[发明专利]一种网络命名机制与名字解析映射系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型网络命名机制和名字解析映射系统，用于实现数据和服务的统一注册与查找。

背景技术

一、命名

数据的获取和服务的接入是互联网最主要的两种应用，几乎所有的网络活动都需要这两者的支持。但是在当前的互联网架构之下，数据和服务并没有统一的描述和处理机制，这导致了程序处理复杂度的增加和用户体验度的下降；而互联网中数据和服务之间并不是孤立存在的，而是确实存在着很多必然联系，但是现有处理机制却并没有充分利用二者之间的联系，导致了网络资源的浪费。如果能更好地利用两者之间的联系，网络就能为用户提供更便利、一体的服务与资源处理机制，同时也减少了服务和数据两套处理系统带来的网络资源浪费。然而，互联网在这方面的研究和实现却非常有限。

当前的网络资源采用以主机为中心的命名方式，Internet上网页和其它资源采用统一资源定位符(Uniform Resource Locator，URL)进行描述。每个URL的前半部分采用主机域名表示，后半部分表示资源在当前主机中的位置。这种命名方式能够唯一的标识一个资源，但也带来了许多问题，如不利于数据移动或者复制后的查找等。

二、名字解析映射

当前应用的名字解析系统是DNS，DNS是域名系统(Domain Name System)的缩写，是一种组织域层次结构的计算机和网络服务命名系统。当用户在应用程序中输入DNS名称时，DNS服务器可以将此名称解析为与此名称相关的IP地址信息。以客户端要查询www.bjtu.edu.cn对应的IP地址信息为例说明DNS系统的工作过程。首先，DNS系统将该域名发往首选DNS服务器，首选服务器分析全名并确定对于顶级域名cn具有绝对控制权的服务器的位置；随后，对cn DNS服务器使用迭代查询，以获取edu.cn DNS服务器的参考信息，然后参考信息应答从edu.cn服务器传送到的bjtu.edu.cn的DNS服务器；最后，客户端与服务器bjtu.edu.cn建立连接。因为该服务器包括作为其配置区域一部分的查询名称，所以，该DNS服务器向启动递归的源服务器作出权威性的应答。当源服务器接收到表明已获得对请求查询的权威性应答的响应时，该DNS服务器将此应答转发给发出请求的客户机，这样，整个查询过程完成了，如图1。

然而由于其设计初期考虑得比较简单，所以在当今的应用中出现了很多问题。具体表现在：1)DNS根服务器扮演了十分重要的角色。所有本地DNS服务器不能解析的域名解析请求都要直接送到DNS根服务器去，而这些DNS根服务器的最终管理权与控制权在美国政府的手里，美国可以对DNS根服务器中的ROOTZONE文件的记录进行修改，从而使得一些国家从互联网世界中消失成为可能；2)随着信息技术飞速发展，各种服务如雨后春笋般涌现出来，其中的一些服务无法再应用DNS来为其服务，如SIP服务，可以说DNS制约了新服务的应用；3)域名带有语义，不可避免涉及到所有权归属问题，从而带来可能的法律纠纷；4)DNS是面向主机的，当主机上面的数据移动或复制以后，DNS无法再次为该数据提供服务；5)在DNS服务器中，由于业务需要，负责.com域名解析的服务器相对于负责.org等域名解析的服务器负载重很多，没有相互协调充分利用网络资源。

现在较流行的改进的名字解析映射系统主要有两种方案。

方案一：

采用Http重定向技术，它是在DNS的基础上对DNS的功能进行了扩展，使之可以支持数据的移动或复制，属于增强型DNS。然而它的应用仅仅克服了上面DNS存在的众多缺点中的一个。

方案二：

采用结构化的分布式架构，这是目前大部分研究者认为最为可行的方案，将在下一代互联网名字的解析映射系统的设计中起举足轻重的作用。其具体方法为：利用chord环构建名字的注册与查询系统，这样实现的优势在于它克服了上面所述的DNS存在的缺点，具有鲁棒性强、负载均衡等优点，能很好地支持下一代互联网。然而，这种方法存在一个非常严重的缺陷-查询效率低下，在chord系统中，查询一个文件在最坏条件下所需要的跳数为log₂n，此处的n为系统中服务器的数量。

发明内容