JP6487870B2 - 名前解決装置、名前解決方法及び名前解決プログラム - Google Patents
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Description
このような状況において、集中配備されたデータセンタなどによりサービスを提供する従来のクラウドコンピューティング環境では、トラフィック負荷の増大が問題となる。そこで、多数のクライアント端末が配備される現場の近くに分散配備されたエッジサーバで処理を行い、トラフィック及びクライアント端末への応答時間を削減させるコンピューティング技術として、モバイルエッジコンピューティングが提案されている。
手法2は、エッジサーバ側にローカルDNSサーバを配置し、クライアント端末にAPN(Access Point Name)を事前設定してローカルDNSサーバを指定することにより、エッジサーバのIPアドレスを宛先としてDNS名前解決させ、エッジサーバにルーティングする手法である。
手法3は、既設のDNSサーバを利用して、エッジサーバのIPアドレスを宛先としてDNS名前解決させ、エッジサーバにルーティングする手法である。
ここで、ユーザの利便性を考慮すると、クライアント端末に専用アプリケーション又は事前設定が不要な手法3が最も有効な手法と言える。
特許文献2では、検索キー(例えば、送信元のIPアドレス)の値から検索対象(例えば、接続するエッジサーバのIPアドレス)を探索する検索テーブル(ハッシュテーブル)を作成し、検索回数を削減する装置が提案されている。
特許文献1の手法では、1台のDNSサーバに、送信元情報データベース及びDNS応答用データベースを保有することで、DNSサーバへの問合せ回数を1回に抑制できるが、2つのデータベースに対して検索を行うため、応答の高速性に課題があった。
特許文献2の手法では、検索テーブルの作成によってDNSレコードの検索回数を削減できるものの、検索テーブル作成のためのメモリ使用量は、DNSレコード数が増加するに従って増大していた。さらに、DNSサーバが管理するサービス(ドメイン)数との積のメモリ使用量が必要となるため、エッジサーバの数が制限されるなど、スケーラビリティに課題があった。
図1は、本実施形態に係る名前解決装置1を含むシステム100の全体構成を示す図である。
システム100は、名前解決装置1と、複数のクライアント2と、複数のエッジサーバ3と、クラウドサーバ4と、ルートネームサーバ5とを備え、これらの装置は、所定のネットワークを介して互いに接続されている。
クライアント2は、クラウドサーバ4が提供するサービスを利用するデバイスであり、例えば、PC、スマートフォン又はセンサなど、種々のM2M(Machine to Machine)デバイスであってよい。
エッジサーバ3は、クライアント2に対してクラウドサーバ4に代わりサービスを提供するサーバであり、クライアント2が配備される現場付近に分散配備される。
クラウドサーバ4は、クライアント2に対してサービスを提供するサーバであり、データセンタなどに集中配備される。
ルートネームサーバ5は、インターネットで利用されるDNSにおいて、ツリー構造の起点となるサーバである。
名前解決装置1は、プラグインソフトウェアにより実装されるプラグイン機能部10と、標準DNS機能部20と、通信制御部30とを備える。
プラグイン機能部10は、クエリ受信部11と、送信元変換部12と、クエリ処理部13と、レスポンス送信部14とを備える。
標準DNS機能部20は、BINDなどのオープンソースとして公開されているバイナリファイルにより実装される名前解決処理部21と、設定ファイル群22(named.confファイル、ゾーンファイル、root.hintファイル)とを備える。
例えば、送信元変換部12は、「12.0.0.11」という送信元IPアドレスを、ホスト名として取り扱うことのできる「12−0−0−11」という送信元情報に変換する。また、送信元変換部12は、名前解決装置1とクライアント2とが同一のネットワークドメインで使用される場合には、例えば「192.168.0.1/24」という送信元IPアドレスを、ホスト部のみの「1」という送信元情報に変換してもよい。
クエリ処理部13は、DNSメッセージの一部を変換して、標準DNS機能部20にDNSメッセージ(Aレコードリクエスト又は再帰問合せレスポンス)を送信する。また、クエリ処理部13は、標準DNS機能部20から受け取ったDNSメッセージ(Aレコードレスポンス、再帰問合せリクエスト)を一部変換して、外部装置への送信内容(応答IPアドレス又は再帰問合せリクエスト)を、レスポンス送信部14に通知する。
ゾーンファイル221は、あるドメイン(例えば、「abc.com」)における送信元情報及びホスト名と、エッジサーバ3の応答IPアドレスとの対応関係を示すAレコードを含む。
また、ゾーンファイル内の最後のAレコード「*.(ホスト名) IN A (クラウドサーバに相当する応答IPアドレス)」は、ゾーンファイル221に適切なエッジサーバ3の登録がない場合に、クラウドサーバ4のIPアドレスを応答するための記述である。
IPv6の場合は、Aレコードの代わりに、AAAAレコードが記述され、IPv4の場合と同様に、送信元情報及びホスト名と、エッジサーバ3の応答IPアドレスとの対応関係が示される。
第1パターンは、クライアントから受信したDNSクエリのFQDNに対して、対象ドメインのゾーンファイル221が標準DNS機能部20に存在する場合の処理である。
ここで、ゾーンファイル221に対象のホスト名がない場合、例えば、送信元IPアドレスが「12.0.0.14」であり、リクエストされたホスト名が「12−0−0−14.www」の場合、「*.www」のAレコードに該当するので、名前解決処理部21は、クラウドサーバのIPアドレス(例えば、「10.0.0.11」)を名前解決する。
クエリ受信部11が受信するDNSクエリ(1)は、送信元IPアドレス、送信先IPアドレス、送信先ポート番号及びFQDNを含む。
ここで、ポート番号は、プラグイン機能部10及び標準DNS機能部20のそれぞれにおいて、DNSメッセージを受信する際に衝突が発生しないように別々に設定される。具体的には、名前解決装置1がDNSメッセージを受信するポート番号である53番がプラグイン機能部10に割り当てられ、未使用の特定ポート(例えば、10053番)が標準DNS機能部20に割り当てられる。
なお、ポート番号には、クエリ処理部13がAレコードリクエストを送信した際に使用した送信元ポート番号が設定される。
第2パターンは、クライアントから受信したDNSクエリのFQDNに対して、対象ドメインのゾーンファイル221が標準DNS機能部20に存在しない場合(図5のステップS6で判定がNOの場合)の処理である。
ステップS6において、標準DNS機能部20(名前解決処理部21)は、受信したAレコードリクエスト内のFQDNに対応するドメインのゾーンファイル221が存在するか否かを判定する。本処理の第2パターンでは、この判定がNOとなり、処理はステップS11に進む。
ここで、再帰問合せクエリの送信先IPアドレスはルートネームサーバ5のものであるが、特定のIPアドレス及びポート番号の組合せであることから、名前解決装置1の外部へは送信されず、プラグイン機能部10が受け取る。
クエリ受信部11が受信するDNSクエリ(1)及びAレコードリクエスト(2)は、第1パターン(図6)と比べてFQDNが異なっている。
さらに、名前解決装置1は、標準DNS機能部20内のゾーンファイル221に対して検索を行うことにより検索テーブル(ハッシュテーブル)を新たに作成する必要がないので、メモリ使用量を削減できる。
したがって、名前解決装置1は、送信元に応じて名前解決の応答を変更する場合に、高速、かつ、メモリ使用量を低減できる。
このとき、名前解決装置1は、再帰問合せにおける送信先IPアドレス及びポート番号の組合せを参照してルートネームサーバ5を宛先とするDNSメッセージをプラグイン機能部10で中継できる。したがって、名前解決装置1は、名前解決処理部21を改変することなくFQDNを適切に変換して再帰問合せに対応できる。
2 クライアント
3 エッジサーバ
4 クラウドサーバ
5 ルートネームサーバ
10 プラグイン機能部
11 クエリ受信部
12 送信元変換部
13 クエリ処理部
14 レスポンス送信部
20 標準DNS機能部
21 名前解決処理部
22 設定ファイル群
30 通信制御部
100 システム
221 ゾーンファイル
222 named.confファイル
223 root.hintファイル
Claims (7)
- DNSクエリを受信するクエリ受信部と、
前記DNSクエリに含まれる送信元のアドレスを、当該送信元を示す文字列である送信元情報に変換する送信元変換部と、
前記DNSクエリに含まれるFQDNにおけるホスト名を前記送信元情報に基づいて一意に変換し、変換後のホスト名を名前解決するためのリクエストを所定のDNS機能部へ送信した後、当該リクエストに対する回答を前記DNS機能部から受信し、当該回答に基づいて前記DNSクエリに対する応答項目を生成するクエリ処理部と、
前記応答項目に基づいてDNSレスポンスを送信するレスポンス送信部と、を備える名前解決装置。 - 前記リクエストに対する回答は、当該リクエストにおける前記変換後のホスト名とIPアドレスとが対応付けられたゾーンファイルに基づいて生成される請求項1に記載の名前解決装置。
- 前記クエリ処理部は、前記リクエストに対して、外部のネームサーバへの再帰問合せクエリを受信した場合、当該再帰問合せクエリにおけるFQDNを変換前の文字列に復元して前記ネームサーバへ送信した後、当該ネームサーバから受信した回答に基づいて、前記再帰問合せクエリに対する回答を前記DNS機能部へ送信する請求項1又は請求項2に記載の名前解決装置。
- 前記再帰問合せクエリの送信先として前記ネームサーバのアドレスと組合せて設定されるポート番号に基づいて、前記DNS機能部から送信される再帰問合せクエリを前記クエリ処理部に、前記レスポンス送信部から送信される再帰問合せクエリを前記ネームサーバに送信する通信制御部を備える請求項3に記載の名前解決装置。
- 前記クエリ処理部は、前記再帰問合せクエリに対する回答において、FQDNのホスト名をワイルドカードで拡張して前記DNS機能部にキャッシュさせる請求項4に記載の名前解決装置。
- DNSクエリを受信するクエリ受信ステップと、
前記DNSクエリに含まれる送信元のアドレスを、当該送信元を示す文字列である送信元情報に変換する送信元変換ステップと、
前記DNSクエリに含まれるFQDNにおけるホスト名を前記送信元情報に基づいて一意に変換し、変換後のホスト名を名前解決するためのリクエストを所定のDNS機能部へ送信した後、当該リクエストに対する回答を前記DNS機能部から受信し、当該回答に基づいて前記DNSクエリに対する応答項目を生成するクエリ処理ステップと、
前記応答項目に基づいてDNSレスポンスを送信するレスポンス送信ステップと、をコンピュータが実行する名前解決方法。 - DNSクエリを受信するクエリ受信ステップと、
前記DNSクエリに含まれる送信元のアドレスを、当該送信元を示す文字列である送信元情報に変換する送信元変換ステップと、
前記DNSクエリに含まれるFQDNにおけるホスト名を前記送信元情報に基づいて一意に変換し、変換後のホスト名を名前解決するためのリクエストを所定のDNS機能部へ送信した後、当該リクエストに対する回答を前記DNS機能部から受信し、当該回答に基づいて前記DNSクエリに対する応答項目を生成するクエリ処理ステップと、
前記応答項目に基づいてDNSレスポンスを送信するレスポンス送信ステップと、をコンピュータに実行させるための名前解決プログラム。
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