[发明专利]DNS后端转发方法及系统

说明书

本发明公开了一种DNS后端转发方法及系统，其中所述方法包括如下步骤：前端处理线程绕过内核协议栈直接处理数据链路层到达的网络报文并在触发转发请求时发起转发；后端请求转发线程响应转发请求，通过创建套接字接入网络与后端服务器进行通信；后端应答接收线程通过epoll系统调用监听套接字以获得后端服务器返回的应答报文。本发明可以提高网络收发包的速度，进而提升整体DNS解析的性能。

技术领域

本发明涉及计算机网络通信技术领域，尤其涉及一种DNS后端转发方法及系统。

背景技术

DNS（Domain Name System，域名系统）提供了互联网上的一个重要服务，其本质是建立了人的名字世界和底层的二进制协议地址世界的桥梁。它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的 IP地址数串，通过域名最终得到该域名对应的 IP 地址的过程叫做域名解析。然而，5G以及物联网的发展，带来了网络流量爆发式的增长，而DNS解析作为互联网的一项基础服务之一，其是否能够提供一个高性能的解析便直接影响到5G以及物联网的最终实现。

目前，现有技术中实现DNS解析的架构均采取内核态收发包的架构，而网络报文从网卡经过内核态最终到达用户态的过程存在很大的资源消耗，导致运行在内核态的DNS服务程序极限性能仅能达到200万QPS（Queries per second，每秒查询率）左右，这样的速度存在很大的瓶颈，完全无法满足5G以及物联网对DNS解析的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种DNS后端转发方法及系统，解决了现有技术中网络收发包速度慢，DNS解析性能不佳的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明的一种DNS后端转发方法，包括如下步骤：

前端处理线程绕过内核协议栈直接处理数据链路层到达的网络报文并在触发转发请求时发起转发；

后端请求转发线程响应转发请求，通过创建套接字接入网络与后端服务器进行通信；

后端应答接收线程通过epoll系统调用监听套接字以获得后端服务器返回的应答报文。

作为本发明上述DNS后端转发方法的进一步改进，所述前端处理线程在DNS缓存中查找对应资源记录失败时触发转发请求。

作为本发明上述DNS后端转发方法的进一步改进，周期性分析DNS缓存中的资源记录，根据预取需要触发转发请求。

作为本发明上述DNS后端转发方法的进一步改进，所述后端请求转发线程在创建套接字接入网络时，根据负载均衡策略选择对应转发的后端服务器。

作为本发明上述DNS后端转发方法的进一步改进，发起转发时由所述前端处理线程在等待队列中注册DNS请求，并向转发队列存入DNS请求内容，所述后端请求转发线程取出转发队列中的DNS请求内容进行处理并转发给对应的后端服务器，所述后端应答接收线程在获取到后端服务器返回的DNS应答时，与所述等待队列中的DNS请求进行匹配。

作为本发明上述DNS后端转发方法的进一步改进，所述等待队列包括多个存储位，所述存储位由等待队列分配的交易识别符标记，所述DNS请求根据注册分配的交易识别符存入对应的存储位，同一存储位的DNS请求通过匹配关键词进行查找匹配。

作为本发明上述DNS后端转发方法的进一步改进，所述后端应答接收线程在需要向终端响应应答时，将接收的应答报文重组后递交给内核协议栈，由所述内核协议栈通过虚拟网卡模块返回给对应的网卡发送出去。

作为本发明上述DNS后端转发方法的进一步改进，实现数据链路层收发报文的网卡，在具有若干对收发队列时，为每对收发队列设置对应的前端处理线程、后端请求转发线程及后端应答接收线程，以保证一一对应。

为了解决上述技术问题，本发明的一种DNS后端转发系统，包括: