CN105340247A - 用于计算机网络中网络容变服务发现的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于使用域名***服务发现(DNS-SD)来发现计算机网络中的服务的方法和计算机网络，其包括至少一个客户端和至少一个服务器作为组件，所述组件可以通过桥连接并且通过网络协议进行通信，其中，所述客户端和所述服务器相互之间在计算机网络中具有面向连接的通信路径，其中，在连接丢失的情况下，受连接丢失影响的组件之一有规律地使用DNS-SD自我公告直到与客户端的连接恢复。

Description

用于计算机网络中网络容变服务发现的方法
技术领域
本发明提供一种用于在网络容变的计算机网络中发现服务的方法。
背景技术
计算机网络是通过通信信道——如允许资源和信息共享的互联网互联的计算机与电子设备的集合。通信协议定义用于在这种网络中交换信息的规则和数据格式。熟知的通信协议是互联网协议族。
互联网协议族是一组用于互联网和类似网络的通信协议并且通常是用于广域网的最流行的协议栈。它通常称为TCP/IP，因为其最重要的协议：传输控制协议和互联网协议，它们是在该标准中定义的第一网络联网协议。
在多个TCP/IP使能的***运行的网络中，***通常提供服务。为了搞清楚哪些***提供哪些服务，可以使用基于DNS(DomainNameSystem：域名***)的服务发现(DNS-SD)。域名***服务发现(DNS-SD)是通用域名***的扩展。
发明内容
本发明提供一种根据权利要求1的用于计算机网络中的网络容变服务发现(networkchangetolerantservicediscovery)的方法和根据权利要求6的装置。与从属权利要求相关的主题限定本发明的实施例。
应理解，上面提到的特征和在下面描述的特征不仅可以以特定的组合使用而且可以以其他组合或单独应用，而不脱离本发明的范围。
本发明借助于示例性的实施例在附图中图解阐述，并且在下文中参考附图详细解释。应理解，所述描述绝不是对本发明范围的限制并且基本上是本发明的实施例的阐述。
附图说明
图1示出计算机网络；
图2示出图1的具有所连接的桥的计算机网络；
图3示出另一计算机网络；
图4示出具有附加服务器的计算机网络；
图5示出另一计算机网络；
图6示出图5的具有所连接的桥的计算机网络。
具体实施方式
域名***是用于任何连接到互联网的资源的分布式命名***。该***将不同信息与分配给参与者中的每一个的域名关联。此外，该***将域名翻译成用于定位计算机服务和设备所需的数值IP地址。
可以通过两种不同的方式使用DNS-SD。
多播DNS：
多播DNS是用于使用域名***编程接口、分组格式和在不配置常规DNS服务器的情况下进行操作的标准。
借助多播DNS(mDNS)，每一个服务器广播其所提供的服务。这些提供借助指数式回退定时器(back-offtimer)以最多8条消息发送。在发送广播之后，其将对其所提供的服务的任何明确查询作出反应。
客户端可以向所有服务器发送用于特定服务的多播查询，提供所请求的服务的服务器对该查询作出反应。该查询将具有指数式回退定时器，其具有所建议的60分钟的最大值。
使用mDNS允许客户端在没有集中DNS服务器的直接帮助下确定给定主机的IP地址。
单播DNS：
单播DNS使用服务器作为用于在网络内提供的服务的存储位置。代替多播，所有服务器现在使用单播消息来注册它们正提供哪些服务。这是更可扩展的解决方案，因为其涉及网络上的更少多播业务量。
客户端现在将对于其感兴趣的服务与存储服务器建立长寿命查询。通过这种方式，客户端获得关于提供该服务的设备的更新。
关于现实世界中的存在，两种解决方案在使提供服务的设备的列表保持最新方面具有限制。
在基于客户端/服务器的TCP/IP***中，客户端通常与一个或多个服务器进行通信。与这些服务器的通信可以在使用无连接的或面向连接的协议的情况下执行。在面向连接的协议的情况下，客户端和服务器彼此知道以下事实：它们可以相互通信，即当相互之间的通信路径丢失时，它们会注意到。
多播DNS
问题
附图1示出一种包括桥10、客户端12和服务器14的布置的示例，稳定52分钟，多播查询在0：00：01、0：00：03、0：00：06、0：00：12、0：00：24、0：00：48、0：01：36、0：03：12、0：06：24、0：12：48、0：25：36、0：51：12、1：51：12、2：51：12时发出，仅仅每小时客户端12会由于指数式回退定时器而发出查询。
在如同在图2中所示在0：51：13之后在两个桥10之间建立连接的情况下，在客户端12注意到服务器14之前会持续直到1个小时。这意味着，在时间＝1：51：12时客户端12会发出用于服务器14所提供的服务的查询消息，服务器14会对该消息作出反应。1个小时的最大等待时间通常对于服务的用户而言是不可接受的。
解决方案
在集中式控制的网络中，在客户端(中央控制器)与服务器之间总是存在面向连接的路径。服务器可以检验该连接是否存在。如果服务器探测到连接丢失——由于两个桥10之间的连接丢失，则服务器会有规律地自我公告因为其断定其网络连接已经显著改变。根据互联网草案，允许服务器更新其记录，每分钟最多10次。
在客户端探测到连接丢失的情况下，即在两个桥10之间的连接丢失的情况下，客户端立即将该设备从其DNS-SD缓存移除。因此，客户端将不尝试重新连接到服务器直至其被再次报告。
在两个桥之间的连接再次恢复的情况下，客户端将迅速发现服务器并且可以重新连接到它正提供的服务。服务器将停止其有规律的公告因为它断定其网络连接再次连接。
替代地，如果没有到客户端的连接，则服务器一直有规律地自我公告。迅速发现的方式如同在客户端和服务器启动期间在桥之间不存在连接那样工作。
其缺点是，当在客户端与服务器之间没有连接时不再有网络负荷，因为所有服务器将开始频繁地自我公告。然而，这不是问题，因为当控制器不存在时在网络上不发送有用信息。
单播DNS——客户端(中央控制器)<->DNS存储服务器的网络连接丢失
问题
图3中的设置示出用于单播DNS的正确网络，其具有桥10、客户端12、服务器14和DNS存储服务器16。如先前所述的那样，客户端将具有与DNS存储服务器16的相当长寿命的查询。消息通过UDP(UserDatagramProtocol：用户数据电报协议)传送，其不具有传送保证。
图4示出以下***：在所述***中在DNS存储服务器16与客户端12之间没有连接可用时连接有附加服务器18。DNS存储服务器16向客户端12发出长寿命查询更新，该消息永远不会到达，DNS存储服务器16不会从该事件获得任何反馈，所以DNS存储服务器不会重试它。客户端12不会注意到与DNS存储服务器16没有连接并且错过该事件因为它使用UDP。
只要在这两个桥10之间恢复连接，新添加的服务器18不会被发现，因为仅仅发送更新。
解决方案
在客户端与DNS存储服务器建立LLQ(Long-LivedQuery)时，客户端也应建立keep-alive机制。这意味着，客户端应每x秒在单独的面向连接的通信路径上向DNS存储服务器发送消息。DNS存储服务器会应答该消息。只要几次错过该消息，客户端必须等待连接重新建立。一旦连接重新建立，则客户端应通过重启LLQ来刷新其DNS-SD缓存，在该时间客户端处的消息将又是最新的。
单播DNS——服务器<->DNS存储服务器之间的网络连接丢失
问题
使用DNS存储服务器作为记录存储器的***中的客户端不能完全信任DNS存储服务器的缓存。在图5中示出正确设置，其具有桥100、客户端102、服务器104和DNS存储服务器106。
DNS存储服务器106将具有服务器104的DNS记录。这些记录以确定的生存时间(time-to-live)存储。服务器104负责刷新DNS存储服务器106上的记录。仅仅当生存时间超时时，才向客户端102报告记录“丢失”。如在图6中所示，只要在两个桥100之间链接丢失，则客户端102将失去与服务器104的连接。DNS存储服务器106仍然具有在生存时间没有过期的时间期间的记录。由于该生存时间通常相当长，数分钟或甚至数小时，所以客户端102在该时间期间将使用过期的缓存信息。
如果链接在DNS存储服务器106上的记录过期之后恢复，则客户端102收到更新：服务器104丢失。在链接又恢复时，服务器104将在缺省刷新时间以其记录更新DNS存储服务器106。只要连接在过期时间内恢复，则在DNS存储服务器106通过LLQ通知客户端102服务器104丢失之前在客户端侧不会收到更新。因此，客户端102不知道它能够重新连接到服务器104。
解决方案
在集中式控制的网络中，在客户端102(中央控制器)与服务器104之间一直有面向连接的通信路径。
服务器104会注意到其连接丢失。在服务器104注意到连接丢失时，它应借助DNS存储服务器106重新公告其记录。它必须通过接收确认来确定其记录的移除和添加由DNS存储器106接收。在这种情况下，服务器104知道客户端102确实通过LLQ机制收到移除事件和添加事件。在其已经看到移除和添加事件之后，客户端102可以重新连接到服务器104。
通过实现以上所述机制中的一个、两个或所有之后，面向连接的***中的服务的服务发现稳定得多。

Claims (10)

1.一种用于使用域名***服务发现(DNS-SD)来发现计算机网络中的服务的方法，所述计算机网络包括至少一个客户端和至少一个服务器作为组件，所述组件能够通过桥连接并且通过网络协议进行通信，其中，所述客户端和所述服务器相互之间在所述计算机网络中具有面向连接的通信路径，其中，在连接丢失的情况下，受所述连接丢失影响的组件之一有规律地使用DNS-SD自我公告直到与所述客户端的连接恢复。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，使用多播DNS，在所述服务器探测到所述连接丢失的情况下所述服务器有规律地自我公告。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，使用多播DNS，在所述客户端探测到所述连接丢失的情况下所述客户端从其DNS-SD缓存移除与其连接丢失的组件。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述计算机网络包括DNS存储服务器作为组件。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，使用单播DNS和所述DNS存储服务器，在所述服务器探测到与所述客户端的连接丢失的情况下所述服务器有规律地撤消其公告直到所述DNS存储服务器确认所述撤销。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，使用单播DNS和所述DNS存储服务器，所述服务器向所述DNS存储服务器自我公告直至所述DNS存储服务器确认所述公告。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中，使用单播DNS和所述DNS存储服务器，所述客户端通过向所述DNS存储服务器发送消息来监视所述DNS存储服务器的存在性，所述DNS存储服务器对所述消息进行响应。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其中，使用单播DNS和所述DNS存储服务器，在所述客户端若干次错过所述DNS存储服务器的响应的情况下，所述客户端将继续向所述DNS存储服务器发送消息并且一旦从所述DNS存储服务器接收到响应就更新其DNS-SD缓存。
9.一种计算机网络，其适用于根据权利要求1至8的使用域名***服务发现来发现计算机网络中的服务的方法，所述计算机网络包括至少一个客户端和至少一个服务器作为组件，所述组件可以通过桥连接并且通过网络协议进行通信，其中，所述客户端和所述服务器相互之间在所述计算机网络中具有面向连接的通信路径，其中，在连接丢失的情况下，受连接丢失影响的组件之一有规律地使用DNS-SD自我公告直到与客户端的连接恢复。
10.根据权利要求9所述的计算机网络，其中，所述计算机网络包括DNS存储服务器。
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