一种网络命名机制与名字解析映射系统的制作方法

文档序号:7702766阅读:167来源:国知局
专利名称:一种网络命名机制与名字解析映射系统的制作方法
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才几为中心的命名方式,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(Doma i n Name Sy s t em)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i兌明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MS根服务器中的 R00TZ0NE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,各种服务如雨后春夢般涌现出来,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HUp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^f亍的方案, 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一查询效率低下, 在chord系统中,查询一个文件在最坏条件下所需要的跳数为log2",此处的n 为系统中服务器的数量。

发明内容
为了克服现有技术结构的不足,本发明提供一种新型命名机制与名字解析映 射系统,该系统具有数据和服务的统一命名机制以及相对应的名字解析映射系 统,其通过数据和服务的统一命名来实现数据和服务的统一描述,并利用三层 结构进行名字解析处理,从而替代现有的命名机制和DNS名字解析映射系统,有 效地实现了网络命名和名字解析映射。本发明解决其技术问题所采用的技术方 案是
一种网络命名机制,其包括由数据与服务发布者或请求者向中继层发出 数据或服务请求;
8通过中继层服务提取数据或服务的元信息;以及,
由中继层提取出的数据或服务的元信息经过Hash算法模块计算得到一个字 符串,用来标识该数据或服务。
所述网络命名机制包括两种情况第一种情况,数据或服务所有者请求向 Internet提供数据或服务,并将该请求发到中继层节点,中继层节点判断该信 息提供者是否有权使用名字解析映射系统,如有,则Hash该数据或服务的元信 息生成一个160bit的字符串,该Hash生成字符串的过程,就是第一种命名过程; 第二种情况,请求者如果想获得某项数据或服务,将该请求发送到中继层节点, 中继层节点收到该请求后,判断该请求者是否有权使用名字解析映射系统,如 有,则Hash该数据或服务的元信息生成一个160bit的字符串,该过程称为第二 种命名过程。
一种名字解析映射系统,其包括数据与服务提供者或请求者、中继层、 实现层和维护层。所述数据与服务提供者或服务需求请求者向所述中继层提出 名字注册请求和名字查询请求;所述中继层由各个国家或部门提供,用于控制 其所负责的区域用户的接入,以及处理并向所述实现层发送服务提供者的名字 注册请求和服务需求者的名字查询请求;所述实现层接收到中继层发送来的服 务提供者的名字注册请求和服务需求者的名字查询请求后,负责完成服务提供 者的名字注册以及与维护层协同工作实现服务需求者的名字解析,并将名字解 析结果发送到维护层;所述维护层各节点维护实现层的部分区域,并与实现层 协同工作实现名字的解析。
该名字解析映射系统的名字解析映射方法步骤如下
发送请求步骤所述数据与服务提供者或请求者首先将注册请求或查询请 求发送到中继层,该中继层用于控制其所负责区域用户的接入,其根据接收到的用户请求判断该用户是否有权利得到请求,如果有,则将该请求发送到实现
层;
请求类型判断步骤实现层判断请求的类型是注册请求或者是查询请求,
并根据请求类型,做出注册或查询选择。
注册和查询步骤对于注册请求,由实现层直接实现注册步骤;而对于查 询请求,则被递交到维护层用于查询,维护层接收到该查询请求后,实现查询 步骤;
名字解析步骤通过实现层与维护层协同工作对注册后的名字实现服务需 求者的名字解析;或者由维护实与实现层协同工作实现所查询名字的名字解析。 所述名字解析映射方法的注册有两种形式主动注册和纟皮动注册。 所述主动注册实现步骤是
首先,利用网络爬虫手段主动发现网络中的资源,然后对网页信息进行分 析,对于网络数据,提取位置等有效信息;对于服务,提取出服务的提供者等 有效信息,进入下一步;
然后,中继层节点得到网络数据或者服务信息后,首先判断该网络数据或 者服务信息的合法性、真实性和有效性,如果不满足上述判断,则将该lt据或 者服务的信息丢弃,拒绝为其进行注册;否则,则进入下一步;
中继层节点才是取此ft据或者服务的元信息,经过Hash运算,生成此lt据或 者服务的名字,并将该名字以及用于建立连接的信息递交给实现层,进入下一 步;
实现层节点收到此请求,利用chord自身的定位算法,将该名字以及用于 建立连接的信息注册到实现层的某个节点上。所述被动注册实现步骤是
服务提供者首先决定提供一个数据或者一项服务,然后将该请求发送到中
继层,进入下一步;
中继层节点收到此请求后,首先判断该服务提供者是否有权注册名字,如 果"否",则将该请求丟弃,拒绝为其服务;如果"是",则进入下一步;
所述中继层节点提取此数据或服务的元信息,经过Hash运算,生成此数据 或服务的名字,并将该名字以及用于建立连接的信息递交给实现层,进入下一 步;
实现层节点收到此请求,利用chord自身的定位算法,将该名字以及用于 建立连接的信息注册到实现层的一个节点上。 所迷名字解析映射方法的查询步骤是
服务请求者想获取一个数据或一项服务,首先将该请求发送到中继层,进 入下一步;
中继层节点收到此请求后,首先判断该服务请求者是否有权利用该系统, 如果"否",则将该请求丢弃,拒绝为其服务;如果"是",则进入下一步;
中继层节点提取此数据或服务的元信息,经过Hash运算,生成此数据或服 务的名字,并将该名字递交给实现层,进入下一步;
实现层节点收到此请求,首先判断该名字是否存储在本节点上,如果"是,,, 则将该名字对应的用于建立连接的信息按原路返回给服务请求者;如果"否", 则将该请求递交给维护层,进入下一步;
维护层节点收到该请求,首先查询自己的管理表项(管理表项用于管理实 现层的一片区域),查看该名字是否在自己维护的区域之内,如果"是",将该请求发送到负责该名字的实现层节点上,该节点将此名字对应的连接信息按原
路返回给服务请求者;如果"否",则进入下一步;
维护层节点查询自己的区域表项,所述表象为向量形式,作用为了解各个 维护层节点所负责的范围,查看哪个维护层节点维护此名字所在的区域(假设 维护层节点B维护该区域),然后将该请求递交给它,进入下一步;
维护层节点B收到该请求后,查询自己的管理表项,查看哪个实现层节点 管理该名字,然后将请求递交予它,进入下一步;
维护层节点将此名字对应的连接信息按原路返回给服务请求者。 本发明的有益效果本发明设计了数据和服务的统一命名机制以及相对应的名 字解析映射系统。该数据和服务的统一命名实现了数据和服务的统一描述和处 理,降低了网络资源的浪费;该名字解析系统实现了利用上述规则命名的名字 的解析映射。替代现有的DNS的名字解析映射系统,本发明的名字解析系统应用 一个三层网络结构一维护层、实现层和中继层,应用本发明系统可以有效地实 现用户注册和名字查询。


图1为DNS迭代查询过程示意图2为根据本发明的命名机制示意图3为才艮据本发明的名字映射方法的注册步骤中主动注册示意图; 图4为根据本发明的名字映射方法的注册步骤中被动注册示意图; 图5为实施例五中利用本发明的名字映射方法实现下载a.mp3示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细描述 实施例一本实施例根据本发明实现的命名机制,图2为数据和服务统一命名处理总
框架。如图2所示,数据、服务发布者或请求者负责向中继层发出数据或服务请 求;中继层服务负责提取数据或服务的元信息;以及,Hash算法,由中继层提 取出的数据或服务的元信息经过Hash算法得到一个字符串,用来标识该数据或 服务,从而得到所需的网络名字。 实施例二
本实施例实现一种名字解析映射系统及方法,该名字解析系统包括数据 与服务提供者或请求者、中继层、实现层和维护层。所述中继层由各个国家或 部门提供,用于控制其所负责的区域用户的接入,以及处理并发送服务提供者 的名字注册请求和服务需求者的名字查询请求;所述实现层负责服务提供者的 名字注册以及与维护层协同工作实现服务需求者的名字解析;所述维护层各节 点维护实现层的部分区域,并与实现层协同工作实现名字的解析。
该名字解析映射系统的名字解析映射方法步骤如下
(1) 发送请求步骤所述数据与服务提供者或请求者首先将注册请求或查 询请求发送到中继层,该中继层用于控制其所负责区域用户的接入,其根据接 收到的用户请求判断该用户是否有权利得到请求,如果有,则将该请求发送到 实现层;
(2) 请求类型判断步骤实现层判断请求的类型是注册请求或者是查询请 求,并根据请求类型,做出注册或查询选择。
(3) 注册和查询步骤对于注册请求,由实现层直接实现注册步骤;而对 于查询请求,则#:递交到维护层用于查询,维护层接收到该查询请求后,实现 查询步骤;
(4) 名字解析步骤通过实现层与维护层协同工作对注册后的名字实现服
13务需求者的名字解析;或者由维护实与实现层协同工作实现所查询名字的名字解析。
实施例三
本实施例为名字解析映射方法的注册步骤中主动注册过程,如图3所示。 包括网络爬虫、中继层和实现层。该实施例为解析映射系统主动抓取资源并 注册到自身系统中,为网民服务。具体运行过程包括下述步骤-.
1. 中继层各节点在网络上4爪取网页;
2. 分析网页中有用的信息,如获取a.mp3这首歌的连接信息(节点A的IP 地址以及port);
3. 判断a.mp3的合法性、真实性和有效性,如果"否",则丢弃该lt据; 如果"是",进入下一步;
4. Hash歌曲a.mp3的元信息,生成该数据的网络名字一服务标识;
5. 中继层将该服务标识和连接信息发到实现层节点上;
6. 实现层节点利用chord算法,将该数据注册到解析映射系统中。 实施例四
本实施例为名字解析映射方法的注册步骤中被动注册过程,如图4所示。 包括资源提供者、中继层、实现层和维护层。该实施例为解析映射系统被动 注册资源提供者提供的数据信息,以便资源获取者索取。以资源提供者提供的 a. mp3为例,该名字解析系统的被动注册其具体运行过程包括下述步骤
1. 资源提供者愿意提供a.mp3;
2. 资源提供者将注册请求发到中继层节点上;
3. 中继层节点判断该资源提供者是否有权应用该系统,如果"否",则丟弃该请求;如"是",进入下一步;
4. 中继层节点提取歌曲a. mp3的元信息;
5. Hash歌曲a.mp3的元信息,生成该数据的网络名字——服务标识;
6. 中继层将该服务标识和连接信息发到实现层节点上;
7. 实现层节点利用chord算法,将该数据注册到解析映射系统中。 实施例五
本实施例为名字解析映射方法的查询步骤中查询网络名字过程,如图5所 示。包括资源索取者、中继层、实现层和维护层。该实施例为在解析映射系 统查询一个网络名字所对应的连接信息,以便与数据或服务提供者建立连接获 取所需要的资源。具体运行过程包括下述步骤
1. 资源索取者请求a. mp3并将请求发送到中继层节点上;
2. 中继层节点判断该资源索取者是否有权应用该系统,如果"否",则丟 弃该请求;如"是",则中继层节点提取a.mp3的元信息;
3. Hash a.mp3的元信息,生成该数据的网络名字一^^务标识,并由中继层 节点将该服务标识发到实现层节点上;
4. 实现层首先判断该网络名字是否属于自己管理,如果"是",则将该该 网络名字与a.即3所对应的连接信息打包,按原路返回给资源索取者;如果"否", 实现层节点则将该请求递交到负责它的维护层节点;
5. 维护层节点查询自己的管理表项,判断该网络名字是否属于自己管理的 范围,如果"是,,,将该请求发送到负责该名字的实现层节点上,该实现层节点 将此名字对应的连接信息按原路返回给服务请求者;如果"否",则维护层节点 查询自己的区域表项,判断该网络名字属于哪个维护层节点负责,将该请求发到该节点上;
6. 收到请求的维护层节点查询自己的管理表项,找出负责该网络名字的实 现层节点,将该请求发送到负责该名字的实现层节点上,由该实现层节点将此 名字对应的连接信息按原路返回给服务请求者;
7. 服务索取者利用此连接信息与服务提供者建立连接,获取a.mp3。
权利要求
1.一种网络命名机制,其特征在于,包括由数据与服务发布者或请求者负责向中继层发出数据或服务请求;通过中继层服务提取数据或服务的元信息;以及,由中继层提取出的数据或服务的元信息经过Hash算法模块计算得到一个字符串,用来标识该数据或服务。
2.根据权利要求1所述的网络命名机制,其特征在于,所述网络命名机制包 括两种命名过程第一命名过称数据或服务所有者请求向Internet提供数据或服务,并将 该请求发到中继层节点,中继层节点判断该信息提供者是否有权使用名字解析 映射系统,如有,则Hash该数据或服务的元信息生成一个160bit的字符串;第二命名过程请求者如果想获得某项数据或服务,将该请求发送到中继 层节点,中继层节点收到该请求后,判断该请求者是否有^K使用名字解析映射 系统,如有,则Hash该数据或服务的元信息生成一个160bit的字符串。
3.—种名字解析映射系统,其特征在于,包括凄t据与服务4是供者或请求者、中继层、实现层和维护层,所述数据与服务提供者或服务需求请求者向所 述中继层提出名字注册请求和名字查询请求;所述中继层由各个国家或部门提 供,用于控制其所负责区域用户的接入,以及处理并向所述实现层发送服务提 供者的名字注册请求和服务需求者的名字查询请求;所述实现层接收到中继层 发送来的服务提供者的名字注册请求和服务需求者的名字查询请求后,负责完 成服务提供者的名字注册以及与维护层协同工作实现服务需求者的名字解析, 并将名字解析结果发送到维护层;所述维护层的各节点维护实现层的部分区域,并与实现层协同工作实现名字的解析。
4. 根据权利要求3所述的名字解析映射系统的名字解析映射方法,其特征在于,步骤如下发送请求步骤所述数据与服务提供者或请求者首先将注册请求或查询请 求发送到中继层,该中继层用于控制其所负责区域用户的接入,其根据接收到 的用户请求判断该用户是否有权利得到请求,,如果有,则将该请求发送到实现 层;请求类型判断步骤实现层判断请求的类型是注册请求或者是查询请求, 并根据请求类型,^t出注册或查询选择;注册和查询步骤对于注册请求,由实现层直接实现注册步骤;而对于查 询请求,则被递交到维护层用于查询,维护层接收到该查询请求后,实现查询 步骤;名字解析步骤通过实现层与维护层协同工作对注册后的名字实现服务需 求者的名字解析;或者由维护实与实现层协同工作实现所查询名字的名字解析。
5. 根据权利要求4所述的一种名字解析映射方法,其特征在于,所述名字 解析映射系统的注册有两种形式主动注册和^皮动注册。
6. 根据权利要求5所述的一种名字解析映射方法,其特征在于,所述主动 注册实现步骤是首先,利用网络爬虫手段主动发现网络中的资源,然后对网页信息进行分 析,对于网络数据,提取出位置信息;对于服务,提取出服务的提供者信息;然后,中继层节点得到网络数据或者服务信息后,首先判断该网络数据或 者服务信息的合法性、真实性和有效性,如果不满足上述判断,则将该数据或者服务的信息丟弃,拒绝为其进行注册;否则,则进入下一步;中继层节点提取此数据或者服务的元信息,经过Hash运算,生成此数据或 者服务的名字,并将该名字以及用于建立连接的信息递交给实现层,进入下一步;实现层节点收到此请求,利用chord自身的定位算法,将该名字以及用于 建立连接的信息注册到实现层的某个节点上。
7. 根据权利要求5所述的一种名字解析映射方法,其特征在于,所述被动 注册实现步骤是服务提供者首先决定提供一个数据或者一项服务,然后将该请求发送到中 继层,进入下一步;中继层节点收到此请求后,首先判断该服务提供者是否有权注册名字,如 果"否",则将该请求丢弃,拒绝为其服务;如果"是",则进入下一步;中继层节点提取此数据或服务的元信息,经过Hash运算,生成此数据或服 务的名字,并将该名字以及用于建立连接的信息递交给实现层,进入下一步;实现层节点收到此请求,利用chord自身的定位算法,将该名字以及用于 建立连接的信息注册到实现层的一个节点上。
8. 根据权利要求5所述的一种名字解析映射方法,其特征在于,所述查询 步骤如下服务请求者想获取一个数据或一项服务,首先将该请求发送到中继层,进 入下一步;中继层节点收到此请求后,首先判断该服务请求者是否有权利用该系统, 如果"否",则将该请求丢弃,拒绝为其服务;如果"是",则进入下一步;中继层节点提取此数据或服务的元信息,经过Hash运算,生成此数据或服 务的名字,并将该名字递交给实现层,进入下一步;实现层节点收到此请求,首先判断该名字是否存储在本节点上,如果"是", 则将该名字对应的用于建立连接的信息4务原路返回给服务请求者;如果"否", 则将该请求递交给维护层,进入下一步;维护层节点收到该请求,首先查询自己的管理表项,查看该名字是否在自 己维护的区域之内,如果"是,,,将该请求发送到负责该名字的实现层节点上, 该节点将此名字对应的连接信息按原路返回给服务请求者;如果"否",则进入 下一步;维护层节点查询自己的区域表项,查看哪个维护层节点维护此名字所在的 区域,然后将该请求递交^合它,进入下一步;所述维护层节点收到该请求后,查询自己的管理表项,查看哪个实现层节 点管理该名字,然后将请求递交予它,进入下一步;以及,维护层节点将此名字对应的连接信息按原路返回给服务请求者。
9.根据权利要求8所述的一种名字解析映射方法,其特征在于,所述表象 为向量形式,作用为了解各个维护层节点所负责的范围。
全文摘要
本发明提供一种网络命名机制与名字解析映射系统,属于网络技术领域。本发明的命名机制首先由数据、服务发布者或请求者发出数据或服务请求;然后由中继层负责提取数据或服务的元信息;再经过Hash算法得到一个字符串,该字符串用来标识所提取的数据或服务。本发明的名字解析系统应用一个三层网络结构—维护层、实现层和中继层来实现利用上述规则命名的名字的解析映射,从而替代现有的DNS的名字解析映射系统,有效地实现了网络名字解析映射。本发明通过数据和服务的统一命名来实现数据和服务的统一描述,并用三层网络结构实现名字解析处理,从而有效地实现了名字解析映射,降低网络资源的浪费。
文档编号H04L29/12GK101662510SQ20091009250
公开日2010年3月3日 申请日期2009年9月16日 优先权日2009年9月16日
发明者吴恒奎, 张宏科, 冬 杨, 林福宏, 秦雅娟, 罗洪斌, 平 董, 黄道超 申请人:北京交通大学
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