CN106331212B - 一种基于dns缓存驻留的域名解析方法及系统 - Google Patents

一种基于dns缓存驻留的域名解析方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于DNS缓存驻留的域名解析方法和系统，方法包括：接收用户发起的对某个域名的解析请求；查询缓存服务器中是否缓存有该域名的解析结果以及TTL是否到期；如当已经缓存了该域名的解析结果，而且TTL未到期，缓存服务器直接给用户返回响应。本发明采取了上述方案以后，基于缓存服务器的DNS缓存，不仅提高了解析了的速度，而且当权威服务器或者递归服务器解析异常时，缓存服务器可以将缓存驻留，等待权威服务器或者递归服务器解析正常时再更新域名的记录，具有较好的技术效果。

Description

一种基于DNS缓存驻留的域名解析方法及系统
技术领域
本发明属于网络技术、域名系统(DNS)技术领域，具体涉及一种基于DNS缓存驻留的域名解析方法及系统。
背景技术
DNS是域名系统，是因特网的一项核心服务，负责域名和IP地址之间映射记录的解析，也是一个分布式数据库。DNS缓存服务器主要的功能将来自权威服务器或者递归服务器的响应信息记录暂存到其缓存中，当缓存服务器再次接收到用户同样的解析请求时，不必再次向权威服务器或者递归服务器发送查询请求，就可以直接向用户回应相应的记录信息，从而可以有效地提高域名解析的效率并减少不必要的带宽消耗。DNS缓存的高效运转是保证递归域名服务乃至整个域名服务水平的一个关键因素。
权威域名服务系统其提供域名与IP地址的对应关系，为电子邮件、即时通讯、网页浏览等提供寻找和定位服务。如果承载大量域名解析的权威服务器出现故障无法正常解析会导致递归服务器无法获得正确的查询结果，一旦故障持续到缓存服务器的缓存TTL过期，那么整个域名解析流程中断，用户正常上网服务陷入瘫痪。例如2009年5月19日“暴风影音”事件，因暴风影音网站权威域名解析异常，致使运营商递归服务器严重超负荷运行，从而影响全国23省互联网用户的上网服务。
为了保障用户上网服务的安全与稳定，各级权威域名系统在安全配置和运行维护上采取了很多措施，运营商也从递归层面针对提升递归解析可用性和可靠性的角度采取了很多策略。但是在重要权威域名系统解析异常时，从缓存层面驻留原有缓存成为一个新的研究方向。
传统DNS缓存服务器缓存的功能实现是从权威服务器发来的响应信息记录会根据某种特定的算法(如典型的LRU算法，Least RecentlyUsed)存储到缓存队列中，查询频率较高的域名会动态调整到缓存队列的前端，查询频率较低的域名逐渐调整到缓存队列的末端，直至该域名因为TTL到期或者缓存队列长度超过阈值而被删除。这种缓存策略可以基本保证查询频率较高的域名始终保留在缓存队列中直至其TTL过期，因此被业内广泛应用。
这种传统缓存策略在权威服务器解析异常或者上级递归服务器解析异常时，当该域名的TTL到期原有记录已被删除，该域名向权威域名服务器或者递归服务器的请求都不能得到正常的解析结果时，那么该域名的解析就无法正常解析，反映到用户侧就导致用户无法正常上网。此状况下，该域名大量的递归请求必将对权威服务器和递归服务器域名解析性能造成影响，甚至导致权威服务器和递归服务器故障地进一步恶化。
本专利提供了一种具有缓存驻留功能的DNS缓存方法及系统。
发明内容
基于上述问题，本发明实现了一种具有缓存驻留功能的DNS缓存方法，当权威服务器或者递归服务器解析异常时，缓存服务器可以将缓存驻留，等待权威服务器或者递归服务器解析正常时再更新域名的记录。
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
一种基于DNS缓存驻留的域名解析方法，包括：
接收用户发起的对某个域名的解析请求；
查询缓存服务器中是否缓存有该域名的解析结果以及TTL是否到期；
如当前缓存服务器的缓存中已经缓存了该域名的解析结果，而且TTL未到期，缓存服务器直接给用户返回响应。
优选的是，如当前缓存服务器的缓存中并没有该域名的解析结果；
缓存服务器将该请求透传，发给递归服务器或者权威服务器；
递归服务器或者权威服务器解析该域名并返回响应，缓存服务器将响应中的域名记录解析后保存在缓存中，同时把响应返回给用户。
优选的是，如当前缓存服务器的缓存中已经缓存了该域名的解析结果，但是，TTL已经到期；
缓存服务器先给用户返回响应；
向递归服务器或者权威服务器发出请求，递归服务器或者权威服务器以正常解析该域名返回响应，缓存服务器将响应中的域名记录解析后，更新原有缓存的记录。
优选的是，如递归服务器或者权威服务器不能正常解析该域名，返回无解析结果的响应，缓存服务器将缓存驻留内存暂时不改变原有缓存的记录，以确保用户的请求都可以得到相应的解析结果。
优选的是，进一步包括：如当递归服务器或者权威服务器可以正常解析时，缓存再用响应的解析记录更新原有缓存的记录。
一种基于DNS缓存驻留的域名解析系统，包括：
缓存服务器，用于接收用户发起的对某个域名的解析请求；
查询缓存服务器中是否缓存有该域名的解析结果以及TTL是否到期；
如当前缓存服务器的缓存中已经缓存了该域名的解析结果，而且TTL未到期，缓存服务器直接给用户返回响应。
优选的是，所述缓存服务器，用于当前缓存服务器的缓存中并没有该域名的解析结果；
缓存服务器将该请求透传，发给递归服务器或者权威服务器；
递归服务器或者权威服务器，用于解析该域名并返回响应，缓存服务器将响应中的域名记录解析后保存在缓存中，同时把响应返回给用户。
优选的是，所述缓存服务器，用于当前缓存服务器的缓存中已经缓存了该域名的解析结果，但是，TTL已经到期；
缓存服务器先给用户返回响应；向递归服务器或者权威服务器发出请求；
递归服务器或者权威服务器，用于以正常解析该域名返回响应，缓存服务器将响应中的域名记录解析后，更新原有缓存的记录。
优选的是，如递归服务器或者权威服务器，用于当不能正常解析该域名，返回无解析结果的响应，缓存服务器将缓存驻留内存暂时不改变原有缓存的记录，以确保用户的请求都可以得到相应的解析结果。
优选的是，进一步包括：如当递归服务器或者权威服务器可以正常解析时，缓存再用响应的解析记录更新原有缓存的记录。
本发明采取了上述方案以后，基于缓存服务器的DNS缓存，不仅提高了解析了的速度，而且当权威服务器或者递归服务器解析异常时，缓存服务器可以将缓存驻留，等待权威服务器或者递归服务器解析正常时再更新域名的记录，具有较好的技术效果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
下面结合附图对本发明进行详细的描述，以使得本发明的上述优点更加明确。其中，
图1是本发明基于DNS缓存驻留的域名解析方法的流程示意图；
图2是本发明基于DNS缓存驻留的域名解析方法的实施例的示意图；
图3是本发明基于DNS缓存驻留的域名解析方法的实施例的示意图；
图4是本发明基于DNS缓存驻留的域名解析方法的实施例的示意图；
图5是本发明基于DNS缓存驻留的域名解析方法的实施例的示意图；
图6是本发明基于DNS缓存驻留的域名解析方法的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一：
如图1所示，一种基于DNS缓存驻留的域名解析方法，包括：
接收用户发起的对某个域名的解析请求；
查询缓存服务器中是否缓存有该域名的解析结果以及TTL是否到期；
如当前缓存服务器的缓存中已经缓存了该域名的解析结果，而且TTL未到期，缓存服务器直接给用户返回响应。
本发明采取了上述方案以后，基于缓存服务器的DNS缓存，不仅提高了解析了的速度，而且当权威服务器或者递归服务器解析异常时，缓存服务器可以将缓存驻留，等待权威服务器或者递归服务器解析正常时再更新域名的记录，具有较好的技术效果。
实施例二：
结合以下实施例对本发明进行进一步说明，具体来说，优选的是，如当前缓存服务器的缓存中并没有该域名的解析结果；
缓存服务器将该请求透传，发给递归服务器或者权威服务器；
递归服务器或者权威服务器解析该域名并返回响应，缓存服务器将响应中的域名记录解析后保存在缓存中，同时把响应返回给用户。
优选的是，如当前缓存服务器的缓存中已经缓存了该域名的解析结果，但是，TTL已经到期；
缓存服务器先给用户返回响应；
向递归服务器或者权威服务器发出请求，递归服务器或者权威服务器以正常解析该域名返回响应，缓存服务器将响应中的域名记录解析后，更新原有缓存的记录。
优选的是，如递归服务器或者权威服务器不能正常解析该域名，返回无解析结果的响应，缓存服务器将缓存驻留内存暂时不改变原有缓存的记录，以确保用户的请求都可以得到相应的解析结果。
优选的是，进一步包括：如当递归服务器或者权威服务器可以正常解析时，缓存再用响应的解析记录更新原有缓存的记录。
实施例三：
结合图2-5对本发明进行详细的说明，具体来说，如图1所示，为首次查询过程，用户发起对某个域名的解析请求，当前缓存服务器的缓存中并没有该域名的解析结果，缓存服务器将该请求透传，发给递归服务器或者权威服务器，递归服务器或者权威服务器可以正常解析该域名返回响应，缓存服务器将响应中的域名记录解析后保存在缓存中，同时把响应返回给用户，如图1所示。
如图2所示，再次查询过程，其中，用户发起对某个域名的解析请求，当前缓存服务器的缓存中已经缓存了该域名的解析结果，而且TTL未到期，缓存服务器直接给用户返回响应，不再向递归服务器或者权威服务器发出请求，如图2所示。
如图3所示，为更新缓存过程，包括：
用户发起对某个域名的解析请求，当前缓存服务器的缓存中已经缓存了该域名的解析结果，而且TTL已经到期，缓存服务器先给用户返回响应，再向递归服务器或者权威服务器发出请求，递归服务器或者权威服务器可以正常解析该域名返回响应，缓存服务器将响应中的域名记录解析后，更新原有缓存的记录，如图3所示。
如图4所示，为缓存驻留过程，其中，用户发起对某个域名的解析请求，当前缓存服务器的缓存中已经缓存了该域名的解析结果，而且TTL已经到期，缓存服务器先给用户返回响应，再向递归服务器或者权威服务器发出请求，递归服务器或者权威服务器不能正常解析该域名，从而返回无解析结果的响应，缓存服务器将缓存驻留内存暂时不改变原有缓存的记录，如图4所示，以确保用户的请求都可以得到相应的解析结果当递归服务器或者权威服务器可以正常解析时，缓存再用响应的解析记录更新原有缓存的记录，如图3所示。
通过上面的描述可以看出，这种方案带来的好处有下面几点：
1、缓存服务器的缓存驻留功能在递归服务器或者权威服务器出现问题无法正常解析时，可以在缓存层面保证用户的解析正常，不影响用户的上网服务。
2、缓存服务器的缓存驻留功能在递归服务器或者权威服务器可以正常解析时，不会影响缓存记录的更新，可以确保用户得到最新最正确的解析记录，保证用户的上网服务。
实施例四：
与以上方法实施例相对应，本发明还提供了一种基于DNS缓存驻留的域名解析系统，包括：
缓存服务器，用于接收用户发起的对某个域名的解析请求；
查询缓存服务器中是否缓存有该域名的解析结果以及TTL是否到期；
如当前缓存服务器的缓存中已经缓存了该域名的解析结果，而且TTL未到期，缓存服务器直接给用户返回响应。
优选的是，所述缓存服务器，用于当前缓存服务器的缓存中并没有该域名的解析结果；
缓存服务器将该请求透传，发给递归服务器或者权威服务器；
递归服务器或者权威服务器，用于解析该域名并返回响应，缓存服务器将响应中的域名记录解析后保存在缓存中，同时把响应返回给用户。
优选的是，所述缓存服务器，用于当前缓存服务器的缓存中已经缓存了该域名的解析结果，但是，TTL已经到期；
缓存服务器先给用户返回响应；向递归服务器或者权威服务器发出请求；
递归服务器或者权威服务器，用于以正常解析该域名返回响应，缓存服务器将响应中的域名记录解析后，更新原有缓存的记录。
优选的是，如递归服务器或者权威服务器，用于当不能正常解析该域名，返回无解析结果的响应，缓存服务器将缓存驻留内存暂时不改变原有缓存的记录，以确保用户的请求都可以得到相应的解析结果。
优选的是，进一步包括：如当递归服务器或者权威服务器可以正常解析时，缓存再用响应的解析记录更新原有缓存的记录。
本发明采取了上述方案以后，基于缓存服务器的DNS缓存，不仅提高了解析了的速度，而且当权威服务器或者递归服务器解析异常时，缓存服务器可以将缓存驻留，等待权威服务器或者递归服务器解析正常时再更新域名的记录，具有较好的技术效果。
需要说明的是，对于上述方法实施例而言，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。
而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于DNS缓存驻留的域名解析方法，其特征在于，包括：
接收用户发起的对某个域名的解析请求；
查询缓存服务器中是否缓存有该域名的解析结果以及TTL是否到期；
如当已经缓存了该域名的解析结果，而且TTL未到期，缓存服务器直接给用户返回响应；
如当前缓存服务器的缓存中已经缓存了该域名的解析结果，但是，TTL已经到期；
缓存服务器先给用户返回响应；
向递归服务器或者权威服务器发出请求，递归服务器或者权威服务器以正常解析该域名返回响应，缓存服务器将响应中的域名记录解析后，更新原有缓存的记录。
2.根据权利要求1所述的基于DNS缓存驻留的域名解析方法，其特征在于，如当前缓存服务器的缓存中并没有该域名的解析结果；
缓存服务器将该请求透传，发给递归服务器或者权威服务器；
递归服务器或者权威服务器解析该域名并返回响应，缓存服务器将响应中的域名记录解析后保存在缓存中，同时把响应返回给用户。
3.根据权利要求1所述的基于DNS缓存驻留的域名解析方法，其特征在于，如递归服务器或者权威服务器不能正常解析该域名，返回无解析结果的响应，缓存服务器将缓存驻留内存暂时不改变原有缓存的记录，以确保用户的请求都可以得到相应的解析结果。
4.根据权利要求3所述的基于DNS缓存驻留的域名解析方法，其特征在于，进一步包括：如当递归服务器或者权威服务器可以正常解析时，缓存再用响应的解析记录更新原有缓存的记录。
5.一种基于DNS缓存驻留的域名解析系统，其特征在于，包括：
缓存服务器，用于接收用户发起的对某个域名的解析请求；
查询缓存服务器中是否缓存有该域名的解析结果以及TTL是否到期；
如当前缓存服务器的缓存中已经缓存了该域名的解析结果，而且TTL未到期，缓存服务器直接给用户返回响应；所述缓存服务器，用于当前缓存服务器的缓存中已经缓存了该域名的解析结果，但是，TTL已经到期；
缓存服务器先给用户返回响应；向递归服务器或者权威服务器发出请求；
递归服务器或者权威服务器，用于以正常解析该域名返回响应，缓存服务器将响应中的域名记录解析后，更新原有缓存的记录。
6.根据权利要求5所述的基于DNS缓存驻留的域名解析系统，其特征在于，所述缓存服务器，用于当前缓存服务器的缓存中并没有该域名的解析结果；
缓存服务器将该请求透传，发给递归服务器或者权威服务器；
递归服务器或者权威服务器，用于解析该域名并返回响应，缓存服务器将响应中的域名记录解析后保存在缓存中，同时把响应返回给用户。
7.根据权利要求5所述的基于DNS缓存驻留的域名解析系统，其特征在于，如递归服务器或者权威服务器，用于当不能正常解析该域名，返回无解析结果的响应，缓存服务器将缓存驻留内存暂时不改变原有缓存的记录，以确保用户的请求都可以得到相应的解析结果。
8.根据权利要求7所述的基于DNS缓存驻留的域名解析系统，其特征在于，进一步包括：如当递归服务器或者权威服务器可以正常解析时，缓存再用响应的解析记录更新原有缓存的记录。
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