[发明专利]一种基于海量探针监测DNS服务器异常的方法

说明书

本发明公开了一种基于海量探针监测DNS服务器异常的方法和系统。通过向网关中的探针部署拨测任务以对热门网站进行拨测，提取探针拨测的数据中DNS解析时延值，根据多因子时间序列模型估算当前时间窗口内DNS解析时延期望值，若某单次DNS解析时延值不属于当前时间窗口内DNS解析时延期望值，则判断该单次DNS时延为异常，识别该单次DNS时延异常所归属的DNS服务节点，统计该节点当前时间窗口内DNS服务器集群解析异常率，并在解析异常率超过预定阈值时发出故障预警。本发明能及时发现DNS服务器集群节点的潜在故障并准确定位具体节点位置。

技术领域

本发明涉及互联网领域，尤其涉及一种基于海量探针监测DNS服务器异常的方法和系统。

背景技术

DNS服务器异常会导致DNS解析时延甚至失败。DNS解析时延是指从客户端向DNS服务器发出域名解析请求到DNS服务器将解析结果反馈到客户端的时间间隔。DNS解析慢、即解析时延较长会增加网页打开时间，影响上网体验。而如果DNS解析失败则会则直接导致网站无法访问。

现有家庭网络环境下，DNS域名解析采用主备模式，某个DNS服务器集群节点存在的单点故障(如解析成功率低、解析报文流量拥塞等异常情况)甚至个别元素DNS解析失败时，由于网页上有很多页面元素，个别元素获取异常不易被察觉也不影响用户整体业务体验，除非超出现有DNS解析成功率阈值。一些服务器节点上联交换机存在QOS限速，出现流量拥塞丢弃、DNS解析时延偏大等问题。现有的DNS服务器侧异常监测技术手段很难发现此类潜在故障并定位具体节点位置。而实际上，潜在故障在超出现有DNS解析成功率阈值之前已经存在。此外，传统DNS服务器解析异常监测阈值相对静态配置，靠手动调整，也是难以发现潜在故障的原因。

CN102694696A公开的DNS服务器异常检测方法通过获取预设时间段内访问DNS服务器的各检测参数(如IP地址或域名)的访问时间和访问频率，根据各访问时间和各访问频率获取卡方统计值，其主要是根据所获取的卡方统计值和历史卡方值判断DNS服务器是否出现异常。该方法不涉及DNS解析的时延问题。

CN106649099A公开的DNS监测服务自动化测试方法根据测试用例区分不同测试场景编写测试用例文件；根据测试用例文件编写监测项配置文件，以指定各用例的监测场景；根据各用例的监测项配置文件编写其对应的期望结果文件；通过自动化测试程序逐条执行测试用例，向待监测的DNS服务器发送查询包，并将反馈结果与期望结果进行比对；在全部用例执行完毕后，根据前序步骤得到的比对结果生成测试报告。但没有提出如何进行具体测试结果的异常判断。

因此，亟须一种能够及时发现DNS服务器集群节点的潜在故障并准确定位具体节点位置的方法和系统，充分考虑DNS解析时延移动平均值、忙时因素、波动项等多重因素，实现DNS服务器集群异常实时性精确监测，判断真实测试结果中DNS解析时延是否异常，从而提升运营商网络运维水平。

发明内容

提供本发明内容以便以简化形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本发明内容并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征；也不旨在用于确定或限制所要求保护的主题的范围。

本发明基于家庭网关上的海量探针，部署拨测热门互联网网站(如最热门的50个)的拨测任务，通过对探针的测试结果中某网站URL相关页面元素级DNS解析报文的大数据分析，提取该网站相关页面元素的DNS解析时延及当前测试的时间戳，在当前测试结果中时间戳所在的时间窗口内，采用多因子时间序列模型对相关DNS解析时延进行预测，判断该页面元素实际DNS解析时延是否异常，结合运营商的网络拓扑，设定时间窗口内统计在设定时间窗口内DNS服务器集群节点解析异常率，从而及时准确地发现DNS服务器集群节点的潜在故障。

本发明的一种监测DNS服务器异常的方法，包括以下步骤：

1)向网关中的探针部署拨测任务以对最热门的50个网站进行拨测，提取探针拨测的数据中DNS解析时延值；