CN107124479B - 一种基于基数树的域名多线路智能解析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于基数树的域名多线路智能解析方法，该方法通过借用DNS协议族中的CLASS字段，同时使用基树数保存线路所对应的IP集，实现了全新的BIND9智能解析方案，新方案每个域名只需配置一份区文件并兼容旧配置，线路IP地址可动态增减，很好的解决了bind9承载大数据时使用智能解析带来的缺陷，从而能够在不增加视图和不增加区文件的情况下支持智能解析，并且兼容旧数据，可以降低硬件要求和运维技术要求，提高系统整体性能。

Description

一种基于基数树的域名多线路智能解析方法

技术领域

本发明涉及域名解析技术领域，特别是涉及一种基于基数树的域名多线路智能解析方法。

背景技术

面对大数据时代的今天，dns系统采用智能解析能够方便根据访问者所处的网络返回不同的解析地址，对于负载均衡、CDN加速器、镜象网站、双线路的机房等方面得到更好的服务。

bind9作为一种被广泛使用的dns系统，在智能解析方面，该系统采用的是创建多个视图，每个视图为不同的网络环境提供单独的解析请求，当整个dns系统承载海量域名解析量的时候，每一个线路必须定义一个VIEW，每一个VIEW又需要定义一个新的区文件，不管是域名的增减，还是VIEW所对应的IP地址的变动，均需重新载入配置或重启服务才能生效，这对于提供数百万域名解析的生产系统来说，是完全不可接受的，这给系统的性能与运维都带来了巨大的影响。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于基数树的域名多线路智能解析方法，能够在不增加视图和不增加区文件的情况下支持智能解析，并且兼容旧数据。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种一种基于基数树的域名多线路智能解析方法，包括:S1：创建线路查询链表，并读取线路配置文件和线路IP集文件，其中，所述线路配置文件包括多条线路的配置信息，所述配置信息包括线路ID、线路名和线路IP集文件路径，所述线路IP集文件包括多个IP集；S2：为所述线路配置文件的每条线路创建基数树，加载每条线路的线路IP集文件路径所指向的线路IP集文件，将线路IP集文件中的所有IP集添加到线路的基数树中，并将每条线路包含的配置信息和基数树的线路节点依次添加到线路查询链表中；S3：加载区文件，并在加载时，识别所述区文件中每条资源记录所采用的协议族中的CLASS字段，在CLASS字段内容属于所述线路配置文件中的线路名时，将资源记录的线路类型标识为所述线路名对应的线路ID，在CLASS字段内容不属于所述线路配置文件中的线路名时，将资源记录的线路类型标识为默认线路；S4：将所述区文件的每条资源记录添加到所述区文件对应的区域节点中，根据资源记录的主机名在区域节点的数据库中查找所述与所述主机名对应的数据节点，并将所述资源记录插入到所述数据节点的资源记录集链中；S5：接收客户端发起的携带域名信息的域名解析请求，从所述域名解析请求中获取源IP地址和域名信息；S6：依次查询所述线路查询链表的每一个线路节点的基数树中是否包含所述源IP地址，并在包含所述源IP地址时，确定所述源IP地址所对应的目标线路ID；S7：在区域节点的数据库中查找与所述域名信息相匹配的数据节点，在所述数据节点的资源记录集链中查找与所述目标线路ID相对应的资源记录，并使用所述资源记录进行解析以及向客户端返回解析结果。

其中，所述步骤S7具体包括：S701：判断在区域节点的数据库中是否存在与所述域名信息相匹配的数据节点；S702：如果存在与所述域名信息相匹配的数据节点，则判断在所述数据节点的资源记录集链中是否存在与所述目标线路ID相对应的资源记录：S703：如果存在与所述目标线路ID相对应的资源记录，判断与所述目标线路ID相对应的资源记录是否能够回答所述域名解析请求；S704：如果与所述目标线路ID相对应的资源记录能够回答所述域名解析请求，则使用与所述目标线路ID相对应的资源记录进行解析以及向客户端返回解析结果。

其中，所述步骤S7还包括：S705：如果与所述目标线路ID相对应的资源记录不能够回答所述域名解析请求，则判断标识为默认线路的资源记录是否能够回答所述域名解析请求；S706：如果标识为默认线路的资源记录能够回答所述域名解析请求，则使用标识为默认线路的资源记录进行解析以及向客户端返回解析结果。

其中，所述步骤S7还包括：S707：如果不存在与所述域名信息相匹配的数据节点或者标识为默认线路的资源记录不能够回答所述域名解析请求或者，则判断与所述目标线路ID相对应的泛解析记录是否能够回答所述域名解析请求；S708：如果与所述目标线路ID相对应的泛解析记录能够回答所述域名解析请求，则使用与所述目标线路ID相对应的泛解析记录进行解析以及向客户端返回解析结果；S709：如果与所述目标线路ID相对应的泛解析记录不能够回答所述域名解析请求，则判断标识为默认线路的泛解析记录是否能够回答所述域名解析请求；S710：如果标识为默认线路的泛解析记录能够回答所述域名解析请求，则使用标识为默认线路的泛解析记录进行解析以及向客户端返回解析结果，否则提示客户端解析失败。

其中，所述域名多线路智能解析方法还包括：接收携带资源记录的更新请求，从所述更新请求中获取需要更新的新的资源记录，所述新的资源记录所采用的协议族中的CLASS字段写有线路ID；根据所述CLASS字段中的线路ID将新的资源记录对区域节点中与线路ID相对应的原始资源记录进行删除、添加或修改操作。

其中，使用CLASS字段的高8位字节写入线路名。

其中，所述域名多线路智能解析方法还包括：将所述新的资源记录保存到区域节点对应的更新日志文件中，以在重新加载区文件时，将新的资源记录写入区域节点对应的资源记录集中。

其中，所述域名多线路智能解析方法还包括：将dns主服务器的资源记录增量区域传输到dns辅服务器，以使得dns辅服务器根据新的资源记录中CLASS字段的线路ID对原始资源记录进行删除、添加和修改；或者将dns主服务器的资源记录完全区域传输到dns辅服务器，以使得dns辅服务器分离出每条新的资源记录中CLASS字段的线路ID来标识资源记录的线路类型，并将所有新的资源记录替换所有原始资源记录。

其中，所述域名多线路智能解析方法还包括：接收对所述线路配置文件的修改操作，重新创建新的线路查询链表，用新的线路查询链表替换旧的线路查询链表。

其中，在步骤S4之前，所述域名多线路智能解析方法还包括：配置检测任务；按照所述检测任务每隔预定时间对所有区文件进行语法检测，并判断所述区文件中资源记录的线路名是否存在于所述线路配置文件的配置信息中；如果不存在于线路配置文件的配置信息中，则进行线路信息报错。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过借用DNS协议族中的CLASS字段，同时使用基树数保存线路所对应的IP集，实现了全新的BIND9智能解析方案，新方案每个域名只需配置一份区文件并兼容旧配置，线路IP地址可动态增减，很好的解决了bind9承载大数据时使用智能解析带来的缺陷，从而能够在不增加视图和不增加区文件的情况下支持智能解析，并且兼容旧数据，可以降低硬件要求和运维技术要求，提高系统整体性能。

附图说明

图1是本发明实施例的基于基数树的域名多线路智能解析方法的流程示意图。

图2是一种线路配置文件和线路IP集文件的示例图。

图3是一种区文件的示例图。

图4是一种资源记录集的数据结构图。

图5是本发明实施例查询资源记录的具体流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1，是本发明实施例的基于基数树的域名多线路智能解析方法的流程示意图。本实施例的基于基数树的域名多线路智能解析方法包括以下步骤：

步骤S1：创建线路查询链表，并读取线路配置文件和线路IP集文件，其中，线路配置文件包括多条线路的配置信息，配置信息包括线路ID、线路名和线路IP集文件路径，线路IP集文件包括多个IP集。

其中，如图2所示，分别给出了线路配置文件和线路IP集文件的示例，图中，线路配置文件每行描述一条线路，每条线路的配置信息分别是线路ID、线路名和线路IP集文件路径，它们之间采用空格间隔；线路IP集文件每行描述一个IP集，IP集可以是一个IP地址段或者单个IP地址。

步骤S2：为线路配置文件的每条线路创建基数树，加载每条线路的线路IP集文件路径所指向的线路IP集文件，将线路IP集文件中的所有IP集添加到线路的基数树中，并将每条线路包含的配置信息和基数树的线路节点依次添加到线路查询链表中。

其中，由于线路ID没有序列号之分，线路的优先级则为文件的行号，行号越小，线路优先级越高，在线路匹配时优先级越高的线路将优先被匹配。在本实施例中，在添加配置信息到线路查询链表时从线路查询链表的尾部添加，查询线路的时候顺序遍历线路查询链表。

步骤S3：加载区文件，并在加载时，识别区文件中每条资源记录所采用的协议族中的CLASS字段，在CLASS字段内容属于线路配置文件中的线路名时，将资源记录的线路类型标识为线路名对应的线路ID，在CLASS字段内容不属于线路配置文件中的线路名时，将资源记录的线路类型标识为默认线路。

其中，如果区文件中的资源记录所采用的协议族中的CLASS字段属于线路配置文件中的线路名，表明该条资源记录属于线路配置文件包括的线路，因此将该条资源记录采用线路名对应的线路ID标识，线路名例如是电信线路、联通线路、移动线路。如果区文件中的资源记录所采用的协议族中的CLASS字段不属于线路配置文件中的线路名，即class字段不存在或者为IN属性时，表明该条资源记录不属于线路配置文件包括的线路，则该条资源记录属于旧数据，将该条资源记录标识为默认线路。默认线路的资源记录只在解析记录时如果没有查询到指定线路的资源记录时返回。

在本实施例中，使用CLASS字段的高8位字节写入线路名，CLASS字段的低8位字节可以保存CLASS类型。

步骤S4：将区文件的每条资源记录添加到区文件对应的区域节点中，根据资源记录的主机名在区域节点的数据库中查找与主机名对应的数据节点，并将资源记录插入到数据节点的资源记录集链中。

其中，区域节点是系统中所有区域数据的一颗红黑树的一个叶子节点。与主机名对应的数据节点是一个区域中所有资源记录按照主机名形成的树形数据结构中的叶子节点，资源记录集链是保存一个区域相同主机名的资源记录，资源记录按照资源记录的类型分为多个资源记录集，多个资源记录集挂载在该资源记录集链上。

如图3所示，给出了区文件的示例，其中，hostdj.com为区域节点，www为数据节点，1.2.3.4为默认线路A记录，9.9.95.3为电信线路LTEL的A记录，host1为移动线路LMOB的CNAME记录。

如图4所示，给出了资源记录集的数据结构图，对于资源记录集是以void动态内存空间作为存储的数据结构，前rdatasetheader_t结构体大小为资源记录集信息头，之后2个字节表示资源记录的个数，后面保存各条资源记录，每条资源记录前2个字节表示该条资源记录的内容长度，随后1个字节表示资源记录所属线路，最后是资源记录的内容。

在某些情况下，在加载区文件之前，需要对区文件进行检测，因此，在本实施例中，在步骤S4之前，域名多线路智能解析方法还包括：配置检测任务；按照检测任务每隔预定时间对所有区文件进行语法检测，并判断区文件中资源记录的线路名是否存在于线路配置文件的配置信息中；如果不存在于线路配置文件的配置信息中，则进行线路信息报错。

步骤S5：接收客户端发起的携带域名信息的域名解析请求，从所述域名解析请求中获取源IP地址和域名信息。

其中，从域名解析请求中获取源IP地址时，查看域名解析请求中是否携带有edns扩展信息，如果携带有edns扩展信息则获取edns扩展信息中的源IP地址，如果没有携带edns扩展信息则直接获取客户端的源IP地址。其中优先获取edns扩展信息中的源IP地址，是因为客户端可能是通过代理服务器发起的域名解析请求，所以直接获取客户端的源IP地址可能会不准确，而edns扩展信息中的源IP是客户端所使用的准确源IP地址。

步骤S6：依次查询线路查询链表的每一个线路节点的基数树中是否包含源IP地址，并在包含源IP地址时，确定源IP地址所对应的目标线路ID。

步骤S7：在区域节点的数据库中查找与域名信息相匹配的数据节点，在数据节点的资源记录集链中查找与目标线路ID相对应的资源记录，并使用资源记录进行解析以及向客户端返回解析结果。

其中，具体而言，请参见图5，是本发明实施例查询资源记录的具体流程示意图，步骤S7具体包括：。

步骤S701：判断在区域节点的数据库中是否存在与域名信息相匹配的数据节点。

步骤S702：如果存在与域名信息相匹配的数据节点，则判断在数据节点的资源记录集链中是否存在与目标线路ID相对应的资源记录。

步骤S703：如果存在与目标线路ID相对应的资源记录，判断与目标线路ID相对应的资源记录是否能够回答域名解析请求。

步骤S704：如果与目标线路ID相对应的资源记录能够回答域名解析请求，则使用与目标线路ID相对应的资源记录进行解析以及向客户端返回解析结果。

步骤S705：如果与目标线路ID相对应的资源记录不能够回答域名解析请求，则判断标识为默认线路的资源记录是否能够回答域名解析请求。

步骤S706：如果标识为默认线路的资源记录能够回答域名解析请求，则使用标识为默认线路的资源记录进行解析以及向客户端返回解析结果。

步骤S707：如果不存在与域名信息相匹配的数据节点或者标识为默认线路的资源记录不能够回答域名解析请求或者，则判断与目标线路ID相对应的泛解析记录是否能够回答域名解析请求。

步骤S708：如果与目标线路ID相对应的泛解析记录能够回答域名解析请求，则使用与目标线路ID相对应的泛解析记录进行解析以及向客户端返回解析结果。

其中，泛解析记录的数据节点是一种以*作为主机名开头的数据节点。

步骤S709：如果与目标线路ID相对应的泛解析记录不能够回答域名解析请求，则判断标识为默认线路的泛解析记录是否能够回答域名解析请求。

步骤S710：如果标识为默认线路的泛解析记录能够回答域名解析请求，则使用标识为默认线路的泛解析记录进行解析以及向客户端返回解析结果，否则提示客户端解析失败。

这样，查询资源记录时优先查询指定线路的资源记录，如果没有查询到指定线路的资源记录，则查询默认线路的资源记录，如果没有查询到默认线路的资源记录，则查询指定线路的泛解析记录，如果没有查询到指定线路的泛解析记录，则查询默认线路的泛解析记录。

在本实施例中，域名多线路智能解析方法还包括：接收携带资源记录的更新请求，从更新请求中获取需要更新的新的资源记录，新的资源记录所采用的协议族中的CLASS字段写有线路ID；根据CLASS字段中的线路ID将新的资源记录对区域节点中与线路ID相对应的原始资源记录进行删除、添加或修改操作。

其中，在将区文件的每条资源记录添加到区文件对应的区域节点中后，可以对资源记录进行更新。区域节点通常在内存中，可以使用nsupdate命令对资源记录进行更新，也就是发送携带有新的资源记录的更新请求。nsupdate命令在将所需要修改的资源记录msg数据发送到系统中时，将会借用资源记录的CLASS字段，在高8位保存线路ID，低8位保存CLASS类型，从而可以根据CLASS字段中的线路ID将新的资源记录对区域节点中与线路ID相对应的原始资源记录进行删除、添加或修改操作。

进一步的，域名多线路智能解析方法还包括：将新的资源记录保存到区域节点对应的更新日志文件中，以在重新加载区文件时，将新的资源记录写入区域节点对应的资源记录集中。

其中，新的资源记录保存到更新日志文件中后，每条新的资源记录的CLASS字段高8位为线路ID，低8位为class类型。在系统重启时，会重新加载区文件，此时会将新的资源记录写入区文件中，在写入区文件时，默认不写CLASS字段，对于线路ID不为0的资源记录，将线路ID转换成线路名，将线路名写入该条资源记录的CLASS字段，标识该条资源纪录的线路类型。

考虑到dns系统中存在dns主、辅服务器，dns主、辅服务器需要进行数据同步，因此，在本实施例中，域名多线路智能解析方法还包括：将dns主服务器的资源记录增量区域传输到dns辅服务器，以使得dns辅服务器根据新的资源记录中CLASS字段的线路ID对原始资源记录进行删除、添加和修改；或者将dns主服务器的资源记录完全区域传输到dns辅服务器，以使得dns辅服务器分离出每条新的资源记录中CLASS字段的线路ID来标识资源记录的线路类型，并将所有新的资源记录替换所有原始资源记录。其中，增量区域传输就是dns主服务器把更新的资源记录有序的传给dns辅服务器，完全区域传输就是dns主服务器把区域的所有资源记录直接传递给dns辅服务器。由于新的资源记录的CLASS字段的高8位字节写入线路名，dns辅服务器可以根据CLASS字段的高8位字节来判别新的资源记录的线路类型，从而进行删除、添加或修改操作以及替换原始资源记录的操作。

在使用dns系统中，有时需要对线路配置文件进行修改，则域名多线路智能解析方法还包括：接收对线路配置文件的修改操作，重新创建新的线路查询链表，用新的线路查询链表替换旧的线路查询链表。新的线路查询链表创建后，可以再次进行步骤S1和S2。

通过上述方式，本发明实施例的基于基数树的域名多线路智能解析方法通过借用DNS协议族中的CLASS字段，同时使用基树数保存线路所对应的IP集，实现了全新的BIND9智能解析方案，新方案每个域名只需配置一份区文件并兼容旧配置，线路IP地址可动态增减，很好的解决了bind9承载大数据时使用智能解析带来的缺陷，从而能够在不增加视图和不增加区文件的情况下支持智能解析，并且兼容旧数据，可以降低硬件要求和运维技术要求，提高系统整体性能。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于基数树的域名多线路智能解析方法，其特征在于，包括:

S1：创建线路查询链表，并读取线路配置文件和线路IP集文件，其中，所述线路配置文件包括多条线路的配置信息，所述配置信息包括线路ID、线路名和线路IP集文件路径，所述线路IP集文件包括多个IP集；

S2：为所述线路配置文件的每条线路创建基数树，加载每条线路的线路IP集文件路径所指向的线路IP集文件，将线路IP集文件中的所有IP集添加到线路的基数树中，并将每条线路包含的配置信息和基数树的线路节点依次添加到线路查询链表中；

S3：加载区文件，并在加载时，识别所述区文件中每条资源记录所采用的协议族中的CLASS字段，在CLASS字段内容属于所述线路配置文件中的线路名时，将资源记录的线路类型标识为所述线路名对应的线路ID，在CLASS字段内容不属于所述线路配置文件中的线路名时，将资源记录的线路类型标识为默认线路；

S4：将所述区文件的每条资源记录添加到所述区文件对应的区域节点中，根据资源记录的主机名在区域节点的数据库中查找与所述主机名对应的数据节点，并将所述资源记录插入到所述数据节点的资源记录集链中；

S5：接收客户端发起的携带域名信息的域名解析请求，从所述域名解析请求中获取源IP地址和域名信息；

S6：依次查询所述线路查询链表的每一个线路节点的基数树中是否包含所述源IP地址，并在包含所述源IP地址时，确定所述源IP地址所对应的目标线路ID；

S7：在区域节点的数据库中查找与所述域名信息相匹配的数据节点，在所述数据节点的资源记录集链中查找与所述目标线路ID相对应的资源记录，并使用所述资源记录进行解析以及向客户端返回解析结果。

2.根据权利要求1所述的基于基数树的域名多线路智能解析方法，其特征在于，所述步骤S7具体包括：

S701：判断在区域节点的数据库中是否存在与所述域名信息相匹配的数据节点；

S702：如果存在与所述域名信息相匹配的数据节点，则判断在所述数据节点的资源记录集链中是否存在与所述目标线路ID相对应的资源记录：

S703：如果存在与所述目标线路ID相对应的资源记录，判断与所述目标线路ID相对应的资源记录是否能够回答所述域名解析请求；

S704：如果与所述目标线路ID相对应的资源记录能够回答所述域名解析请求，则使用与所述目标线路ID相对应的资源记录进行解析以及向客户端返回解析结果。

3.根据权利要求2所述的基于基数树的域名多线路智能解析方法，其特征在于，所述步骤S7还包括：

S705：如果与所述目标线路ID相对应的资源记录不能够回答所述域名解析请求，则判断标识为默认线路的资源记录是否能够回答所述域名解析请求；

S706：如果标识为默认线路的资源记录能够回答所述域名解析请求，则使用标识为默认线路的资源记录进行解析以及向客户端返回解析结果。

4.根据权利要求3所述的基于基数树的域名多线路智能解析方法，其特征在于，所述步骤S7还包括：

S707：如果不存在与所述域名信息相匹配的数据节点或者标识为默认线路的资源记录不能够回答所述域名解析请求或者，则判断与所述目标线路ID相对应的泛解析记录是否能够回答所述域名解析请求；

S708：如果与所述目标线路ID相对应的泛解析记录能够回答所述域名解析请求，则使用与所述目标线路ID相对应的泛解析记录进行解析以及向客户端返回解析结果；

S709：如果与所述目标线路ID相对应的泛解析记录不能够回答所述域名解析请求，则判断标识为默认线路的泛解析记录是否能够回答所述域名解析请求；

S710：如果标识为默认线路的泛解析记录能够回答所述域名解析请求，则使用标识为默认线路的泛解析记录进行解析以及向客户端返回解析结果，否则提示客户端解析失败。

5.根据权利要求1所述的基于基数树的域名多线路智能解析方法，其特征在于，所述域名多线路智能解析方法还包括：

接收携带资源记录的更新请求，从所述更新请求中获取需要更新的新的资源记录，所述新的资源记录所采用的协议族中的CLASS字段写有线路ID；

根据所述CLASS字段中的线路ID将新的资源记录对区域节点中与线路ID相对应的原始资源记录进行删除、添加或修改操作。

6.根据权利要求5所述的基于基数树的域名多线路智能解析方法，其特征在于，使用CLASS字段的高8位字节写入线路名。

7.根据权利要求6所述的基于基数树的域名多线路智能解析方法，其特征在于，所述域名多线路智能解析方法还包括：

将所述新的资源记录保存到区域节点对应的更新日志文件中，以在重新加载区文件时，将新的资源记录写入区域节点对应的资源记录集中。

8.根据权利要求6所述的基于基数树的域名多线路智能解析方法，其特征在于，所述域名多线路智能解析方法还包括：

将dns主服务器的资源记录增量区域传输到dns辅服务器，以使得dns辅服务器根据新的资源记录中CLASS字段的线路ID对原始资源记录进行删除、添加和修改；

或者将dns主服务器的资源记录完全区域传输到dns辅服务器，以使得dns辅服务器分离出每条新的资源记录中CLASS字段的线路ID来标识资源记录的线路类型，并将所有新的资源记录替换所有原始资源记录。

9.根据权利要求1所述的基于基数树的域名多线路智能解析方法，其特征在于，所述域名多线路智能解析方法还包括：

接收对所述线路配置文件的修改操作，重新创建新的线路查询链表，用新的线路查询链表替换旧的线路查询链表。

10.根据权利要求1所述的基于基数树的域名多线路智能解析方法，其特征在于，在步骤S4之前，所述域名多线路智能解析方法还包括：

配置检测任务；

按照所述检测任务每隔预定时间对所有区文件进行语法检测，并判断所述区文件中资源记录的线路名是否存在于所述线路配置文件的配置信息中；

如果不存在于线路配置文件的配置信息中，则进行线路信息报错。