[发明专利]基于转发关系确定缓存域名系统服务范围的方法和装置

说明书

本发明提出一种基于转发关系确定缓存域名系统服务范围的方法和装置，旨在解决缓存域名系统的服务范围不准确、分析复杂度高、难以扩展的问题，属于互联网数据处理领域。所述方法包括：探针节点面向IPv4地址空间的远程IP地址发送探测报文，并接收探测报文的应答报文，从应答报文中获取转发关系；基于转发关系对间接解析器进行聚类，以获取与目标缓存域名系统关联的全部间接解析器，进而获取目标缓存域名系统服务的全部转发器；利用IPGeo数据库确定目标缓存域名系统服务的全部转发器的地理位置，进而确定目标缓存域名系统的服务范围。

技术领域

本发明属于互联网数据处理领域，尤其涉及一种基于转发关系确定缓存域名系统服务范围的方法和装置。

背景技术

域名系统(Domain Name System，DNS)作为互联网关键基础设施，已经成为现代互联网正常运行不可或缺的基石。域名系统主要由域名空间和资源记录、名称服务器、解析器三大组件组成，其体系结构如图1所示。

(1)域名空间和资源记录。域名空间是指树状结构的名称空间，其中，每个节点均代表特定的标签，根节点代表根域名，标签为“.”，常见的顶级域名标签包括“com、 org、net”等。由根节点和其他节点组成的有向无环图所构成的路径代表一个域名，这种域名称为完全合规域名(FQDN)。通常，省略完全合规域名的根域名标签；资源记录是指与特定域名相关的数据集，由类别(class)、类型(type)、生存时间(ttl)和具体数据组成。

(2)名称服务器。名称服务器是指存储域名空间树结构和设置信息，监听查询请求并通过DNS协议发送应答的服务器程序或服务器本身。此外，名称服务器也可能提供这些信息的缓存。一般而言，名称服务器存储两类信息：一是关于某一域名空间子集的完整信息；二是指向其他名称服务器的指针，用于构建当前域与域名空间树结构其他部分之间的联系。根据定义，名称服务器主要是指权威服务器。

(3)解析器。解析器是指为了响应客户端查询请求从名称服务器提取信息的程序或主机。解析器必须能够访问至少一个名称服务器，并使用名称服务器的信息直接回答用户查询，或使用指向其他名称服务器的指针，继续查询以获取最终的结果。

随着互联网的发展，DNS服务外包逐渐成为市场主流。全球域名系统架构从最初的分布式设计逐渐进化到更加复杂的多层转发、多级缓存、多点备份阶段。域名系统客户端基础设施也呈现出更加复杂的结构，如图2所示，箭头表示发送请求及其方向。与客户端直接交互的解析器称为开放解析器(ODNS)，主要包括转发器、缓存域名系统服务 IP、直接解析器RDNSd等类型。解析器通常无法直接向间接解析器转发请求，只能通过缓存域名系统服务IP间接转发请求。缓存域名系统中包括缓存域名系统服务IP、隐藏解析器和间接解析器等组件，其中间接解析器与权威服务器直接交互，缓存域名系统通过一层或多层缓存服务器实现查询请求的高速缓存，这部分称为间接解析器。

当前，实体服务范围刻画能够帮助服务提供商规划基础设施、制定市场策略、评估突发异常事件影响等活动具有重要指导作用。研究人员重点对现实世界中的实体服务范围开展了较多的分析研究，提出了店铺、机场、充电站、轨道交通等实体的服务范围分析方法。

但是，国内外对于网络空间的虚拟实体的服务范围的研究还比较少。具体到域名系统服务范围分析，大多出现在一些域名系统安全事件的分析报告中。这些分析报告通常采取多点监测、用户报告或者通过授权的数据等方式估计域名系统服务影响范围，尚未出现第三方对域名系统服务范围的成熟技术方案。此外，采用IP地址定位的方法也是业界常用的一种粗略表示域名系统服务范围的方法,但是域名系统所在地理位置并不能准确反映域名系统服务范围。专利CN113286016B提出了一种基于本地化域名缓存嗅探分析缓存域名系统服务范围的方法，首次实现了缓存域名系统服务范围分析。然而，以上方法仍存在如下问题：(1)首先需要筛选符合条件的解析器，对解析器要求较高；(2) 其次是本地化域名字典构建工作量较大。

因此，需要一种技术方案，以解决现有分析方法不准确、复杂度高、难以扩展的技术问题。

发明内容