高并发环境中路由器平台上DNS代理的设计与实现

摘要

域名系统(DNS)是互联网基础设施服务的组成部分之一,提供域名和IP地址之间的映射服务。DNS为互联网用户访问互联网提供了一个方便的手段,DNS服务已经成为互联网中不可缺少的一部分。随着互联网的快速发展,用户对DNS服务业提出了更加苛刻的性能指标,同时也带来了复杂和危险的网络环境,也使得我们需要对DNS服务的效率和安全性能等方面进行更多的改进和提高。
　　任何接入互联网的设备都可以当作DNS代理服务器来使用,通常而言,网络管理员使用网关路由器承担DNS代理服务器的功能。通过在网关路由器上部署DNS代理服务器,网络管理员可以对DNS代理服务器进行配置管理,集中处理性能和安全方面的问题,实现局域网DNS配置的统一维护。同时,DNS代理服务器可以提高查询的缓存命中率,实现更高效的解析服务。
　　本文从DNS协议和代理服务器的基本原理出发,通过对DNS代理服务器缓存机制以及实际应用中遇到的问题进行深入研究,设计了DNS代理服务器的一种缓存数据管理机制,可以实现高效的缓存查询和表项定时删除,满足命令行工具按照字典序获取表项列表的需求,同时维持大规模缓存情况下代理服务的性能,并保证大规模并发操作下的数据一致性。此外,代理服务器还设计了配套的缓存配置恢复方案,使得缓存的使用不受系统故障重启等意外因素的影响。
　　本文最后给出了系统测试方案,通过测试验证了该设计方案满足系统的功能与性能需求。最终测试表明系统符合协议标准和初始需求,达到了预期目标。DNS代理是H3C公司生产的路由器和三层交换机上的一项重要应用,应用该方案开发的相关产品已通过验收并开始逐步推向市场,具有广泛的应用前景。

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英文摘要

论文中主要英文缩写与中文对照表

目录

1 绪 论

1 .1 研究背景

1 .2 国内外研究现状

1 .3 课题来源及意义

1 .4 全文章节安排

2 DNS协议原理

2 .1 D NS协议基础

2 .2 D NS报文结构

2 .3 D NS报文交互过程

2 .4 本章小结

3 DNS代理系统的设计及优化

3 .1 V 5平台DNS代理方案设计

3 .2 V 7平台DNS代理总体设计

3 .3 D NS代理报文交互设计

3 .4 D NS代理配置管理设计

3 .5 D NS代理缓存优化

3 .6 本章小结

4 DNS代理系统的测试与分析

4 .1 测试计划

4 .2 测试方案

4 .3 测试结果

4 .4 典型问题分析

4 .5 本章小结

5 总结与展望

5 .1 本文工作总结

5 .2 研究工作展望

致谢

参考文献

附录1 参与项目及结题证明