TWI758179B

TWI758179B - 依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法

Info

Publication number: TWI758179B
Application number: TW110116534A
Authority: TW
Inventors: 甘孟勳
Original assignee: 華南商業銀行股份有限公司
Priority date: 2021-05-07
Filing date: 2021-05-07
Publication date: 2022-03-11
Also published as: TW202245445A

Abstract

一種依據回應時間選擇網域名稱系統（DNS）服務之客戶端連線方法，適用於網域名稱系統之客戶端。客戶端之通訊模組連接多個名稱伺服器。所述方法包括：客戶端之處理模組取得名稱伺服器之數量，處理模組控制通訊模組依據名稱伺服器之數量向每一名稱伺服器發送封包，通訊模組接收這些名稱伺服器中的至少一者依據封包產生的至少一回應訊息，處理模組依據至少一回應訊息計算至少一回應時間，處理模組依據至少一回應時間設定這些名稱伺服器的訪問順序，以及處理模組至少依據訪問順序控制通訊模組選擇這些名稱伺服器中的一者執行服務程序。

Description

依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法

本發明係關於網域名稱系統，特別是一種依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法。

網域名稱系統（Domain Name System，DNS）為網際網路上的必備服務，而大部分的企業均有架設DNS伺服器的需求與必要，其中適用於AIX或Linux等作業系統的BIND（Berkeley Internet Name Domain）為目前市面上常用的DNS服務程式。由於企業或金融機構對於DNS服務都具有高頻率的使用度，所以DNS服務程式可適應性地自動進行調整著實有其必要。

然而，現有的DNS服務程式如BIND容易訪問到無效或緩慢的名稱伺服器，導致客戶端付出時間進行無效的等待。若DNS 伺服器端回應DNS客戶端之時間過長，將使得客戶端執行DNS服務程式的資源耗盡。即使現有的DNS服務具有超時設定的機制，仍無法改善上述的問題。此外，現有的DNS服務程式如BIND也不具備任何監控功能，所以無法將當前DNS伺服器端的狀態即時通知給DNS客戶端的系統管理員，導致整體服務效能的降低。

有鑑於此，本發明提出一種依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法，透過偵測名稱伺服器的回應時間，動態調整客戶端訪問名稱伺服器的順序，故可減少客戶端不必要的等待時間。本發明更針對現有的網域名稱系統服務程式增加監控機制，因此可減少由於等待伺服器端回應而降低的系統效能。此外，本發明提出的網域名稱系統服務之客戶端連線方法可針對每一個名稱伺服器是否即時回應而動態地標記，因此可提升客戶端執行網域名稱系統服務時的整體效能。

依據本發明一實施例提出的一種依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法，適用於網域名稱系統之一客戶端，其中該客戶端具有彼此電性連接的一處理模組及一通訊模組，該通訊模組用以通訊連接具有多個名稱伺服器的一伺服器端，所述依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法包括：以該處理模組取得該些名稱伺服器之數量；以該處理模組控制該通訊模組依據該些名稱伺服器之數量向每一該些名稱伺服器發送一封包；以該通訊模組接收該些名稱伺服器中的至少一者依據該封包產生的至少一回應訊息；以該處理模組依據該至少一回應訊息計算至少一回應時間；以該處理模組依據該至少一回應時間設定該些名稱伺服器的一訪問順序；以及以該處理模組至少依據該訪問順序控制該通訊模組選擇該些名稱伺服器中的一者執行一服務程序。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

金融機構或企業中經常被採用的AIX/Linux系統可透過客戶端電腦運行的BIND（Berkeley Internet Name Domain）軟體連線至網域名稱系統（Domain Name Server，DNS）伺服器，藉此實現DNS客戶端及伺服器端之服務功能。

請參考圖1。圖1繪示依據本發明一實施例的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法所適用的系統架構圖。

本發明一實施例敘述的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法，適用於網域名稱系統100之客戶端10，其中客戶端10具有彼此電性連接的處理模組12及通訊模組14。通訊模組14用以通訊連接伺服器端30，伺服器端30具有多個名稱伺服器（name server）32、34及36。本發明並不限制伺服器端30中的名稱伺服器之數量。

客戶端10例如為運行AIX系統或Linux作業系統的電腦。本發明對於客戶端10的硬體類型不予限制。在一實施例中，客戶端10的處理模組12可運行BIND軟體，藉此透過通訊模組14發送封包至伺服器端30，或接收來自伺服器端30的回應訊息。

請參考圖2，其繪示本發明一實施例的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法的流程圖。整體而言，在本實施例中，處理模組12執行預先配置好的腳本檔（script file）以實現圖2繪示的各個步驟。

請參考步驟S1，處理模組12取得伺服器端30之名稱伺服器32、34及36之數量。本步驟S1係客戶端10判斷當前可供連線的伺服器數量。以圖1繪示的範例而言，所述的伺服器數量為3。處理模組12可讀取etc目錄底下的設定檔resolv.conf，並透過撰寫在腳本檔中的指令查找此檔案中「nameserver」此一關鍵字的數量，從而取得伺服器數量。

請參考步驟S2，處理模組12控制通訊模組14依據名稱伺服器之數量向每一名稱伺服器發送封包。具體來說，處理模組12執行撰寫在腳本檔中的ping指令及dig指令以同時發送多個測試封包至每一名稱伺服器32、34及36。

請參考步驟S3，通訊模組14接收名稱伺服器32、34及36中的至少一者依據封包產生的至少一回應訊息。詳言之，通訊模組14在步驟S2同時對每一個名稱伺服器32、34及36發送測試封包，然而並非每一個名稱伺服器32、34及36在收到測試封包之後都會有所回應，只有正常運作的名稱伺服器32、34及36可根據通訊模組14發送過來的測試封包產生對應的回應訊息，並將此回應訊息回傳至客戶端10，客戶端10則透過通訊模組14接收到此回應訊息。以圖1的範例而言，通訊模組14最多可接收到3個回應訊息。若客戶端10未接收到任何回應訊息，則代表所有的名稱伺服器32、34及36目前皆無法正常運作，實務上，可等待一段時間後再重新執行本發明一實施例的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法。

請參考步驟S4，處理模組12依據回應訊息計算回應時間。詳言之，處理模組12執行撰寫在腳本檔中的time指令，藉此取得從發送測試封包到接收回應訊息之間的時間長度，該時間長度即所述的回應時間。

請參考步驟S5，處理模組12依據回應時間設定名稱伺服器32、34及36的訪問順序。

請參考圖3A。圖3A係繪示圖2中步驟S5的一種實施方式的細部流程圖。

請參考步驟S51，處理模組12由小到大排序回應時間。舉例來說，假設圖1繪示的三個名稱伺服器32、34及36的回應時間分別是8毫秒、3毫秒及4毫秒。則按回應時間遞增的排序結果為：名稱伺服器34（3毫秒）、名稱伺服器36（4毫秒）以及名稱伺服器32（8毫秒）。

請參考步驟S52，處理模組12依據排序結果設定每一回應時間對應的名稱伺服器的優先等級，其中回應時間中的最小者對應的名稱伺服器具有最高的優先等級。承前述範例，因此，名稱伺服器34具有最高的優先等級，名稱伺服器36的優先等級為次高，而名稱伺服器32具有最低的優先等級。

請參考圖2的步驟S6，處理模組12依據訪問順序控制通訊模組14選擇名稱伺服器中的一者執行服務程序。步驟S6的一種實施方式為：只選擇具有最高優先等級的名稱伺服器執行服務程序。承前述範例，由於在訪問順序中，名稱伺服器34具有最高的優先等級，因此客戶端接下來的所有DNS請求皆交由該名稱伺服器34處理，直到下一次執行本發明一實施例所述的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法。

在上述實施例中，處理模組12偵測各個名稱伺服器32、34及36的回應時間，再依據回應時間調整客戶端10優先訪問回應速度最快的名稱伺服器34，如此可避免客戶端10浪費時間等待回應時間較慢的名稱伺服器，從而提升客戶端10整體的執行效率。

請參考圖3B，圖3B係繪示圖2中步驟S5的另一種實施方式的細部流程圖。

請參考步驟S53，處理模組12計算回應時間的平均值。承前述範例，三個名稱伺服器32、34及36的回應時間的平均值為(3+4+8)/3=5毫秒。

請參考步驟S54，處理模組12將小於平均值的回應時間對應的名稱伺服器加入輪詢清單。承前述範例，可加入輪詢清單的名稱伺服器為名稱伺服器34（因為其回應時間3毫秒小於平均值5毫秒）以及名稱伺服器36（因為其回應時間4小於平均值5毫秒），未被加入至輪詢清單的名稱伺服器為名稱伺服器32（因為其回應時間8毫秒大於平均值5毫秒）。

請參考圖4。圖4係繪示圖2中步驟S6的細部流程圖。

請參考步驟S61，處理模組12判斷輪詢清單中的名稱伺服器數量是否大於1。所述的名稱伺服器伺服器數量為記載在輪詢清單中的伺服器的數量，承前述範例，名稱伺服器數量為2（名稱伺服器34及36）。

若步驟S61的判斷結果為「是」，則執行步驟S62。若步驟S61的判斷結果為「否」，則執行步驟S64。

當輪詢清單中的名稱伺服器數量大於1時，請參考步驟S62，處理模組12允許通訊模組14對輪詢清單中的每一名稱伺服器34及36發送另一封包。具體來說，處理模組12透過撰寫在腳本檔中的指令，設定option rotate這個參數。設定option rotate這個參數代表處理模組12可輪流使用輪詢清單中的所有名稱服務器34及36，而不只是使用記載在輪詢清單中的第一個名稱伺服器34（輪詢清單中的名稱伺服器的排序為這些名稱伺服器被加入輪詢清單的先後順序）。換言之，在啟動option rotate功能後，可減輕原本位於輪詢清單中的第一個名稱伺服器34的負載，讓處理模組12 的每個實例輪流使用輪詢清單中列舉的名稱伺服器34及36。

另一方面，若步驟S5採用如圖3A繪示的實施方式，則處理模組12只會將優先等級最高的名稱伺服器34加入輪詢清單，故輪詢清單中的名稱伺服器數量為1。當處理模組12在步驟S61判斷輪詢清單中的名稱伺服器數量等於1時，請參考步驟S64，因為只有一個可用的名稱伺服器，處理模組12禁止通訊模組14對輪詢清單中的名稱伺服器發送另一封包。具體來說，處理模組12移除option rotate這個參數設定。

在圖4的步驟S62完成後，或是步驟S64完成後，將繼續執行圖4的步驟S66。請參考步驟S66，處理模組12選擇輪詢清單中的名稱伺服器執行服務程序。承前述範例，若輪詢清單中具有兩個名稱伺服器34及36，則處理模組12將輪流使用這兩個名稱伺服器34及36提供客戶端10使用。換言之，客戶端10的第一個DNS請求將被送至名稱伺服器34、第二個DNS請求將被送至名稱伺服器36、第三個DNS請求將被送至名稱伺服器34、第四個DNS請求將被送至名稱伺服器34…依此類推。另一方面，若輪詢清單中只有一個名稱伺服器34，則客戶端10所有的DNS請求都將送至此名稱伺服器34。

請參考圖5，圖5係繪示依據本發明另一實施例的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法的流程圖。在圖5中，步驟S1~S5基本上與圖2相同，其差別在於：圖5所述的實施例在步驟S4之後及步驟S5之間更包括步驟S7，步驟S7為處理模組12更新名稱伺服器的標記設定。

請參考圖6，圖6係繪示圖5中步驟S7的細部流程圖。請參考步驟S71，處理模組12判斷對應於每一個名稱伺服器的回應時間是否大於等待時間。所述等待時間具有一預設值，例如100毫秒。然而，等待時間則可適應性地調整。圖6所繪示的流程可採用平行執行策略，且執行緒的數量與名稱伺服器32、34及36的伺服器數量相等。藉此，客戶端10實現對於伺服器端30所有名稱伺服器32、34及36的回應狀態檢查，並且可以在伺服器數量較大時節省整體運作時間。在另一實施例中，客戶端可採用串列執行策略，對每一個名稱伺服器32、34及36先後執行回應狀態檢查。

若步驟S71的判斷結果為「是」，則執行步驟S72。若步驟S71的判斷結果為「否」，則執行步驟S73。

在步驟S72及步驟S73中，處理模組12皆是取得每一個名稱伺服器32、34及36的標記設定。所取得的標記設定係前一次執行本發明一實施例的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法時被設定至各個名稱伺服器32、34及36。

在步驟S74~步驟S77中，處理模組12依據回應時間及前次的標記設定更新每一個名稱伺服器32、34及36本次的標記設定。

詳言之，請參考步驟S72，對於本次超過等待時間仍未收到其回應訊息的名稱伺服器，處理模組12在步驟S72中判斷該名稱伺服器是否已被標記（Mark Down），如果該名稱伺服器前次曾被標記，則執行步驟S74，處理模組12維持此名稱伺服器的標記設定（已標記）。另一方面，如果該名稱伺服器前次未被標記，則執行步驟S75，處理模組12設定標記至此名稱伺服器。因為根據步驟S71的判斷，該名稱伺服器目前為不可用的狀態

在一實施例中，所述的標記係處理模組12產生一記錄檔。此記錄檔用以記載名稱伺服器之識別號。識別號可以是名稱伺服器的虛擬編號、網際網路協定位址或MAC位址，本發明對於標記中記載之資料格式不予限制。在另一實施例中，處理模組12更控制通訊模組14發送記錄檔至一監控設備，從而讓外部的監控設備得以即時掌握目前有哪些無法使用的名稱伺服器。

請參考步驟S73，對於本次未超過等待時間便接收到其回應訊息的名稱伺服器，處理模組12在步驟S73中判斷該名稱伺服器是否已被標記，若該名稱伺服器先前曾被標記，則執行步驟S76，處理模組12取消此名稱伺服器之標記，因為根據步驟S71的判斷，該名稱伺服器已恢復為正常運作狀態。另一方面，如果該名稱伺服器先前未被標記，則處理模組12維持此名稱伺服器之標記設定（未標記）。

在上述步驟S74~S77執行完成後，處理模組12可依據當前未被標記的數量更新可用的伺服器數量。若處理模組12判斷名稱伺服器中未被標記的數量為0（即所有名稱伺服器皆被標記）時，處理模組12將產生一警示訊號，並控制通訊模組14發送警示訊號。在一實施例中，警示訊號為發送到系統管理員手機的推播或簡訊。在另一實施例中，警示訊號為發送給系統管理員的電子郵件。

請參考圖5的步驟S6，處理模組12依據訪問順序及標記設定控制通訊模組14選擇名稱伺服器中的一者執行服務程序。詳言之，處理模組12只會選擇未被標記且訪問順序的優先等級最高者執行服務程序。另一方面，對於已被設定標記的名稱伺服器，處理模組12禁止將客戶端的DNS請求發送到該名稱伺服器。

本發明在上述實施例中提出的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法將週期性地重複執行。舉例來說，在步驟S6的執行經過一段時間之後，將返回步驟S1，處理模組12重新取得所有名稱伺服器的回應時間。因此，在本次中被標記的名稱伺服器可能在下次檢查中被取消標記，且反之亦然。

綜上所述，本發明在上述實施例中提出的網域名稱系統服務之客戶端連線方法，基於載入到客戶端作業系統的腳本檔，改善並優化DNS客戶端的查詢效能。本發明可以根據每個名稱伺服器的回應時間調整其被訪問的順序。對於客戶端而言可以減少其不必要的等待時間，從而提升整體的執行效率。此外，本發明可以標記（Mark Down）不可用的名稱伺服器，並提供客戶端即時通知及監控的機制。本發明提出的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法可以被反覆執行，藉此確認當前的每一個名稱伺服器是否有回應。若某一個名稱伺服器不存在或故障，原本的DNS客戶端程式並不會知道此名稱伺服器不存在，進而導致發送無效的詢問，影響整體的詢問效能。而本發明提出的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法，係實現標記機制，使客戶端詢問的封包不再發送到不可用的名稱伺服器。此外，本發明提出的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法可產生一個記錄檔，用於讓監控設備，作為示警的條件。同一時間，本發明的網域名稱系統服務之客戶端連線方法可發出電子信件即時通知客戶端的系統管理員進行處理。本發明之另一優勢在於可定期偵測先前被標記的名稱伺服器是否已恢復，如果判斷該名稱伺服器已可使用，本發明將自動恢復DNS客戶端向此名稱伺服器端詢問的服務。

整體而言，本發明提出的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法，可動態地調整網域名稱系統服務中的設定參數，並對現有的網域名稱系統服務程式增加監控機制，因此可減少由於等待伺服器端回應而降低的系統效能。此外，本發明提出的網域名稱系統服務之客戶端連線方法可針對每一個名稱伺服器是否即時回應而動態地標記，因此可提升客戶端執行網域名稱服務時的整體效能。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

100:網域名稱系統 10:客戶端 12:處理模組 14:通訊模組 30:伺服器端 32、34、36:名稱伺服器 S1~S7:步驟 S51~S54:步驟 S61~S66:步驟 S71~S77:步驟

圖1繪示依據本發明一實施例的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法所適用的系統架構圖。圖2繪示依據本發明一實施例的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法的流程圖。圖3A係繪示圖2中步驟S5的一種實施方式的細部流程圖。圖3B係繪示圖2中步驟S5的另一種實施方式的細部流程圖。圖4係繪示圖2中步驟S6的細部流程圖。圖5係繪示依據本發明另一實施例的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法的流程圖。圖6係繪示圖5中步驟S7的細部流程圖。

S1~S6:步驟

Claims

一種依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法，適用於網域名稱系統之一客戶端，其中該客戶端具有彼此電性連接的一處理模組及一通訊模組，該通訊模組用以通訊連接具有多個名稱伺服器的一伺服器端，所述依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法包括：以該處理模組取得該些名稱伺服器之數量；以該處理模組控制該通訊模組依據該些名稱伺服器之數量向每一該些名稱伺服器發送一封包；以該通訊模組接收該些名稱伺服器中的至少一者依據該封包產生的至少一回應訊息；以該處理模組依據該至少一回應訊息計算至少一回應時間；以該處理模組依據該至少一回應時間設定該些名稱伺服器的一訪問順序；以及以該處理模組至少依據該訪問順序控制該通訊模組選擇該些名稱伺服器中的一者執行一服務程序。
如請求項1所述的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法，其中該至少一回應時間係多個回應時間，且以該處理模組依據該至少一回應時間設定該些名稱伺服器的該訪問順序包括：以該處理模組由小到大排序該些回應時間；以及以該處理模組依據排序結果設定每一該些回應時間對應的該名稱伺服器的一優先等級，其中該些回應時間中的最小者對應的該名稱伺服器具有最高的該優先等級。
如請求項1所述的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法，其中該至少一回應時間係多個回應時間，且以該處理模組依據該至少一回應時間設定該些名稱伺服器的該訪問順序包括：以該處理模組計算該些回應時間的一平均值；以及以該處理模組將該些回應時間中小於該平均值者所對應的該些名稱伺服器加入一輪詢清單。
如請求項3所述的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法，其中以該處理模組依據該訪問順序控制該通訊模組選擇該些名稱伺服器中的該者執行該服務程序包括：以該處理模組判斷該輪詢清單中的名稱伺服器數量，其中當該輪詢清單中的名稱伺服器數量等於1時，以該處理模組禁止該通訊模組對輪詢清單中的該名稱伺服器發送另一封包；及當該輪詢清單中的名稱伺服器數量大於1時，以該處理模組允許該通訊模組對該輪詢清單中的每一該名稱伺服器發送該另一封包；以及以該處理模組選擇該輪詢清單中的該些名稱伺服器之一者執行該服務程序。
如請求項1所述的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法，在以該處理模組依據該至少一回應訊息計算該至少一回應時間之後更包括：以該處理模組判斷每一該至少一回應時間是否大於一等待時間；以該處理模組取得每一該些名稱伺服器的一標記設定；以及以該處理模組更新每一該些標記設定；其中當該名稱伺服器具有一標記且對應該名稱伺服器的該回應時間大於或等於該等待時間時，以該處理模組維持該名稱伺服器之該標記設定；當該名稱伺服器具有該標記且對應該名稱伺服器的該回應時間小於該等待時間時，以該處理模組取消該名稱伺服器之該標記；當該名稱伺服器不具有該標記且對應該名稱伺服器的該回應時間大於或等於該等待時間時，以該處理模組設定該標記至該名稱伺服器；及當該名稱伺服器不具有該標記且對應該名稱伺服器的該回應時間小於該等待時間時，以該處理模組維持該名稱伺服器之該標記設定。
如請求項5所述的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法，更包括：當每一該些名稱伺服器皆被設定該標記時，以該處理模組產生一警示訊號並透過該通訊模組發送該警示訊號。
如請求項6所述的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法，其中該警示訊號為一推播或一電子郵件。
如請求項5所述的依據回應時間選擇網域名稱系統服務之客戶端連線方法，其中以該處理模組設定該標記至該名稱伺服器包括：以該處理模組產生一記錄檔，該記錄檔用以記載該名稱伺服器之一識別號；以及以該處理模組控制該通訊模組發送該記錄檔至一監控設備。