CN1679020B - 向具有相同域名的多个主机进行多个数据单播传送的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种在请求方与对应共同域名却有不同IP地址的多个主机之间提供多个单播通信的方法和装置。该方法和装置包括提供存储IP地址的资源记录，请求方访问资源记录，向请求方提供对应公共域名的IP地址以及向对应共同域名却有不同IP地址的多个主机发送多个单播消息。

Description

向具有相同域名的多个主机进行多个数据单播传送的方法和装置
技术领域
本发明涉及在网络中进行数据的多个单播传送，其中，网络中多个主机具有相同域名和各自单独的网际协议(IP)地址。
背景技术
对应相同域名却具有多个IP地址的情况比较常见。例如，系统中存在多宿主IP主机，或者系统中包括多个具有相同域名的服务器，而且在这两种情况下客户应用程序仅仅需要访问那些IP主机中的一个。此外，通过用户的网络访问标识符(NAI)在因特网上进行标识的移动主机和个人设备的持续发展可能会造成这样的情形，即多个设备可能具有相同的域名但是IP地址不同，而所有那些设备可能需要从应用程序获取服务或数据，而应用程序只是通过主机名鉴别这些设备。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种在请求方与对应共同域名的具有不同IP地址的多个主机之间的多个单播通信的方法，包括如下步骤：获得对应域名的每个主机的IP地址；提供资源记录；存储从资源记录中获得的IP地址；提供访问资源记录的IP地址，由请求方访问资源记录；响应于请求方对于资源记录的访问，域名服务器向请求方提供对应共同域名的具有不同IP地址的多个主机的IP地址；以及向请求方提供指示，以同时地向对应共同域名的具有不同IP地址的多个主机发送多个单播消息。
根据本发明的另一方面，提供一种在请求方与对应共同域名却具有不同IP地址的多个主机之间的多个单播通信的装置，包括：可由域名服务器访问的存储介质，所述存储介质包含多个A型资源记录以及多个MURR型资源记录；提供域名服务器的IP地址，以访问资源记录；域名服务器利用附加部分和多个MURR型资源记录对A记录查询进行响应，表明在附加部分中存储的不同IP地址被对应至公共域名，并且是多个单播通信的目标地址；以及向请求方提供指示，以同时地向对应共同域名却具有不同IP地址的多个主机发送多个单播消息。
附图说明
图1是依照本发明的无线通信系统的图表；
图2是如图1所示的无线通信系统的示意图；
图3是如图2所示的无线通信系统的局部示意图；
图4是DNS服务器使用的DNS数据库的示意图；
图5是MURR型资源数据的表格；
图6是图示典型的MURR型资源查询的示意图；
图7是MURR型资源响应的示意图；
图8是A型资源记录的示意图；
图9是A型资源记录查询的示意图；
图10是A型资源记录响应的示意图；
图11图示了MURR型资源记录的示意图；和
图12是一次完整呼叫建立的示意图。
具体实施方式
本发明在使用网际协议(IP)和域名服务器(DNS)的网络中增加新的资源，其中网络中多个主机具有不同的IP地址但是有共同的域名。本发明一方面采用可用的MURR型资源信息，该信息记录并使用可用的对应共同域名的多个主机的地址信息。首字母缩写词MURR代表多单播资源记录(Multiple Unicast Resource Record)。优选地，地址信息根据网际协议进行组织管理，并存储在MURR型资源记录中，客户可使用此资源记录通过请求使用网际协议地址。依照本发明的MURR型资源信息向请求的客户提供对应共同域名的多个主机。MURR型资源信息可根据域名或对应域名的一个或多个用户被调用，即回调并传输给用户。优选地，MURR型资源信息使用诸如RFC1035中定义的那些常规格式进行组织管理。本发明另一方面依照RFC1035中定义的网络协议使用常规的查询和响应方式访问MURR型资源信息。传统的A型资源记录DNS查询响应也可以有附加的MURR型资源，或者新的IP记录DNS查询，在这里指的是采用“MURR记录DNS查询”。根据本发明另一方面，MURR型资源记录向应用程序传送，从而可以向MURR型资源记录中给定的IP地址对应的所有主机单播传送数据。依照本发明原理提供的资源可以有效地从客户应用程序向多个主机广播信息，这里优选地采用常规的多个单播方案。本发明主要针对采用IP地址的系统，其中，多个主机可能对应一个共同的域名。示例包括固定的有线连接的系统以及固定和移动无线系统。
本发明一方面在DNS系统中增加称为“多单播资源记录”(MURR)的新资源记录。这些资源增加在域名中，其中根据域名反查IP地址的客户应用程序不得不向对应于域名的多个MURR型资源反查的所有IP地址(即所有主机)提供数据(例如推(PUSH)数据服务)。一方面，本发明向客户应用程序传送具有相同域名的所有主机以及在MURR型记录中要求多个单播的IP地址。
参考附图，图1图示了诸如码分多址(CDMA)数字无线电话系统的无线通信系统10。诸如传输基站(BTS)也可称为蜂窝发射区的16，18，20，24和26的固定通信单元与称为移动单元的在区域30操作的移动站40进行通信。区域28，30，32和38分别由BTS 16，18，20和26服务，而区域34和36由BTS 22和24服务。BTS 16，18，20，26与基站控制器(BSC)46连接，该控制器包括转码器(XCDR)42，处理器12和存储器14，且连接到移动切换中心(MSC)44，该中心也包括处理器12和存储器14。同样地，BTS 22和24与BSC 48连接，该控制器包括XCDR 42，处理器12和存储器14，且连接到MSC 44。BSC46和48可以称为基站子系统(BSS)。BSS也可以定义为单个BSC和关联的BTS。MSC 44与公共交换电话网络(PSTN)62连接。这里的PSTN，MSC和BSS通常指的是基础设施。
BTS 16，18，20，22，24和26和移动单元40之间的无线通信通过射频(RF)信道完成，该信道为诸如传输语音和数据的数字通信信号提供物理链路。这里称基站到移动单元的通信发生在前向链路，而移动单元到基站的通信发生在反向链路。
如图1所示，通信信号50在诸如基站18到移动站40的业务信道的前向链路信道传输。此外，通信信号56在诸如移动站40对来自基站18的通信信号18进行响应的业务信道的反向链路信道中传输。
无线通信系统10提供大量的逻辑信道(未图示)，这些信道可以分为两类，业务信道和信号信道。信号信道指传送用于广播控制、移动单元访问控制、同步和移动管理的信号信息。业务信道用来传送编码后的网络数据，但也支持用于移动站管理的信号。业务信道中的移动站管理信号将占据网络数据帧，并且减少业务信道中网络数据帧的吞吐量，从而传输频率非常低。
图1所示的无线通信系统也图示成图2的简单模式。现在参考图2，基站控制器70通过通常由76标识的无线通信链路与远程移动站点72通信。在图示的示例中，移动站点72包括多种移动电信类型的主机设备。例如，主机可以包括任何已知的个人通信系统(PCS)设备，如传真机、便携式计算机、便携式或固定数据终端、远程传感和警报设备，以及语音数字通信设备。在图示的示例中，四个这样的设备由参考数字80～83标识。设备81～83中的每个设备都具有它们各自的网际协议地址IP1-IP4。如图2所示，基站控制器70包括通过传统的通信链路94，96与由92标识的因特网进行通信的计算机部分90，该通信链路可以是固定或移动，有线或无线类型。如图2所示，通过因特网92与远程办公室100产生通信，该通信包括寻求与设备80～83进行通信的客户端应用程序。
再参考图3，基站控制器70包括或可以访问域名服务器(DNS)104，该域名服务器包括DNS数据库106。基站控制器70、DNS服务器104和DNS数据库106可以依照目前任何已知的类型进行建立和操作。
在图1所示的无线通信系统10中，连接到公共服务电话网络(PSTN)62的客户端应用程序需要向对应车辆40(对应于图2中的移动站点72)的多个设备广播消息。这里假设车辆40包含对应相同域名的具有各自IP地址的多个设备。按照本发明，在DNS服务器库中，对于具有相同域名且都希望从客户端应用程序获得发送数据的主机添加MURR型资源记录。客户端应用程序或者向DNS服务器发送针对MURR型资源记录的DNS查询，或者当其发送A型查询时，MURR型资源记录可以作为A型查询响应的附加部分传送。现在参考图4，数据库106包含一系列资源记录。图中图示了MURR和A型记录。这些资源记录将域名与IP地址对应。
如图4所示，对应不同域名有多条记录。例如，数据库106中第一组记录包括一条A型资源记录和三条描述得更加详细的MURR型资源记录。数据库包含由4个字节一组标识的RDATA。每个类型的多个字节数据包含一个IP地址。数据库106中的排列使得对应共同域名的IP地址中的每一个都标识了与共同域名对应的主机地址位置。在给出的示例中，三个物理设备具有共同的域名。希望加入从客户端应用程序发送的多个单播对应的主机群组的主机都具有MURR记录。A型记录对应主机存在并按照RFC1035中描述的方式使用。图5提供了示例系统的详细目录。表格107提供了单个域名“jqpublic.mot.com”的详细目录。表格107包括三个列在表格后边一列中的三个IP地址。优选实施例中的IP地址提供了表格中标识具有共同域名的每个主机的地址位置或说明。例如，三个IP地址可以对应于安装有三个具有独立地址设备的单个车辆，这些设备例如是蜂窝系统的无线通信电话、传真机和关注车辆状态的用于广播警报消息的传输器。
A型资源记录实施例
众所周知，一个域名可以具有多个对应的IP地址，每个IP地址可以由诸如A型资源记录表示。例如，可以向具有相同域名的多个移动客户端提供相同的服务。客户端应用程序可以通过安装在客户端自身的解析器反查这些A型资源记录。通常，解析器可以传送对应域名反查的多个IP地址或者向请求的应用程序只传送一个IP地址。客户端应用程序通常位于主机的远程位置，使用域名查询反查主机的IP地址并与其中一个IP地址进行通信。应用程序查询DNS的这些资源记录，将域名与IP地址对应。本发明提供诸如数据访问或向具有相同域名但IP地址不同的多个主机，即通过多个IP地址与域名对应的多个主机进行广播的操作。本发明为针对具有多个IP地址对应的域名的应用程序提供分布式的广播、通信或传输。本发明尤其适用于需要向所有的IP地址提供相同的服务(例如，推数据)。客户端应用程序可能向具有相同域名的多个主机发送相同的数据。不同的移动主机可能使用相同的网络访问标识符(NAI)，从而这些移动主机的域名可能类似地来自于相同的NAI。诸如推数据传输的类似通信不得不发送到所有这些移动主机。在本发明的帮助下，对应共同域名的IP地址很容易地用于标识多个单播数据的传输。根据本发明的一个方面，这些广播消息优选地通过常规的多个单播传输技术发送。
对DNS记录结构(例如图3和图4中标识的DNS数据库106包含的)进行修改从而所有的MURR型资源可以包含在数据库中且可以作为对常规结构的如图9所示的A型DNS查询的回复(参见图10)的附加部分进行发送。
优选地，回复也可以采用诸如RFC1035中定义的常规结构。MURR型资源记录事实上可以具有任何类型或格式。例如，MURR资源记录可以使用MURR6型，从而用于使用IPv6地址类型的系统。本领域技术人员很容易理解客户应用程序能够容易地向MURR型资源记录提供的IP地址对应的单个主机提供服务或获得服务。
参考图9，客户端应用程序通过解析器将域名解析成IP地址对DNS服务器进行查询。参考图10，当应用程序发送A型资源记录的查询时，MURR型资源作为DNS查询响应的“附加部分”进行发送。一个域名可以具有多个存储在DNS服务器主要文件的MURR型资源记录。DNS服务器的动态更新过程如RFC2136中描述。由于不需要对已经建立的A型资源数据(RFC1035中提供)进行改变，本发明提供了非常经济的操作。
参考图5，图3中数据库106的示意说明如120所示。数据库120包括传统的A型资源记录，该A型资源记录包含作为附加部分的MURR型资源(参见图8)。图8图示了A型资源的示例，并用130标识。
优选地，A型资源记录具有如上描述的常规结构，并包括依照RFC1035中常规结构的MURR型附加部分132。图9图示的是传统的A型记录资源查询的示例，而图10图示的是附加有请求多个单播的MURR型附加部分的A型记录响应。诸如股票价格警报应用程序的客户端应用程序希望向由域名标识的主机发送数据，该应用程序向DNS服务器发送DNS查询。该DNS查询可以有两种类型：
1)MURR查询：这种情况下，DNS服务器在DNS查询响应的回答部分返回对应域名的所有MURR记录。
2)A记录查询：这种情况下，DNS服务器在回答部分返回对应域名的所有A记录以及在查询响应的附加部分返回所有的MURR记录。
一旦客户端应用程序接收到对应一个域名的多个MURR记录，它将向每一个MURR记录传达的IP地址发送数据拷贝(比如股票报价)。客户端应用程序向这些多个IP地址发送数据。
MURR型资源记录实施例
在第二实施例中，本发明在DNS服务器数据库中新建立的MURR型资源记录中提供MURR型资源。图11给出三个示例。客户端应用程序具有MURR DNS查询能力。图6图示了MURR查询的示例。这里只图示了受到影响或与MURR查询相关的字段。MURR查询依照RFC1035第4部分说明的DNS消息结构的指导构建。如图6所示，MURR查询包括一个采用标志位标识本消息是标准查询的头部分，和一个标识域名的问题部分。
参考图7，图示了MURR响应的示例。这里只图示了受到影响的那些字段。包括了标识本消息是对标准查询进行响应的头部分、标识域名的问题部分以及包括对应域名的主机的三个条目的回答部分。MURR响应的结构遵循详细描述了DNS消息结构的RFC1035的第4部分。一般而言，对MURR DNS查询的响应包括对应共同域名的所有由单个IP地址标识的主机。
通常，MURR DNS查询的响应优选地包括主机请求客户端应用程序进行多个单播操作的指令。请求多个单播操作的请求可以存储在客户应用程序中留作进一步使用，或者MURR DNS查询依赖于后面操作中不断请求的多个单播操作。MURR查询响应中MURR记录的存在向客户应用程序说明需要向主机的多个MURR中提及的所有IP地址发送数据拷贝。考虑到调用多个单播操作，需要多个单播的主机将按照常规的方式向相关的网络组件(归属代理(HA)和HAAA)传达移动站的DNS数据库添加了MURR型资源。如图12所示，移动站(MS)MS1和MS3要求多个单播，从而在这两个移动站的DNS数据库中添加MURR型资源记录。由于MS2不需要多个单播，所以在其DNS数据库中添加A型记录。MS1和MS3将向HA或者HAAA传达DNS数据库中添加了MURR型资源记录。当应用程序发送DNS查询域名时，它将获得A型和MURR型记录，从而它将向DNS数据库中存在MURR的主机发送多个单播。它不会向只有A型资源记录的主机发送多个单播。
本领域技术人员很容易理解客户端应用程序可以容易地满足向MURR型资源记录提供的所有IP地址发送多个单播的需求。DNS查询响应中具有MURR型资源记录对解析器提出了需要将所有的MURR型资源记录发送到应用程序的需求。在这种实施例中，当使用多个单播资源记录(MURR)而不是A型资源记录将域名与IP地址对应的时候，应用程序将向具有相同域名但在对于域名的MURR型资源记录中具有不同IP地址的所有主机单播数据。
客户端应用程序也可以发送针对MURR型资源记录的DNS查询。当DNS向客户端应用程序返回MURR型资源记录时，调用传统的单播程序向MURR型资源记录中接收的多个IP地址单播数据。
图11图示了三个MURR型资源记录1000，10002和10004的示例结构。如图所示，MURR的结构包括名称NAME，类型TYPE，级别CLASS，TTL，RDLENGTH和RDATA。优选地，MURR的上层结构依照RFC1035中说明的常规DNS资源记录。
名称NAME的值232具有可变尺寸，对应的是MURR所属节点的名称(即域名)。
类型TYPE的值234由包含资源类型MURR的两个字节组成。该类型的数值可以是IANA分配的因特网工程工作组(IETF)标准使用的所有合法数值。
级别CLASS的值236由包含资源记录级别码的两个字节组成，这里是IN(1)。
TTL的值238由确定的位间隔组成，优选是RFC1035中定义的32位间隔。
RDLENGTH，或RDATA字段长度的值由说明RDATA字段字节长度的无符号16位整数组成。RDATA的值242具有可变尺寸。优选地，RDATA包括32位网际协议(IP)地址。MURR4的RDATA是在资源记录的名称NAME部分说明域名的主机的32位IPv4地址。MURR6的RDATA是在资源记录的名称NAME部分说明域名的主机的128位IPv6地址。
一个域名可以具有存储在DNS服务器主文件中的多个MURR型资源记录。动态DNS服务器更新过程依照RFC2136中的说明。
图6图示了MURR型资源查询的示例。查询包括标识该通信是查询的头部分和标识与主机地址对应的域名的问题部分。
图7图示了对MURR型资源查询的响应。响应包括标识该通信是查询响应的头部分，标识与IP地址对应的域名的问题部分以及包含对应域名的每个主机地址位置的回答部分。地址位置优选地包括诸如32位IPv4或128位IPv6的主机地址。
完整呼叫建立示例
无论选择哪种实施例，本发明都允许解析出域名对应的主机控制如何获得/提供服务。本发明可立刻用于IP无线通信系统，且尤其适用于诸如无线移动站的IP可到达性服务。对于IP可到达性，移动站的主机名来自移动设备使用者的NAI(user@domain)。NAI从user@domain转换成user.domain，便于获取移动设备的域名。获取的域名由移动站的归属AAA或归属代理(HA)随着DNS服务器域名的IP地址进行更新。网络中的应用程序可以将此域名解析成IP地址从而对用户提供服务(例如推数据)。多个移动设备可能使用相同的NAI；这将使得相同的域名对应多个IP地址。这就造成将域名解析成IP地址的客户的解析器返回多个A型资源记录。现在大部分应用程序/解析器将选择其中一个IP地址并向其单播数据。
图12图示了依照本发明原则的完整呼叫建立300的示例。全部呼叫建立的过程是在商业中获得成功的由本发明受让人运营的CDMA2000系统环境下进行说明的。许多图示的组件都是众所周知的。依照本发明原理的系统中的那些组件用星号(*)标识。
第一个查询302是来自客户端应用程序304的A型资源查询。传统的解析器306将此查询转发到DNS服务器308。310标识了从解析器306到DNS服务器的查询。分别来自DNS服务器308和解析器306的查询响应312，314包括RR1资源记录。
320，322标识了来自应用程序304和解析器306的MURR型资源查询，对应的响应由324，326标识。
RR1(资源记录1)包含移动站MS1用于IP地址对应的MURR型资源记录。MS1要求的多个单播由HAAA/HA配置或由MS1传送。
RR2(资源记录2)包含移动站MS2用于IP地址对应的MURR型资源记录。MS2不要求多个单播由HAAA/HA配置或由MS1传送。
如图12所示，提供了多个DNS更新。RR1-RR3资源记录的DNS更新由340-344标识。
图12也包括由350-354标识的从移动站1-3的多个注册/清查开始操作。这是三个移动站或诸如移动电话、PDA等的移动终端。三个移动站中，MS1和MS3要求多个单播，而MS2不希望接收指向属于所有三个移动站的域名的多个单播。
362-366标识了注册/清查过程。这一步中，如果移动设备支持移动IP，该设备向HA发送注册请求，或者如果只是一个IP移动设备，则向归属AAA发送清查开始。当HA或HAAA接收到这些消息时，它们在DNS数据库中为MS1和MS3添加MURR型资源记录，为MS2添加A型资源记录。为特定移动设备添加的无论是MURR还是A型资源记录都由移动设备自身通过某种方式传送。
来自304-350和来自304-354的数据是客户端应用程序发送到移动主机的诸如股票报价的真实数据。如图12所示，从应用程序304向由350标识的移动站1和由354标识的移动站3发送诸如股票报价或天气警报的真实数据，如370，372所示。当数据从应用程序发送时，由于MS1和MS3都要求单个单播，所以数据同时发送(多个单播)到MS1和MS3，而由于MS2不要求多个单播，所以数据不发送给MS2。
RR3(资源记录3)包含移动站MS3用于IP地址对应的MURR型资源记录。MS3要求的多个单播由HAAA/HA配置或由MS3传送。
A型查询的R1响应(响应1)从解析器发送。该响应包含回答部分的RR2和附加部分的RR1和RR3。解析器将所有这些资源记录转发给客户端应用程序。应用程序发觉MS1和MS3具有MURR型资源记录后，通过向域名对应IP地址的设备发送多个单播数据完成响应。
如果应用程序发送对MURR型资源记录的查询，DNS服务器会发送R2响应(响应2)。针对来自解析器的MURR型查询的R2响应(响应2)在响应的回答部分包含RR1和RR3。解析器将所有这些资源记录转发给客户端应用程序。客户端应用程序发觉MS1和MS3具有MURR型资源记录后，通过向域名对应IP地址的设备发送多个单播数据完成响应。
尽管本发明可以立刻用于无线通信系统，但是需要意识到本发明事实上也可适用于任何具有相同域名的多个主机需要从客户端应用程序获得相同服务的网络环境中，此时客户端应用程序使用DNS服务器解析的IP地址与这些主机通信。例如，可以包括无线和有线系统，使用互联网、内联网和局域网的系统。
尽管上面结合特定的设备描述了本发明的原理，但是需要清楚地意识到这些描述仅仅作为示例，并不限制本发明的范围。

Claims (12)

1.一种在请求方与对应共同域名的具有不同IP地址的多个主机之间的多个单播通信的方法，包括如下步骤：
获得对应域名的每个主机的IP地址；
提供资源记录；
存储从资源记录中获得的IP地址；和
提供访问资源记录的IP地址，
由请求方访问资源记录；
响应于请求方对于资源记录的访问，域名服务器向请求方提供对应共同域名的具有不同IP地址的多个主机的IP地址；以及
向请求方提供指示，以同时地向对应共同域名的具有不同IP地址的多个主机发送多个单播消息。
2.如权利要求1所述的方法，其中，提供资源记录的步骤包括提供MURR型资源记录的步骤，该资源记录包括主机IP地址对应的域名，资源记录类型，资源级别码，TTL确定位间隔，数据字段的长度以及包括至少一个主机的可寻址位置的数据字段。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述至少一个主机的可寻址位置包括网际协议(IP)地址。
4.如权利要求3所述的方法，其中，IP地址包括32位IPv4地址。
5.如权利要求3所述的方法，其中IP地址包括128位IPv6地址。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括提供MURR查询的MURR响应的步骤，该响应包含标识该通信为响应的头字段，包含主机地址对应域名的问题字段以及包含对应域名的每个主机的可寻址位置的回答字段。
7.如权利要求6所述的方法，其中，主机的可寻址位置包括32位IPv4地址。
8.如权利要求6所述的方法，其中，可寻址位置包括128位IPv6地址。
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括提供一个包含IP地址对应共同域名的多个主机的无线电信系统。
10.一种在请求方与对应共同域名却具有不同IP地址的多个主机之间的多个单播通信的装置，包括：
可由域名服务器访问的存储介质，所述存储介质包含多个A型资源记录以及多个MURR型资源记录；
提供域名服务器的IP地址，以访问资源记录；
域名服务器利用附加部分和多个MURR型资源记录对A记录查询进行响应，表明在附加部分中存储的不同IP地址被对应至公共域名，并且是多个单播通信的目标地址；以及
向请求方提供指示，以同时地向对应共同域名却具有不同IP地址的多个主机发送多个单播消息。
11.如权利要求10所述的装置，其中，资源记录包括MURR型资源记录，该资源记录包括主机IP地址对应的域名，资源记录类型，资源级别码，TTL确定位间隔，数据字段的长度以及包含至少一个主机的可寻址位置的数据字段。
12.如权利要求10所述的装置，其中，资源记录包括MURR查询，该查询包含标识该通信包括查询的头部分和包含主机对应的域名的问题字段。
CN038209268A 2002-09-03 2003-08-28 向具有相同域名的多个主机进行多个数据单播传送的方法和装置 Expired - Fee Related CN1679020B (zh)

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