Windows操作系统DNS缓存性能分析

摘要

DNS(Domain Name System，域名系统)是Internet中最基础也是非常重要的一项服务，提供了网络访问中域名到IP地址的自动转换。DNS将主机的信息传播给网络中的其它相关部分，因而给网络维护及扩充带来了极大的方便。HTTP协议是一种超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol)，属于应用层的面向对象的协议，由于其简捷、快速的方式，适用于分布式超媒体信息系统。目前访问WWW网站已经成为网络上非常热门的行为，数以亿万计的网络用户每天都访问各种不同的网站。所以每天在计算机网络上最频繁的操作大概当属发出DNS查询请求来访问网站了。 在Windows操作系统下，个人主机会缓存。DNS服务器返回的地址信息，这样在访问网页的过程中可以在一定程度上降低对DNS服务器访问的频率同时能加快浏览网页的速度。但是经过长期的观测发现，在访问网页过程中个人主机依然会很频繁的去查询DNS服务器。 通过研究了解到，网站IP地址的TTL值决定了它的地址信息在个人主机中的缓存时间，所以TTL值大小的设定与个人主机缓存的效果直接相关。于是我们通过采集DNS数据和HTTP数据进行比较分析，在数据中我们可以证实个人主机访问网页确实需要比较频繁地访问。DNS服务器；同时我们又发现了在一般情况下，热门网页的个数所占的比例比较小，但是它们的访问量占据相当大的比例，同时这些热门网页会把TTL值设置比较小；而相反的情况是，比较冷清的网页在个数上占有大的比例，但是它们的访问量占据比例很小，同时总会设置比较大的TTL值。研究的结果表明：由于访问量大，比较热门网页的TTL值设置普遍偏小导致了个人主机的。DNS缓存效果不好，从而主机在访问网页过程中会频繁地查询DNS服务器，给DNS服务器带来了许多不必要的负荷。

目录

文摘

英文文摘

致谢

1 引言

1.1 DNS简介

1.2相关研究

1.3研究目的及意义

1.4章节的内容安排

2 查询DNS过程和主机缓存

2.1询问DNS访问HTTP完整过程

2.2操作系统DNS客户端缓存

2.3研究工具介绍

2.3.1 Ethereal

2.3.2 CoralReef

3 分析DNS与HTTP的关系

3.1 缓存中无记录时访问网页

3.1.1只有一次HTTP请求

3.1.2多次HTTP请求

3.2 已有缓存再次访问网页

3.2.1使用本地缓存访问网页

3.2.2使用浏览器缓存访问网页

3.3访问网页的特例

3.3.1用收藏夹中记录访问网页

3.3.2用代理服务器访问网页

3.3.3处于局域网中访问网页

3.4结论

4 数据采集和处理

4.1数据采集的环境

4.2采集数据

4.3数据处理

4.3.1滤掉重传和丢失数据

4.3.2滤除IPV6的DNS数据

4.3.3滤除访问楼内网页数据

4.3.4得到DNS记录

4.3.5得到HTTP记录

4.3.6比较HTTP记录和DNS记录

5 数据分析和结论

5.1读取数据

5.2分析数据

5.2.1询问DNS服务器比较频繁

5.2.2 TTL值与网页访问量的关系

5.2.3 TTL值与访问DNS频率的关系

5.2.4数据中的热门网页

5.3结论

5.4误差分析

5.5后续工作

参考文献

作者简历

学位论文版权使用授权书及独创性声明