CN1773936B - 用于确定计算机网络通信的目标的可用性的方法和*** - Google Patents

用于确定计算机网络通信的目标的可用性的方法和*** Download PDF

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Abstract

确定计算机网络通信的目标的可用性，其包括：在缓存设备上提供包括至少一个代表目标的可用性的缓存器条目的目标可用性缓存器；通过计算机网络通信从缓存设备向源提供指示目标的可用性的信息。在典型的实施例中，缓存器条目包括：目标设备的网络地址和缓存条目的时间限制。

Description

用于确定计算机网络通信的目标的可用性的方法和***
技术领域
本发明的领域是数据处理，或更具体地说，是用于确定计算机网络通信的目标的可用性的方法、***和产品。
背景技术
ICMP回送报文通常用于确定计算机网络通信的目标的可用性。ICMP回送响应报文表示目标对于计算机网络通信可用。当网络上的多个客户机或源试图搜集有关多个目标的可用性信息时，每个源可以生成多个ICMP回送报文，每个目标可以生成多个ICMP回送响应报文，多个路由器可以位于源与目标之间的多个数据通信路由中，网络性能受损。这种情况很平常，以致某些***管理员在其权限下禁止路由器上的ICMP服务。这是导致其它问题的事实。
例如，考虑路径MTU发现。互联网络具有不同的最大分组大小。有时，这种情况可以通过对特定链路将分组分段得太大管理。另一种管理区分最大分组大小的情况的方式是：确定在源与目标之间的所有网络可通过沿有关最大分组大小的路径发送大的分组和接收从路由器返回的ICMP报文处理。该第二个过程被称作“路径MTU发现”。执行路径MTU发现的源典型地发送具有IP头中的“不分段”比特设置的IP分组。然后，当路由器不能将分组传送到下一跳时，将返回ICMP“目标不可达”报文，以指示分组不能被处理。下一网络跳的MTU在该ICMP目标不可达报文中编码，通知发起源分组在被重新发送时应有的大小。因此，源可反复地确定可无需分段发送到目标的最大的分组大小。
这种情况很平常，以致某些***管理员在其权限下禁止路由器上的ICMP服务。这是导致其它问题的事实。当在源与目标之间的路由器的***管理员已禁止路由器上的ICMP时出现问题。在这种情况下，源不知道做什么。它从未接收到其发送的报文的确认，也没有ICMP目标不可达分组被返回通知它出错。在这种情况下，准确的路径MTU发现实际上是不可能的。由于所有这些原因，需要对确定计算机网络通信的目标的可用性进行改进。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种用于确定计算机网络通信的目标的可用性的方法，所述方法包括：在缓存设备上提供包括至少一个代表目标的可用性的缓存器条目的目标可用性缓存器；通过计算机网络通信在缓存设备中接收从源向位于目标的网络地址处的目标发送的ICMP回送报文；在所述目标可用性缓存器中查找具有目标的网络地址的缓存器条目；丢弃所述ICMP回送报文；以及通过计算机网络通信从所述缓存设备向所述源发送指示所述目标的可用性的ICMP回送响应报文。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于确定计算机网络通信的目标的可用性的方法，所述方法包括：在缓存设备上提供包括至少一个代表目标的可用性的缓存器条目的目标可用性缓存器，其中，所述缓存设备实现为DNS服务器；通过计算机网络通信在所述DNS服务器中接收从源发送的包括目标的域名的DNS请求报文；将所述域名解析为所述目标的网络地址；在所述目标可用性缓存器中查找具有所述目标的网络地址的缓存器条目；以及通过计算机网络通信向所述源发送包括指示所述目标的可用性的信息的DNS响应报文。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于确定计算机网络通信的目标的可用性的***，所述***包括：用于在缓存设备上提供包括至少一个代表目标的可用性的缓存器条目的目标可用性缓存器的装置；用于通过计算机网络通信在缓存设备中接收从源向位于目标的网络地址处的目标发送的ICMP回送报文的装置；用于在所述目标可用性缓存器中查找具有所述目标的网络地址的缓存器条目的装置；用于丢弃所述ICMP回送报文的装置；以及用于通过计算机网络通信从所述缓存设备向所述源发送指示所述目标的可用性的ICMP回送响应报文的装置。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于确定计算机网络通信的目标的可用性的***，所述***包括：用于在缓存设备上提供包括至少一个代表目标的可用性的缓存器条目的目标可用性缓存器的装置，其中，所述缓存设备实现为DNS服务器；用于通过计算机网络通信在所述DNS服务器中接收从源发送的包括目标的域名的DNS请求报文的装置；用于将所述域名解析为所述目标的网络地址的装置；用于在所述目标可用性缓存器中查找具有所述目标的网络地址的缓存器条目的装置；以及用于通过计算机网络通信向所述源发送包括指示所述目标的可用性的信息的DNS响应报文的装置。
用于确定计算机网络通信的目标的可用性的示例性方法、***和产品被描述，其包括：在缓存设备上提供包括至少一个代表目标的可用性的缓存器条目的目标可用性缓存器；通过计算机网络通信从缓存设备向源提供指示目标的可用性的信息。在典型的实施例中，缓存器条目包括目标设备的网络地址和缓存器条目的时间限制。
在一些实施例中，缓存设备被实现为在源与目标之间的数据通信路由上的节点；提供目标可用性缓存器还包括：确定目标的可用性；在目标可用性缓存器中存储代表目标的可用性的缓存器条目。在这样的实施例中，目标典型地具有网络地址；提供指示目标的可用性的信息包括：在缓存设备中接收从源向位于目标网络地址的目标发送的网际控制报文协议(ICMP)回送报文；在目标可用性缓存器中查找具有目标的网络地址的缓存器条目；丢弃ICMP回送报文；从缓存设备向源发送指示目标的可用性的ICMP回送响应报文。
在一些实施例中，缓存设备被实现为域名服务(DNS)服务器；提供目标可用性缓存器包括：从在源和目标之间的数据通信路由中的节点接收指示网络通信的目标设备的可用性的DNS报文；在目标可用性缓存器中存储代表目标的可用性的缓存器条目。在这样的实施例中，源与目标可以是在源与目标之间的数据通信路由中的节点。在这样的实施例中，提供指示网络通信的目标设备的可用性的信息可包括：在DNS服务器中接收包括目标的域名的DNS请求报文；将域名解析成目标的网络地址；在目标可用性缓存器中查找具有目标的网络地址的缓存器条目；向源设备发送包括指示目标的可用性的信息的DNS响应报文。
根据下述如附图所示的本发明的典型实施例的更详细描述，本发明的上述和其它目的、特征以及优点将会变得明显，其中，类似的标记通常代表本发明的典型实施例的类似部分。
附图说明
图1示出了说明根据本发明的实施例的用于确定计算机网络通信的目标的可用性的示例性***的网络图；
图2示出了包括用于根据本发明的实施例的确定目标的可用性的示例性计算机的自动计算设备的框图；
图3示出了说明用于确定计算机网络通信的目标的可用性的示例性方法的流程图；
图4示出了说明用于确定计算机网络通信的目标的可用性的示例性方法的流程图，其中缓存设备被实现为在源与目标之间的数据通信路由上的节点；
图5示出了说明用于确定计算机网络通信的目标的可用性的示例性方法的流程图，其中缓存设备被实现为DNS服务器。
具体实施方式
介绍
在本说明书中本发明在很大程度上就用于确定计算机网络通信的目标的可用性的方法进行了描述。然而，本领域的普通技术人员将意识到，包括用于根据本公开方法操作的适当的编程装置的计算机***也落入本发明的范围。适当的编程装置包括任何用于指导计算机***执行本发明方法的步骤的装置，例如包括由耦合到计算机内存的处理单元和算法逻辑电路构成的***，该***能够在计算机内存中存储由处理单元执行的本发明方法的编程步骤，其中计算机内存包括被配置成存储数据和程序指令的电子电路。
本发明也可以具体化为诸如磁盘或其它记录介质的计算机程序产品，用于与任何合适的数据处理***一起使用。计算机程序产品的实施例可通过使用任何用于机器可读信息的记录介质实现，包括磁介质、光介质或其它合适的介质。本领域的普通技术人员将直接意识到，任何具有适当的编程装置的计算机***能够执行具体化为程序产品的本发明方法的步骤。本领域的普通技术人员将直接意识到，虽然在本说明书中描述的大多数典型实施例是针对安装并在计算机硬件上执行的软件，但实现为固件或硬件的可选实施例也在本发明的范围内。
术语表
下述术语通常用于本说明书中，根据上下文，在此定义：
“DNS”表示域名服务。
“端节点”-附加在数据通信网络上的计算机。其它具有相同意义的术语包括：IP团体(community)中的“主机”、X.25标准中的“数据终端设备”或“DTE”、ISO术语中的“端***”或“ES”，有时称作“站”。在某种程度上，节点是否是端节点取决于其作用。发起数据通信的源被认为是端节点。通信被寻址到的目标被认为是端节点。当路由器发起报文或当来自源的报文被直接寻址到路由器时，该路由器可被认为是端节点。
“ISO”表示国际标准组织。
“ICMP”表示网际控制报文协议。
“IP”表示网际协议。
“LAN”-在具有共享本地介质的计算机或“节点”之间的网络，例如以太网，其具有广播能力和逻辑连接性，典型地在诸如建筑物或校园的有限地理区域上。
“网络”-用于数据通信的通过路由器连接的的两个或多个计算机。
“节点”-指端节点和路由器。
“PDA”-个人数字助理。
“路由器”-连接LAN以构成WAN的自动分组交换机。在ISO术语中，路由器被称作“中间***”或IS；在IP术语中，称作“网关”，有时称作“交换机”或“第3层交换机”。路由器经常被实现为通用计算机上的软件程序指令，但也可以实现为专用设备。
“WAN”-LAN通过路由器连接的网络。
确定计算机网络通信的目标的可用性
从图1开始，参照附图描述根据本发明的实施例的用于确定计算机网络通信的目标的可用性的典型方法、***和产品。图1示出了说明根据本发明的实施例的用于确定计算机网络通信的目标的可用性的典型***的网络图。
在图1的***中，连接路由器(106，128，130，132)用于数据通信(136，138，140)，构成WAN。膝上型计算机(126)通过有线连接(105)连接到路由器(106)，并与通过无线连接(107)连接到路由器(106)的PDA(114)构成LAN(115)。图1的***包括：与通过无线连接(109)连接到服务器(144)的移动电话(110)构成LAN(117)的数据通信服务器(144)；通过有线连接(111)连接到服务器(144)的个人计算机(102)。服务器(144)向包括防火墙服务(104)的LAN(117)提供网关服务。服务器(144)通过到路由器(106)的连接(124)将LAN(117)连接到WAN。在图1的***中，服务器(134)代表数据通信目标，数据通信源由几个设备代表：膝上型计算机(126)、PDA(114)、移动电话(110)和个人计算机(102)。
图1的***举例说明了以下的能力：在缓存设备上提供包括代表目标的可用性的缓存器条目(308)的目标可用性缓存器(306)，以及通过计算机网络通信从缓存设备向源提供指示目标的可用性的信息。在该实例中，缓存器条目包括目标设备的网络地址(310)和缓存器条目的时间限制(312)。
时间限制是时间的指示，在该时间后，缓存器条目应被认为太陈旧而不能可靠地代表目标可用性，应忽略或消除。在该实例中，时间限制由缓存器条目的期满时间(312)表示，但使用期满时间仅用于说明，而非限制本发明。可选择地，缓存器条目的时间限制可实现为缓存器条目被创建或刷新时的时间的时戳和“TTL”或“生存期(time-to-live)”字段。例如，代表目标的可用性的缓存器条目可用目标地址、缓存器条目被创建时的时间的时戳和设置为一个小时的TTL字段创建。在如此确定了时间到期后，具有该缓存器条目的缓存设备不再依赖该缓存器条目来提供指示目标的可用性的信息。
在图1的实例中，缓存设备可以是在源与目标之间的数据通信路由上的任何节点。尤其地，任何路由器可以是缓存设备。路由器(130)可以通过确定目标的可用性并在路由器的计算机内存中的目标可用性缓存器(306)中存储代表目标的可用性的缓存器条目(308)，提供该路由器内的目标可用性缓存器。确定目标的可用性可通过检验来自目标的ICMP回送响应报文(148)中的源地址以查看源地址是否在缓存器中来执行。
ICMP是客户机-服务器应用。ICMP服务器在所有的IP端节点和所有的IP路由器上执行。ICMP用于报告在IP网络内传送IP报文的问题。它可以用于显示何时特定目标未响应、何时IP网络不可达、何时节点过载、何时在IP头信息中出现错误等。ICMP也被互联网管理者频繁地用于验证端节点的正确操作和检查路由器正确地将分组路由发送到目标地址。ICMP报文的实例是从路由器到源的报文，如果路由上的链路的MTU小于IP分组的大小，而该分组在IP分组头中有不分段(DF)比特设置。ICMP报文被返回到在有问题的IP分组中指定的源地址。ICMP报文使用具有ICMP头的基本IP头被发送，其中ICMP头***在IP分组中用户数据字段的前面。ICMP报文的数据部分的第一个八位字节是ICMP类型字段；该字段的值确定其余数据的格式。ICMP回送报文具有类型“8”，而ICMP回送响应报文具有类型“0”。
注意，回送响应报文的源地址是目标的网络地址。回送响应报文从回送报文的目标发送到源，所以回送响应报文上的源地址字段具有目标的网络地址。如果来自回送响应报文的源地址值已不表示为缓存器中缓存器条目中的目标地址，则路由器可以创建并存储具有取自回送响应报文中的源地址字段的目标的网络地址和诸如期满时间的时间限制的缓存器条目。如果回送响应报文上的源地址已在目标可用性缓存器中的缓存器条目中，则路由器可以通过更新其时间限制来刷新该缓存器条目。
当路由器接收到从源向位于目标的网络地址处的目标发送的ICMP回送报文(146)时，路由器可以通过在目标可用性缓存器中查找具有目标的网络地址的缓存器条目、丢弃ICMP回送报文以及从该路由器向源发送ICMP回送响应报文(148)，提供指示目标的可用性的信息。ICMP回送响应报文是指示源目标对于计算机网络通信可用的指示。
在图1的***中，缓存设备可以实现为DNS服务器(112)。域名***(DNS)是典型地与互联网络相关联的名称服务，并在尤其包括RFC1035的几个IETF RFC中定义。DNS将域名翻译成网络地址。域名是连接到网络的诸如web服务器、电子邮件服务器和其它的计算机的名称。网络地址是网络上计算机的网络地址。在互联网络的实例中，即路由器根据网际协议发送和接收数据通信的网络，网络地址是网际协议(IP)地址。域名以字母文本表示，与数字网络地址相比，使人们更容易使用。然而，网络以数字网络地址运行。因此，每当用户通过使用域名请求资源时，在某处的DNS服务将域名翻译成相应的网络地址。例如，域名“ibm.com”可翻译成IP网络地址129.42.19.99。DNS实际上是自己权限内(in its ownright)的网络，DNS服务器的网络。如果一个DNS服务器不能翻译特定的域名，则该服务器可以从网络中的其它DNS服务器获取另外的信息。
DNS服务器使用“资源记录”以存储域名的属性。每个域名可以具有存储在与该域名相关联的资源记录中的许多属性。DNS服务器使用请求-响应通信协议以向DNS客户机提供资源记录。许多资源记录类型在有关的RFC中定义，包括例如描述域名的主机地址、别名的规范名称、主机CPU和操作***以及愿意用作域的邮件交换的主机的域名的资源记录。DNS服务器提供具有标准报文类型的请求/响应数据通信协议。当源从DNS服务器接收到网络地址时，可使用网络地址以访问由与网络地址相关联的域名识别的目标。目标可以是任何连接到网络的计算机。
在图1的实例中，DNS服务器(112)可以通过从在源与目标之间的数据通信路由中的节点接收指示网络通信的目标设备的可用性的DNS报文开在DNS服务器上的目标可用性缓存器中存储代表目标的可用性的缓存器条目，提供目标可用性缓存器。目标缓存器(306)和缓存器条目(308)可以类似于如图1所示的在路由器(130)上提供的，缓存器条目(308)的特征在于目标地址(310)和诸如期满时间(312)的时间限制等。在源与目标之间的数据通信路由中的节点可包括路由的端点。即，源与目标被认为是在源与目标之间的数据通信路由中的节点，源和目标本身可以向DNS服务器发送指示网络通信的目标设备的可用性的DNS报文。在图1的实例中，已接收到指示目标的可用性的ICMP回送响应报文的源端点个人计算机(102)向DNS服务器(112)发送指示网络通信的目标的可用性的DNS报文(116)。类似地，DNS服务器(112)从服务器(144)、路由器(106)和路由器(128)接收指示目标设备的可用性的DNS报文(118，120，122)，这些节点的每一个都通过检测确认目标可用的ICMP回送响应报文已确定目标的可用性，据此每个节点进行报告。
DNS服务器(112)可通过以下步骤提供指示网络通信的目标设备的可用性的信息：接收包括目标的域名的DNS请求报文；将域名解析为目标的网络地址；在目标可用性缓存器中查找具有目标的网络地址的缓存器条目；以及向源设备发送包括指示目标的可用性的信息的DNS响应报文。在图1的实例中，DNS服务器(112)从源端点个人计算机(102)接收包括目标的域名的DNS请求报文(108)。DNS请求报文(108)可以是新类型的指示源被改进的用于根据本发明的实施例的确定目标的可用性的报文。然后，DNS服务器(112)通过在其内存中查找域名的资源记录解析该域名。DNS服务器(112)还在内存中的目标可用性缓存器中查找代表目标的可用性的并具有目标的网络地址的缓存器条目。DNS服务器(112)形成新类型的不仅具有目标地址而且具有目标的可用性的指示的DNS响应(143)报文，并将包括目标的可用性的指示的DNS响应报文发送到源设备(102)。
如刚描述的DNS服务器(112)的典型特征包括分离的DNS地址资源记录(类型A资源记录)存储器和目标可用性缓存器。作为选择，新类型的DNS资源可存储目标网络地址和指示例如可用性生存期或可用性期满时间的可用性的数据。这种设置可以有效地实现目标可用性缓存器，作为DNS资源记录的一部分，从而减少分离的目标可用性缓存器的存储器的需要，也减少分离的DNS资源记录和相应的缓存条目的查询的需要。
根据本发明的确定目标的可用性通常用计算机实现，即，利用自动计算设备。在图1的***中，例如，所有的节点、服务器和通信设备在某种程度上至少实现为计算机。因此，为了进一步说明，图2示出了包括用于根据本发明的实施例的确定目标的可用性的典型计算机(152)的自动计算设备的框图。图2的计算机(152)包括至少一个计算机处理器(156)或CPU，以及通过***总线(160)连接到处理器(156)和计算机的其它部件的随机存取存储器(168)(RAM)。
在RAM(168)中存储有IP模块(190)，即可以在IP网络的任何节点中提供的用于互联网络通信的计算机程序指令。在RAM(168)中还存储有网关模块(194)，即可在任何路由器中提供的用于路由发送互联网络分组的计算机程序指令。在RAM(168)中还存储有ICMP模块(192)，即一组可在IP网络的任何节点中提供的改进的用于根据本发明的实施例的确定目标的可用性的计算机程序指令。在RAM(168)中还存储有DNS模块(162)，即可在IP网络的任何节点中提供的改进的用于根据本发明的实施例的确定目标的可用性的计算机程序指令：代表在大多数节点中的客户机侧的DNS功能和在DNS服务器中DNS服务器功能。在RAM(168)中还存储有可由IP模块、ICMP模块、网关模块或DNS模块使用的用于根据本发明的实施例的确定目标的可用性的目标可用性缓存器(306)。
在RAM(168)中还存储有操作***(154)。根据本发明实施例，用于计算机中的操作***包括UNIXTM、LinuxTM、Microsoft NTTM、AIXTM、IBM的i5os以及本领域的普通技术人员知道的许多其它操作***。图2实例中的操作***(154)、IP模块(190)、ICMP模块(192)、网关模块(194)、DNS模块(162)和目标可用性缓存器(306)被显示在RAM(168)中，但这种软件的许多组件也典型地存储在非易失性存储器(166)中。
图2的计算机(152)包括通过***总线(160)耦合到处理器(156)和计算机(152)的其它部件的非易失性计算机存储器(166)。非易失性计算机存储器(166)可以实现为硬盘驱动器(170)、光盘驱动器(172)、电可擦可编程只读存储器(所谓的EEPROM或闪速存储器)(174)、RAM驱动器(未示出)或本领域的普通技术人员知道的任何其它类型的计算机存储器。
图2的示例性计算机包括一个或多个输入/输出接口适配器(178)。计算机中的输入/输出接口适配器通过例如用于控制对诸如计算机显示屏的显示设备(180)的输出以及来自诸如键盘或鼠标的用户输入设备(181)的用户输入的软件驱动器和计算机硬件，实现面向用户的输入/输出。
图2的示例性计算机(152)包括用于实现与其它计算机(182)数据通信(184)的通信适配器(167)。这种数据通信可以通过串行通过RS-232连接、诸如USB的外部总线、诸如IP网络的数据通信网络以及本领域的普通技术人员知道的其它方式进行。通信适配器实现数据通信的硬件层，通过该硬件层，一个计算机直接或通过网络向另一个计算机发送数据通信。用于根据本发明的实施例的确定目标的可用性的通信适配器的实例包括有线拔号通信的调制解调器、用于有线网络通信的以太网(IEEE 802.3)适配器和用于无线网络通信的802.11b适配器。
为了进一步说明，图3示出了说明根据本发明的实施例的用于确定计算机网络通信的目标(134)的可用性的示例性方法的流程图，其包括：在缓存设备上提供(302)包括至少一个代表目标的可用性的缓存器条目(308)的目标可用性缓存器(306)；通过计算机网络通信从缓存设备向源(102)提供(304)指示目标的可用性的信息。在图3的方法中，缓存器条目包括目标设备的网络地址(310)和缓存器条目的时间限制(312)。在该实例中，时间限制(312)由期满时间表示。在该实例中，可以直接从目标或可选地从在缓存设备和目标之间的通信路由(131)中的路由器(130)接收目标(134)的可用性的指示，例如作为ICMP回送响应。
为了进一步说明，图4示出了说明根据本发明的实施例的用于确定计算机网络通信的目标的可用性的示例性方法的流程图，其中缓存设备被实现为在源(102)与目标(134)之间的数据通信路由上的节点。图4的方法包括：在缓存设备上提供(302)包括至少一个代表目标的可用性的缓存器条目(308)的目标可用性缓存器(306)；通过计算机网络通信从缓存设备向源(102)提供(304)指示目标的可用性的信息。在图4的方法中，提供目标可用性缓存器通过确定(402)目标的可用性并在目标可用性缓存器(306)中存储(404)代表目标的可用性的缓存器条目(308)来执行。
在图4的方法中，确定(402)目标的可用性包括在目标可用性缓存器(306)中搜索(416)缓存器条目(308)，以确定缓存器是否包含具有ICMP回送响应报文(404)的源地址(411)的缓存器条目。如果源地址已作为可用目标的目标地址(310)列在(407)缓存器(306)中，则正常地继续回送响应报文的处理(405)。如果ICMP回送响应报文(414)的源地址(411)已没有作为可用目标的目标地址(310)列在(409)缓存器(306)中，则该方法包括：存储(414)代表由ICMP回送响应报文中的源地址识别的目标(134)的可用性的缓存器条目(308)。
在图4的实例中，目标(134)具有网络地址，提供指示目标的可用性的信息包括：在缓存设备中接收(406)从源向位于目标的网络地址处的目标发送的网际控制报文协议(ICMP)回送报文。在图4的实例中，提供指示目标的可用性的信息还包括：在目标可用性缓存器中查找(408)具有目标的网络地址的缓存器条目。即，如果没有具有与ICMP回送报文相同的目标地址(310)的缓存器条目(308)，则ICMP回送报文以通常的方式沿着到其目标(134)的路径转发。如果存在具有与ICMP回送报文相同的目标地址的缓存器条目(308)，则在图4的实例中，提供指示目标的可用性的信息(304)还包括：丢弃(410)ICMP回送报文；从缓存设备向源发送(412)指示目标的可用性的ICMP回送响应报文。
在目标可用性缓存器(306)中的缓存器条目(308)具有时间限制，在这种情况下，即期满时间(312)。因此，在该实例中，优选地，在目标可用性缓存器中查找(408)具有目标的网络地址的缓存器条目包括：通过比较期满时间与当前时间确定缓存器条目是否已到期。可选择地，缓存器条目可以用由时戳表示的时间限制实现，在缓存设备上被编程为周期性地扫描缓存器条目并删除到期的缓存器条目。在这种缓存设备中，由于缓存器不包括到期的缓存器条目，因此在目标可用性缓存器中查找(408)具有目标的网络地址的缓存器条目总是代表查找代表可用目标的缓存器条目。本领域的普通技术人员可以想到其它在目标可用性缓存器中实现有关缓存器条目的时间限制的方式，所有这些方式也在本发明的范围内。
丢弃(410)ICMP回送报文并从缓存设备向源发送(412)指示目标的可用性的ICMP回送响应报文可通过在ICMP回送响应报文中调换源地址和目标地址、将ICMP回送报文中的类型码从8变为0(从而将ICMP回送报文转换为ICMP回送响应报文)以及将如此创建的ICMP回送响应报文从缓存设备发送到源地址-现在已转换为新的ICMP响应报文中的目标地址-来执行。由于向ICMP回送报文的初始目标的传输在缓存设备处停止，其中这样的ICMP回送报文被消除，而代之以被指导向回送报文的源返回的ICMP回送响应，因此ICMP回送报文称作被“丢弃”。
为了进一步说明，图5示出了说明根据本发明的实施例的用于确定计算机网络通信的目标的可用性的示例性方法的流程图，其中，缓存设备被实现为DNS服务器。在图5的实例中，提供(302)目标可用性缓存器(306)包括从在源与目标之间的数据通信路由中的节点(112，126，130)接收(502)指示网络通信的目标设备的可用性的DNS报文，并在目标可用性缓存器(306)中存储(504)代表目标的可用性的缓存器条目(308)。
DNS报文是一种新类型的用于根据本发明的实施例的确定目标的可用性的DNS报文。由于包括端节点的通信路由中的任何节点都可获取有关目标的可用性的信息(例如通过从目标接收ICMP回送响应)，因此路由中的任何节点可向改进的用于根据本发明的实施例的确定目标的可用性的DNS服务器发送这种DNS报文。源(126)可以在接收到ICMP回送响应时发送这种DNS报文。目标(112)可以在发送ICMP回送响应时发送这种DNS报文。路由器(130)可以在接收到从目标向源转发的ICMP回送响应时发送这种DNS报文。
在图5的实例中，提供指示网络通信的目标设备的可用性的信息包括在DNS服务器中接收(506)包括目标的域名的DNS请求报文。DNS请求报文可以是新的指定为例如类型AA(表示地址和可用性的请求)的DNS报文，该报文的接收确认请求源为改进的用于根据本发明的实施例的确定计算机网络通信的目标的可用性的源。即，该源是能够明白DNS响应不仅包括目标的网络地址而且包括目标的可用性信息的源。
在图5的实例中，提供指示目标的可用性的信息(304)包括：将域名解析(508)为目标的网络地址，例如通过查找与该域名相关联的并具有目标的网络地址的DNS地址类型资源记录(514)执行。在目标可用性缓存器(306)中的缓存器条目(308)具有时间限制，在这种情况下，即期满时间(312)。因此，在该实例中，优选地，在目标可用性缓存器中查找(510)具有目标的网络地址的缓存器条目包括通过比较期满时间与当前时间确定缓存器条目是否已到期。可选择地，缓存器条目可用由时戳表示的时间限制实现，在缓存设备上被编程为周期性地扫描缓存器条目并删除到期的缓存器条目。在这种缓存设备中，由于缓存器不包括到期的缓存器条目，因此在目标可用性缓存器中查找(510)具有目标的网络地址的缓存器条目总是代表查找代表可用目标的缓存器条目。本领域的普通技术人员可想到其它的在目标可用性缓存器中实现有关缓存器条目的时间限制的方式，所有这些方式也在本发明的范围内。
找到目标的网络地址之后，在图5的方法中的提供指示目标的可用性的信息(304)还包括：在目标可用性缓存器(306)中查找(510)具有目标的网络地址的缓存器条目(308)；向源设备发送(512)包括指示目标的可用性的信息的DNS响应报文。在该实例中，缓存器条目具有期满时间(312)，所以指示目标的可用性的信息可以实现为DNS响应报文中的字段，如果当前时间早于期满时间，则赋值“1”，如果当前时间晚于期满时间，则赋值“0”。在该实例中，值“1”是指示可用性的信息，其意义在于在合理的最近的过去的某一时刻，目标被认为可用，因此可合理地认为现在可用。在该实例中，值“0”是指示可用性的信息，其意义在于在合理的最近的过去的任何时刻，目标至少对于缓存设备被认为不可用，因此基于此时来自该缓存设备的任何信息，目标不应被认为可用。可选择地，不采用指示可用性的布尔字段，DNS响应报文可以包括生存期字段或期满时间，以便源可以为自己决定有关可用性。对于本领域的普通技术人员，可以有其它实现指示可用性的信息的方式，而所有这些方法也在本发明的范围内。
从前述描述应该理解，在不背离本发明的精神的基础上，可以对本发明的各种实施例进行修改和变化。本说明书中的描述仅用于说明之目的，而不应理解为限制。本发明的范围仅由所附的权利要求限制。

Claims (14)

1.一种用于确定计算机网络通信的目标的可用性的方法，所述方法包括：
在缓存设备上提供包括至少一个代表目标的可用性的缓存器条目的目标可用性缓存器；
通过计算机网络通信在缓存设备中接收从源向位于目标的网络地址处的目标发送的ICMP回送报文；
在所述目标可用性缓存器中查找具有所述目标的网络地址的缓存器条目；
丢弃所述ICMP回送报文；以及
通过计算机网络通信从所述缓存设备向所述源发送指示所述目标的可用性的ICMP回送响应报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述缓存器条目包括：目标的网络地址和所述缓存器条目的时间限制。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述缓存设备实现为在所述源与所述目标之间的数据通信路由上的节点；所述提供目标可用性缓存器进一步包括：
确定所述目标的可用性；以及
在所述目标可用性缓存器中存储代表所述目标的可用性的缓存器条目。
4.一种用于确定计算机网络通信的目标的可用性的方法，所述方法包括：
在缓存设备上提供包括至少一个代表目标的可用性的缓存器条目的目标可用性缓存器，其中，所述缓存设备实现为DNS服务器；
通过计算机网络通信在所述DNS服务器中接收从源发送的包括目标的域名的DNS请求报文；
将所述域名解析为所述目标的网络地址；
在所述目标可用性缓存器中查找具有所述目标的网络地址的缓存器条目；以及
通过计算机网络通信向所述源发送包括指示所述目标的可用性的信息的DNS响应报文。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述缓存器条目包括：目标的网络地址和所述缓存器条目的时间限制。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述提供目标可用性缓存器进一步包括：
从在源和目标之间的数据通信路由中的节点接收指示网络通信的目标的可用性的DNS报文；以及
在所述目标可用性缓存器中存储代表所述目标的可用性的缓存器条目。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述源与所述目标每个都实现为在所述源与所述目标之间的数据通信路由中的节点。
8.一种用于确定计算机网络通信的目标的可用性的***，所述***包括：
用于在缓存设备上提供包括至少一个代表目标的可用性的缓存器条目的目标可用性缓存器的装置；
用于通过计算机网络通信在缓存设备中接收从源向位于目标的网络地址处的目标发送的ICMP回送报文的装置；
用于在所述目标可用性缓存器中查找具有所述目标的网络地址的缓存器条目的装置；
用于丢弃所述ICMP回送报文的装置；以及
用于通过计算机网络通信从所述缓存设备向所述源发送指示所述目标的可用性的ICMP回送响应报文的装置。
9.根据权利要求8所述的***，其中，所述缓存器条目包括目标的网络地址和所述缓存器条目的时间限制。
10.根据权利要求8所述的***，其中，所述缓存设备实现为在所述源与所述目标之间的数据通信路由上的节点；所述用于提供目标可用性缓存器的装置进一步包括：
用于确定所述目标的可用性的装置；以及
用于在所述目标可用性缓存器中存储代表所述目标的可用性的缓存器条目的装置。
11.一种用于确定计算机网络通信的目标的可用性的***，所述***包括：
用于在缓存设备上提供包括至少一个代表目标的可用性的缓存器条目的目标可用性缓存器的装置，其中，所述缓存设备实现为DNS服务器；
用于通过计算机网络通信在所述DNS服务器中接收从源发送的包括目标的域名的DNS请求报文的装置；
用于将所述域名解析为所述目标的网络地址的装置；
用于在所述目标可用性缓存器中查找具有所述目标的网络地址的缓存器条目的装置；以及
用于通过计算机网络通信向所述源发送包括指示所述目标的可用性的信息的DNS响应报文的装置。
12.根据权利要求11所述的***，其中，所述缓存器条目包括：目标的网络地址和所述缓存器条目的时间限制。
13.根据权利要求11所述的***，其中，所述用于提供目标可用性缓存器的装置进一步包括：
用于从在源站和目标之间的数据通信路由中的节点接收指示网络通信的目标的可用性的DNS报文的装置；以及
用于在所述目标可用性缓存器中存储代表所述目标的可用性的缓存器条目的装置。
14.根据权利要求11所述的***，其中，所述源与所述目标每个均实现为在所述源与所述目标之间的数据通信路由中的节点。
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