动态域名技术在多出口校园网中的应用研究
动态域名技术在多出口校园网中的应用研究查贵庭，罗国富∗南京农业大学，南京（210095）E-mail ：摘 要：因各ISP 间的网络互联障碍，导致用户在不同网络环境中访问校园网资源的效果差异很大。作
动态域名技术在多出口校园网中的应用研究
查贵庭，罗国富∗
南京农业大学，南京（210095）
E-mail ：
摘 要：因各ISP 间的网络互联障碍，导致用户在不同网络环境中访问校园网资源的效果差异很大。作者在分析校园网多出口资源布局和多出口技术的基础上，提出了利用动态域名这一关键技术来解决不同网络环境用户访问校园网资源障碍问题的构想，并以CERNET 、CNC 和ChinaNET 等三条网络出口的校园网为例，配合bind9域名服务器软件，对实现不同网络用户快速访问校园网资源，避免ISP 间互联带来的使用障碍等进行了详细地阐述。 关键词：校园网；多出口；动态域名；NAT ；策略路由
中图类号：TP393
1 问题的提出
经过十多年的建设和发展，国内高校校园网已经成为学校教学、科研和管理不可缺少的基础平台，且高校校园网内的电子资源也逐渐成为互联网用户访问的重要网络资源。但是，由于高校校园网隶属于CERNET ，从而常常出现CERNET 用户访问高校资源比较方便，而非CERNET 用户却难以利用高校校园网资源的现象。究其原因，主要是国内多个ISP 之间存在着严重的网络互联障碍，无论是CERNET 与ChinaNET ，还是ChinaNET 与CNC ，其相互互联都不理想。导致不同网络用户访问其他ISP 内的资源，存在着较大障碍和困难，甚至出现了同在一个办公室的2台电脑，因隶属于不同的ISP ，它们之间的相互访问需要绕道国外的尴尬局面。
因此，为了解决不同用户访问高校校园网内资源的障碍问题，很多高校都在寻找多种途径和办法，开辟了多个校园网出口，但是，由于技术和设备上的局限，常常是解决了校内用户访问外网资源问题，而外网访问校内资源的问题却难以取得成效。作者经过长期的研究和探讨，发现在多出口校园网结构中，动态域名技术是解决外网访问校内资源障碍的最简便有效方法。
2 动态域名技术概述
动态域名（又称动态DNS ）目前主要有两种[1]。一种是把Internet 域名指向可变IP 地址的域名系统，它为动态的网域提供了一个固定的域名服务器，然后通过这个域名服务器把域名解析引向动态的IP 地址，使外界用户能够连上动态IP 的地址的站点。而另一种动态域名是基于策略的更加智能化的动态DNS 技术，这种基于策略的动态域名服务器可以根据客户端所在网络的不同，解析和返回访问目标不同的IP 地址，从而在访问者与资源对象之间构建最佳的路由，该动态域名技术正是本文研究和探讨。
动态域名技术需要有域名服务器软件的支持，目前bind9已经在该领域取得了突破。BIND(Berkeley Internet Name Domain) 是加州大学伯克利分校开发的一套DNS 服务器软件，它是DNS 规范的一种最为常见的实现方式。Unix/ Linux下的DNS 服务软件几乎全部采用BIND 程序。自从BIND 推出第9个版本以后，动态域名技术也相应被人们了解，BIND9主要是新加了View 配置功能，View 能够让每个来源不同的网络在查询某个DNS 时，有不∗ 本课题为南京农业大学教改项目（2005Y049）研究成果。
[1] 赵叶红等. NAT 环境下基于连接跟踪信息的策略路由[J]. 计算机应用,2006.(7):1549-1551
- 1 -
,同的查询状态或回应信息。基于策略的动态DNS 正是主要通过BIND9的这个View 功能来完成[2][3]。本例所涉动态域名技术将完全基于BIND9的域名服务器。
要实现采用动态域名技术实现资源多网络出口快速访问的目标，必须要具备三个基本条件：第一，被访问的资源服务器需被映射为多个不同ISP 的静态IP ；第二，被访问的资源对象必须具有固定的域名，用户访问时使用域名而不是IP 地址；第三，管理者应具有解析访问对象的域名服务器自主管理和维护能力。
3 多网络出口的校园网资源布局分析
为了更好地展示动态域名技术的优势，本文中的多网络出口全部为CERNET （中国教育和科研计算机网）、CNC （中国网通）和ChinaNET （中国电信）等三条网络出口，是真正意义上的“多网络出口”。
当前校园网多网络出口资源对外服务的网络布局主要有两种，一种为多出口线路共享，另一种为多出口线路独享。
3.1多出口线路共享结构
如图1所示，多出口线路共享结构是指3条网络出口集中连接在网关设备（通常为防火墙）上，这台网关设备不仅要承担NAT 任务，而且还要负责策略路由，当然，为了减轻设备的负载，NAT 和策略路由也可以用不同的设备来承担。在这种结构中，NAT 技术是动态地将不同ISP 的IP 映射到被访问的站点上，从而使被访问的站点具有3个来自不同ISP 的IP 地址；动态域名技术则是为来源于不同网络的用户访问解析相对应的IP ，即一个域名的站点对应多个IP ，从而使同一域名被请求时被解析成不同的IP 地址；而策略路将根据域名服务器解析的站点IP ，选择相应的出口，在站点与访问者之间建立正确的路由，从而保证访问者到被访问资源站点的路由始终最短。
虽然多出口线路共享需要在出口处配置专用的NAT 和策略路由设备，但是，因该结构具有对服务器要求低，服务器功能单一、负担轻，网络配置灵活、简便，线路可以满足多种用途等方面的突出优势。可以预见，它将成为当前校园网多出口线路资源对外服务的最主流模式。
www.xxu.edu.cn 202.195.240.5
同时被映射为另2个IP
218.94.0.5
58.16.0.5图1：多出口线路共享结构
[2] 蔡昭权. 策略路由和动态DNS 在校园网中的应用[J]. 计算机工程与设计,2005.(5):1396-11398
[3] 韩钰，侯晶晶. 策略路由与动态DNS 技术在校园网中的应用研究[J].教育信息化,2006.(7):30-32 - 2 -
,3.2多出口线路独享结构
如图2所示，多出口线路独享是指将多个出口同时接到被访问的资源服务器上，这台服务器将至少需要安装3块网卡，以满足3个出口同时接入的需要。在这种模式下，被访问的服务器需要承担除资源服务的其他功能，如：需要承担策略路由。服务器上正确的路由策略配置是保证不同出口来源访问时路由选择的最基本条件。另外，具有动态域名解析功能的域名服务器可以与资源服务器一体，也可以游离于资源服务器之外。
虽然出口线路独享结构无需添置专用的NAT 和策略路由设备，但是，由于其存在配置复杂、对服务器要求高、网络结构和布局不灵活、线路利用率低等缺点。因此，除非特殊要求，在校园网中一般不建议采用。
图2：多出口线路独享结构
4 动态域名在多出口校园网资源访问布局中的应用
在教育网、电信网和网通网三出口的校园网环境中，利用动态域名实现对应网络IP 地址的解析，需要在bind 域名服务器上正确配置named.conf 和相应的正向解析文件。
本例实现思路是：将CERNET 和CNC 的地址段加入地址表，一旦域名服务器获得来自CERNET 和CNC 对校内站点www.xxu.edu.cn 的访问请求时，就会将访问目标的域名（www.xxu.edu.cn ）分别解析成CERNET(202.195.240.5)、CNC(58.16.0.5)的IP 地址，而对于其他地址的访问请求，其访问对象的域名被解析成ChinaNET(218.94.0.5)的IP 地址；当访问目标的IP 地址被正确解析后，策略路由就会根据IP 对应的网络出口与访问者建立路由连接。从而达到了来自不同网络对www.xxu.edu.cn 的访问请求可以智能选择不同网络出口的目的。
4.1 named.conf配置
options {
directory "/etc/dns";
pid-file "/var/run/named.pid";
};
- 3 -
,/*教育网地址段
view "cernet-in" in {
match-clients {162.105.0.0/16; 166.111.0.0/16; 202.38.64.0/18; 202.192.0.0/12; 其余省略… };
zone "xxu.edu.cn" {
type master;
file "hosts-cernet";
}; };
/*网通地址段
view "cnc-in" in {
match-clients {58.16.0.0/14; 60.14.0.0/15; 60.16.0.0/14; 60.208.0.0/12; 其余省略… };
zone "xxu.edu.cn" {
type master;
file "hosts-cnc";
}; };
/*其他为电信地址段
view "chinanet-in" in {
match-clients { any; };
zone "xxu.edu.cn" {
type master;
file "hosts-chinanet";
}; };
4.2对应的正向解析文件配置
4.2.1 教育网解析文件hosts-cernet
$TTL 86400
@ IN SOA xxu.edu.cn.root (
28800 ; Refresh
14400 ; Retry
3600000 ; Expire
86400 ) ; Minimum
IN NS dns.xxu.edu.cn
IN A 202.195.240.4
cernetwww IN A 202.195.240.5
www CNAME cernetwww
4.2.2 网通解析文件hosts-cnc
$TTL 86400
@ IN SOA xxu.edu.cn.root (
28800 ; Refresh
14400 ; Retry
3600000 ; Expire
86400 ) ; Minimum
IN NS dns.xxu.edu.cn
- 4 -
,IN A 202.195.240.4
cncwww IN A 58.16.0.5
www CNAME cncwww
4.2.3 电信解析文件hosts-chinanet
$TTL 86400
@ IN SOA xxu.edu.cn.root (
28800 ; Refresh
14400 ; Retry
3600000 ; Expire
86400 ) ; Minimum
IN NS dns.xxu.edu.cn
IN A 202.195.240.4
chinanetwww IN A 218.94.0.5
www CNAME chinanetwww
5 结束语
自2005年初，我校在NETSCREEN500防火墙、CISCO6503路由交换机和BIND9.1域名服务软件的基础上，开始探索将动态域名技术应用到学校重要对外资源服务器的多出口访问布局中，取得了十分可喜的成绩，学校信息资源外网访问效果得到明显改善，学校门户等主要信息服务器的外网访问响应时间也上升到较高的水准。
参考文献
[1].赵叶红等. NAT 环境下基于连接跟踪信息的策略路由[J]. 计算机应用,2006.(7):1549-1551
[2].蔡昭权. 策略路由和动态DNS 在校园网中的应用[J]. 计算机工程与设计,2005.(5):1396-11398
[3].韩钰，侯晶晶. 策略路由与动态DNS 技术在校园网中的应用研究[J].教育信息化,2006.(7):30-32
Study on Application of Dynamic DNS to Campus Network
with Mutil-ISP Outlet
Luo Guofu，Zha Guiting，Li Hengbei
Nanjing Agricultural University，Nanjing （210095）
Abstract
Due to the bottle-neck of inter-connect between varied ISPs, the users often suffer dissimilar effect when they access a resource site from outside network belong the different ISP network. The author finds out a key technology that would be dynamic DNS, the technology could overcome the network obstacle between internet users and a campus site with mutil-ISP exits. Dynamic DNS could automatically select a optimum routing while a outside network client retrieval the university resource. The usage of dynamic DNS under the DNS server bind 9 be detailedly introduced by giving an example that a campus network site be equipped with CERNET, CNC and ChinaNET three network outlets could be accessed without difference by the user from anywhere of internet.
Keywords ：campus network，mutil-ISP outlet，Dynamic DNS，NAT ，policy routing
- 5 -