Спосіб використання системи доменних імен для систем адресації із змінним розміром мережної адреси

Реферат: Спосіб використання системи доменних імен для систем адресації із змінним розміром мережної адреси включає зменшення кількості службової інформації, що передається під час обміну доменною інформацією, за рахунок зменшення загального розміру пакета та, як наслідок, зменшення пропускної здатності, необхідної для передавання службового навантаження. До складу клієнт-серверного програмного забезпечення системи доменних імен вводиться новий клас ресурсних записів, який визначає сукупність типів ресурсних записів, які здатні функціонувати в умовах змінного розміру мережної адреси та забезпечувати необхідну і достатню працездатність мережних сервісів. UA 80306 U (54) СПОСІБ ВИКОРИСТАННЯ СИСТЕМИ ДОМЕННИХ ІМЕН ДЛЯ СИСТЕМ АДРЕСАЦІЇ ІЗ ЗМІННИМ РОЗМІРОМ МЕРЕЖНОЇ АДРЕСИ UA 80306 U UA 80306 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до техніки зв'язку, зокрема до процедури передавання інформації в телекомунікаційних мережах. Найближчим аналогом пропонованого способу є Domain Name System (DNS) - розподілена база даних, яка використовує клієнт-серверну архітектуру та призначена для отримання клієнтом службової інформації щодо доменів в ТСР/ІР-мережі (найчастіше використовується для отримання IP-адреси вузла за його іменем, отримання інформації щодо маршрутизації пошти та деякої іншої службової інформації) [1]. DNS-сервер зберігає інформацію про вузли в базі даних і видає її за запитом з віддалених комп'ютерів. База даних DNS являє собою текстовий файл, що складається з вихідних записів RR (resource records). Записи поділяються на класи, кожний з яких визначає тип мережі або програмного забезпечення. В межах класу записи діляться на типи, які відповідають різним видам даних, що зберігаються в просторі доменних імен. Кожен тип запису в конкретному класі визначає формат, який повинні дотримувати всі RR-записи, що належать цьому класу і мають даний тип. Обмін інформацією між клієнтом DNS і сервером DNS (а також між серверами DNS) відбувається за допомогою DNS протоколу, який використовує стандартний формат типу "запит-відповідь" та складається з п'яти полів: заголовка, запитання, відповіді, повноважень і поля додаткової інформації. Такий спосіб обміну службовою DNS інформацією в TCP/IP мережі є цілком виправданим за виключенням деяких особливостей. Структура пакета DNS є однаковою як в пакеті-запиті, так і в пакеті-відповіді. Тобто, пакет-запит містить в собі поля відповіді, повноважень та додаткової інформації, які не несуть в собі на даному етапі жодної корисної інформації, аналогічним чином до складу пакета-відповіді входить поле запиту, що є інформаційно зайвим. Таким чином, DNSпакет є необґрунтовано надлишковим, що призводить до неефективного використання мережного ресурсу. Крім того, система DNS орієнтована на використання мережних адрес фіксованого розміру (IPv4 та/або IPv6), у той час як в деяких сучасних мережах передбачено використання адрес змінного розміру [2]. Отже, серед суттєвих недоліків використання вказаного вище способу необхідно відмітити такі: сучасний механізм DNS не передбачає можливості роботи з мережними адресами вузлів змінного розміру; протокол DNS використовує надлишкову структуру пакета як при генерації запиту, так і при формуванні відповіді на отриманий запит, що призводить до неефективного використання пропускної спроможності мережі. В запропонованому способі відбувається розширення функціоналу існуючих програмних DNS-серверів шляхом введення в клієнт-серверне програмне забезпечення системи DNS нового класу ЕХ із збереженням існуючої логічної структури пакета протоколу DNS та деяких визначених класом IN типів ресурсних записів (Фіг. 1) з врахуванням необхідних доповнень. Так, в класі ЕХ пропонується визначити такі типи ресурсних записів, як: SOA, A, CNAME, NS, HINFO, PTR, MX, що дозволить використовувати основний функціонал системи доменних імен для систем адресації із змінним розміром мережної адреси. Клас ЕХ визначає використання мережних адрес змінного розміру (1-13 байт). Тип запису SOA класу ЕХ визначає необхідні параметри зони та зазначає той факт, що DNS-сервер знаходиться в зоні ЕХ і працює з використанням протоколу ЕХ. Тип запису А класу ЕХ визначає відповідність доменного імені і адреси змінного розміру мережного вузла. Записи типу NS дозволять вести в мережі більше одного DNS-сервера та забезпечити обмін даними між ними. Записи типу MX забезпечать нормальне функціонування в мережі сервісу електронної пошти. Записи типу CNAME дозволять гнучко ідентифікувати різні мережні сервіси, які надаються на одному вузлі мережі. Записи типу HINFO забезпечать можливість передачі DNS-протоколом додаткової інформації щодо наявного апаратно-програмного забезпечення вузлів мережі. Записи типу PTR забезпечать можливість зворотного перетворення сервером DNS адреси змінного розміру в доменне ім'я. Крім того, пропонується змінити структуру пакета DNS з метою зменшення надлишковості інформації, що передається. Так, при генерації пакета запиту DNS пропонується не включати в пакет поля відповіді, повноважень і додаткової інформації (Фіг. 2). В даному випадку нульове значення біту QR інформуватиме систему про те, що даний пакет є пакетом запиту і він закінчується полем питання. При генерації пакета відповіді пропонується не включати в пакет поле питання (Фіг. 3), в даному випадку одиничне значення біту QR інформуватиме систему про те, що даний пакет є пакетом відповіді і в ньому відсутнє поле питання. Технічно задача вирішується наступним шляхом. Прикладний процес вузла А (наприклад, web-клієнт) при спробі встановити з'єднання з прикладним процесом іншого вузла (webсервером) передає DNS-клієнту своєї операційної системи запит щодо відповідності доменного імені необхідного web-сервера тій чи іншій адресі (Фіг. 4). DNS-клієнт формує пакет запиту з вказівкою на отримання ресурсного запису типу А класу ЕХ, який містить інформацію про 1 UA 80306 U 5 10 15 необхідне доменне ім'я. Засобами стеку ЕХ даний пакет передається в мережне середовище передачі, звідки потрапляє до вузла В, де деінкапсулюється і направляється програмній реалізації DNS-сервера. DNS-сервер виконує пошук в базі даних ресурсного запису типу А класу ЕХ з вказаним доменним іменем. Після знаходження необхідного запису (або у випадку його відсутності) DNS-сервер формує пакет-відповідь, в якому поміщає знайдений запис (або повідомлення про помилку). Засобами стеку ЕХ даний пакет повертається вузлу-клієнту і DNSклієнт віддає ініціатору запиту адресу відповідного вузла (або повідомляє йому про неможливість знайти даний вузол). Переваги запропонованого способу полягають у наступному: можливість використання функціоналу системи доменних імен для систем адресації із змінним розміром мережної адреси; зменшення інформаційної надлишковості протоколу DNS, що дозволяє більш ефективно використовувати пропускну спроможність мережі. Перелік фігур креслення: Фіг. 1 - Відповідність типів ресурсних записів пропонованої системи до записів системи DNS. Фіг. 2 - Загальна структура пакета запиту пропонованої системи. Фіг. 3 - Загальна структура пакета відповіді пропонованої системи. Фіг. 4 - Логічна схема отримання адреси вузла за його доменним іменем. Умовні позначення (Фіг. 2): ID ідентифікаційний номер пакета QR тип пакета (пакет запиту - 0, пакет відповіді - 1) ОРСОDE тип запиту - стандартний (0), зворотний (1) або запит про статус сервера (2) АА авторитетна відповідь (ні - 0, так - 1) ТС дані в пакеті урізані (ні - 0, так - 1) RD рекурсивний запит (ні - 0, так - 1) RA можливість рекурсивного запиту (ні - 0, так - 1) Z Зарезервовано RCODE Стан відповіді (без помилок (0), помилки в пакеті запиту (1), внутрішні помилки не дали можливості серверу обробити запит (2), ім'я, вказане в запиті, не існує (3), даний тип запиту не підтримується сервером (4), сервер відмовився обробити запит (5)) QDCOUNT кількість запитів ANCOUNT кількість вихідних записів, включених у відповідь NSCOUNT число вихідних записів про авторитетні сервери імен ARCOUNT число записів в полі додаткової інформації QNAME доменне ім'я QTYPE тип вихідного запису QCLASS клас запиту 20 Умовні позначення (Фіг. 3): ID ідентифікаційний номер пакета QR тип пакета (пакет запиту - 0, пакет відповіді - 1) ОРСОDE тип запиту - стандартний (0), зворотний (1) або запит про статус сервера (2) АА авторитетна відповідь (ні - 0, так - 1) ТС дані в пакеті урізані (ні - 0, так - 1) RD рекурсивний запит (ні - 0, так - 1) RA можливість рекурсивного запиту (ні - 0, так - 1) Z зарезервовано RCODE Стан відповіді (без помилок (0), помилки в пакеті запиту (1), внутрішні помилки не дали можливості серверу обробити запит (2), ім'я, вказане в запиті, не існує (3), даний тип запиту не підтримується сервером (4), сервер відмовився обробити запит (5)) QDCOUNT кількість запитів ANCOUNT кількість вихідних записів, включених у відповідь NSCOUNT число вихідних записів про авторитетні сервери імен ARCOUNT число записів в полі додаткової інформації Domain доменне ім'я, що відноситься до початкового запису Name Type тип вихідного запису Class клас вихідного запису 2 UA 80306 U 5 TTL 32-бітове значення часу життя для цього запису RLENGTH 16-бітова довжина для даних у записі RDATA рядок змінної довжини з описом запису (результат обробки запиту) Перелік посилань: 1. Ли К., Альбитц П. DNS и BIND, 5-е издание.: Пер. с англ. - СПб.: Символ-Плюс, 2008. - 712 стр. 2. Каптур В.А. Базові принципи практичної реалізації систем адресації із змінним розміром мережної адреси в Ethernet мережах/ В.А. Каптур, К.Д. Гуляєв, П.С. Кравченко// Радіоелектронні і комп'ютерні системи. - 2012. - №1 (53). – С. 51-54. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Спосіб використання системи доменних імен для систем адресації із змінним розміром мережної адреси, який включає зменшення кількості службової інформації, що передається під час обміну доменною інформацією, за рахунок зменшення загального розміру пакета та, як наслідок, зменшення пропускної здатності, необхідної для передавання службового навантаження, який відрізняється тим, що до складу клієнт-серверного програмного забезпечення системи доменних імен вводиться новий клас ресурсних записів, який визначає сукупність типів ресурсних записів, які здатні функціонувати в умовах змінного розміру мережної адреси та забезпечувати необхідну і достатню працездатність мережних сервісів. 3 UA 80306 U 4 UA 80306 U 5 UA 80306 U Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6