DNS解析过程智能化的设计与实现

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域名系统(DomainNameSystem,简称为DNS)是Internet的一项核心服务。域名系统提供了域名和其IP地址的映射关系,客户端可以使用具有实际含义且便于记忆的域名方便地接入Internet。DNS域名解析是互联网中大部分网络应用的寻址方式,几乎所有的网络服务和协议在通信中都需要使用DNS,因此,稳定、快速、准确的域名解析过程是提高网络服务速度,保证网络服务质量的重要前提。  针对上述问题,本文提出了智能DNS解析方案。本系统配合使用Anycast技术,对外提供一个统一的DNS域名解析服务的IP地址,客户端直接向此IP地址发送域名解析请求。系统采用基于OSPF的单路径路由协议。在形成到Anycast服务地址的路由时,选择该自治系统中网络路径开销最小的服务器来解析DNS请求。网络路径开销是通过静态配置的方式实现的,当客户端并发大量的DNS请求时,最短的网络路径就会变得非常拥挤。  因此,为了能够实时地根据缓存DNS服务器的当前服务能力动态地分配客户端的DNS请求,本系统在Anycast技术的基础上提出一个可以动态反映DNS系统中各个缓存DNS服务器当前服务能力的设计方案。该方案中的每个缓存DNS服务器上都部署了选择控制器,选择控制器在综合考虑各个缓存DNS服务器的当前处理器使用率、内存使用率和网络带宽使用率以及客户端和缓存DNS服务器之间的物理距离四个参数之后,通过公式计算出系统中缓存DNS服务器的综合性能优先级队列。同时,为了分散各个缓存DNS服务器处理DNS请求的概率,增强系统的稳定性,选择服务器的算法设计为从排列在综合性能优先级队列中前三分之一的服务器中随机选择一个来解析客户端的DNS请求。  本论文提出的DNS解析方案能够选择当前服务性能较优的服务器来解析DNS请求,但是整个选择服务器的过程对客户端而言是透明的,客户端不需要进行其他的配置,只需发出普通的DNS请求,然后等待系统的解析结果即可。该智能DNS解析方案可以为客户提供方便、快捷、稳定的DNS域名解析服务。
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