CN103262502B - 多核平台的dns代理服务 - Google Patents

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Abstract

在副处理核不具有直接WAN连通性的多核平台(100)中，描述了使副处理核能够向其网络应用和/或附着至该副处理核的客户端设备提供DNS解析服务的方法和装置。在示例性的实施例中，具有直接WAN连通性和DHCP客户端(351)的主处理核(150.1)包括DNS代理服务模块(352)，该DNS代理服务模块(352)用作平台的副处理核的DNS服务器。每一个副处理核(150.2-150.N)向主核DNS代理服务模块(352)发送DNS查询。主核DNS解析器(353)基于来自副核的DNS查询来重新生成DNS查询，并且将用于解析的这些DNS查询转发给WAN侧DNS服务器(220)，响应于IP租用请求，将WAN侧DNS服务器(220)的IP地址提供给DHCP客户端(351)。由WAN侧DNS服务器将解析出的IP地址返回到主处理核(150.1)，主处理核(150.1)经由DNS代理服务模块(352)将这些解析出的IP地址提供给进行请求的副核的应用或客户端设备。

Description

多核平台的DNS代理服务
技术领域
本发明总体上涉及数据通信，具体涉及包含具有多个处理核的平台在内的网络上的数据通信。
背景技术
在多核平台(例如，高级电缆网关)中，多个处理核中的一个(“主核”)典型地具有广域网(WAN)连通性，并且实现动态主机配置协议(DHCP)客户端以从远程DHCP服务器获得全局可路由的互联网协议(IP)地址。DHCP服务器将使用DHCP提供消息，对来自DHCP客户端的IP租用请求进行响应，该DHCP提供消息典型地包含域名系统(DNS)服务器的IP地址列表，客户端可以使用该IP地址列表来对域名进行解析(例如，将“www.technicolor.com”解析为IP地址157.254.235.97)。
这种多核平台中的其它处理核(“副核”)可以容纳(host)其自己的具有网络应用(例如，HTTP浏览器、证券报价机等)的操作系统，这些网络应用也需要DNS解析服务。此外，任意数量的客户端设备(例如，计算机、游戏系统等)可以附着至并且依赖于一个或更多个副处理核以接入互联网。典型地，这些副核不具有直接WAN连通性，而是可以使用互联网工程任务组(IETF)的A类、B类或C类专用网络(物理的或虚拟的)来与主核进行通信并且彼此进行通信。为了简单起见，副核网络接口典型地使用固定的A类、B类或C类专用网络地址(例如，192.168.0.xxx)并且不实现本地DHCP客户端来从主核获得专用IP地址。然而，使用固定的专用网络地址的局限性在于副核不能直接向在这些核上运行的网络应用和/或附着至这些核的客户端设备提供DNS解析器服务。
针对该问题的一种方法是使主核容纳专用DHCP服务器以向每一个副核提供专用IP地址。专用DHCP服务器可以在专用DHCP提供中将从WAN侧DHCP服务器获取的DNS服务器IP列表传递给副核。该方法还要求每一个副核实现DHCP客户端。然而，更大的局限性在于：主核DHCP服务器必须能够支持多个DHCP作用域，以便基于例如副核的网络接口标识符(例如，媒体访问控制(MAC)地址)来向每一个副核分配已知的固定IP地址。该方法的缺点在于多作用域DHCP服务器能力增加了显著的产品复杂性，并且如上所述，该方法还要求每一个副核实现DHCP客户端，这进一步增加了多核平台的复杂性。
因此，存在没有上述缺点的布置的需要，该布置允许多核平台在没有直接WAN连通性的情况下向在副核上运行的网络应用和/或副核的客户端提供DNS解析服务。
发明内容
公开了用于在多核平台中使用的方法和装置，所述方法和装置允许在没有直接WAN连通性的情况下向在副处理核上运行的网络应用和/或副处理核的客户端提供DNS解析服务。在示例性的实施例中，具有直接WAN连通性的主处理核使用由WAN侧DHCP服务器提供的DNS信息来实现DNS代理服务。主处理核上的DNS代理服务模块接受来自副处理核的DNS查询，如同其自身是全DNS服务器一样。然后，由主核DNS解析器重新制定DNS查询，并且将该DNS查询发送到WAN侧DNS服务器以进行解析。将由此产生的IP地址返回到主处理核，该主处理核使用DNS代理服务模块，向进行请求的副核应用和/或所附着的客户端分发IP地址。
此外，在示例性的实施例中，例如可以通过恢复由服务提供商的DHCP服务器发起的主核IP租用，由服务提供商在运行中更新主核DNS服务。因为主核用作针对DNS服务的中央存储库，因此副核不需要对要使用的新的信息采取任何行动。此外，即使主核不具有与实际的WAN侧DNS服务器的完全WAN连通性，副核也将能够在不等待WAN连通性的情况下向主核DNS代理服务发送DNS查询。
鉴于上述描述并且通过详细描述将显而易见的是，其它实施例和特征也是可能的并且落入本发明的原理内。
附图说明
下面将仅通过举例说明的方式并且参照附图来描述根据本发明的实施例的装置和/或方法的一些实施例，在附图中：
图1是示出了(例如，与服务提供商的)WAN链路与诸如归属网络等的LAN之间的示例性多核归属网关的布置的框图；
图2是具有使用物理或虚拟通信数据链路来相互通信的多个处理核的归属网关系统的示例性实施例的框图；
图3是包括实现DHCP客户端和DNS代理服务模块的主处理核的归属网关系统的示例性实施例的框图，该DNS代理服务模块用作在副核上运行的网络应用和/或附着至该副核的客户端设备的DNS服务器；以及
图4是经由在主核中实现的DNS代理服务模块来向副核的网络应用和客户端提供DNS解析器服务的示例性方法的流程图。
具体实施方式
图1是包括示例性的归属网关100的典型布置的框图。设想归属网关100是多核平台，例如，高级电缆网关等。经由广域网(WAN)链路225(例如，电缆、光纤或DSL)将该归属网络100耦合到服务提供商200。还经由局域网(LAN)(例如，归属网络250)将该归属网关100耦合到一个或多个客户终端设备(CPE)设备280。CPE设备280可以包括例如个人计算机、网络打印机、数字机顶盒和/或音频/视觉媒体服务器和播放器。
服务提供商200通过WAN链路225向CPE设备280提供一个或多个服务，例如，语音、数据、视频和/或各种高级服务。服务提供商200还包括DHCP服务器210和DNS服务器220，并且也可以包括其它服务器。可以认识到到，服务提供商200可以具有多个DHCP服务器、DNS服务器和其它服务器，这些服务器可以位于同一位置处或者广泛地分布。设想服务提供商200根据公知的协议以传统的方式操作。在示例性的电缆应用中，服务提供商200可以是例如多服务运营商(MSO)。
图2是具有多个处理核150.1-150.N(统称为150)的归属网关100的示例性实施例的框图。归属网关100的处理核150可以是一个或多个集成多核处理器、单独处理器或其组合的处理核。不论特定的实现如何，设想每一个处理核150独立于其它处理核150操作，并且典型地能够与其它处理核150并行地读取和执行其自己的指令。此外，每一个处理核150可以容纳其自己的操作系统(O/S)，并且能够运行使用操作系统资源的多个应用。设想处理核150可能执行用于向CPE设备280提供服务并且用于管理归属网络100的各个应用。
处理核150使用数据链路160经由相应的网络接口161、162相互通信。数据链路160可以实现为虚拟网络接口161、162之间的虚拟通信链路，或者实现为物理网络接口161、162之间的物理通信链路。示例性的虚拟数据链路实现可能包括例如具有共享存储器和/或中断的进程间通信(IPC)数据链路。示例性的物理数据链路实现尤其可能包括例如串行数据链路或并行数据链路。
在所示的示例性实施例中，处理核之一150.1用作“主”核，而其余处理核150.2-150.N用作“副”核。主处理核150.1可以经由网络接口170使用WAN链路225，而副处理核150.2-150.N典型地不能经由网络接口170使用WAN链路225。网络接口170典型地是物理接口，例如，可能是DOCSIS、以太网或者MoCA。归属网关100还具有用于接入LAN等(例如，归属网络250)的一个或多个网络接口180.1-180.N(统称为180)。一个或多个处理核150可以使用网络接口180来在归属网络250上与CPE设备280进行通信。每一个网络接口180典型地也是物理接口，例如，可能是以太网、USB、MoCA或WiFi。
在示例性的应用(例如，高级电缆网关)中，主处理核150.1实现网关应用251。网关应用251处理各种功能，其包括例如：管理WAN接口和LAN接口；WAN接口与LAN接口之间的分组路由或桥接；以及网关硬件管理，其包括功率模式和/或低功率模式、状态指示符等等。此外，网关应用251还提供了DHCP功能和DNS功能，如在下面更详细描述的。副处理核150.2-150.N中的每一个实现需要DNS解析服务的一个或多个网络应用252，例如web浏览器等。在处理核上运行的网络应用252可以包括例如web浏览器、证券报价机、UPnP媒体服务器/播放器、文件服务器、音乐客户端/服务器和游戏服务器。主处理核150.1也可以实现需要DNS解析服务的应用。可以认识到，处理核150典型地还执行不需要DNS解析服务的应用。
如图2所示，在处理核150上运行的各个网络应用(包括主处理核150.1上的网关应用251)分别位于(由每一个核的操作系统提供的)网络协议栈261、262的顶部，以便彼此进行通信并且与WAN网络接口170和LAN网络接口180进行通信。设想可以使用具有网络能力和网络协议栈的各个适合的操作系统中的任意一个。
图3更详细地示出了处理核150上的DHCP功能和DNS功能的实现。为了简单起见，在图3中描绘了仅一个副处理核150.2。如图3所示，主处理核150.1上实现的网关应用251包括DHCP客户端351和DNS代理服务模块352。此外，设想主处理核150.1的操作系统具有DNS解析器353作为其网络协议栈261的一部分。根据传统的操作，DHCP客户端351经由O/S网络协议栈261向WAN侧DHCP服务器(例如，服务提供商200的DHCP服务器210(图1))发送IP租用请求，该WAN侧DHCP服务器继而使用DHCP提供消息进行响应。每一个DHCP提供消息包含DNS服务器(例如，DNS服务器220)的可以用于对主机域名进行解析的IP地址列表。
通常，DHCP客户端351向DNS解析器353提供从WAN侧DHCP服务器210获取的DNS服务器IP地址信息，该DNS解析器353与DNS代理服务模块352进行交互以向在平台的副处理核150.2-150.N上运行的网络应用252和/或向附着至副处理核150.2-150.N的客户端设备提供DNS解析服务。根据本发明的示例性实施例，副处理核被配置为将主核150.1的DNS代理服务模块352用作用于对域名进行解析的DNS服务器。DNS代理服务模块352可以具有与主处理核150.1的IP地址相同的IP地址或者具有其自己的IP地址。将该IP地址提供给O/S网络协议栈262或者在O/S网络协议栈262中预先配置该IP地址，作为要由副核使用的DNS服务器的IP地址。从每一个副处理核的角度来看，代理服务模块352表现为实际的DNS服务器，因此，副处理核将其DNS查询发送到代理服务模块352以进行解析。然而，在实际的操作中，代理服务模块352从副核接收DNS查询，并且经由主核的DNS解析器353将这些DNS查询转发给WAN侧DNS服务器以进行解析。
有利的是，即使主核150.1不具有与实际的WAN侧DNS服务器(220)的完全WAN连通性，副核也能够在不等待WAN连通性的情况下向主核DNS代理服务发送DNS查询。作为额外的优点，可以通过恢复由服务提供商的DHCP服务器发起的主核IP租用，例如由服务提供商在运行中更新主核DNS代理服务。因为主核150.1用作针对DNS服务的中央存储库，因此副核不需要对要使用的新的DNS服务器信息采取任何行动。
现在将参照图4来更详细地描述图2和图3的多核平台的操作的示例性方法。
如图4所示，在步骤410处，DHCP客户端351向WAN侧DHCP服务器(210)发送IP租用请求，该WAN侧DHCP服务器(210)继而使用DHCP提供消息进行响应，该DHCP提供消息包含DNS服务器(例如，DNS服务器220)的可以用于对域名进行解析的IP地址列表。在步骤420处，DHCP客户端351接收具有前述DNS服务器IP地址列表的DHCP提供消息，并且将该列表安装在主核的操作系统的DNS解析器353中。
随后，如由步骤440表示的，在副处理核150.2上运行的网络应用252向操作系统网络协议栈262发送针对解析域名的请求。如图3中所示的示例性请求针对与URL“www.technicolor.com”相对应的IP地址。在示例性的实施例中，通过标准的应用编程接口(API)来处理该请求，其中，该标准的应用编程接口(API)使用标准的操作系统资源来基于来自网络应用252的请求制定DNS查询。
除了在副处理核上运行的网络应用以外，在主核150.1上运行的网络应用也可能需要DNS解析服务。可以认识到，可以经由主核的O/S网络协议栈261(其包括DNS解析器353)以传统的方式来处理这种DNS业务。此外，经由网络接口180附着至处理核150的客户端设备(例如，CPE设备280)也可以需要DNS解析服务。对于这些客户端设备，DNS业务穿过附着有客户端设备的处理核150的O/S网络协议栈。认为客户设备附着至控制网络接口180的处理核150，其中，客户端设备通过该网络接口180连接到平台100。因此，对于附着至由副核150.2控制的接口180.2的客户端设备，以与在副处理核150.2上运行的网络应用252的处理方式类似的方式来处理DNS业务。对于附着至由主核150.1控制的接口180.1的客户端设备，以与在主处理核150.1上运行的网络应用的处理方式类似的方式来处理DNS业务。
在步骤450处，使用主核的IP地址(或者如果主核的IP地址与DNS代理服务模块352的IP地址不同，则使用DNS代理服务模块352的IP地址)经由数据链路160向主核150.1发送由副核O/S网络协议栈262制定的DNS查询。经由主核O/S网络协议栈261向DNS代理服务模块352传送DNS查询。如上所述，可以将副核要向其发送DNS查询的IP地址预先配置在副核中，或者可以将该IP地址提供给副核。在示例性的实施例中，当副核初始化其网络软件时或者当在步骤450处在从副核发送DNS查询之前的任何其它适合的时间时，主核可以将该信息提供给每一个副核。
在步骤460处，基于从副核150.2接收的DNS查询，DNS代理服务模块352向主核O/SDNS解析器353发送解析请求。DNS解析器353继而基于解析请求生成DNS查询。注意，由DNS解析器353生成的DNS查询实质上是由DNS代理服务模块352从副核接收的DNS查询的重新制定的版本。可以认识到，两个版本的DNS查询指定要向其发送查询的不同的DNS服务器IP地址。可以认为(来自DNS解析器353的)第二DNS查询是其所基于的(来自副核的)第一DNS查询的重新寻址版本。
在步骤470处，经由WAN接口，向WAN侧DNS服务器(例如，220)发出由DNS解析器353生成的DNS查询，在步骤420处安装的DNS服务器IP地址列表中列出了该WAN侧DNS服务器的地址。在步骤480处，WAN侧DNS服务器对IP地址进行解析，并且将结果(例如，“157.254.235.97”)发送回到主核150.1。更具体地说，将解析结果发送给DNS解析器353，该DNS解析器353继而将结果提供给DNS代理服务模块352。
最后，在步骤490处，DNS代理服务模块352将产生的IP地址提供给副处理核150.2以由请求该IP地址的网络应用252或客户端使用。
虽然已经使用具有一个主处理核的归属网关描述了本发明的示例性实施例，但是本发明可以应用于任何多核平台，在该多核平台中，一个或多个核经由与DNS服务器驻留于的网络具有直接连通性的一个或多个其它核来获得DNS服务。
根据上述描述，前述内容仅说明了本发明的原理，因此将认识到，本领域技术人员能够设想大量备选布置，虽然没有在本文中明确描述这些可替换的布置，但是它们体现了本发明的原则并且落入本发明的精神和范围内。例如，虽然在单独的功能元件的上下文中进行了说明，但是这些功能元件可以体现在一个或更多个集成电路(IC)中。类似地，虽然示出为单独的元件，但是这些元件中的一些或全部可以实现在存储程序控制的处理器(例如，通用处理器)中，该处理器执行例如与一个或多个步骤相对应的相关联的软件，该软件可以体现在多个适合的存储介质中的任意一个中。因此，应当理解的是，可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下对所示的实施例进行大量修改并且可以设想其它布置。
本文所描述的实现方式可以实现在例如方法或过程、装置或硬件与软件的组合中。即使仅在单个形式的实现的上下文中进行了讨论(例如，仅作为方法进行了讨论)，但是也可以以其它形式(例如，硬件装置、硬件和软件装置或者计算机可读介质)来实现所讨论的特性的实现。装置可以实现在例如适合的硬件、软件和固件中。方法可以实现在例如诸如处理器等的装置中，该处理器涉及任何处理设备，其包括例如计算机、微处理器、集成电路或者可编程逻辑设备。处理设备还包括通信设备，例如，计算机、蜂窝电话、便携式/个人数字助理(“PDA”)和有助于在终端用户之间传送信息的其它设备。
此外，可以通过处理器执行指令来实现方法，并且这些指令可以存储在处理器或计算机可读介质(例如，集成电路、软件载体或者诸如硬盘、压缩磁盘、随机存取存储器(“RAM”)、只读存储器(“ROM”)或者任何其它磁介质、光学介质或固态介质等的其它存储设备)上。这些指令可以形成应用程序，该应用程序有形地体现在诸如上文列出的介质中的任意一个介质等的计算机可读介质上。应当清楚的是，处理器可以包括计算机可读介质作为处理器单元的一部分，该计算机可读介质具有例如用于执行过程的指令。当执行与本发明的方法相对应的指令时，这些指令可以将通用计算机转化为执行本发明的方法的特定机器。

Claims (15)

1.一种在多核平台中提供域名系统DNS解析服务的方法，包括：
从副处理核向主处理核发送(450)第一DNS查询；
基于所述第一DNS查询，生成(460)第二DNS查询；
将所述第二DNS查询发送(470)到DNS服务器，以解析所述第二DNS查询，从而将网络地址结果返回到所述主处理核；并且
从所述主处理核向所述副处理核发送(490)所述网络地址结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主处理核(150.1)包括DNS代理服务模块(352)，所述DNS代理服务模块(352)从所述副处理核(150.2)接收所述第一DNS查询，并且向所述副处理核发送所述网络地址结果。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，生成(460)所述第二DNS查询包括将所述第一DNS查询重新寻址到所述DNS服务器。
4.根据权利要求1所述的方法，包括：根据所述副处理核上的网络应用(252)或者附着至所述副处理核的客户端设备的域名解析请求，生成所述第一DNS查询。
5.根据权利要求1所述的方法，包括：在所述多核平台的所述主处理核处，接收(420)与所述DNS服务器有关的DNS服务器信息，并且将所述DNS服务器信息安装(420)在所述主处理核的DNS解析器(353)中。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述DNS服务器信息包括所述DNS服务器的互联网协议IP地址。
7.根据权利要求5所述的方法，包括：
从所述主处理核向动态主机配置协议DHCP服务器发送(410)IP租用请求，其中，所述DHCP服务器通过发送包括所述DNS服务器信息的DHCP提供来对所述IP租用请求进行响应。
8.一种用于在多核平台(100)中提供域名系统DNS解析服务的装置，包括：
DNS代理服务模块(352)，处于所述多核平台的主处理核(150.1)中；以及
DNS解析器(353)，处于所述多核平台的所述主处理核(150.1)中，
其中：
所述DNS代理服务模块(352)从所述多核平台的副处理核(150.2)接收第一DNS查询，
所述DNS解析器(353)基于所述第一DNS查询生成第二DNS查询，并且将所述第二DNS查询发送到DNS服务器以解析所述第二DNS查询，从而将网络地址结果返回到所述主处理核，以及
所述DNS代理服务模块(352)将所述网络地址结果发送到所述副处理核。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述多核平台(100)包括所述主处理核(150.1)与广域网WAN之间的物理接口(170)。
10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述多核平台(100)包括所述主处理核(150.1)和所述副处理核(150.2)中的至少一个与局域网LAN之间的物理接口(180)。
11.根据权利要求8所述的装置，其中，所述多核平台(100)包括所述主处理核(150.1)与所述副处理核(150.2)之间的虚拟或物理数据链路(160)。
12.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一DNS查询基于所述副处理核上的网络应用(252)或者附着至所述副处理核的客户端设备的域名解析请求。
13.根据权利要求8所述的装置，其中，
所述主处理核(150.1)包括动态主机配置协议DHCP客户端(351)，
所述DHCP客户端(351)从DHCP服务器接收DNS服务器信息，并且
所述DHCP客户端(351)将所述DNS服务器信息安装在所述DNS解析器(353)中。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述DHCP客户端(351)向动态主机配置协议DHCP服务器发送IP租用请求，并且所述DHCP服务器通过发送包括所述DNS服务器信息的DHCP提供来对所述IP租用请求进行响应。
15.根据权利要求13所述的装置，其中，所述DNS服务器信息包括所述DNS服务器的互联网协议IP地址。
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