DE602004006786T2 - Sortierung von Adressen in einem Domainnamenserver - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Telekommunikationsnetze, die die Protokollschicht IPv6 (Internet Protocol – Version 6) verwenden. Genauer gesagt bezieht sie sich auf die Adressauflösung innerhalb eines Domainnamenservers, der derartigen Kommunikationsnetzen zugeordnet ist.
• Solche Domainnamenserver sind aus dem gegenwärtigen Stand der Technik gut bekannt und werden üblicherweise mit ihrer englischen Abkürzung DNS für « Domain Name Server » bezeichnet. Die Funktionsweise der DNS ist genormt und in RFC 1034 und 1035 der IETF (Internet Engineering Task Force) beschrieben.
• Das Ziel von Domainnamenservern besteht darin, die Adressierung innerhalb eines IP-Telekommunikationsnetzes zu vereinfachen: Sie fungieren als Teilnehmerverzeichnisse, die die symbolischen Namen (oder Domainnamen) der Netzelemente, die im Netzwerk keinerlei Realität aufweisen, den digitalen Adressen dieser Netzelemente zuweisen.
• Wenn also ein erstes Netzelement einen Datenfluss an ein zweites Netzelement adressieren will, kann es entweder die Adresse dieses zweiten Netzelements, sofern ihm diese bekannt ist, oder den symbolischen Namen dieses zweiten Netzelements verwenden.
• In letzterem Fall adressiert das erste Netzelement eine Anfrage an den Domainnamenserver, die diesen symbolischen Namen beinhaltet. Als Antwort erhält es die diesem symbolischen Namen entsprechende/-n Adresse/-n. Dann kann es den Datenfluss unter Verwendung seiner Adresse an das zweite Netzelement versenden.
• Im Patent WO 02/39699AT wird ein Domainnamenserver für ein IPv4-Netz beschrieben, der Einträge für Proxy-Hosts umfasst, die in der Lage sind, einen vordefinierten Inhalt und eine Gewichtung für jeden Proxy-Host zu liefern, indem sie eine Reihenfolge definieren, in der die genannten Proxy-Hosts angesprochen werden müssen. Diese Gewichtung wird in Abhängigkeit von der geographischen Nähe zwischen Proxy-Host und DNS-Client festgelegt.
• Es tritt jedoch ein Problem auf, wenn der gleiche Domainnamen mehreren Adressen zugeordnet ist. Dies ist insbesondere in einem Netz der Fall, das die Protokollschicht IPv6 einsetzt, wobei die Spezifikationen für IPv6 tatsächlich die Zuordnung mehrerer Adressen für das gleiche Netzelement ermöglichen.
• Der Einsatz eines DNS-Systems in einem Netz vom Typ IPv6 ist in RFC 1886 der IETF mit dem Titel « DNS Extensions to Support IP Version 6 » beschrieben.
• Bei diesen Adressen kann es sich um Adressen unterschiedlicher Ebenen handeln. So existieren entsprechend der Beschreibung in RFC 2373 der IETF mit dem Titel « IP Version 6 Adressing Architecture » verschiedene Adressentypen, die auf der Basis eines Präfixes unterschieden werden. Somit gibt es Adressen mit einem globalen Wert und Adressen mit einem lokalen Wert, insbesondere lokal für einen bestimmten Standort. Wenn sich der Absender und der Empfänger des Datenflusses im gleichen Adressraum (einem Standort) befinden, sollte die lokale Adresse für diesen Adressraum verwendet werden. Dieser Typ einer für einen Standort lokalen Adresse wird im Folgenden auch als Standortadresse bezeichnet.
• Im anderen Fall muss eine globale Adresse verwendet werden, ansonsten kann der Datenfluss nicht korrekt an den Empfänger weitergeleitet werden.
• Wenn die globale Adresse systematisch verwendet wird, werden die Datenflüsse korrekt weitergeleitet, die Nutzung des Netzes ist jedoch nicht optimal. Außerdem kann keine Gewähr dafür übernommen werden, dass die Datenflüsse den Standort nicht verlassen.
• Es kann zudem Adressen unterschiedlicher Art geben, wie beispielsweise eine IPv6-Adresse und eine so genannte « 6to4 »-Adresse entsprechend der Definition in RFC 3056 der IETF (Internet Engineering Task Force) mit dem Titel « Connection of IPv6 Domgins via: IPv4 Clouds ».
• Dieser Mechanismus ist einer der Mechanismen, die die schrittweise Umstellung eines IPv4-Netzes auf ein IPv6-konformes Netz ermöglichen.
• Der « 6to4 » Mechanismus ermöglicht reinen IPv6-Netzelementen, über reine IPv4-Netzelemente mit anderen IPv6-Netzelementen zu kommunizieren. Zu diesem Zweck wurde ein besonderer Adresstyp definiert, die so genannten « 6T04-Adressen ». Die Adressen dieses Typs sind für die Netzelemente dadurch erkennbar, dass sie mit dem Präfix « 2002 » beginnen: Auf diese Weise ist ein Netzelement am Rand eines IPv6-Standorts beim Empfang eines Pakets mit einer solchen Adresse in der Lage, es in ein IPv4-Paket zu verkapseln, um es an seinen Empfänger weiterzuleiten.
• Die Verwendung einer falschen Adresse könnte zur Folge haben, dass ein Netzelement, das nur mit IPv4 kompatibel ist, eine IPv6-Adresse empfängt, oder dass der Adressraum auf inakzeptable Weise eingeschränkt wird. Auf diese Weise kann der Datenfluss nicht weitergeleitet werden.
• In diesen beiden Fällen ist der gleiche Name mehreren Adressen zugeordnet. Der Domainnamenserver übermittelt daher als Antwort auf eine Anfrage sämtliche Adressen und das Absender-Netzelement dieser Anfrage verwendet willkürlich eine beliebige dieser Adressen.
• Im ersten Fall ist die Verwendung einer ungeeigneten Adresse jedoch vom Gesichtspunkt des Netzes her nicht optimal.
• Im zweiten Fall kann die Verwendung einer nicht geeigneten Adresse zudem zur Folge haben, dass keine korrekte Adressierung des Netzelements, das man erreichen will, möglich ist.
• Es existieren Lösungen, die darin bestehen, die Adressen zu sortieren oder unter den verschiedenen Adressen in Abhängigkeit von bestimmten Kriterien eine Auswahl zu treffen, diese Lösungen bestehen jedoch darin, eine Auswahl oder eine Sortierung auf der Ebene der Anwendungen vorzunehmen. Solche Lösungen werden beispielsweise im Dokument « draft-ietf-ipngw-default-addr-select-05.txt » vom 4. Juni 2001 und in den von dem Dokument « draft-ietfngtrans-6to4-03.txt » ausgelösten Diskussionen erörtert.
• Eine solche Lösung überlastet jedoch die Anwendungen, und wenn ihnen zuviel Freiheit gelassen wird, kann dies zu einem Fehlverhalten des gesamten Kommunikationsnetzes führen. Außerdem kann eine Anwendung keinen ausreichenden Überblick über das Netz haben, um die Auswahl der optimalen Adresse zu ermöglichen. Schließlich ermöglicht eine solche Lösung nicht die Umsetzung einer einheitlichen Politik zur Netzverwaltung.
• Das Ziel der Erfindung besteht darin, diese Nachteile nach dem gegenwärtigen Stand der Technik zu beseitigen, indem das Absender-Netzelement eines Datenflusses in die Lage versetzt wird, eine effiziente und optimale Adresse zu verwenden.
• Zu diesem Zweck hat die Erfindung einen Domainnamenserver zum Gegenstand, der einem Datennetz zugeordnet ist und Folgendes umfasst:
• • Vorrichtungen zum Empfang von Anfragen, die einen Domainnamen beinhalten und
• • Vorrichtungen zur Rücksendung der Anfrage an den Absender, wobei eine Antwort eine oder mehrere dem Domainnamen zugeordnete Adressen beinhaltet.
• Gemäß der Erfindung werden diese Adressen von dem Domainnamenserver innerhalb der Antwort zumindest in Abhängigkeit vom Inhalt der Anfrage sortiert, wie in Anspruch 1 und 2 definiert.
• Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung wird die Sortierung zumindest in Abhängigkeit vom Inhalt der Anfrage durchgeführt.
• Die Sortierung kann außerdem in Abhängigkeit von der Netztopologie erfolgen, wobei die nächst gelegene lokale Adresse, die die Möglichkeit bietet, sowohl den genannten Absender der Anfrage als auch das dem Domainnamen entsprechende Netzelement zu adressieren, als erstes eingefügt wird.
• Die Sortierung kann auch dergestalt durchgeführt werden, dass im Fall der Anwesenheit einer IPv4-Cloud zwischen dem Absender der Anfrage und dem diesem Domainnamen entsprechenden Netzelement als Erstes eine Adresse vom Typ « 6to4 » eingefügt wird.
• Die Erfindung und ihre Vorteile werden anhand der folgenden Beschreibung in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen deutlich.
• 1 stellt eine erste Ausführungsvariante der Erfindung dar.
• 2 ist eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung.
• 1 stellt ein Netz dar, das aus zwei Standorten S und S' besteht. Der Standort S umfasst die Netzelemente R₁, R₂ und R₃ und der Standort S' umfasst ein Netzelement R₄.
• Wie zuvor erläutert, gibt es verschiedene IPv6-Adresstypen, die man anhand ihrer Präfixe voneinander unterscheidet.
• Zu diesen Adresstypen gehören die lokalen Adressen des Standortes (Site-local adress) oder Standortadressen sowie die globalen Adressen.
• Man erkennt eine lokale Adresse des Standorts daran, dass sie die Form « FEC0::/10 » aufweist, was bedeutet, dass die ersten 10 Bit den Wert FEC0 haben und die 118 folgenden den eigentlichen Adressraum darstellen. In gleicher Weise erkennt man eine lokale Verbindungsadresse daran, dass sie die Form « FE80::/80 » aufweist.
• Infolgedessen kann das Netzelement R₄ beispielsweise über eine globale Adresse a_g und eine lokale Standortadresse a_s verfügen. Diese globale Adresse a_g kann gemäß RFC 2374 mit dem Titel « An IPv6 Aggregatable Global Unicast Address » definiert werden. Sie ermöglicht dem Netzelement R₄, mit Netzelementen zu kommunizieren, die sich an anderen Standorten befinden, beispielsweise mit dem Netzelement R₁, das sich am Standort S befindet.
• Man geht davon aus, dass das Netzelement R₁ einen Datenfluss an das Netzelement R₄ übertragen möchte.
• Zu diesem Zweck richtet es eine Anfrage R an den Domainnamenserver D, die den symbolischen Namen oder Domainnamen des Netzelements R₄ beinhaltet.
• Gemäß der Erfindung ist der Domainnamenserver D in der Lage, die verschiedenen Adressen des gesuchten Netzelements in der Antwort an den Absender der Anfrage R zu sortieren.
• Zu diesem Zweck kann er die in dieser Anfrage R enthaltenen Informationen nutzen. Unter diesen Informationen findet man insbesondere die Quelladresse der Anfrage, d.h. die Adresse des Netzelements R₁. In Kenntnis der Adressen der Netzelemente R₁ und R₄ sowie der Netztopologie kann der Domainnamenserver festlegen, welcher Adresstyp verwendet werden muss. Im vorliegenden Beispiel kann er ermitteln, dass sich die Netzelemente R₁ und R₄ nicht am gleichen Standort befinden und dass die lokale Adresse daher nicht verwendet werden kann.
• Nach Abstraktion der anderen möglichen Adressen sortiert der Server D daher die Adressen in der Antwort R', die er an das Netzelement R₁ übermittelt, in der Reihenfolge a_g, a_s.
• Beim Empfang dieser Antwort R' kann das Netzelement R₁ ermitteln, welche Adresse verwendet werden soll, indem es die erste in der Reihenfolge auswählt, d.h. die Adresse a_g. Es kann dann die Adresse a_g verwenden, um sie als Zieladresse in die Datenflusspakete F einzufügen, die es an das Netzelement R₄ übermittelt.
• Ohne diese vom Domainnamenserver D durchgeführte Sortierung hätte das Netzelement R₁ keine Möglichkeit zu ermitteln, welche Adresse es verwenden soll. Es hätte dann vielleicht die lokale Adresse a_L verwendet, was zur Folge gehabt hätte, dass der Datenfluss F nicht übermittelt werden kann.
• Anders ausgedrückt erfolgt die vom Domainnamenserver D durchgeführte Sortierung in Abhängigkeit von der Anfrage: Wenn es sich bei der Quelladresse der Anfrage um eine lokale Adresse handelt, und wenn der angeforderte Namen über eine lokale Adresse verfügt, wird diese lokale Adresse zuerst verwendet.
• Allgemeiner ausgedrückt besteht sie darin, an erster Stelle die nächstgelegene lokale Adresse einzufügen, die die Möglichkeit bietet gleichzeitig den Absender (hier das Netzelement R₁) der Anfrage R und das Netzelement zu adressieren, das dem gesuchten Domainnamen entspricht (hier das Netzelement R₄).
• Wenn das Netzelement R₁ einen Datenfluss an das Netzelement R₄ übertragen möchte, würde der Domainnamenserver seine lokale Standortadresse (sofern vorhanden) als erstes zurücksenden, damit das Netzelement R₁ diese für seine Kommunikation mit R₃ verwendet.
• 2 stellt eine zweite Ausführungsvariante der Erfindung im Rahmen eines heterogenen Netzes dar, das aus IPv4-Netzelementen und IPv6- oder IPv4/IPv6-Netzelementen besteht.
• Es existieren unterschiedliche Mechanismen. In diesem Beispiel wird der 6to4-Mechanismus eingesetzt. Die Erfindung kann jedoch ebenso bei anderen Mechanismen eingesetzt werden, sobald unterschiedliche Adressen erforderlich sind.
• In diesem Beispiel besteht ein Datennetz aus zwei Domains N_A und N_B, die durch eine Cloud N₄ voneinander getrennt sind, die nur aus IPv4-Netzelementen besteht. Dieses Beispiel stellt den klassischen Fall von zwei Standorten dar, die auf die IPv6-Technologie umgestellt haben und die über ein Drittnetz miteinander verbunden sind, das von einem Telekommunikationsanbieter zur Verfügung gestellt wird und noch nicht umgestellt wurde, und somit weiterhin nur mit IPv4-Protokollen kompatibel ist.
• Bei den Netzelementen A und B handelt es sich um Router, die die Cloud N₄ mit den Domains N_A bzw. N_B verbinden.
• In den beiden Domains N_A und N_B gibt es einen Domainnamenserver DA bzw. DB oder DNS. Man geht davon aus, dass die beiden Server DA und DB auf geeignete Weise konfiguriert sind und gegenseitig über ihre richtige Adresse verfügen.
• Zuerst sendet das Absender-Netzelement X, das einen Datenfluss an ein Empfänger-Netzelement Y übertragen will, das sich in der Domain N_B befindet, eine Anfrage R an den Domainnamenserver DA, der der Domain N_A zugeordnet ist. Diese Anfrage R enthält den symbolischen Namen des Empfängers Y, und sie enthält eine Quelladresse, d.h. eine Adresse des Absenders X.
• Beim Empfang dieser Anfrage R stellt der Server DA fest, ob er über eine Zuordnung zwischen dem symbolischen Namen, der in der Anfrage enthalten ist, und einer Adresse verfügt. Da sich der Empfänger Y außerhalb der Domain N_A befindet, die von dem Server DA « gesteuert » wird, ist diese Zuordnung nicht in den Tabellen oder in der Datenbank des Servers DA aufgeführt. Entsprechend einer rekursiven Konfiguration überträgt er die Anfrage an den Domainnamenserver DB der Domain N_B.
• Da der Empfänger Y und der Server DB zur gleichen Domain N_B gehören, verfügt Letzterer über die Informationen in Bezug auf den Empfänger Y und über die Zuordnung zwischen seinem (symbolischen) Domainnamen und seinen Adressen. In diesem Beispiel besitzt der Empfänger Y mindestens zwei Adressen:
• • Eine Adresse a_v6 entsprechend dem Protokoll IPv6, die dem Netzelement Y ermöglicht, mit den anderen Netzelementen des Domainnetzes Y oder mit Netzelementen anderer IPv6-Domains (nicht abgebildet) zu kommunizieren.
• • Eine Adresse a_6to4 gemäß der bereits angesprochenen « 6to4 »-Technologie, die die Kommunikation von zwei IPv6-Netzelementen über eine IPv4-Cloud ermöglicht.
• Gemäß der Erfindung sortiert der Domainnamenserver DB die beiden (oder mehr) Adressen, die dem symbolischen Namen des gesuchten Netzelements Y entsprechen.
• Die Sortierung kann in Abhängigkeit vom Inhalt der vom Domainnamenserver DA übertragenen Anfrage erfolgen. Diese Anfrage enthält nämlich die Adresse des Absenders (dem Domainnamenserver DA), was dem Domainnamenserver DB die Möglichkeit bietet zu ermitteln, dass die « 6to4 »-Technologie eingesetzt werden muss, da es sich bei der Quelladresse um eine Adresse vom Typ « 6to4 » handelt.
• Er kann also feststellen, dass es sich bei der passenden Adresse um die Adresse a_6to4 des Empfängers Y handelt und kann daher die verschiedenen Adressen sortieren, indem er die am besten geeignete Adresse a_6to4 (« 6_to4 »-Adresse des Empfängers Y) an die erste Stelle setzt, und diese sortierten Adressen in eine Antwort R' einfügen.
• Diese Antwort wird an den Domainnamenserver DA gesandt, der nun in der Lage ist, auf die Anfrage des Absenders X zu antworten.
• Gemäß der Erfindung ist dieser Absender in der Lage, die Reihenfolge der in der Antwort R' enthaltenen Adressen zu interpretieren. Diese Interpretation kann darin bestehen, einfach die erste, in der Antwort aufgeführte Adresse zu verwenden. Bei dieser ersten Adresse handelt es sich um die Adresse a_6to4, die mit dem Mechanismus « 6to4 » kompatibel ist.
• Das Absender-Netzelement X kann dann die Adresse a_6to4 verwenden, um den Datenfluss an das Empfänger-Netzelement Y zu adressieren. Dieser Datenfluss F durchläuft die Netzelemente A und B sowie die Cloud N₄, wobei er korrekt weitergeleitet wird.
• Anders ausgedrückt erfolgt die vom Domainnamenserver DB durchgeführte Sortierung so, dass im Fall der Anwesenheit einer IPv4-Cloud (hier N₄) zwischen dem Absender der Anfrage (hier X) und dem dem in der Anfrage enthaltenen Domainnamen entsprechenden Netzelement (hier Y) an erster Stelle eine Adresse vom Typ « 6to4 » eingefügt ist (hier a_6to4).
• Dank dieser vom Domainnamenserver DB durchgeführten Sortierung ist das Absender-Netzelement X in der Lage, die zu verwendende Adresse a_6to4 zu ermitteln.

Claims (2)

1. Vorrichtung für ein Datennetz, das die Protokollschicht IPv6 verwendet, wobei die genannte Vorrichtung Mittel zur Adressensortierung umfasst, die mehrere, einem zweiten Netzelement zugeordnete Adressen in Abhängigkeit von der IPv6-Adresse eines ersten Netzelements sortieren, wobei das zweite Netzelement die IPv6-Adressierung unterstützt und einem Domainnamen entspricht, wobei die genannten Mittel zur Sortierung in der Lage sind, die Sortierung in Abhängigkeit von der Topologie des Netzes auszuführen, so dass, wenn es sich bei der IPv6-Adresse des ersten Netzelements um eine lokale Adresse handelt, die zu einem Adressraum gehört, und die dem zweiten Netzelement zugeordneten Adressen mindestens eine globale IPv6-Adresse und eine lokale, zum gleichen Adressraum gehörend, IPv6-Adresse umfassen, die dem zweiten Netzelement zugeordnete, nächstgelegene lokale IPv6-Adresse in dem genannten Adressraum an die erste Stelle gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Vorrichtung in Form eines Domainnamenservers DNS konfiguriert ist, der dem genannten Datennetz zugeordnet ist, wobei der genannte Domainnamenserver Mittel zum Empfang von Anfragen (R) umfasst, die in der Lage sind, eine Anfrage zu empfangen, die den genannten Domainnamen und die genannte IPv6-Adresse des ersten Netzelements enthält, sowie Mittel zur Rücksendung an den Absender der genannten Anfrage eine Antwort, die eine oder mehrere dem genannten zweiten Netzelement zugeordnete Adressen entsprechend dem genannten Domainnamen enthält, sowie dadurch, dass wenn die genannte Antwort mehrere Adressen enthält, die genannten Adressen von den genannten Sortierungsmitteln des Domainnamenservers innerhalb der genannten Antwort sortiert sind, und zwar zumindest in Abhängigkeit von der genannten IPv6-Adresse des ersten Netzelements, die in der genannten Anfrage enthalten ist.
2. Vorrichtung für ein Datennetz, das die Protokollschicht IPv6 verwendet, wobei die genannte Vorrichtung Mittel zur Adressensortierung umfasst, die mehrere, einem zweiten Netzelement zugeordnete Adressen in Abhängigkeit von der IPv6-Adresse eines ersten Netzelements sortieren, wobei das zweite Netzelement die IPv6-Adressierung unterstützt und einem Domainnamen entspricht, wobei die genannten Mittel zur Sortierung in der Lage sind, die Sortierung dergestalt auszuführen, so dass, wenn es sich bei der IPv6-Adresse des ersten Netzelements um eine Adresse vom Typ « 6to4 »handelt, die mit dem Präfix « 2002 » beginnt, und die dem zweiten Netzelement zugeordneten Adressen mindestens eine Adresse vom Typ « 6to4 » umfassen, die mit dem Präfix « 2002 » beginnt, eine Adresse vorn Typ « 6to4 », die mit dem Präfix « 2002 » beginnt, an die erste Stelle gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Vorrichtung in Form eines Domainnamenservers DNS konfiguriert ist, der dem genannten Datennetz zugeordnet ist, wobei der genannte Domainnamenserver Mittel zum Empfang von Anfragen (R) umfasst, die in der Lage sind, eine Anfrage zu empfangen, die den genannten Domainnamen und die genannte IPv6-Adresse des ersten Netzelements enthält, sowie Mittel zur Rücksendung eine Antwort an den Absender der genannten Anfrage, wobei die genannte Antwort eine oder mehrere dem genannten zweiten Netzelement zugeordnete Adressen entsprechend dem genannten Domainnamen enthält, sowie dadurch, dass wenn die genannte Antwort mehrere Adressen enthält, die genannten Adressen von den genannten Sortierungsmitteln des Domainnamenservers innerhalb der genannten Antwort sortiert sind, und zwar zumindest in Abhängigkeit von der genannten IPv6-Adresse des ersten Netzelements, die in der genannten Anfrage enthalten ist.