[发明专利]一种自适应缓存的多层级域名解析系统与方法

说明书

本发明提供一种自适应缓存的多层级域名解析系统与方法，系统包括：域名解析模块以及数据中心，所述域名解析模块包括一级DNS服务器和二级DNS服务器，所述数据中心包括：域名资源存储模块、解析行为分析模块、缓存容量计算模块和缓存调度模块。方法包括：解析行为日志分析、自适应缓存容量计算、缓存替换内容选择、数据有效性维护。本发明能自适应管理一级与二级域名服务器中的缓存，使高命中率的小规模域名数据存于一级域名服务器，而二级服务器最大化缓存历史流量中所有域名的有效资源记录，从而可以有效提高多层级域名解析系统的一次缓存命中率与总体缓存命中率，提升域名解析系统的解析效率。

技术领域

本发明涉及一种自适应缓存的多层级域名解析系统与方法。

背景技术

域名系统(DomainNameSystem，DNS)是互联网的核心基础设施，其本质是一种将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库。而域名解析在网络空间中负责域名和IP之间的转换工作，由DNS服务器实现域名解析服务，方便用户通过注册的域名访问到正确的网络地址。因此，域名解析服务的质量与效率直接影响了互联网服务的效率。

DNS服务器拥有两种查询模式：缓存模式和转发模式。缓存模式下，DNS服务器通过查询缓存中的域名资源记录对解析请求进行响应；而转发模式下，DNS服务器会将解析请求直接转发给上层DNS服务器。缓存模式下的查询速度快于转发模式下的查询速度。一台DNS服务器可以同时配置缓存模式和转发模式，也可以仅配置其一。

在DNS服务器的缓存中的每个域名资源记录都会被设置生存周期(TimetoLive，TTL)属性值，该属性值被用来表示域名数据在缓存中存放的时间。TTL值时间的长短主要取决于数据一致性和服务器性能两者之间的平衡。通过缓存模式对域名解析请求进行缓存解析时，如果该DNS服务器的缓存中包含要被访问的域名资源记录则视为缓存命中，如果缓存中未包含被访问的域名资源记录则视为缓存未命中，命中率＝命中数/(命中数+没有命中数)。对于缓存模式的域名解析服务，缓存命中率是衡量该服务质量的重要指标。缓存未命中率可能被缓存容量、缓存粒度、缓存策略、缓存时间、缓存内容热度等多种因素影响。

现有技术中存在一种多层级共享缓存递归域名服务系统(CN104935680A)，通过基于二级架构的一致性共享缓存机制，将多个服务器的缓存共享起来，提高域名数据缓存总量，以此减少了整个系统向外转发查询的总工作量，降低解析延时。但是，在该技术中，当一级缓存服务器的缓存命中率低下时，会向二级缓存服务器产生大量的转发查询需求，产生新的延时问题，而随着二级服务器数量的增加及其与一级服务器间近程的增加，所述新的延时也会变大，从而导致域名解析服务质量难以保障。此外，该技术这种缓存数据被动被动留存的一致性的共享缓存机制，缺乏对一级缓存服务器的缓存容量、缓存数据优先级进行管理，无法提高一级缓存服务器的命中率，将进一步放大一、二级服务器间的交互产生的新的解析延时问题。

由此可见，能否基于现有技术中的不足，提供一种自适应缓存的多层级域名解析系统与方法，解决多层级域名解析系统一次缓存命中率低、缓存数据管理粗放、DNS响应延时的技术问题，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的是在于克服现有技术的缺陷，提供一种自适应缓存的多层级域名解析系统与方法。根据本发明所提供的自适应缓存的多层级域名解析系统与方法，解决了多层级域名解析系统由于缓存数据管理粗放导致的一次缓存命中率低、DNS响应时延大的技术问题，使整个系统拥有很高的缓存命中率与更低的响应时延，提升了域名解析系统的解析效率。

用于解决课题的方法

本发明第一方面涉及一种自适应缓存的多层级域名解析系统。

包括域名解析模块以及数据中心。

优选地，所述域名解析模块包括一级DNS服务器和二级DNS服务器。