CN1317191A - 用于透明地处理dns业务的方法和装置 - Google Patents

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C·舒巴
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Abstract

一种透明地处理DNS业务的方法和装置。为了在互联网上利用一个域名来存取信息，必须确定转换为主机名的网间协议(IP)地址。域名***(DNS)被用于发送和处理地址和域名信息。DNS业务组成了大约10%的互联网通信量。当一个客户请求一个名字服务器将一个域名转换为一个IP地址时，这个请求从一个网络路由器发送到另一个网络路由器，直至到达一个保持了所需信息的名字服务器为止。网络路由器并不检验这一信息，而只是将这一信息沿着通路发送到目的地名字服务器。本发明的一个或更多的实施例提供了经过更新的路由器，这些路由器识别何时信息由DNS业务所组成，对信息作句法剖析，高速缓存地址信息(如果有的话)，然后继续将所需信息返回给名字服务器的客户。所以，当对于类似地址信息的另一个请求发送到一个路由器时，这个路由器即可对请求者提供应答而无须将这个请求发送给一个远方名字服务器。以这样一种方式，路由器截取DNS业务并高速缓存DNS信息，使得使用不同的名字服务器的客户都可从被高速缓存的这个信息中收益。这种经过更新的路由器减少了在DNS应答中的等待时间并减少了网络通信量。

Description

用于透明地处理DNS业务的方法和装置
发明背景
1．发明领域
本发明涉及计算机软件领域，并且更具体地说，涉及高速缓存DNS信息。
所公开的本发明文件中有些部分包含有受到版权保护的材料。版权所有者不反对精确复制本发明文件的任何部分，也不反对本发明公开于专利和商标局的档案和记录中，但是保留除此之外的所有任何其它版权。Sun、Sun微***公司、Sun徽标、Solaris、Java、JavaOS、JavaStation、HotJava Views和所有基于Java的商标及徽标都是Sun微***公司(Sun Microsystems，Inc.)在美国和其它国家的商标或者注册商标。
2．背景技术
在计算机网络环境和互联网(internet)中，在网上的计算机(客户机或服务器)被赋予唯一标识符，这个标识符可映象为一个被称为域名的文字名称。计算机使用者经常只知道这一域名而不知道这个唯一标识符。为了与一台在网上的计算机通信，必须确定你正在与之联系的这台计算机的唯一标识符。为了确定这一唯一标识符，网络路由器将标识符请求转发到其它路由器，直到定位了一台保持着所需信息的域名服务器为止。现有模式在将标识符请求从一个路由器转发到另一个路由器的过程中会浪费时间，从而导致网上的通信量增加并拖延在互联网上访问和检索信息的所需时间。回顾网络、互联网以及它们是如何工作的，即可理解这些问题。
网络
在现代计算环境中，普遍使用在一个网络中连接在一起的多台计算机或是工作站，以使网络用户进行彼此间的通信并且共享数据。一个网络还可包括资源，象打印机、调制解调器、文件服务器等等，也可包括象电子邮件这样的服务。
一个网络可以是由电缆来物理地加以连接的小***(局域网或称“LAN”)，若干个分立的网络也可连接在一起、形成一个较大的网络(广域网或称“WAN”)。其它类型的网络包括互联网、远程通信网、万维网、内部网络、网外网(extranet)、无线网以及其它的网络，在这些网络上可进行电子、数字和/或模拟数据的通信。
计算机***有时依靠一个服务器计算机***，来对在网上发出请求的计算机提供信息。在有着大量的发出请求的计算机时，就可能必须要有不止一个计算机服务器***来处理这些请求。对原有技术***来说，在一个多服务器***中把请求高效地导向正确的服务器时存在着问题。
成为问题的一个方面是在互联网上。通过以下的对于互联网的结构和操作的回顾，可以更好地理解这一问题。
互联网
互联网是一个相互联接的计算机的全球性网络。互联网客户经由互联网服务提供者来访问在网络上的计算机。一个互联网服务提供者是一个组织，它向客户(例如一个个人或是其它组织)提供对于互联网的访问(例如经由模拟电话线或是综合业务数字网络线)。一个客户可以——比如说——使用互联网，读取从另一个计算机/客户那里得到的信息、从另一个计算机/客户那里下载文件或者向其发送电子邮件消息。
为在互联网上检索一个文件或者一项服务，客户必须搜寻这一文件或者服务，建立与存储了这一文件或者服务的计算机的连接，并且下载这个文件或者这项服务。这些步骤中的每一步都可能包括了对于多重、彼此不同的计算机***的分别的申请和访问。万维网(WWW)发展起来，为的是提供一种更简单、更一致的方法，用以在互联网上存取信息。
WWW的成分包括有浏览器软件、网络链路、服务器以及WWW协议。浏览器软件——或称浏览器——是一个对用户友好的接口程序(即前端)，它简化了对于互联网的访问。浏览器使得客户可以——比如说——传达一个请求而不必一定要知道复杂的命令语法。一个浏览器通常提供一个图形用户接口(GUI)，用以显示信息并接收输入。目前可用的浏览器的例子包括Mosaic、Netscape Navigator、Communicator、Microsoft Internet Explorer以及Cello。
信息服务器保持在WWW上的信息并且能够处理客户的请求。超文本传送协议(HTTP)是在WWW上与信息服务器进行通信的标准协议。HTTP具有通信方法，这些方法使客户可以从一台服务器上请求数据并向这台服务器发送信息。
在提交一个请求时，客户与HTTP服务器联系，将这个请求发送到HTTP服务器。这一请求中包含着为这一事务处理所需的通信方法(例如从服务器取得数据对象或是对服务器上的一个对象发送数据)。HTTP服务器通过发送这一请求的状态和所请求的信息来对客户加以应答。客户和HTTP服务器之间的这一连接在此之后即被终止。
因此一个客户请求包括在客户和服务器之间建立连接，执行这一请求，以及终止这一连接。在这一连接被终止后，HTTP服务器不保留关于这个请求的任何信息。所以HTTP是一个无状态协议。也就是说，一个客户可以对一个HTTP服务器作若干次请求，但是每个单独的请求都得到与其它请求互不相关的处理。服务器对于此前的任何请求都不具备记忆。
为了标识互联网资源(例如HTTP服务器、文件或是程序)，使用了一种寻址模式。这一寻址模式被称为统一资源定位地址(UniformResource Locator，即URL)。一个URL包含了要在访问服务器(例如HTTP服务器)时使用的协议、这台服务器正在运行的地点的互联网域名、该服务器的端口号码、以及在该服务器的文件结构中资源的位置。
WWW使用了一种被称为超文本的概念。超文本提供了在一个文档内创建链路、以便直接移转到其它信息的能力。要启动这一链路时，仅需点击该链路(例如一个词或词组)即可。这种超文本链路可链接到存储在不同地点、而非提供了目前信息的这个地点的信息。将一个URL与这个链路配合起来标识附加信息的位置。当链路被启动后，客户的浏览器使用这一链路以存取由URL所指定的地点的数据。
如果客户请求的是一个文件，HTTP服务器即定位这一文件并将其发送给客户。HTTP服务器还具有将工作委派给网关程序的能力。公共网关接口(CGI)规范规定了一种机制，HTTP服务器根据这种机制与网关程序通信。使用一个URL来引用一个网关程序，HTTP服务器启动在这个URL中所指定的程序，并利用CGI机制将客户所发送的程序数据传送给这个网关程序。数据经由命令行变元、标准输入或环境变量，从服务器传送到网关程序。由网关程序对数据进行处理并利用CGI将其应答返回给服务器(经由标准输入——比如说)。服务器利用HTTP将数据发送给客户。
浏览器以页或者文档的形式(称之为“网页”或“网站”)将信息显示给客户/用户。为了在WWW上显示页，使用了一种语言来定义格式。这种语言被称为超文本标注语言(HTML)。一个WWW页作为一个HTML文档传送给客户。在客户那里运行的浏览器对于这个文档作句法剖析，并基于在这一HTML文档中的信息来显示页。
HTML是一种结构语言，它由彼此嵌套在一起的HTML元素组成。一个HTML文档是一个文本文件，在这一文件中被称为标识符的特定字符串标记了文档的各区域并赋予它们特殊意义。这些区域被称为HTML元素。每个元素都有一个名字，或称标识符。一个元素可以具有指定该元素属性的标志。比如说包括了无序表、文字框、复选框、单选按钮的区段或元素。每个区段都具有象名字、类型和值这样的属性。下面提供一个这种结构的HTML文档的例子：
〈HTML〉
〈HEAD〉
 …文件头内的有效元素
〈/HEAD〉
〈BODY〉
 …文件体内的有效元素
〈/BODY〉
〈/HTML〉
每个HTML元素都由字符对“〈”和“〉”来加以分界。HTML元素的名字包含于定界字符中。名字和定界字符结合在一起，被称为标记或标识符。每个元素都以其标记来标识。在大多数情况下，每个元素都有一个开始标记和一个结束标记。结束标记通过在字符“〈”后面加进另一个字符“/”来标识。
HTML是一种分层结构语言。除了HTML元素以外，所有其它元素都包含在另一元素之中。HTML元素则包括了整个文档。它标识着被包括在内的文字为一个HTML文档。HEAD元素包含在HTML元素之内，并且包括了关于这个HTML文档的信息。BODY元素包含在HTML之内。BODY元素包含了要显示的所有文字和其它信息。在HTML参考指南中说明了其它的HTML元素。
域名服务器
计算机用户从计算机***的浏览器航行于互联网或万维网上。为了访问一个网站，用户将这个网站的主机名(或域名)键入浏览器。通过点击一个链路，激活一个工具栏按钮，或者是手动将一个名字或地址键入一个定位栏并按下“回车”键，即可完成这一步骤。浏览器客户使用的名字被称为主机名，象 www.sun.com就是一个例子。被键入的名字不是所要的万维网服务器的实际的网间协议(IP)地址。实际的IP地址是一串数字，这串数字唯一地定位了提供该网站数据的万维网服务器。一种被称为“域名***(DNS)”的全球分布式数据库***提供在服务器名和相应的IP地址间的变换。
每台客户机(或主机)都配有——或反之，知道——一个愿意应答其查询的名字服务器(用于将一个域名变换为一个IP地址，或者相反)。这样的一个名字服务器被称为是那台主机的“本地名字服务器”。象一个万维网浏览器这样的客户机应用软件也使用一个被称为“DNS转换器”的本地数据库以取得从服务器名字到IP地址的转换。这个转换器接着又联系一个预定的本地DNS名字服务器以取得这一转换。DNS名字服务器可以保持此前转换的名字的高速缓存。更具体地说，名字的转换程序通常要求在客户方有两台主机。考虑一个在“asha.eng.sun.com”工作的用户要得到“whitehouse.gov”地址的情况。客户机浏览器会和一个本地转换器对话(在目前这个工作于asha.eng.sun.com的例子中，浏览器程序自身上附加了一个数据库)。这个本地转换器会转到数量相对较少的本地名字服务器之中的一个上，例如“ns.sun.com”。在这里ns.sun.com被称为客户方名字服务器。这个客户方名字服务器要与外部世界通信，以确定whitehouse.gov的IP地址，并将这一信息发送给属于浏览器程序的一部分的转换器。
DNS是一个全球性的服务器网络，其中的服务器将主机名转换为数字地址(被称为网间协议，或称IP地址)并且也提供从IP地址到名字的映象。一个DNS服务器由一个名字服务器和一个转换器组成。当名字服务器可以为转换器所提供的主机名提供正确的地址时，它对于转换器请求提供应答。参见图1，在步骤100，用户将域名键入浏览器。在步骤102，浏览器请求DNS转换器将这个域名转换成IP地址。在步骤104，转换器搜寻其高速缓存，看看是否它已经有一个可用的有效(未过期的)映象。如果该高速缓存已有了一个有效映象，则它在步骤116将IP地址返回给浏览器。如果这个映象不在高速缓存中，转换器就在步骤106向本地名字服务器发送请求。
所有的名字服务器都知道至少另外一个名字服务器，这另外一个名字服务器为根(.)域提供DNS服务。所以，在步骤108，本地服务器为了任何不知道的域而联系那个名字服务器。例如，如果主机名是www.java.sun.com，本地名字服务器不知道名字服务器“ java.sun.com”的地址，它就会检查，看看是否它知道下一级域，亦即“sun.com”的地址。如果本地服务器不知道“sun.com”的地址，它就会检查，看看是否它知道再下一级域，亦即“.com”的地址。如果本地服务器不知道“.com”的地址，它就会联系根名字服务器“.”。在步骤110，本地名字服务器会从所联系的名字服务器取得全域的地址(如果那个名字服务器知道这个地址的话)。否则的话，在步骤110，本地名字服务器就会从所联系的名字服务器取得这个域的下一级地址。例如，如果本地服务器为“.com”联系了名字服务器，而那个名字服务器并不知道全地址，“.com”名字服务器就会将域地址返回“sun.com”的地址。步骤108和110随后即重复进行，直至取得了全地址为止。继续以上示例，本地名字服务器会联系“java.com”名字服务器，并取得“java.sun.com”的地址。本地服务器随后会为了“java.sun.com”联系名字服务器，取得“www.java.sun.com”的地址。在对于一个名字服务器发出请求时，经常会有许多网络路由器(即“路由器”)将这个请求从一个位置发送到另一个位置，直至该请求到达所需要的名字服务器为止。
一旦取得中间的或完全的IP地址，这一地址即会被保存在高速缓存中，以便在步骤114完全从本地的高速缓存来为某个将来的请求进行服务。因此，如果接收到关于另一个域的请求(例如，对于“ftp.sun.com”的请求)，本地名字服务器就可以直接与这个名字服务器(例如“sun.com”)联系，而不去重复与根域服务器或中间名字服务器(例如“.com”名字服务器)的通信。在步骤116,IP地址被返回给浏览器。一旦知道了IP地址，浏览器即与在这一地址的万维网服务器通信，以检索所请求的网页或其它信息。
对DNS网络运行的描述见于：
P.V.Mockapetris“域名——概念与设备(Domainnames-concepts and facilities)”,RFC1034.Nov.1987。
P.V.Mockapetris“域名——实施与规范(Domainnames-implementation and specification)”,RFC1035.Nov.1987。
DNS服务器的问题
当DNS信息在一个本地名字服务器上被高速缓存后，这一高速缓存的信息仅仅对于访问那个特定的本地服务器的客户是可用的(例如同一个互联网服务提供者的客户，或者同一个组织的成员)。因此，如果两个用户访问不同的本地名字服务器而且每个客户又都请求同样的IP地址，则二者均不得不经由许许多多的路由器、通过名字服务器链来取得所需信息。
例如，如果在新西兰不同大学的两个用户要为了www.sun.com的IP地址而查询DNS，则这两个请求都会由在美国的ns.sun.com的本地名字服务器加以服务，享受不到本地高速缓存的好处。图2提供了原有技术的另一个例子。客户C11212和C12214都是SUN网络200的一部分，SUN网络200使用本地名字服务器DNS1220。客户Cl3216和Cl4218都是NSCP网络204的一部分，NSCP网络204使用本地名字服务器DNS2222。如果客户C11212请求关于在悉尼2000网络208——网络在澳大利亚的悉尼——上的某个IP地址的信息，这个请求就在悉尼2000208网络的本地名字服务器ns.syd.au 224上得到处理。路由器210会将这一请求从C11发送到本地名字服务器220，本地名字服务器220又会通过路由器210在互联网206上发送这一请求，直至这个请求到达悉尼2000网络208和名字服务器224为止。然后这个请求再通过路由器210沿着同一链路向回发送，直至返回到本地名字服务器220为止，在这里它被高速缓存。
只有访问同一个本地DNS名字服务器的客户可从这一高速缓存的信息中得到好处。所以在上面的例子里，只有C12从C11请求及其所得结果的高速缓存的信息中享受到便利。如果C14为 www.syd.au请求一个DNS转换，它就无法从已高速缓存的这个信息中收益，这个信息要被请求、再发送回来——通过到澳大利亚再返回的整个路程。因此，DNS1和DNS2两者都从澳大利亚取得了相关信息，并在各网络——200、204和208以及互联网206——上产生通信量。
网络可分为层。例如，可用一层来将信息从一个位置发送到另一个位置，这被称为网络层。而另一层可被用于对经由网络传送的信息进行句法剖析和处理，这被称为应用层。由域名***(DNS)所提供的名字解析是一个应用层协议。网络路由器210仅与网络层协议有关，它们将DNS请求发送到其所需目的地。所以路由器210对于它们以数据包进行传送的信息并不作句法剖析或处理。
网络通信量的减少
原有技术方法为了减少网络通信量，提供了高速缓存网页和HTML信息的方法。两个这种原有技术方法被称为有源网络(ActiveNetworks)和透明代理(Transparent Proxies)。
有源网络
路由器是专用设备，用于尽可能快地进行业务的发送和交换。在一个有源网络中，特定的路由器被配置来处理万维网和其它非DNS信息的数据包，特定的地理位置被选定来放置这些作了特定配置的路由器。所以，一个有源网络的性能是建立在经过更新的路由器的布局策略基础上的。
透明代理
透明代理主要由大企业和互联网服务提供者所使用，用以减少其万维网通信量。在一个典型的设置中，域管理程序配置路由器，使得所有的万维网请求(由一个端口编号——例如80——所标识)都被自动地转到一个代理服务器(即“透明代理”)。一个代理服务器(或称代理)是这样的一个服务器：它执行发送给它的(即来自一个客户的)请求，将所取文档或信息的副本保持一段时间、以便将来可对其更快地存取，加速对于经常被请求的信息的存取。由代理对于信息和所取文档进行的这种存储和检索被称为高速缓存，而保持在代理中的信息即被称为是一个高速缓存或称代理高速缓存。如果这个代理并没有所需信息，代理就向适当的万维网服务器发送一个请求(这一请求也许会经过若干个路由器的处理)，该万维网服务器随后将信息返回给代理以便作高速缓存。当代理得到所需信息时，它就将这一信息提供给提出请求的客户。
原有技术方法并没有提供任何方法来优化DNS业务。在互联网上目前大约有10％的通信量由DNS业务组成。而且，由于DNS信息并不经常改变(IP地址通常保持不变，即使在网上的计算机移动时也是如此)，一个DNS条目的有效性也许会远远大于经由万维网发送的数据的有效性。因此需要有一个有效的方法来优化并处理DNS业务。
发明概述
一种用于透明地处理DNS业务的方法和装置。为了在互联网上利用域名来存取信息，必须确定映射到这一域名的网间协议(IP)地址。域名***(DNS)被用来发送和处理地址及域名信息。DNS业务组成了大约10％的互联网网络通信量。
当一个客户请求名字服务器将一个域名转换为一个IP地址时，这一请求被从一个网络路由器发送到另一个网络路由器，直至定位了一个保持着所需信息的名字服务器为止。网络路由器并不检验这一信息，只是沿着通道将信息发送到目的名字服务器。
一个或更多的本发明实施例提供了经过更新的路由器，当信息由DNS业务组成时，这些路由器识别、对信息加以句法剖析、高速缓存地址信息(如果有的话)、并在其后继续将所需信息发送回名字服务器。所以，当对于类似地址信息的另一请求发送到路由器时，这个路由器就可对于这个请求者提供应答，而不是将这个请求发送到一个远程名字服务器。以这种方式，路由器截取DNS业务并高速缓存DNS信息，使得使用不同的名字服务器的客户们都可从高速缓存的信息中受益。这种经过更新的路由器减少了DNS应答中的等待时间，并且减少了网络通信量。
附图的简要说明
图1说明处理DNS信息的一种原有技术方法。
图2表明几个网络之间的关系。
图3是一个计算机***的一个实施例的方框图，该计算机***能够为本发明的一个或更多的实施例提供合适的执行环境。
图4表明相应于本发明的一个或更多的实施例、在若干个网络之间的关系以及DNS业务的通路。
图5说明相应于本发明的一个或更多的实施例、由经过更新的路由器所执行的步骤。
本发明的详细描述
本发明是一种用于透明地高速缓存DNS业务的方法和装置。在以下的描述中，陈述了大量的具体细节以提供对于本发明实施例的更全面的描述。但是显然地，对于熟悉这项技术的人士来说，本发明可以无需这些具体细节而加以实施。在其它的情况下，则未详细描述人们所熟知的特点，以免模糊了本发明。
计算机执行环境的实施例(硬件)
本发明的一个实施例可以作为计算机软件来实现——以执行于一台象图3中所表示的计算机300这样的通用计算机上的计算机可读代码的形式，或是以在这样的一台计算机上运行的字节代码类文件的形式。键盘310和鼠标311连接到一个双向***总线318上。键盘和鼠标用于使用户对这个计算机***进行输入，并使这一用户输入与处理器313通信。在鼠标31l和键盘310之外，还可使用其它合适的输入装置——或者取代鼠标和键盘。连接到双向***总线318上的I/O(输入/输出)单元319表示象打印机、A/V(音频/视频)I/O等这样的I/O单元。
计算机300包括一个视频存储器314，主存储器315和海量存储器312，全部都与键盘310、鼠标311和处理器313一起连接到双向***总线318上。海量存储器312可以既包括固定的、也包括可卸的介质，例如磁性的、光学的或是磁性光学的存储***或者任何其它可用的大容量存储技术。总线318可包含——举例来说——32个地址线以访问视频存储器314或主存储器315。这一***总线318还可包含——举例来说——32位数据总线，用以在象处理器313、主存储器315、视频存储器314和海量存储器312这样的部件两两之间和它们之中发送数据。此外，也可使用多路数据/地址线以取代分立的数据和地址线。
在本发明的一个实施例中，处理器313是一个象摩托罗拉公司生产的680X0处理器这样的微处理器，或者是一个象英特尔公司所生产的80X86或奔腾处理器这样的微处理器，或者是产自SUN微***公司的一个SPARC微处理器。但任何其它合适的微处理器或者微型计算机也都可使用。主存储器315由动态随机存储器(DRAM)组成。视频存储器314是一个双端口图像随机存储器。视频存储器314的一个端口连接到视频放大器316。视频放大器316用于驱动阴极射线管(CRT)光栅显示器317。视频放大器316是本行业中人所熟知的，可使用任何适当的装置。这套线路将存储在视频存储器314中的像素数据变换为适于显示器317使用的光栅信号。显示器317是适于显示图形图像类型的显示器。
计算机300还包括一个连接到总线318上的通信接口320。通信接口320经由网络链路321提供与局部网络322相连接的双向通信。例如，如果通信接口320是一个综合业务数字网(ISDN)卡或一调制解调器，则通信接口320提供到相应类型电话线路的数据通信连接，这些电话线路组成网络链路321的一部分。如果通信接口320是一个局域网(LAN)卡，则通信接口320经由网络链路321提供与一个相兼容的LAN的数据通信连接。无线链路也是可能的。在任何这样的配置中，通信接口320都发送并接收电子、电磁或光学信号，这些信号传送表示各种类型信息的数字数据流。
网络链路321一般提供通过一个或一个以上的网络、到其它数据装置的数据通信。例如，网络链路321可提供通过局部网络322到本地服务器计算机323的连接，或是到由互联网服务提供者(ISP)324所运行的数据设备的连接。ISP324随后又通过全球性的包数据通信网络——现在通常称之为“互联网”——325来提供数据通信服务。局部网络322和互联网325都使用传送数字数据流的电子、电磁或光学信号。通过各种网络的信号以及在网络链路321上和通过通信接口320的信号——它们对计算机300或从计算机300传送数字数据——是传送信息的载波的典型形式。
计算机300可通过网络(们)、网络链路321以及通信接口320来发送信息及接收数据，包括程序代码。以互联网为例，远程服务器计算机326就可通过互联网325、ISP324、局部网络322以及通信接口320来为一个应用程序发送所需代码。
接收的代码可在收到后由处理器313加以执行，和/或存储在海量存储器312——或者是其它非易失性存储器——中，以便以后执行。以这种方式，计算机300可以以载波的形式取得应用程序代码。
应用程序代码可以以任何计算机程序产品的形式而具体化。一个计算机程序产品包括一个介质，该介质被配置来存储或者发送计算机可读代码，或是可将计算机可读代码嵌入在该介质中。计算机程序产品的例子有CD-ROM盘，ROM卡，软盘，磁带，计算机硬磁盘机，网上的服务器，以及载波。
以上所描述的计算机***仅作示例之用。本发明的实施例可实现于任何类型的计算机***或者是程序设计或处理环境中。
用以透明地高速缓存DNS业务的软件装置的实施例
通过检验联网的分层模型以及在不同层之间的同等关系，可描述本发明的一个或更多的实施例。在网络层，在由某种导线相连的各个路由器之间存在着一种同等关系。在较高的应用层，DNS实体(例如DNS转换器和本地名字服务器)有一种在其之间带有多重转发(例如路由器)的同等关系。网络层上的路由器(即网络层的转发)不检验来自应用层协议的信息。这些路由器仅仅将这些信息在DNS客户和DNS服务器之间透明地发送。
在本发明的一个或更多的实施例中，违反了(violated)网络的这种分层模型。DNS业务通过使用名字服务器端口而从一台计算机发往另一台计算机。DNS业务通常来自于并且发送到某个特定的DNS端口(例如端口53)。从而基于在所有的IP包中出现的这一端口信息，路由器就有能力与何时万维网或其它通信量正在被发送相比较、而标识何时DNS业务正在被发送。
当一个中间路由器(或称在网络协议层上的转发)标识出DNS信息就在正经由互联网发送的数据包中时，这个路由器即违反分层模型、检验包中的信息，就似乎这个路由器是这个应用协议的一个成员一样。随后对这一信息进行句法剖析并加以高速缓存。就这样，路由器对来自名字服务器的DNS应答加以窥探、并将截取的应答高速缓存。路由器还截取DNS请求，并且确定是否这一请求可由高速缓存加以服务。如果高速缓存包含所需信息，路由器就对这一DNS请求提供应答。如果这个高速缓存不包含所需信息，则这个路由器就将这一请求发送到下一个路由器或沿着通路转发给名字服务器。
参见图1的原有技术***，在步骤106，转换器将请求发送给本地名字服务器，并且在步骤108，联系最低一级域名的名字服务器。在本发明的一个或更多的实施例中，发送步骤106和联系步骤108通过可以截取发送的路由器来加以处理。路由器检验信息包——这个包来自被截取的发送——并且在高速缓存中存储任何必要信息。而且在步骤110，当从名字服务器取得这个信息并发送回本地名字服务器时，在本发明的一个或更多的实施例中，路由器再次截取这一发送，对信息作句法剖析，并在这个地址信息传送到本地名字服务器的途中将其高速缓存。
图5表明路由器所完成的处理，这些路由器根据本发明的一个或更多的实施例而作了更新。这一处理开始于步骤500。在步骤502，路由器检验端口信息以确定是否当前信息是DNS业务，或是某种其它类型的业务(例如万维网业务)。如果这个信息不是DNS业务，则路由器仅仅如常规那样工作并将这个请求发送给下一个转发以使之在步骤512到达其目的地。
如果这一信息是DNS业务，路由器就在步骤504对信息作句法剖析。在步骤506，路由器确定是否经过句法剖析的信息(例如所请求的地址信息)在其高速缓存中。如果这一信息不在其高速缓存中，路由器就在步骤510将相关信息(如果有的话)存储在其高速缓存中，并在步骤512将这一请求发送给信息通道上的下一个转发。如果这一信息是在这个路由器的高速缓存中，该路由器就在步骤508将所请求的信息返回给请求者。以这种方式，这些经过更新的路由器就保持了它们自己的高速缓存并且能够处理DNS转换请求。
此外，在步骤502和步骤504之间，如果信息是DNS业务，路由器就自动地将这一DNS信息发送给一个预先配置的主机。路由器目前配置为识别互联网业务的类型并将特定类型的互联网业务发送到特定的位置或主机。一旦主机接收到信息，主机就执行其余的步骤504-514。例如，主机在步骤504对信息作句法剖析，并且在步骤506对其自己的高速缓存搜寻有效信息。如果有任何信息要在这个高速缓存中存储(即DNS信息正在被返回)，则在步骤510将这个信息存储在这台主机的高速缓存中。在这样的一个实施例中，路由器将数据包分类并转到经配置的主机，而主机完成所有其它的功能。
参见图4，在本发明的一个或更多的实施例中，有一个或更多的路由器210会被加以变更，如图4所表示的那样，以便对DNS信息加以截取、句法剖析和高速缓存。例如，路由器404和406就经过了更新。所以，当C11212要求从ns.syd.au.224的DNS转换时，这一请求就通过路由400、沿着路由器210和经过更新的路由器404和406而发送。但是经过更新的路由器404确定了它是DNS业务，于是违反其网络层而截取这一信息。路由器404对所请求的信息作句法剖析并确定是否这一信息在其高速缓存中。如果所请求的信息在其高速缓存中，路由器404就将结果返回给C11212(沿着路由400)。如果所请求的信息不在其高速缓存中，它就仅仅将这一请求发送给在通路400上的下一个转发。路由器406在确定了这一传送是DNS业务时，即截取这一请求并搜寻其高速缓存。在确定了相关信息不在其高速缓存中时，路由器406就将这一请求发送给在通路400上的下一个转发。这个请求一直发送，直到它到达本地名字服务器ns.syd.au224为止。另外如上所述，在一个或更多的实施例中，路由器将请求发送(如果它是DNS业务的话)给一个被配置的主机，该主机具有高速缓存和处理能力。
这个请求由ns.syd.au224进行处理并沿通路400返回给C11212。当这一信息在其返回C11212的路上到达路由器406时，路由器406截取这一信息，路由器或被配置的主机对这一地址信息作句法剖析并将地址信息存储在高速缓存中。路由器406然后将结果发送到沿着通路400的下一个转发。沿着通路400的每个经过更新的路由器或被配置的主机都会将这个结果存储在其高速缓存中。
在以上请求之后，如果C14请求下一个类似的DNS转换，这一请求即会沿着路由402发送。但是，路由器406会标识出这一请求为DNS业务，路由器406就截取这一请求，路由器406或某个被配置的主机对这一请求作句法剖析，搜寻高速缓存，并将所请求的信息返回给在通路402上的前一个转发。所以C14所作请求在路由器406或被配置的主机处即得到本地的服务，而无须在澳大利亚的ns.syd.au224处接受服务。
如上所述，根据本发明的一个或更多的实施例，经过更新的路由器完成来自其它路由器的附加处理。在上面所描述的、并在图5所说明的由路由器所进行的处理包括有查看DNS业务的一部分，对信息作句法剖析，为高速缓存存储器保持一个数据库，并且为这个信息搜寻高速缓存。
有些DNS名字服务器对于同一个主机名为客户返回不同的应答。这样的一种应答也许是基于平衡负载的考虑(例如试图平衡跨接多个服务器的网络通信量)，或者也许是选择要将客户指导到“附近”的主机。以相应于本发明一个或更多实施例的这种透明DNS高速缓存来说，使用这样的模式也许就效率较低了。有些模式提供了可高速缓存数据的策略性地理布局(例如，可高速缓存万维网业务的路由器)，以便为尽可能多的客户提供信息。正在办理中的一个专利——专利申请号为09/081,860，标题为“通过域名***的有效通信量定位方法和设备(Method and Apparatus for Effective Traffic Localization ThroughDomain Name System)”，这里将其引用，作为参考——描述了一种布局模式，这种模式在被用于确定哪一些网络路由器应根据本发明的一个或更多的实施例加以更新时，效果很好。在这样的一种布局模式中，返回的信息被有意地提供为适用于大量的(如果不是全部的话)DNS客户，而使用户方的计算仍然可取得负载平衡及所需的通信量定位。这样的一种方案减少了网络负载以及在DNS转换中人们所看到的等待时间。
就这样，与一个或更多的实施例一起，描述了一种为信息检索而编码内容特征的方法及装置。本发明由权利要求书及其全部范围的等价条款所界定。

Claims (21)

1．一种用于透明地处理DNS业务的方法，包括：
将对于信息的请求发送到一个网络路由器；
对所述的被发送请求作句法剖析；
为所述的被请求信息搜寻高速缓存；以及
如果所述的被请求信息在所述的高速缓存中，则返回所述的被请求信息。
2．如权利要求1所述的方法，进一步包括：
如果所述的被请求信息不在所述的高速缓存中，则将所述的请求发送给所述被请求信息的下一个转发；
接收所述的被请求信息；
对所述的被请求信息作句法剖析；
在所述的高速缓存中存储所述的被请求信息；以及
将所述的被请求信息发送到所述被请求信息的下一个转发。
3．如权利要求1所述的方法，其中的所述信息为网间协议地址信息。
4．如权利要求1所述的方法，其中所述的互联网路由器基于地理布局，可适用于一个或多个DNS客户。
5．如权利要求2所述的方法，其中所述的接收步骤包括从一个名字服务器发送所述的被请求信息。
6．一个***，包括：
一个处理器；
一个连接到所述处理器的存储器；
由配置为透明地处理DNS业务的所述处理器所执行的程序；
所述程序包括：
一种将对于信息的请求发送给一个网络路由器的方法；
一种对所述的发送请求作句法剖析的方法；
一种为所述的被请求信息搜寻高速缓存的方法；以及
一种将所述的被请求信息返回的方法，如果所述的被请求信息在所述的高速缓存中。
7．如权利要求6所述的***，其中的所述程序进一步包括：
一种将所述的请求发送到所述请求的下一个转发的方法，如果所述的被请求信息不在所述的高速缓存中；
一种接收所述的被请求信息的方法；
一种对所述的被请求信息作句法剖析的方法；
一种在所述的高速缓存中存储所述的被请求信息的方法；以及
一种将所述的被请求信息发送到所述的被请求信息的下一个转发的方法。
8．如权利要求6所述的***，其中的所述信息是网间协议地址信息。
9．如权利要求6所述的***，其中的所述网络路由器基于地理布局而适用于一个或多个DNS客户。
10．如权利要求7所述的***，其中所述用于一种接收所述被请求信息的方法的程序，包括了一种从一个名字服务器发送所述被请求信息的方法。
11．一种计算机程序产品，包括：
一种具有计算机可读程序代码的计算机可用介质，在该程序代码中包括了透明地处理DNS业务的配置，所述的计算机程序产品包括：
计算机可读代码，配置为使得一台计算机对于一个网络路由器发送关于信息的请求；
计算机可读代码，配置为使得一台计算机对于所述的被发送请求作句法剖析；
计算机可读代码，配置为使得一台计算机为所述的被请求信息而搜寻高速缓存；以及
计算机可读代码，配置为如果所述的被请求信息在所述的高速缓存中，则使得一台计算机返回所述的被请求信息。
12．如权利要求11所述的计算机程序产品，进一步包括：
计算机可读代码，配置为如果所述的被请求信息不在所述的高速缓存中的话，则使得一台计算机向所述请求的下一个转发发送所述请求；
计算机可读代码，配置为使得一台计算机接收所述的被请求信息；
计算机可读代码，配置为使得一台计算机对所述的被请求信息作句法剖析；
计算机可读代码，配置为使得一台计算机在所述的高速缓存中存储所述的被请求信息；以及
计算机可读代码，配置为使得一台计算机向所述的被请求信息的下一个转发发送所述的被请求信息。
13．如权利要求11所述的计算机程序产品，其中的所述信息是网间协议地址信息。
14．如权利要求11所述的计算机程序产品，其中的所述网络路由器基于地理布局而适用于一个或多个DNS客户。
15．如权利要求12所述的计算机程序产品，其中配置为使得一台计算机接收的所述计算机可读代码包括计算机可读代码配置为使得一台计算机发送来自一个名字服务器所述的被请求信息。
16．如权利要求1所述的方法，其中所述的高速缓存由所述的网络路由器所保持。
17．如权利要求1所述的方法，其中所述的高速缓存由一个被配置的主机所保持。
18．如权利要求6所述的方法，其中所述的高速缓存由所述的网络路由器所保持。
19．如权利要求6所述的方法，其中所述的高速缓存由一个被配置的主机所保持。
20．如权利要求11所述的计算机程序产品，其中所述的高速缓存由所述的网络路由器所保持。
21．如权利要求11所述的计算机程序产品，其中所述的高速缓存由一个被配置的主机所保持。
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