址。在接收到对到服务器的连接的后续请求后，使服务器的名称与占位符地址重新关联，且经由数据链路转发含有合适主机名的连接请求。集线器处理器接收对连接的请求，将服务器的名称解析为网络上的地址，且使用所述网络上的地址在客户端与服务器之间建立连接。

在其它实施例中，提供一种建立从客户端到网络上的服务器的连接的方法。从客户端接收含有服务器的名称的域名服务请求。不是解析服务器的实际地址，而是向客户端发送包含占位符地址的响应。在从客户端接收到含有占位符地址的对连接的后续请求后，使用服务器的名称取代占位符地址，且经由数据链路将其转发到集线器服务器，所述集线器服务器能够解析地址并建立与网络上的服务器的连接。

在其它实施例中，提供一种在数据链路上建立客户端与网络上的服务器之间的连接的方法。接收包含服务器的未经解析名称的对连接的请求。在从网络上的域名服务服务器获得服务器的地址之后，随后使用服务器的地址建立客户端与服务器之间的连接。

其它实施例包含其上存储有计算机可执行指令的计算机程序产品和数字存储媒体。下文更详细地描述各种其它实施例、方面和其它特征。

附图说明

下文将结合以下图式描述示范性实施例，其中相同标号表示相同元件，且

图1是示范性通信系统的方框图；以及

图2是展示用于经由通信链路处置DNS询问的示范性过程的数据流图。

具体实施方式

本发明的以下详细描述在本质上仅是示范性的，且不希望限制本发明或对本发明的应用和使用。此外，不希望受前述背景技术或以下详细描述中所展现的任何理论束缚。

各种实施例展现用于经由网络链路发出的域名服务(DNS)询问的性能的系统、方法、计算机程序产品和其它有用特征。一般来说，客户端处理器系统从客户端接收域名服务询问，不是经由网络解析所述询问，而是向客户端提供占位符响应，同时存储询问数据以供稍后检索。在含有占位符响应的对服务的后续请求中，客户端处理器能够用原始DNS询问中所含有的所存储信息来取代占位符。接着可经由卫星或其它链路转发具有原始询问信息的对服务的请求，且处于链路另一端处的集线器服务器能够处理DNS询问和对网络上的服务的请求两者。因为DNS请求信息与服务请求信息组合，所以不需要经由网络链路发送单独的DNS询问/响应。通过减少经由链路发送的消息的数目，可显著改进用户的总的体验。

首先应了解，当在已知表现出高等待时间的网络链路(例如，卫星链路)上使用下文描述的技术时，所述技术可能尤其有益。然而，在实践中，本文所描述的概念、技术和结构可能容易适于在任何类型的链路上发出的任何类型的数据通信，所述链路包含与任何类型的公用、私用、政府、电话和/或其它网络系统结合使用的任何种类的硬连线或无线链路。为此，本文所提出的概念在适当时可容易经修改以适合任何数目的相关偏好和参数。确切地说，本文所描述的示范性数据值和其它参数严格来说是实例，且不希望以任何方式限制本发明的范围。因此可产生各种替代但等效的实施例，且以不同于本文所描述的实例的任何适当方式选择、缩放或以其它方式处理任何数目的参数值或因数。

现在转向图式，且首先参看图1，示范性网络通信系统100合适地包含用户/客户端节点102，所述用户/客户端节点102经由链路115与网络114上的远程主机116通信。从在网络114上操作的DNS服务器118获得DNS信息以在适当时促进客户端102与服务器116之间的通信。

客户端节点102是任何计算机、个人数字助理、电话和/或能够经由链路115与网络114通信的其它装置。客户端节点102可在适当时执行任何常规浏览器应用程序或其它软件以使用基于IP的协议或类似物建立通信。多个客户端节点102可共用单个网络链路115；不需要以图1中所示的一一对应关系来提供用户节点和网络链路。

在各种实施例中，客户端节点102与客户端侧路由器、网关或引导用户节点102与链路115之间的通信的其它处理器104交互。在各种实施例中，客户端处理器104是与主机102分离的硬件装置，但在其它实施例中，可以物理上驻留在主机102内或驻留在任何其它位置中的软件或固件来实施客户端处理器。客户端侧处理器104合适地与调制解调器或能够链接到卫星106和/或以其它方式经由链路115提供通信的其它收发器交互。

一般来说，卫星108或类似链路115具有充分能力来处理来自多个客户端处理器104的通信。每一链路115一般在网络操作中心(NOC)113处耦合到网络114。NOC113包含能够支持经由链路115与各种客户端节点102通信的任何服务器112或服务器112的群集。NOC113通常包含任何数目的“集线器”服务器节点112，其经由任何类型的调制解调器或其它收发器110在链路115上通信。NOC113在适当时可支持到多个卫星108的链路和/或其它链路115。

通常，客户端处理器104和集线器服务器112相互操作以促进经由网络链路115的高效通信。举例来说，在一个基于卫星的实施例中，来自客户端节点102的与服务器116连接的请求涉及从节点102通过客户端处理器104经由收发器106到卫星108以及经由收发器110到NOC113的请求路径。集线器服务器112接着通过网络114向服务器116提供适当通信。来自服务器116的响应数据在到达客户端节点102之前横穿网络114、服务器112、收发器110、卫星108、收发器106和客户端处理器104。在各种其它实施例中，集线器服务器112通过代表客户端102进行动作，且在适当时在客户端102与服务器116之间转发数据而充当客户端102在网络110上的“代理”。通过代表客户端102进行动作，可减少或最小化链路115上的通信，进而导致改进用户总的体验。

现在主要参看图2，可通过将DNS询问数据与对连接的请求组合为共同消息而使域名服务询问更有效，可在无需经由缓慢的网络链路发送额外数据的情况下解析所述共同消息。通过减少经由链路115发送和接收的消息的数目，可减少最终用户所经历的延迟，进而改进用户的总的体验。

通过使用常规的DNS询问技术202，客户端102编制在客户端处理器104处接收到的适当DNS询问包206。客户端处理器104经由链路115将请求作为消息208转发，适当时在集线器服务器112处接收所述消息208。集线器服务器112接着通过向网络114上的适当DNS服务器118发出询问210，且接收含有所请求的信息的适当响应212而获得所请求的DNS信息。可接着经由链路115转发此信息(响应消息214)，且最终作为响应216递送到请求节点102。

在大多数实施例中，屏蔽与来自主机102和/或网络114上的任何主机116、118的链路115相关联的任何非标准的格式化是有帮助的。也就是说，在许多实施方案中，以标准的DNS格式发出请求206和210且以标准的格式接收响应消息212和216可能是有益的。例如因特网的共用网络上所使用的域名服务协议一般是公开的，且在例如因特网RFC1034和1035中非常清楚地予以定义。

然而，可容易以改进对链路115的使用的任何方式增强客户端处理器104与集线器服务器112之间的通信。在示范性处理器204中，可将对域名服务信息以及对连接或其它服务的请求组合为链路115上的单个通信。通过消除等待DNS询问和对连接的请求两者以经由高等待时间链路115完成来回行程的需要，可极大地改进连接过程的速度。

DNS请求218一般对应于请求206，因为DNS请求218是由客户端节点102发送的包含网络110上的服务器116的主机名或其它识别符的常规DNS请求。一般来说，请求218是对IP或对应于请求218中所识别的主机名的其它相关地址信息的请求，使得可在客户端102与服务器116之间建立后续连接/交易。

在接收到DNS请求206后，客户端处理器104存储请求中所含有的主机名或其它识别符以供随后检索(图2中的过程220)。此存储可在ASCII或其它“平面”文件中、在易失性或非易失性存储器中、在数据库中，和/或在任何其它适当的存储结构中。在各种实施例中，客户端处理器104向客户端节点102提供响应222，所述响应222包含“虚设”或“占位符”数据而不是对应于网络主机116的实际地址。可作为图2中的过程220的一部分而产生此占位符数据，且可将其连同原先请求的主机名一起存储在客户端处理器104中以供随后检索和处理。

客户端节点102通常不知道所接收的信息是占位符；在向服务器116的对信息或连接的后续请求中，客户端节点102将使用占位符信息，就仿佛其是网络110上的服务器116的实际地址。举例来说，连接请求224通常将是向服务器116的对服务和/或连接的常规请求，只不过将用响应222中所含有的占位符信息来取代服务器116的地址。在许多实施例中，客户端请求224是对到占位符地址的TCP连接的常规请求。举例来说，此请求224可包含超文本传送协议(HTTP)“获取”请求，以及任何其它适当的常规结构。一般将此类请求224发送到由客户端处理器104提供的占位符地址；客户端处理器104在此类请求到达网络链路115之前识别并拦截此类请求。

在接收到来自客户端102的对连接的请求224之后，客户端处理器104合适地用主机名或原始DNS请求218中所含有的其它服务器标识来取代占位符信息。此关联(图2中的过程226所展示)允许经由链路115转发连接请求228，而不需要DNS解析，进而改进链路的使用，并减少在建立到服务器116的连接的过程中的总延迟。经转发的通信228于是含有未经解析的主机名信息和关于所请求的连接的信息两者。接着经由链路115将此信息发送到集线器服务器112。在各种实施例中，消息228包含消息224中所含有的HTTP“获取”请求，其中占位符地址被先前存储在客户端处理器104处的主机名取代。其它实施例可使用其它适当的结构或格式。

集线器服务器112合适地接收含有主机标识数据的经转发请求消息228、解析DNS信息，并接着在适当时自身处理请求。可根据任何技术来处理DNS解析(图2中的过程230)。在一些实施例中可在本地解析与服务器116相关联的地址，且/或适当时可对网络110上的DNS服务器118作出DNS询问232以获得结果234。在此例子中，请求232和响应234一般响应于上文所述的请求210和响应212。

一旦在集线器服务器112处获得关于服务器116的地址信息，可在适当时建立与服务器116的连接和/或可从服务器116获得信息。在一个实施例中，集线器服务器112将向服务器116发出连接请求236，并在适当时处理任何响应238。举例来说，可将响应238发送回客户端节点102以供进一步处理。在各种实施例中，集线器服务器112使用TCP或其它连接将从网络服务器116接收到的数据转发到客户端处理器104。客户端服务器104又使用早先打开的到占位符地址的TCP连接将数据转发到客户端计算机102。在其它实施例中，在服务器116与客户端102之间形成任何其它种类的虚拟连接240，进而允许集线器服务器112代表客户端102进行动作以用于网络110上的交易。在后续操作中，接着可在服务器116与客户端102之间以任何方式交换信息。

在示范性实施例中，通过消除对经由链路115发送单独的DNS询问208和响应214的需要而减少用户感觉到的延迟。为消除此类消息，客户端处理器104从客户端节点102接收DNS询问，用占位符地址对询问作出响应，且保留主机名或询问218中所含有的其它识别符信息以供稍后使用。响应于针对于先前所提供的占位符地址的后续服务请求224(例如，HTTP‘获取’命令)，客户端处理器104检索原始询问中所含有的识别符信息，且将识别符信息连同服务请求转发到集线器服务器112。集线器服务器112接着能够使用原始的主机名/识别符来解析DNS询问，且使用网络主机的经解析地址来请求服务。可从集线器服务器112将此类服务提供回到客户端处理器104，客户端处理器104接着在适当时对服务请求224作出响应。在许多实施例中，客户端节点102“认为”其正在应对位于占位符地址处的服务器，而实际上占位符地址仅涉及客户端处理器104中的端口、过程、后台驻留程序(daemon)或其它逻辑结构，客户端处理器104接着经由链路115将服务请求转发到集线器服务器112。通过客户端处理器104和集线器服务器112的交互，可在没有经由链路115的附加传输所引起的不当等待时间延迟的情况下获得数据服务。

虽然上文详细描述将向所属领域的技术人员提供用于实施本发明的各种实施例的方便的指导方案，但应了解，上文所描述的特定实施例仅是实例，且不希望以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。相反，在不脱离本发明的范围的情况下，可对所描述的各种元件的功能和布置作出各种改变。

Claims (19)

1.一种建立从客户端到网络上的服务器的连接的方法，其中所述客户端和所述服务器被数据链路分离，所述方法包括以下步骤：

从所述客户端接收域名服务请求，其中所述域名服务请求含有所述服务器的名称；

响应于所述域名服务请求，向所述客户端提供占位符地址；

从所述客户端接收对所述连接的后续请求，其中所述后续请求含有所述占位符地址；

用所述服务器的所述名称来取代所述占位符地址；以及

经由所述数据链路将含有所述服务器的所述名称的所述后续请求转发到集线器服务器，进而允许所述集线器服务器与所述网络上的所述服务器建立所述连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括以下步骤：经由所述数据链路从所述集线器服务器接收响应，且将所述响应转发到所述客户端。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述集线器服务器进一步经配置以在所述集线器服务器处接收含有所述服务器的所述名称的所述后续请求、使用所述服务器的所述名称来询问域名服务器以获得关于所述服务器的地址信息，以及使用所述地址信息来建立与所述服务器的所述连接。

4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括以下步骤：在建立所述连接之后，经由所述数据链路在所述客户端与所述服务器之间传送信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述后续请求包括对使用所述占位符地址的TCP连接的请求。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述后续请求进一步包括含有所述占位符地址的HTTP“获取”请求。

7.根据权利要求1所述的方法，其中随机地指派所述占位符地址。

8.根据权利要求1所述的方法，其中循序地指派所述占位符地址。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述数据链路是卫星链路。

10.一种经由数据链路建立客户端与网络上的服务器之间的连接的方法，所述服务器具有名称以及实际地址，所述方法包括以下步骤：

从客户端处理器接收对所述连接的请求，所述客户端处理器与所述客户端位于所述数据链路的相反的侧，其中所述客户端处理器以及所述客户端经配置以使用占位符地址识别所述服务器，所述占位符地址不同于所述服务器的所述实际地址，其中所述客户端经配置以使用所述占位符地址发送所述请求到所述客户端处理器，且其中所述客户端处理器经配置以在经由所述数据链路发送所述请求之前，使用所述服务器的名称取代所述请求中的所述占位符地址；

使用从所述客户端处理器接收的所述请求中所含的所述服务器的所述名称，从所述网络上的域名服务服务器接收所述服务器的所述实际地址；以及

随后使用所述实际地址来联系所述网络上的所述服务器以获得对所述请求的响应，以及

经由所述数据链路响应所述请求。

11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括以下步骤：在建立所述连接之后，经由所述数据链路在所述客户端与所述服务器之间传送信息。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述建立步骤包括使经由所述数据链路的通信最小化。

13.根据权利要求10所述的方法，其中在所述数据链路的与所述客户端相反的侧且在所述数据链路的与所述网络上的所述服务器相同的侧上执行所述接收、获得和建立步骤。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述数据链路包括卫星链路。

15.根据权利要求10所述的方法，其中经由所述数据链路从客户端处理器接收所述对连接的请求，所述请求促进所述客户端在所述数据链路上的通信。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述客户端处理器经配置以从所述客户端接收含有所述服务器的所述名称的域名服务请求、产生包含在对所述域名服务请求的响应中的占位符地址、在从所述客户端接收到含有所述占位符地址的对连接到所述服务器的后续请求之后使所述服务器的所述名称与所述占位符地址重新关联，以及经由所述数据链路转发含有所述服务器的所述名称的所述后续请求作为对所述连接的所述请求。

17.一种用于建立从客户端到网络上的服务器的连接的系统，其中所述客户端和所述服务器被数据链路分离，所述系统包括：

用于从所述客户端接收域名服务请求的构件，其中所述域名服务请求含有所述服务器的名称；

用于响应于所述域名服务请求而向所述客户端提供占位符地址的构件；

用于从所述客户端接收对所述连接的后续请求的构件，其中所述后续请求含有所述占位符地址；

用于用所述服务器的所述名称来取代所述占位符地址的构件；以及

用于经由所述数据链路将含有所述服务器的所述名称的所述后续请求转发到集线器服务器的构件，

用于进而允许所述集线器服务器与所述网络上的所述服务器建立所述连接的构件。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述后续请求包括对使用所述占位符地址的TCP连接的请求。

19.根据权利要求17所述的系统，其中所述数据链路是卫星链路。

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