基于DNS的服務(wù)發(fā)現(xiàn)

胡浩

摘 要：基于DNS的服務(wù)發(fā)現(xiàn)（DNS-SD）是一種可以使用標(biāo)準(zhǔn)DNS編程接口、數(shù)據(jù)包格式和服務(wù)器瀏覽機(jī)制。DNS-SD定義了如何命名和排列dns記錄，即指針（Ptr）、服務(wù)定位器（Srv）、IPv6地址（AAAA）和文本（Txt），目的是方便在子域中的服務(wù)發(fā)現(xiàn)。DNS-SD不改變DNS消息、操作代碼、記錄類(lèi)型或任何其他DNS協(xié)議值的結(jié)構(gòu)。廣義地說(shuō)，DNS-SD服務(wù)器包含服務(wù)列表，服務(wù)具有<Instance>.<ServiceType>.<Domain>的標(biāo)準(zhǔn)格式。

關(guān)鍵詞：DNS;服務(wù)發(fā)現(xiàn)

1.分布式DNS服務(wù)發(fā)現(xiàn)

mDNS多播DNS（mDNS）將DNS規(guī)范擴(kuò)展到?jīng)]有基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)，其中設(shè)備查詢(xún)本地域，通過(guò)多播而不是通過(guò)單播查詢(xún)DNS服務(wù)器。

mDNS在DNS規(guī)范中添加了一個(gè).local域，一個(gè)公開(kāi)的多播端口和地址，并定義了如何管理單個(gè)查詢(xún)的多個(gè)結(jié)果。在基于分布式dns服務(wù)發(fā)現(xiàn)中，設(shè)備可以使用mDNS通告發(fā)布有關(guān)它們提供的服務(wù)和資源的信息，這些通告具有與標(biāo)準(zhǔn)dns查詢(xún)格式相同的格式，但被發(fā)送到IPv6多播地址FF02：FB。這些通告可以包括具有域名的服務(wù)類(lèi)型和名稱(chēng)（PTR記錄）（在mDNS的情況下是本地域）、主機(jī)名和端口（SRV記錄）、地址（AAAA記錄）以及設(shè)備的擴(kuò)展描述（TXT記錄）。

在樓宇自動(dòng)化控制中，智能燈將通過(guò)在其mDNS通告中包含ptr、srv和txt記錄來(lái)發(fā)布其服務(wù)。PTR記錄定義了服務(wù)與服務(wù)實(shí)例的映射，例如服務(wù)為_(kāi)light._sub.coap._udp.test.local，其中coap._udp為服務(wù)的類(lèi)型，定義了所使用的協(xié)議（例如，CoAP/UDP），_light為服務(wù)的子類(lèi)型表示被訪問(wèn)的資源（比如燈）。test.local為本地域，其服務(wù)的實(shí)例是LIGHT1_bc._sub.coap._udp.test.local，其中LIGHT_bc為實(shí)例的名稱(chēng)，可以為同一服務(wù)定義多個(gè)ptr以啟用不同的查詢(xún)格式。

服務(wù)實(shí)例LIGHT1_bc的SRV記錄描述了如何訪問(wèn)服務(wù)。這包括主機(jī)名URI（例如，light1.test.local）、端口（例如，5683）、優(yōu)先級(jí)（其中零表示最大優(yōu)先級(jí)），以及具有相同優(yōu)先級(jí)的記錄的相對(duì)權(quán)重。

txt記錄總是與srv一起定義的，以便提供更多的描述。TXT記錄提供了資源的路徑（path=/lt/1/on）和資源類(lèi)型（rt=ipso.lt.on）。

一旦相關(guān)的客戶(hù)端（如智能開(kāi)關(guān)）擁有記錄中包含的所有信息，它將使用所獲得的信息（解析后）來(lái)訪問(wèn)燈資源。

如果客戶(hù)端沒(méi)有收到mDNS通告，分布式DNS服務(wù)發(fā)現(xiàn)還允許通過(guò)向多播地址發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)DNS查詢(xún)來(lái)發(fā)現(xiàn)服務(wù)器中的服務(wù)。比如查找其本地域中的任何燈，dns查詢(xún)將只包含ptr，ptr用來(lái)表示智能開(kāi)關(guān)只希望找到匹配特定的服務(wù)（_light._sub._coap._udp）的設(shè)備，智能燈將用服務(wù)實(shí)例（例如，LIGHT1_bc）的PTR記錄答復(fù)智能開(kāi)關(guān)。智能開(kāi)關(guān)接收智能燈服務(wù)的實(shí)例后，需要解析出智能燈的URI。為此，智能開(kāi)關(guān)會(huì)請(qǐng)求智能燈提供服務(wù)實(shí)例對(duì)應(yīng)的SRV和TXT，SRV和TXT將提供IP地址、端口、路徑和其他相關(guān)的信息。最后，客戶(hù)端設(shè)備智能開(kāi)關(guān)就可以使用獲得的信息與已發(fā)現(xiàn)的智能燈的功能進(jìn)行交互。

2.集中式DNS服務(wù)發(fā)現(xiàn)

在集中式DNS服務(wù)發(fā)現(xiàn)中，假定DNS-SD服務(wù)器可在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中使用。DNS-SD服務(wù)器存儲(chǔ)其子域中的設(shè)備提供的服務(wù)。與CoAP RD類(lèi)似，這些設(shè)備先必須在DNS-SD中注冊(cè)它們的服務(wù)。但與CoAP RD不同的是，沒(méi)有定義標(biāo)準(zhǔn)的DNS注冊(cè)消息。注冊(cè)消息的最常見(jiàn)實(shí)現(xiàn)來(lái)源于蘋(píng)果的Bonjour，它重用mDNS發(fā)布消息來(lái)在DNS-SD中注冊(cè)服務(wù)描述，因此DNS-SD以mDNS為基礎(chǔ)，如果DNS-SD地址未知，注冊(cè)消息可以通過(guò)多播地址發(fā)送（這和mDNS類(lèi)似），如果DNS-SD地址已知，可以直接發(fā)送到DNS服務(wù)器的單播地址。或者，設(shè)備可以通過(guò)瀏覽公開(kāi)的服務(wù)_b._DNS-SD.udp.local（_b為服務(wù)的子類(lèi)型，DNS-SD.udp為服務(wù)的類(lèi)型）來(lái)發(fā)現(xiàn)DNS-SD服務(wù)器地址。最后，當(dāng)DNS-SD服務(wù)器處于不同的子網(wǎng)中時(shí)，必須使用全局DNS-SD進(jìn)程。

目前，全局DNS-SD無(wú)法自動(dòng)發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)程服務(wù)器的地址。因此，假設(shè)DNS-SD服務(wù)器地址已經(jīng)已知，例如通過(guò)IPv6路由器通告，智能燈將單播發(fā)送發(fā)布消息到全局DNS服務(wù)器以注冊(cè)服務(wù)。因?yàn)檫h(yuǎn)程DNS-SD服務(wù)器與智能燈不在同一個(gè)子網(wǎng)，服務(wù)器將無(wú)法觀察該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的服務(wù)和資源的變化，例如，如果由于連通性的丟失而無(wú)法再到達(dá)智能燈。為了解決這個(gè)問(wèn)題，IETF定義了一種稱(chēng)為動(dòng)態(tài)DNS更新的同步機(jī)制[1]。動(dòng)態(tài)dns更新利用dnsd服務(wù)器記錄中增加生存期參數(shù)。每t分鐘更新一次的記錄（t=30分鐘是建議的值）。如果資源在此時(shí)間范圍內(nèi)未更新，則將從DNS-SD中刪除該資源。此外，IETF還定義DNS長(zhǎng)壽命查詢(xún)，允許客戶(hù)端觀察服務(wù)注冊(cè)中的任何更改[2]。

最后，DNS-SD可以在公開(kāi)的服務(wù)_services._dnssd._udp._local（_services為服務(wù)的子類(lèi)型，DNS-SD.udp為服務(wù)的類(lèi)型）下自動(dòng)注冊(cè)所有服務(wù)。這允許瀏覽在目錄中注冊(cè)的所有服務(wù)，CoAP的/wellknow/core與此類(lèi)似，一旦注冊(cè)過(guò)程結(jié)束，任何設(shè)備都可以通過(guò)DNS查詢(xún)查找到DNS-SD服務(wù)器的服務(wù)。與分布式DNS不同，來(lái)自DNS-SD服務(wù)器的單個(gè)響應(yīng)包括網(wǎng)絡(luò)中與請(qǐng)求類(lèi)型匹配的所有注冊(cè)服務(wù)。在接收到服務(wù)實(shí)例后，解析過(guò)程必須通過(guò)全局DNS-SD服務(wù)器執(zhí)行。

參考文獻(xiàn)

[1] P. Vixie，S. Thomson，Y. Rekhter and J. Bound. Dynamic Updates in the Domain Name System（DNS UPDATE），Internet Engineering Task Force，RFC 2136. 1997

[2] S. Cheshire，M. Krochmal，K. Sekar. DNS Long-Lived Queries