Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Computer-Netzwerksysteme und im Besonderen ein Verfahren und eine Anordnung zur Beschränkung der Wiederbenutzung von Domain-Name-System-Informationen (DNS-Informationen), wie zum Beispiel Internetprotokolladressen (IP-Adressen), die einem bestimmten Domain-Namen zugeordnet sind, der periodisch validiert wird.

Das Domain-Name-System (DNS) ist eine wesentliche Komponente des Internets sowie anderen Netzwerken, die internetähnliche Protokolle und Architekturen verwenden, wie zum Beispiel das Übertragungssteuerungs- und Internetprotokoll (TCP/IP). Die Hauptfunktion des Domain-Name-Systems ist es, Benutzern durch die einfache Eingabe von Textnamen Zugriff auf Informationen auf anderen Computer zu gewähren, die an das Internet angeschlossen sind, ohne Berücksichtigung der Zahlenfolge, die die eigentlichen Adressen der Geräte oder Nameserver definieren, auf denen die gewünschten Informationen hinterlegt sind.

Somit ist das DNS für die Abbildung eines ASCII-Hostnamen, wie zum Beispiel www.research.att.com, auf eine IP-Adresse, wie zum Beispiel 192.20.225.10, zuständig. In manchen Fällen werden verschiedene IP-Adressen als Antwort auf verschiedene Abfragen zurückgesendet, welche eine Informationsfunktion, wie zum Beispiel Auslastung und Netzwerkstandort, darstellen kann. Zudem kann eine einzige Antwort mehrere IP-Adressen bereitstellen.

Der gesamte Datenbestand, der über das Internet zugänglich ist, ist in Zonen unterteilt, die unter Nameservern aufgeteilt sind. Die wesentliche Aufgabe eines Nameservers ist die Beantwortung von Abfragen unter Verwendung von Daten in seiner Zone. Die Zuverlässigkeit des Systems und den darin enthaltenen Informationen ist von höchster Bedeutung. Um eine dauerhafte Zuverlässigkeit zu gewährleisten verlangt das DNS folglich, dass mindestens zwei Nameserver in einer Zone Daten enthalten, die von einem übergeordneten Server stammen, also übergeordnete Daten sind. Die zwei Nameserver können als Haupt- und Nebenserver oder, wie in dieser Beschreibung, als DNS-Server auf oberer Ebene und DNS-Server auf unterer Ebene bezeichnet werden. Eine der Hauptaufgaben von Nameservern ist es, die Datenbankdateien zu laden und zwischengespeicherte Daten aus Quelldatensätzen zu verwalten. Jeder Quelldatensatz enthält ein so genanntes "Time-To-Live"-Feld, welches gewährleistet, dass Nameserver Daten nicht zeitlich unbegrenzt zwischenspeichern.

Das DNS ist ein hierarchischer Service, in dem ein DNS-Server von einem anderen Informationen beziehen und diese dann mehrmals wiederbenutzen kann, solange bis ein zeitabhängiger Grenzwert erreicht ist. Der zeitabhängige Grenzwert wird als "Time-To-Live" oder TTL bezeichnet. Normalerweise handelt ein lokaler DNS-Server im Namen von Clients, indem er DNS-Datensätze anfordert, sie zwischenspeichert und anschließend anderen Clients für eine Zeitspanne, als TTL-Zeit bezeichnet, zur Verfügung stellt, ohne die Informationen zu revalidieren. Wenn ein Internetnutzer von einem DNS-Server innerhalb des DNS einen Domain-Name-Datensatz oder Domain-Name-Informationen anfordert, muss der DNS-Server die angeforderten Informationen bzw. den angeforderten Datensatz beziehen und an den anfordernden Teilnehmer senden.

Ein Verfahren, diese Aufgabe zu erfüllen, besteht darin, dass der Server prüft, ob in seinem Zwischenspeicher eine lokale Liste mit Domainnamen hinterlegt ist, die bereits Geräteadressen zugeordnet sind. Ist der angeforderte Domainname im Zwischenspeicher hinterlegt, kann der Rechner innerhalb kürzester Zeit in Form der zugehörigen Geräteadresse antworten. Solch eine lokale Liste wird als Name-Cache bezeichnet und ist im Allgemeinen im Direktzugriffsspeicher (RAM), Plattenspeicher, oder in einer anderen mit dem Nameserver-Rechner verbundenen Speichervorrichtung hinterlegt. Der Name-Cache wird durch andere Nameserver im Internet periodisch aktualisiert.

Wenn ein DNS-Server die Daten zwischenspeichert, erstellt er eine Datenbank mit allen relevanten Informationen, die das nächste Mal, wenn dieselbe oder eine ähnliche Abfrage eingeht, von Nutzen sein können. Im Wesentlichen erlangt der Nameserver, sobald die Informationen zwischengespeichert sind, maßgebliche Kenntnisse über die Daten, und ob sie einer bestimmten Abfrage oder Abfragekategorie ansprechen. Somit wird, sobald die Informationen zwischengespeichert sind, der Ablauf der Datenbeschaffung wesentlich verkürzt, da der Server die Antwort auf die Abfrage in seinem Zwischenspeicher hat. Dies führt zu einer erhöhten Effizienz und verbesserten Leistung, da die zwischengespeicherten Informationen für spätere Abfragen verwendet werden können. Die Auflösung von Daten, die sich bereits im lokalen Zwischenspeicher befinden, ist erheblich effizienter als eine entfernte Auflösung, die ein Manövrieren durch den Netzwerkverkehr erforderlich macht. Es gibt jedoch einen Schwachpunkt. Es besteht durchaus die Möglichkeit, dass die zwischengespeicherten Informationen zum Zeitpunkt ihrer Verwendung bereits veraltet sind.

Der lokale DNS-Server kann eine kleine Anzahl von Clients oder eine riesige Gemeinschaft versorgen. Bis zum Ablauf der TTL-Zeit wird das lokale DNS weiterhin dieselben Informationen verwenden und verteilen. Einerseits werden die Informationen bei einer kurzen TTL-Zeit ziemlich aktuell sein, auch wenn viele Clients den angegebenen Host verwenden, da ein neuer Host gewählt werden kann, bevor die Auslastung zu drastisch ansteigt.

Wenn die Informationen jedoch revalidiert werden und eine neue TTL-Zeit festgelegt wird, müssen Abfragen an den übergeordneten Server gesendet werden, der mit dem lokalen DNS-Server verbunden ist. Somit werden die Informationen zwar aktuell sein, aber manche dieser Clients müssen warten, bis der Informationsaustausch zwischen dem lokalen DNS und dem übergeordneten DNS beendet ist. Andererseits wird bei einer längeren TTL-Zeit die DNS-Suche über mehrere Suchvorgänge ausgeführt und weniger Clients müssen warten, jedoch kann dies zu einer Überbelastung des Servers führen, bevor ein neuer Host verwendet wird.

Ursprünglich war das DNS als statisches System vorgesehen, das heißt, dass sich eine einmal festgelegte Hostname-zu-IP-Adresse-Zuordnung selten ändern würde und sich für verschiedene Hosts, die dieselben Informationen anfordern, mit Sicherheit nicht ändern würde. Da das DNS nun verstärkt zum geografischen Lastenausgleich verwendet wird, ist es viel dynamischer. Es muss jedoch immer noch ein Kompromiss zwischen der Zuordnung einer kurzen TTL-Zeit, um zu gewährleisten, dass nicht zu viele Hosts die Informationen verwenden, bevor diese revalidiert werden, und der Zuordnung eine hohen TTL-Zeit, um die Verzögerung, die die wiederholte Beziehung derselben DNS-Informationen mit sich bringt, einzuschränken, gefunden werden.

Das Dokument "A performance study of robust loud sharing strategies for distributed heterogeneous Web server systems" von Colajanni, M. und Yu, P. S (IEEE Trans. Knowl. Data Eng., Ausg. 14, März 2002, S. 398–414) beschreibt eine Antwort eines übergeordneten Domain-Name-Servers an einen lokalen Domain-Name-Server, die eine zulässige Nutzungsbeschränkung umfasst.

Wie bereits erörtert, ist das DNS ein hierarchisches System in dem ein DNS-Server von einem anderen Informationen beziehen und diese Informationen dann wiederbenutzen kann, bis die TTL-Zeit abgelaufen ist. Es gibt derzeit keine Kontrolle darüber, ob der DNS-Server diese Informationen wiederbenutzt, um eine kleine Anzahl von Anforderungen oder eine große Anzahl von Anforderungen zu erfüllen. Dies führt zu einem Umstand, den man als "verdeckte Auslastung" bezeichnen könnte, und die sich nur mit Hilfe von Vorkenntnissen über einen bestimmten DNS-Server schätzen lässt. Zum Beispiel würde, im Gegensatz zu einem mäßig ausgelasteten Server, einem Server mit einer hohen Auslastung nach Möglichkeit eine kürzere TTL-Zeit zugewiesen werden und/oder an einen Host mit einer höheren Kapazität weitergeleitet werden. In Anbetracht der o.a. Umstände wird ein Verfahren und ein System benötigt, die sich mit der Problematik einer verdeckten Auslastung befassen.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein System und ein Verfahren zur Beschränkung der Benutzung spezifischer Domain-Name-System-Informationen (DNS-Informationen) entsprechend einer Anzahl von Clients und Servern, die diese Informationen anfordern, bereitzustellen.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren bereitzustellen, die Informationen über die Anzahl der Clients und Server, die spezifische DNS-Informationen angefordert haben, an einen Server weiterleiten, der zur Bereitstellung dieser Informationen aufgefordert wurde.

Ein Verfahren zur Beschränkung der Wiederbenutzung von DNS-Informationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche einige der bevorzugten Merkmale umfasst, beinhaltet den Schritt der Anforderung von Domain-Name-Informationen durch einen lokalen Domain-Name-Server von einem übergeordneten Domain-Name-Server. Die Domain-Name-Informationen beinhalten eine Beschränkung der Anzahl zulässiger Benutzungen, d.h. eine maximale Anzahl von Wiederholungen mit der die Domain-Name-Informationen einem Anforderer, wie zum Beispiel einem Client oder Server, zur Verfügung gestellt werden können, bevor die Domain-Name-Informationen validiert werden.

Ein System zur Beschränkung der Wiederbenutzung von Domain-Name-Informationen, das gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gestaltet ist, welche einige der bevorzugten Merkmale umfasst, beinhaltet einen übergeordneten Domain-Name-Server, einen lokalen Domain-Name-Server und mindestens einen Anforderer, wie zum Beispiel ein Client oder Server. Der lokale Domain-Name-Server ist funktionsfähig mit dem übergeordneten Domain-Name-Server verbunden und der Anforderer ist funktionsfähig mit dem lokalen Domain-Name-Server verbunden.

Der Anforderer fordert Domain-Name-Informationen von dem lokalen Domain-Name-Server an und der lokale Domain-Name-Server fordert Domain-Name-Informationen von dem übergeordneten Domain-Name-Server an. Der übergeordnete Domain-Name-Server stellt die Domain-Name-Informationen als Reaktion auf die Anforderung von Domain-Name-Informationen seitens des lokalen Domain-Name-Servers bereit. Die Domain-Name-Informationen beinhalten eine Beschränkung der Anzahl zulässiger Benutzungen, d.h. eine maximale Anzahl von Wiederholungen mit der die Domain-Name-Informationen dem Anforderer zur Verfügung gestellt werden können, bevor die Domain-Name-Informationen validiert werden.

Weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich durch die nachstehende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. Es versteht sich jedoch, dass die Zeichnungen lediglich illustrativen Zwecken dienen sollen und nicht als eine Definition der Grenzen der Erfindung zu verstehen sind.

1 zeigt ein Blockschaltbild eines Systems zur Beschränkung der Wiederbenutzung von Domain-Name-Informationen, das gemäß der vorliegenden Erfindung gestaltet ist.

2a zeigt ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform eines Verfahrens zur Beschränkung der Wiederbenutzung von Domain-Name-Informationen, gemäß der vorliegenden Erfindung.

2b zeigt ein Ablaufdiagramm einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens zur Beschränkung der Wiederbenutzung von Domain-Name-Informationen, gemäß der vorliegenden Erfindung.

3a zeigt ein Ablaufdiagramm einer dritten Ausführungsform des Verfahrens zur Beschränkung der Wiederbenutzung von Domain-Name-Informationen, gemäß der vorliegenden Erfindung.

3b zeigt ein Ablaufdiagramm einer vierten Ausführungsform des Verfahrens zur Beschränkung der Wiederbenutzung von Domain-Name-Informationen, gemäß der vorliegenden Erfindung.

Domain-Name-System-Informationen (DNS-Informationen) werden im Allgemeinen durch einen lokalen DNS-Server von einem übergeordneten DNS-Server angefordert. Der übergeordnete Server reagiert darauf, indem er dem lokalen DNS-Server die DNS-Informationen bereitstellt. Durch das System und Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Wiederbenutzung von Domain-Name-Informationen beschränkt, indem die angeforderten DNS-Informationen zusätzlich zu dem herkömmlichen Time-To-Live-Grenzwert (TTL) mit einer Beschränkung der Anzahl zulässiger Benutzungen zurückgesendet werden. Die Beschränkung der Anzahl zulässiger Benutzungen stellt die maximale Anzahl von Wiederholungen dar, mit der die zugehörigen Domain-Name-Informationen einem Anforderer zur Verfügung gestellt werden können, bevor sie revalidiert werden müssen.

Vorzugsweise vermindert der lokale DNS-Server, der die angeforderten DNS-Informationen an einen Client zurücksendet, einen Zähler, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt. Der lokale DNS-Server, der die angeforderten DNS-Informationen an einen anderen DNS-Server zurücksendet, würde vorzugsweise dem anfordernden Server eine Teilmenge seiner eigenen beschränkten Anzahl zulässiger Benutzungen zuteilen und seinen eigenen Zähler, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, um die Teilmenge der beschränkten Anzahl zulässiger Benutzungen, die dem anfordernden Server zugeteilt wurden, mindern, um dadurch zu gewährleisten, dass die beschränkte Anzahl zulässiger Benutzungen konstant bleibt.

Auf diese Weise ermöglicht der lokale DNS-Server vorzugsweise einem weiteren DNS-Server, einer maximalen Anzahl von Clients zu gestatten, bis zur Revalidierung eine bestimmte IP-Adresse zu verwenden. Wenn der Server an der angeforderten IP-Adresse eine geringe Auslastung aufweist, sind die Anzahl der Benutzungen und die Dauer der TTL-Zeit in der Antwort vorzugsweise relativ hoch. Dagegen ist die TTL-Zeit vorzugsweise kürzer, wenn der Server oder andere Teile der Infrastruktur, wie zum Beispiel Netzwerkswitches oder Switches zum Lastenausgleich, die Grenzen ihrer Kapazität erreichen.

Eine weitere Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht dem DNS-Server, der die Revalidierung von DNS-Informationen anfordert, Rückmeldeinformationen über die Anzahl der Wiederholungen, mit der die DNS-Informationen anderen Clients und Servern zur Verfügung gestellt worden sind, als eine Anzahl beobachteter Benutzungen bereitzustellen. Diese Informationen werden vorzugsweise zur Verbesserung der Zuordnung von IP-Adressen verwendet, um eine verbesserte Lastverteilung innerhalb des Netzwerks zu erzielen.

Wenn eine Vielzahl von IP-Adressen einem Hostnamen zugeordnet werden, können den IP-Adressen, die einem bestimmten Hostnamen zugeordnet sind, die gleiche oder eine unterschiedliche beschränkte Anzahl zulässiger Benutzungen zugeteilt werden. Der DNS-Server, der die DNS-Informationen anfordert, könnte die IP-Adressen dann wahllos, sequentiell (Rundlaufverfahren) oder wahrscheinlichkeitstheoretisch gemäß den Gewichtungen, die jeder der Vielzahl von Internetprotokolladressen zugeordnet sind, zuteilen. Gehen wir zum Beispiel davon aus, dass bei einer wahrscheinlichkeitstheoretischen Zuordnung zwei IP-Adressen, IPA1 und IPA2, einem Hostnamen zugeordnet sind. Des Weiteren gehen wir davon aus, dass IPA1 eine Gewichtung von 0,4 (40%) und IPA2 eine Gewichtung von 0,6 (60%) zugeordnet ist. Der DNS-Server, der die DNS-Informationen anfordert, könnte dann IPA1 40% seiner Anforderer zuordnen und IPA2 60% seiner Anforderer.

1 zeigt ein System 10 zur Beschränkung der Wiederbenutzung von DNS-Informationen. Das System beinhaltet einen übergeordneten DNS-Server 12, der funktionsfähig mit einem lokalen DNS-Server 14 verbunden ist. Der lokale DNS-Server 14 ist funktionsfähig mit weiteren lokalen DNS-Servern 18, 21, 22 verbunden. Das System beinhaltet zudem mindestens einen Client 16, der funktionsfähig mit dem lokalen DNS-Server 14 verbunden ist, und von diesem DNS-Informationen anfordert. Unter Verwendung der Informationen, die die Clients 16 von dem übergeordneten DNS-Server 12 und einem oder mehreren der lokalen DNS-Server 14,18, 21, 22 erhalten haben, greifen die Clients 16 vorzugsweise auf einen Webserver 20 zu. Der übergeordnete DNS-Server 12, der einen A-Datensatz, welcher eine Hostname-zu-IP-Adressabbildung beinhaltet, zurücksendet, kann erkennen, dass manche lokale DNS-Server eine eher große Anzahl von Clients 16 versorgen, und kann diesen Servern folglich die Anordnung erteilen, ihre Clients 16 an bestimmte Hosts zu verweisen, die eine ungewöhnlich große Kapazität haben und/oder eine TTL-Zeit zurücksenden, die kürzer als gewöhnlich ist.

2a zeigt ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform eines Verfahrens zur Beschränkung der Wiederbenutzung von Domain-Name-Informationen gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei der Verwendung dieses Verfahrens fordert ein Client von dem lokalen DNS-Server DNS-Informationen in Form eines Datensatzes an. Nachdem der lokale DNS-Server in Schritt 24 die Anforderung von DNS-Informationen durch den Client empfangen hat, stellt er in Schritt 26 vorzugsweise fest, ob die angeforderten DNS-Informationen in seinem Zwischenspeicher vorhanden sind. Wenn die angeforderten Informationen im Zwischenspeicher vorhanden sind, stellt der lokale DNS-Server anschließend in Schritt 28 fest, ob die zwischengespeicherten DNS-Informationen abgelaufen sind, das heißt, der Server stellt fest, ob der Time-to-Live-Grenzwert (TTL) für die DNS-Informationen gleich null ist.

Wenn der lokale DNS-Server in Schritt 28 feststellt, dass die zwischengespeicherten DNS-Informationen nicht abgelaufen sind, das heißt, wenn der TTL-Wert ungleich null ist, stellt der lokale DNS-Server in Schritt 30 den Wert eines Zählers, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, fest. Wenn der Wert des Zählers, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, ungleich null ist, vermindert der lokale DNS-Server in Schritt 32 den Wert des Zählers, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, und stellt dem Client, der die Informationen angefordert hat, die angeforderten DNS-Informationen in Schritt 34 zur Verfügung.

Alternativ kann der lokale DNS-Server in Schritt 26 feststellen, dass die angeforderten DNS-Informationen nicht zwischengespeichert sind oder er kann, wenn sie zwischengespeichert sind, in Schritt 28 feststellen, dass die zwischengespeicherten DNS-Informationen abgelaufen sind oder dass, obwohl die TTL-Zeit nicht abgelaufen ist (TTL > 0), der Wert des Zählers, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, gleich null ist. In jedem dieser Fälle fordert der lokale DNS-Server in Schritt 36 von dem übergeordneten DNS-Server die DNS-Informationen an, die eine neue TTL-Zeit und eine neue Beschränkung der Anzahl zulässiger Benutzungen N umfassen, und erhält sie von diesem.

Indem er die neue TTL-Zeit und die neue Beschränkung der Anzahl zulässiger Benutzungen erhält, schließt der übergeordnete DNS-Server im Wesentlichen die Bedingungen aus, die den lokalen DNS-Server dazu veranlasst haben, die Informationen von dem übergeordneten Server anzufordern. Die TTL-Zeit definiert die Länge der Zeit, die die DNS-Informationen bestehen können, bevor sie erneut validiert werden. Der Wert des Zählers, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, gibt vorzugsweise an, wie oft der lokale DNS-Server die Domain-Name-Informationen einem Anforderer, wie zum Beispiel einem Client oder einem anderen Server, zur Verfügung stellen kann.

Mit dem Eingang der angeforderten DNS-Informationen von dem übergeordneten DNS-Server speichert der lokale DNS-Server die Informationen in Schritt 38 vorzugsweise in seinem lokalen Zwischenspeicher. Anschließend stellt der lokale DNS-Server in Schritt 40 den Zähler, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, auf N – 1 und sendet die angeforderten DNS-Informationen in Schritt 34 an den Client. Indem er den Zähler, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, auf N – 1 stellt, vermindert der lokale DNS-Server die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen um eins, um dadurch anzuzeigen, dass die DNS-Informationen in Schritt 34 dem anfordernden Client zum ersten Mal zur Verfügung gestellt werden.

2b stellt eine zweite Ausführungsform des Verfahrens zur Beschränkung der Wiederbenutzung von Domain-Name-Informationen gemäß der vorliegenden Erfindung dar, welche im Wesentlichen der in 2a dargestellten Ausführungsform entspricht, außer dass die DNS-Informationen von einem Server anstelle eines Clients angefordert und diesem zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere in der in 2b dargestellten Ausführungsform, geht die ursprüngliche Anforderung von DNS-Informationen vorzugsweise von einem lokalen DNS-Server an einen anderen lokalen DNS-Server, wie zum Beispiel von Server 18, 21 an Server 14 oder von Server 22 an Server 18 in 1, und nicht von dem Client 16 an den lokalen DNS-Server 14.

Wie oben unter Bezugnahme auf 2a beschrieben, stellt der DNS-Server bei Empfang der Anforderung in Schritt 42 in Schritt 44 in 2b vorzugsweise fest, ob die angeforderten Informationen bereits in seinem Zwischenspeicher vorhanden sind. Wenn die angeforderten DNS-Informationen in dem Zwischenspeicher vorhanden sind, der DNS-Server in Schritt 46 feststellt, dass die TTL nicht abgelaufen ist und in Schritt 48 feststellt, dass der Wert des Zählers, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, ungleich null ist, verringert der DNS-Server in Schritt 50 vorzugsweise den Zähler, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt und sendet die angeforderten Informationen in Schritt 52 an den anfordernden DNS-Server.

Allerdings sendet der DNS-Server mit der Bereitstellung der DNS-Informationen in Schritt 52 vorzugsweise auch eine Teilmenge der beschränkten Anzahl zulässiger Benutzungen M, die den angeforderten Informationen zugeordnet ist, wobei diese einen Anteil der beschränkten Anzahl zulässiger Benutzungen darstellt, die ursprünglich von dem übergeordneten DNS-Server zusammen mit den DNS-Informationen bei der ersten Validierung bereitgestellt wurde. Die beschränkte Anzahl zulässiger Benutzungen M gibt vorzugsweise die Anzahl der Anforderer an, welche Clients und Server umfassen, denen der anfordernde DNS-Server die entsprechenden Informationen anschließend zur Verfügung stellen kann. Folglich wird der Zähler, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, in Schritt 50 vorzugsweise um M vermindert, um den Anteil der Anzahl zulässiger Benutzungen darzustellen, der dem anfordernden DNS-Server in Schritt 52 gewährt wird.

In 2b setzt der übergeordnete Server die den DNS-Informationen zugeordnete beschränkte Anzahl zulässiger Benutzungen auf N, bevor er sie zusammen mit den angeforderten Informationen in Schritt 54 an den lokalen DNS-Server sendet, sofern die angeforderten Informationen nicht im Zwischenspeicher des lokalen DNS-Servers vorhanden sind und dieser sie in Schritt 44 von dem übergeordneten Server beziehen muss. Mit dem Eingang der Informationen von dem übergeordneten Server, speichert der lokale DNS-Server die Informationen in Schritt 56 vorzugsweise im Zwischenspeicher, stellt den Zähler, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, in Schritt 58 auf N – M und sendet die angeforderten DNS-Informationen zusammen mit einer Teilmenge M der beschränkten Anzahl zulässiger Benutzungen, die einen Teil der beschränkten Anzahl zulässiger Benutzungen N darstellt, in Schritt 52 an den anfordernden DNS-Server. Der anfordernde DNS-Server, der die angeforderten Informationen und die zugehörige Teilmenge M der beschränkten Anzahl zulässiger Benutzungen erhalten hat, vermindert M vorzugsweise bei jeder Bereitstellung der Information an einen Anforderer um einen Wert, der der beschränkten Anzahl der Benutzungen entspricht, die diesem Anforderer gewährt wurde.

3a zeigt eine dritte Ausführungsform des Verfahrens zur Beschränkung der Wiederbenutzung von Domain-Name-Informationen gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform initialisiert der Server in Schritt 74 vorzugsweise in Verbindung mit den angeforderten Information einen Zähler, der die beobachteten Benutzungen zählt, mit Null, wenn der lokale DNS-Server in Schritt 60 eine Anforderung von DNS-Informationen seitens des Clients empfängt und in Schritt 62 feststellt, dass die angeforderten Informationen nicht in seinem Zwischenspeicher vorhanden sind.

Anschließend sendet der Server in Schritt 76 vorzugsweise eine Anforderung von DNS-Informationen zusammen mit dem aktuellen Wert des Zählers, der die beobachteten Benutzungen zählt, an den übergeordneten DNS-Server. Daraufhin stellt der übergeordnete DNS-Server in Schritt 78 dem anfordernden Client vorzugsweise die angeforderten DNS-Informationen zusammen mit dem zugehörigen TTL-Wert und der beschränkten Anzahl zulässiger Benutzungen N zur Verfügung. Somit erhält der anfordernde DNS-Server von dem übergeordneten Server im Wesentlichen Informationen, die anhand der folgenden drei Parameter definiert werden: der TTL-Wert, die von dem übergeordneten Server bereitgestellte beschränkte Anzahl zulässiger Benutzungen N, sowie der vom anfordernden Server bereitgestellte Zähler, der die beobachteten Benutzungen zählt.

Danach speichert der DNS-Server in Schritt 80 vorzugsweise die Informationen in seinem lokalen Zwischenspeicher, sodass sie für den nächsten Client, der dieselben Informationen anfordert, direkt verfügbar sind. Mit dem Speichern der Informationen im Zwischenspeicher stellt der lokale DNS-Server in Schritt 82 vorzugsweise den entsprechenden Zähler, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, auf N – 1, um anzuzeigen, dass er dabei ist, dem anfordernden Client die Informationen zur Verfügung zu stellen. Der Server erhöht in Schritt 84 außerdem vorzugsweise den Zähler, der die beobachteten Benutzungen zählt, um anzuzeigen, dass die Informationen dem anfordernden Client zur Verfügung gestellt werden. Folglich geht jede Verminderung des Zählers, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, vorzugsweise mit einer Erhöhung des Zählers, der die beobachteten Benutzungen zählt, einher und beide Werte zeigen auf, dass die angeforderten Informationen dem anfordernden Client in Schritt 72 zur Verfügung gestellt werden.

Wenn in Schritt 62 festgestellt wird, dass die angeforderten DNS-Informationen im Zwischenspeicher vorhanden sind und entweder in Schritt 64 die DNS-Informationen abgelaufen sind oder in Schritt 66 der entsprechende Zähler, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, gleich null ist, fordert der Server die DNS-Informationen in Schritt 76 vorzugsweise von dem übergeordneten Server an und stellt diesem den aktuellen Wert des Zählers, der die beobachteten Benutzungen zählt, bereit. Wenn in Schritt 62 festgestellt wird, dass die angeforderten DNS-Informationen im Zwischenspeicher vorhanden sind, in Schritt 64 die DNS-Informationen nicht abgelaufen sind und in Schritt 66 der entsprechende Zähler, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, ungleich null ist, wird der Zähler, der die beobachteten Benutzungen zählt, in Schritt 68 erhöht und der Zähler, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, in Schritt 70 vermindert, um dadurch aufzuzeigen, dass die DNS-Informationen dem anfordernden Client in Schritt 72 zur Verfügung gestellt werden.

3b zeigt ein Ablaufdiagramm einer weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, welche im Wesentlichen der in 3a dargestellten Ausführungsform entspricht, außer dass das Ablaufdiagramm von einem Server auf mittlerer Ebene ausgeht, wie zum Beispiel Server 18 in 1, der von einem Server auf unterer Ebene, wie zum Beispiel Server 22 in 1, eine Anforderung von DNS-Informationen empfängt. Der Server auf mittlerer Ebene leitet die Anforderung von DNS-Informationen vorzugsweise an einen Server auf oberer Ebene weiter, wie zum Beispiel Server 14 oder dem übergeordneten Server 12 in 1.

In Schritt 86 empfängt der Server auf mittlerer Ebene vorzugsweise vom Server auf unterer Ebene die Anforderung von DNS-Informationen zusammen mit der beschränkten Anzahl zulässiger Benutzungen N_L, die der Server auf mittlerer Ebene dem Server auf unterer Ebene zuvor als Reaktion auf die DNS-Informationsanforderung des Servers auf unterer Ebene gewährt hat, eine von dem Server auf unterer Ebene gemeldete Untergrenze der beobachteten Benutzungen O_L,low für die zugehörigen DNS-Informationen, und eine von dem Server auf unterer Ebene gemeldete Obergrenze der beobachteten Benutzungen O_L,high für die zugehörigen DNS-Informationen. Wenn die angeforderten DNS-Informationen in Schritt 88 nicht im Zwischenspeicher des Servers auf mittlerer Ebene vorhanden sind, werden in Schritt 90 die Variablen des Servers, die jeder dieser Variablen entsprechen, auf null gesetzt. Anschließend sendet der Server auf mittlerer Ebene in Schritt 92 eine Anforderung an den Server auf oberer Ebene oder übergeordneten Server, die die aktuellen Werte von N_M, O_M,low, und O_M,high enthält.

In Schritt 94 empfängt der Server auf mittlerer Ebene die angeforderten Informationen zusammen mit dem TTL-Wert und der beschränkten Anzahl zulässiger Benutzungen N vorzugsweise von dem Server auf oberer Ebene oder dem übergeordneten Server. Anschließend initialisiert der Server auf mittlerer Ebene in Schritt 96 seinen Zähler, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, mit N, initialisiert die von dem Server auf mittlerer Ebene gemeldete Obergrenze der beobachteten Benutzungen O_high mit null und initialisiert die von dem Server auf mittlerer Ebene an den Server auf unterer Ebene gemeldete Untergrenze der beobachteten Benutzungen O_low mit null. In Schritt 98 werden die DNS-Informationen zusammen mit der beschränkten Anzahl zulässiger Benutzungen N in den Zwischenspeicher des Servers auf mittlerer Ebene hinterlegt.

In Schritt 100 wird für die DNS-Informationsantwort an den Server auf unterer Ebene eine beschränkte Anzahl zulässiger Benutzungen N_resp kleiner gleich dem Zähler, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, gewählt. Der Wert von N_resp kann aufgrund von Faktoren wie der verbleibenden TTL-Zeit der DNS-Antwort, der Anzahl der Anforderer, welche Clients und DNS-Server auf unterer Ebene umfassen können, denen der anfordernde DNS-Server die angeforderten Informationen anschließend zur Verfügung stellen kann, der bisherige Verlauf der Benutzung dieses oder anderer anfordernder DNS-Server, usw. gewählt werden. In Schritt 102 wird die Untergrenze der beobachteten Benutzungen am Server auf mittlerer Ebene O_low um eins erhöht, die Obergrenze der beobachteten Benutzungen am Server auf mittlerer Ebene O_high um die beschränkte Anzahl zulässiger Benutzungen für die DNS-Informationsantwort N_resp erhöht und der Zähler, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, um die beschränkte Anzahl zulässiger Benutzungen der DNS-Informationsantwort N_resp vermindert.

Somit zeigt die Untergrenze der beobachteten Benutzungen am Server auf mittlerer Ebene O_low nun an, dass die DNS-Informationen mindestens einem Anforderer, dem Server auf unterer Ebene, zur Verfügung gestellt worden sind. Die Obergrenze der beobachteten Benutzungen am Server auf mittlerer Ebene O_high zeigt nun an, dass die maximale Anzahl von Anforderern, denen die DNS-Informationen zur Verfügung gestellt werden können, der beschränkten Anzahl zulässiger Benutzungen N_resp entspricht, die dem Server auf unterer Ebene gewährt werden. Der Zähler, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, zeigt nun die verbleibende Anzahl der Benutzungen an, die weiteren Anforderern gewährt werden können. Anschließend werden in Schritt 104 die angeforderten DNS-Informationen zusammen mit der beschränkten Anzahl zulässiger Benutzungen der DNS-Informationsantwort N_resp an den Server auf unterer Ebene gesendet.

Wenn die angeforderten DNS-Informationen in Schritt 88 im Zwischenspeicher vorhanden sind und entweder in Schritt 106 die Informationen abgelaufen sind oder in Schritt 108 der Zähler, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, gleich null ist, werden die Variablen des Servers auf mittlerer Ebene in Schritt 110 initialisiert. Im Einzelnen werden N_M min N, O_M,low mit O_low und O_M,high mit O_high initialisiert. Wenn die angeforderten DNS-Informationen in Schritt 88 im Zwischenspeicher vorhanden sind, die zwischengespeicherten Informationen in Schritt 106 nicht abgelaufen sind und der Zähler, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt, in Schritt 108 ungleich null ist, werden in Schritt 112 der Zähler, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt (RUC), und die dem Server auf unterer Ebene zugeordneten Ober- und Untergrenzen wie folgt eingestellt: O_low:= O_low – 1 + O_L,low(1); O_high:= O_high – N_L + O_L,high(2); und RUC:= RUC + N_L – O_L,high(3).

In Gleichung (1) wird O_low um 1 vermindert, in Gleichung (2) wird O_high um N_L vermindert und in Gleichung (3) wird N_L zu dem Zähler, der die Anzahl der bis zur Beschränkung verbleibenden Benutzungen zählt (RUC) addiert, da in Schritt 102 von dem Server auf mittlerer Ebene entsprechende Werte (1, N_resp, N_resp) für O_low, O_high, und RUC als angenommene Werte für den Server auf unterer Ebene verwendet wurden. In Schritt 112 meldet der Server auf unterer Ebene beobachtete Werte, die durch die in Schritt 102 angenommenen Werte ersetzt werden. Anschließend wird das Verfahren vorzugsweise mit Schritt 110 wie zuvor beschrieben fortgesetzt.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist die Benutzung von DNS-Informationen vorzugsweise durch die Anzahl der Anforderer, denen die Informationen zur Verfügung gestellt werden, beschränkt (beschränkte Anzahl zulässiger Benutzungen). Zudem stellt eine Anforderung, die DNS-Informationen zu revalidieren, Informationen bezüglich der Anzahl der Anforderer bereit, denen die DNS-Informationen zur Verfügung gestellt werden (Zähler, der die beobachteten Benutzungen zählt).

Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind hierin im Einzelnen dargestellt und/oder beschrieben. Änderungen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind durch die oben angeführten Darstellungen und den Rahmen der beigefügten Patentansprüche abgedeckt.