DE69833379T2 - Ein verfahren und gerät zum übersetzen von einer statischen identifizierung in eine dynamisch zugeordnete netzwerk-adresse - Google Patents

Ein verfahren und gerät zum übersetzen von einer statischen identifizierung in eine dynamisch zugeordnete netzwerk-adresse Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Kommunikation zwischen Computern über ein Netzwerk oder Netz wie zum Beispiel das Internet. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Bereitstellung statischer Namen für Vorrichtungen, denen beim Anschluss an das Netzwerk dynamisch Netzwerkadressen zugewiesen werden.
  • Stand der Technik
  • Damit zwei Computer unter Verwendung des Internet miteinander kommunizieren können, muss ein anwählender Computer gemäß der Offenbarung aus WO 9731490A die Internetadresse (IP) eines gerufenen Teilnehmers kennen oder ermitteln können. Das Domain Name System (DNS) erleichtert diesen Vorgang, indem ein „friendly Name" bzw. benutzerfreundlicher Name (d.h. eine erkennbare Zeichenkombination an Stelle einer numerischen IP-Adresse) in eine entsprechende IP-Adresse aufgelöst wird. Somit kennen menschliche Anwender im Allgemeinen die zugrunde liegende IP-Adresse nicht oder sehen diese nicht, die den mit dem Internet verbundenen Computern zugeordnet sind.
  • CHUL-JIN PARK ET AL : THE IMPROVEMENT FOR INTEGRITY BETWEEN DHCP AND DNS' PROCEEDINGS. HIGH PERFORMANCE COMPUTING ON THE INFORMATION SUPERHIGHWAY, 28. April 1997 (1997-04-28), Seiten 511 bis 516, XP002110636, offenbart eine Methode bzw. ein Verfahren zur Realisierung der Interoperabilität zwischen dem Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) und DNS über ein TCP/IP Netzwerk.
  • Unzählige Internetnutzer greifen auf das Netz über einen Personalcomputer (PC) und einen Internet Service Provider (ISP) zu. Es ist allgemein üblich, dass ein ISP eine IP-Adresse dynamisch zuweist, die nur für den Zeitraum gilt, während dem der PC mit dem ISP verbunden ist. Ferner ist dem Computer kein statischer Bezeichner (z.B. ein benutzerfreundlicher Name) zugeordnet, der über DNS verfügbar ist. In vielen Fällen wissen die Anwender bzw. Benutzer folglich nicht, wie ihre eigene dynamisch zugewiesene Internetadresse lautet, wobei ist ihrem Computer kein DNS-Name zugeordnet bzw. zugewiesen. Als Folge dessen können die meisten Internetnutzer keinen statischen, eindeutigen Bezeichner bereitstellen, der wiederholt verwendet werden kann, um eine Kommunikationssitzung mit ihrem Computer über das Internet herzustellen.
  • Ein als User Location Service (ULS) bezeichneter Mechanismus stellt eine Lösung für dieses Problem bereit. ULS weist ein dynamisches Verzeichnis auf, das Datensätze aufweist, die eine bestimmte eindeutige Benutzerkennung auf eine zurzeit zugewiesene IP-Adresse abgebildet wird. ULS weist in Bezug auf den ausgesuchten benutzerfreundlichen Namen keine Einschränkungen auf (außer der Eindeutigkeit bzw. Einzigartigkeit). Einzelne Computer sind dafür zuständig, die Kontaktaufnahme und die Anmeldung mit und an einem ULS-Server vorzunehmen. Die Handlung der Anmeldung bewirkt es, dass ein neuer ULS-Datensatz erzeugt wird. Der ULS-Datensatz wird gelöscht, wenn sich der Computer von dem ULS abmeldet oder nicht mehr erfolgreich den eigenen Datensatz auffrischen kann.
  • Zwei signifikante Probleme in Verbindung mit ULS sind. dessen Unfähigkeit zur Skalierung und die vollständig nicht standardkonforme Art und Weise, auf die benutzerfreundliche Namen für eine IP-Adresse aufgelöst werden. Der Einsatz von nicht standardkonformen Auflösungstechniken verhindert es, dass bereits bestehende Anwendungen auf periodisch verbundene Vorrichtungen automatisiert zugreifen. Zum Beispiel kann eine ULS-Bezeichnerfolge nicht durch DNS oder durch die Webbrowser-Software eines Einzelanwenders aufgelöst werden. Bereits bestehende Anwendungen, wie zum Beispiel Webbrowser, können für gewöhnlich auf Ressourcen nur unter Verwendung lokaler Dateinamen, tatsächlicher IP-Adressen und DNS-Namen zugreifen. Für die Kontaktaufnahme von periodisch verbundenen Vorrichtungen unter Verwendung dem Stand der Technik entsprechender Techniken muss ein Kontakt mit dem jeweiligen ULS-Server hergestellt werden, der die Adresse aufweist, um die Adresse auflösen zu können. Somit kann durch zahlreiche bereits vorhandene Anwendungen für gewöhnlich nicht direkt auf ULS-registrierte Vorrichtungen zugegriffen werden.
  • Noch größere Probleme bringt die Unfähigkeit zur Skalierung mit sich. Ein Computer, der einen ULS-Namen auflösen möchte, besitzt keine Möglichkeit, zu wissen, welcher ULS-Standort zurzeit den entsprechenden Datensatz aufweist. Es existiert keine zentrale Autorität, unter der alle bestehenden ULS-Standorte automatisch durchsucht werden können. Folglich ist eine umfassende Suche unter allen verfügbaren ULS-Positionen erforderlich. Was noch schwer wiegender ist, ist die Tatsache, das es keinen aktuellen Mechanismus gibt, durch den eine Anwendung die vollständige Gruppe aller an einem bestimmten Tag verfügbaren ULS-Standorte bzw. ULS-Sites bestimmen kann. Somit gestalten neu hinzugefügte Sites das Vorhaben der Lokalisierung eines Anwenders bzw. eines Benutzers mit unbekannter ULS-Verbindung noch komplizierter.
  • In Bezug auf fehlende statische Vorrichtungsbezeichner integriert ein Internet-Faxdienst in Adressen von E-Mail-Nachrichten umgekehrte Faxnummern. Dieser Dienst sendet jedoch E-Mail-basierte Nachrichten an ein Faxgerät mit einer konstanten, bekannten Nummer, unter der das Faxgerät dauerhaft zu finden ist. Dabei wird keine skalierbare Lösung zur Lokalisierung und Verbindung von periodisch verbundenen Vorrichtungen bereitgestellt.
  • Somit sind dem Stand der Technik entsprechende Systeme nicht in der Lage, Anwendern bzw. Benutzern einen statischen Bezeichner bereitzustellen, der aufgelöst werden kann, um Zugriff auf bzw. Zugang zu periodisch verbundenen Vorrichtungen zu erlangen. Das Fehlen eines einzigen Bezeichners gestaltet das Verfahren der Bestimmung der Netzwerkadresse (sofern vorhanden) einer Vorrichtung komplizierter, die periodisch verbunden ist oder die aus anderen Gründen nicht dauerhaft einer Netzwerkadresse zugeordnet ist. Folglich sind die Position von sowie die Kommunikation mit diesen nicht dauerhaft verbundenen Vorrichtungen unter Verwendung von dem Stand der Technik entsprechenden Techniken unzulässig belastend.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Vorgesehen ist gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren gemäß dem gegenständlichen Anspruch 1.
  • Vorgesehen ist gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein System gemäß dem gegenständlichen Anspruch 6.
  • Weitere Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 und 7 bis 10 definiert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die vorliegende Erfindung wird durch Beispiele veranschaulicht, und die Abbildungen der beigefügten Zeichnungen schränken die Erfindung nicht ein. Es zeigen:
  • 1 ein Ausführungsbeispiel eines Systems der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ein Ausführungsbeispiel eines hybriden DNS-Servers, der gemäß der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist;
  • 3 ein Verfahren zur Erzeugung eines Namensauflösungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens, durch das eine Vorrichtung eine Verbindung mit einem Netzwerk herstellen kann und das einen Zugriff durch andere Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht; und
  • 5 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens, durch das eine Vorrichtung einen Zugriff auf periodisch verbundene Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erlangen kann.
  • Genaue Beschreibung der Erfindung
  • Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Technik zur Übersetzung einer praktischen statischen Bezeichnernummer in eine dynamisch zugewiesene Netzwerkadresse. In der folgenden Beschreibung sind zahlreiche besondere Einzelheiten ausgeführt, wie etwa bestimmte statische Bezeichner, Domänen-Unterteilungen und Namensauflösungsprotokolle, um ein umfassenderes Verständnis der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Hiermit wird jedoch festgestellt, dass die vorliegende Erfindung durch den Fachmann auf dem Gebiet auch ohne die besonderen Einzelheiten ausgeführt werden kann.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann eine Vorrichtung einen statischen Bezeichner oder einen „benutzerfreundlichen Namen" verwalten, obwohl der Vorrichtung eine Netzwerkadresse (z.B. eine IP-Adresse) dynamisch zugewiesen ist. Dies ermöglicht es Anwendern bzw. Benutzern, die Vorrichtung zu lokalisieren und auf diese zuzugreifen, und zwar unter Verwendung bereits bestehender, standardkonformer, skalierbarer Kommunikationstechniken (z.B. die DNS-Namensauflösung). Dem Stand der Technik entsprechende Techniken stellen keinen derartigen Mechanismus zum Lokalisieren von und für den Zugriff auf periodisch verbundene Vorrichtungen bereit.
  • In dem System aus 1 ermöglicht es zum Beispiel ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, dass ein Anrufer (Vorrichtung 130) unter Verwendung eines statischen Bezeichners Kontakt mit einer periodisch verbundenen Vorrichtung 115 (angerufener Teilnehmer) herstellt. In einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der periodisch verbundenen Vorrichtung 115 um einen Personalcomputer, der unter Verwendung einer Einwahlverbindung über einen Internet Service Provider 120 mit dem Internet 100 verbunden ist. Der Internet Service Provider 120 weist dem Personalcomputer eine temporäre IP-Adresse (W.X.Y.Z) zu.
  • Wenn eine Telefonnummer als statischer Bezeichner verwendet wird, kann die anrufende Vorrichtung 130 die Telefonnummer für den Zugriff auf die Vorrichtung 115 verwenden, indem die Telefonnummer in ein vordefiniertes Format neu angeordnet wird, um den Hostabschnitt eines Universal Resource Locator (URL) zu bilden, wie etwa 7890.456.123.011.dir-con.com. Der Einsatz eines Bezeichners in einem vordefinierten Format als variabler Abschnitt eines URL unter einer festen Domäne wie etwa dir-con.com ermöglicht es, dass ein einzelnes skalierbares Namensauflösungssystem die erforderlichen URL-Übersetzungen vornimmt. Der Rest des in der Abbildung aus 1 veranschaulichten Systems führt die Übersetzung aus, um für die Vorrichtung 130 die dynamisch zugewiesene IP-Adresse W.X.Y.Z bereitzustellen, so dass die anrufende Vorrichtung 130 einen Zugriff auf die Vorrichtung 115 erlangen kann.
  • Dieses Ausführungsbeispiel verwendet in vorteilhafter Weise das DNS-System zur Auflösung des URL für die periodisch verbundene Vorrichtung 115, wodurch eine Ausführung der Software an der anrufenden Vorrichtung 130 ermöglicht wird, um auf die Vorrichtung 115 zuzugreifen, wie auf jede andere durch einen URL identifizierte Vorrichtung. Somit können bestehende Anwendungen wie etwa Webbrowser für den Zugriff auf Vorrichtungen verwendet werden, die periodisch mit dem Internet verbunden sind.
  • Das vorhandene DNS-System löst den Hostabschnitt von URL-Adressen hierarchisch in IP-Adressen auf. Jede Bezeichnung in einem Domänennamen, die sich von dem Punkt nach links erstreckt, ist eine Unterdomäne der Domäne rechts neben diesem Punkt. Ein impliziter Punkt am Ende jedes Domänennamens ordnet alle Domänen der Stammdomäne unter („."). Ein Host-Namensserver 105 fungiert als DNS-Root-Server und stellt IP-Adressen an Top-Level-Domain-Server bereit, wie etwa Server für die Domänenbezeichnungen .org, .net, .edu, .gov und .com.
  • Der Server 105 kann zum Beispiel die Informationen aufweisen, von denen der .com-Domain-Server die IP-Adresse von A.B.C.D aufweist. Im Besonderen können viele Server im Internet die Top-Level- oder die Root-Domänen-Informationen aufweisen. Die Funktionsweise derartiger Hostnamens- oder DNS-Server ist im Fach allgemein bekannt.
  • Wenn angenommen wird, dass der URL für die periodisch verbundene Vorrichtung 115 nicht im Cache gespeichert wird, löst die anrufende Vorrichtung 130 unter der URL abc.edu hierarchisch die IP-Adresse für die angerufene Vorrichtung 115 auf. Zuerst wird ein .edu-Server (nicht abgebildet) abgerufen, um zu bestimmen, ob dieser 7890.456.123.011.dir-con.com auflösen kann. Da der .edu-Server keine Adressen für .com Domänenmaschinen (sofern nicht im Cache gespeichert) aufweist, ist er nicht in der Lage, diese Adresse aufzulösen, und der Server 105, der die DNS-Stamminformationen aufweist, wird als nächstes kontaktiert. Dieser Server zeigt auf den .com-Domain-Server an der IP-Adresse A.B.C.D. Danach werden zumindest der .com-Domain-Server und möglicherweise eine Reihe von Unterdomänen-Servern kontaktiert, um eine Direktverbindungs-Domäne (dir-con) zu erreichen, die letztlich die IP-Adresse (W.X.Y.Z) der Vorrichtung 115 bereitstellt.
  • Gemäß der Abbildung weist der Server 110 die IP-Adresse I.J.K.L für einen Top-Level-dir-con-Server 120 auf, der DNS-Einträge für Unterdomänen des dir-con-Domänennamens aufwiest. Der Top-Level-dir-con-Server 120 weist die IP-Adresse E.F.G.H für einen hybriden DNS-Server 135 auf, der den Ländercode 011 behandelt. Darüber hinaus weist der Server 120 eine IP-Adresse für den Lokalisierer-Server unter 011.uls.dir-con.com auf, welche Vorrichtungen mit dem Ländercode 011 bei einer Anmeldung Kontakt aufnehmen. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Lokalisierer-Server um ein Programm, das auf dem hybriden DNS-Server 135 ausgeführt wird.
  • Der hybride DNS-Server 135 weist ein DNS-Front-End 150 auf, das die Standardfunktionen zur DNS-Auflösung für IP-Adressen bereitstellt, die in einer DNS-Tabelle 145 gespeichert sind. Das DNS-Front-End fungiert als Host-Namensserver wie etwa als Standard-DNS-Server 110. Die DNS-Tabelle 145 speichert die IP-Adressen für Maschinen mit dauerhaften bzw. festen IP-Adressen oder zumindest für derartige Maschinen, die sich nicht über verschiedene bzw. unterschiedliche IP-Adressen an- und abmelden.
  • Der hybride Server 135 unterscheidet sich dadurch von dem Stand der Technik entsprechenden Servern, dass er auch eine dynamische Hostnamen-Datenbank 140 aufweist, welche IP-Adressen speichert, die temporär periodisch verbundenen Vorrichtungen zugewiesen sind. Vorrichtungen, die sich anmelden, kontaktieren die dynamische Datenbank unter Verwendung eines dynamischen Datenbankbezeichners (z.B. uls.dir-con.com), so dass deren temporäre IP-Adressen in der dynamischen Datenbank gespeichert werden. Da der Name der richtigen dynamischen Datenbank eine vordefinierte Kombination aus Indikator der dynamischen Datenbank („uls") und einer Telefonnummer für die periodisch verbundene Vorrichtung ist, muss die periodisch verbundene Vorrichtung 115 (oder deren Benutzer) nicht willkürlich einen User Locator Service auswählen, wie dies gemäß dem Stand der Technik der Fall ist. Obgleich auch jeder andere dynamische Datenbankbezeichner verwendet werden kann, kann der Einsatz von „uls" zweckmäßig sein, da das dynamische Datenbanksystem Funktionen ausführen kann, die vorher ULS-Servern zugeordnet gewesen sind.
  • Wenn eine Vorrichtung anfordert, dass der hybride DNS-Server 135 einen Vorrichtungsnamen für eine periodisch verbundene Vorrichtung auflöst, wird die dynamisch zugewiesene IP-Adresse in der DNS-Tabelle 145 nicht gefunden. Als Folge dessen kommuniziert das DNS-Front-End 150 mit der Schnittstelle 155 der dynamischen Datenbank und fragt die dynamische Datenbank 140 ab, um zu bestimmen, ob eine IP-Adresse für die angeforderte Vorrichtung in dieser Datenbank gespeichert ist. Alternativ kann das DNS-Front-End Zugriffe auf die Direktverbindungsdomäne erkennen und diese an die Schnittstelle 155 der dynamischen Datenbank verweisen.
  • In einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel verwaltet ein hybrider Server nur Einträge für periodisch verbundene Vorrichtungen unter der vorbestimmten (dir-con) Domäne. Dies macht die getrennte Verwaltung einer DNS-Tabelle für andere Vorrichtungen überflüssig. Derartige Tabellen für gewöhnlich jedoch zumindest als Teil eines Caching-Systems verwaltet. Wenn keine DNS-Tabelle geführt wird, leitet das DNS-Front-End Anforderungen direkt an die Auflösungsroutine für die dynamische Datenbank weiter.
  • Die Abbildung aus 2 zeigt verschiedene weitere Einzelheiten des hybriden DNS-Servers 135 aus 1. Eine Netzwerkschnittstelle 215 sorgt für die Kommunikation zwischen einem internen Bus 210 und dem Internet 100, wodurch der Empfang von Namensauflösungsanforderungen ermöglicht wird. Ein Prozessor 205, der in einer oder mehreren diskreten Bauteilen oder integrierten Schaltungen ausgeführt werden kann, führt in einem Speicher 220 gespeicherte Befehle und Routinen aus. Der Speicher 220 weist eine DNS-Schnittstelle auf, mit einer modifizierten DNS-Auflösungsroutine.
  • Die DNS-Auflösungsroutine wird modifiziert, so dass bei einem Fehler der DNS-Auflösung unter Verwendung einer DNS-Tabelle 230, die Routine eine Auflösungsroutine für eine dynamische Datenbank oder ULS aufruft. Die Auflösungsroutine für die dynamische Datenbank gibt eine IP-Adresse für den angeforderten statischen Bezeichner zurück, sofern eine in der dynamischen Datenbanktabelle 225 gespeichert ist. Wenn für den statischen Bezeichner kein Eintrag vorhanden ist, wird ein Fehlersignal zurückgegeben.
  • Eine Anmelderoutine wird aufgerufen, wenn eine Vorrichtung als Teil der Anmeldung im Internet auf eine entsprechende uls.dir-con.com Unterdomäne zugreift. Der hybride DNS-Server empfängt einen statischen Bezeichner und eine dynamisch zugewiesene Adresse von der Vorrichtung und speichert den statischen Bezeichner und die dynamisch zugewiesene IP-Adresse in der dynamischen Datenbanktabelle 225. Im anderen Fall entfernt eine Abmelderoutine einen derartigen Eintrag aus der dynamischen Datenbanktabelle 225, wenn eine Vorrichtung anzeigt, dass sie sich aus dem Internet abmeldet. Schließlich bestimmt eine Keep-Alive-Routine, ob eine Vorrichtung ein Keep-Alive-Signal innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums an den hybriden DNS-Server 135 gesendet hat. Wenn der vorbestimmte Zeitraum ohne Keep-Alive-Signal abgelaufen ist, beendet der Server die Verbindung und entfernt den Eintrag aus der Datenbank 225.
  • In folgendem neuerlichen Bezug auf die Abbildung aus 1 wird somit eine Mehrzahl von derartigen hybriden DNS-Servern bereitgestellt. Der Server 135 bedient einen ersten Ländercode, wie zum Beispiel 011 für die Vereinigten Staaten von Amerika. Der Server 135 bearbeitet somit alle Anforderungen untern 011.dir-con.com. Wenn somit CCN dem n-ten Ländercode entspricht, so bearbeitet der Server 160 alle Anforderungen unter dem Domänennamen CCN.dir-con.com. Auf diese Weise können Telefonnummern nach Ländercode partitioniert werden.
  • Ein großer Vorteil dieses Systems ist es, dass eine Skalierung möglich ist, indem die dir-con-Domäne in weitere Unterdomänen unterteilt wird. Zum Beispiel kann ein hybrider DNS-Server jeden Gebietscode bzw. Ortsvorwahlcode an Stelle jedes Ländercodes bearbeiten. In diesem Fall enthält ein Eintrag des Top-Level-Servers 120 oder eines Servers, der sich hierarchisch unter dem Top-Level-Server bindet, die IP-Adresse eines hybriden DNS-Servers, der eine Ortsvorwahlcode-Unterdomäne wie etwa 123.011.dir-con.com bearbeitet. Der hybride Server enthält dabei dann die dynamische Datenbank, welche IP-Adressen für alle Benutzer bzw. Anmelder speichert, die sich unter dem Gebiets- bzw. Ortsvorwahlcode 123 angemeldet haben. Zu Beginn können mehrere Gebietscodes durch einen einzigen Namensserver bearbeitet werden; wenn ein Server jedoch überladen ist, können die Einträge für einen oder mehrere Ortsvorwahlcodes an andere Namensserver entladen werden, indem die DNS-Einträge für die entladenen Ortsvorwahlscodes geändert werden.
  • Das System ermöglicht eine Erweiterung der Anzahl von Servern, die Übersetzungen in IP-Adressen vornehmen, wodurch ein Anstieg der Anzahl der Anwender bzw. Benutzer ermöglicht wird. Darüber hinaus ist diese Skalierung transparent, da die DNS-Namensauflösung durch die Hierarchie navigiert und korrekt die erforderliche IP-Adresse vorsieht, unabhängig von der Anzahl der Ebenen der Hierarchie. Diese Skalierung kann weitergeführt werden, indem die dir-con-Domäne unter Verwendung der weiteren Stellen der Telefonnummer weiter unterteilt wird, und indem hybride DNS-Server auf einer niedrigeren Ebene bereitgestellt werden. Wenn die nächsten drei Stellen der Telefonnummer zur Spezifizierung der URL eines hybriden Servers verwendet werden, müssen unter Umständen nur die letzten vier Stellen oder maximal zehntausend statische Bezeichner von jedem Server gespeichert werden.
  • Schließlich können zusätzliche Stellen aber auch als Präfix hinzugefügt werden, wenn es wünschenswert ist, mehrere Vorrichtungen unter einer bestimmten Telefonnummer zu adressieren (z.B. unter Verwendung einer URL wie etwa 0.7890.456.123.Oll.dir-con.com). Alternativ können die Telefonnummern in verschiedene Unterdomänen separiert werden, indem die Punkte in dem URL hinzugefügt oder entfernt werden. Die genaue Partitionierungstechnik ist nicht entscheidend und andere Methoden sind gemäß dem Umfang der vorliegenden Erfindung ebenfalls möglich.
  • Die Abbildung aus 3 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Bereitstellung eines Systems, wie dies etwa in der Abbildung aus 1 dargestellt ist, um statische Bezeichner unter Verwendung des Domänennamensystems aufzulösen. Erstens wird für den Namen der Direktverbindungsdomäne ein Name ausgewählt, wie etwa dir-con.com, wie dies in dem Schritt 300 dargestellt ist. Domänennamen werden zurzeit gemäß der Darstellung durch den Schritt 305, durch Kontaktaufnahme mit dem Registrierungsdienst Internic unter http://rs.internic.net registriert. Die Registrierung führt dazu, dass der dir-con-Domänenname in einem Server unter der .com-Domäne platziert wird. Zum Beispiel werden der Name für die Direktverbindungsdomäne und die entsprechende IP-Adresse in dem Server 110 aus der Abbildung aus 1 platziert.
  • Wie dies in dem Schritt 310 dargestellt ist, werden als nächstes die Telefonnummern in Gruppen aufgeteilt, welche den Raum des Direktverbindungsnamens in Unterdomänen aufteilen. Wie dies bereits vorstehend im Text beschrieben worden ist, kann diese Unterteilung auf der Ebene des Ländercodes, des Ortscodes, der Vermittlung oder weiteren Unterteilungen der Stellen der Telefonnummer erfolgen. Nach der Aufteilung des Namensraums können Server für Unterdomänen bereitgestellt werden, wie dies in dem Schritt 320 dargestellt ist. In der Abbildung aus 1 ist der Direktverbindungsdomänenraum zum Beispiel in Unterdomänen von Ländercodes unterteilt. Einer der DNS-Server 110 weist die IP-Adresse (I.J.K.L.) für den Top-Level-dir-con-Server 120 auf. Dieser Server weist wiederum die IP-Adresse (E.F.G.H) für den hybriden DNS-Server 135 auf, welche die Unterdomäne für den Ländercode 011 bedient. Andere Ländercode-Unterdomänen weisen ebenfalls ihre eigenen Server auf oder nutzen Server gemeinsam, abhängig von der Nutzung der jeweiligen Unterdomäne.
  • Nachdem die Domänen- und Unterdomänen-Server festgelegt worden sind, kann das System mit dem Betrieb beginnen. Wenn sich Vorrichtungen an dem System anmelden, werden ihre statischen Bezeichner und ihre entsprechenden IP-Adressen in dem entsprechenden hybriden DNS-Server der Unterdomäne gespeichert, wie dies in dem schritt 325 dargestellt ist. Die hybriden DNS-Server lösen ferner Anforderungen von IP-Adressen von statischen Bezeichnern auf, wie dies in dem Schritt 330 dargestellt ist.
  • Schließlich können Vorrichtungen durch zwei Vorgehensweisen aus dem System abgemeldet werden. Wie dies in dem Schritt 335 dargestellt ist, werden Einträge des statischen Bezeichners und der entsprechenden Adresse entfernt, wenn die Vorrichtung explizit ein Signal überträgt, das anzeigt, dass sie sich von dem System abmeldet. Wie dies in dem Schritt 340 dargestellt ist, gilt für den Fall, dass die Vorrichtungen nicht periodisch mit dem Server kommunizieren, der die IP-Adresse und den Bezeichner für die Vorrichtung speichert, dass die Vorrichtung getrennt ist und ihr Eintrag wird aus dem Server gelöscht. Hiermit wird festgestellt, dass die Schritte 325 bis 340 unabhängig voneinander auftreten können und in einer anderen Reihenfolge als wie dies dargestellt ist; wobei die Folge dieser Ereignisse von den Anforderungen abhängig ist, die von einem bestimmten Server empfangen werden sowie von der abgelaufenen Zeit.
  • Um die Skalierbarkeit dieses Systems zu nutzen, sollten periodisch Tests durchgeführt werden, um zu Bestimmen, ob Server überladen sind. Die Tests können manuell oder automatisch ausgeführt werden, indem bestimmt wird, wie viele verschiedene Vorrichtungen sich an jedem Unterdomänen-Server an- und abmelden. Wenn die Belastung des Unterdomänen-Servers zu groß ist, springt das Verfahren zu dem Schritt 310 zurück, wobei die statischen Bezeichner erneut partitioniert werden können, um die Belastung über eine größere Anzahl von Servern zu verteilen. Wenn das System nicht überladen ist, wird das System weiter betrieben, indem zu dem Schritt 325 zurückgekehrt wird.
  • Nach der Einrichtung des Systems kann die Vorrichtung über eine Kombination von Maßnahmen durch die Host-Vorrichtung und einen hybriden DNS-Server unter Verwendung des Verfahrens aus 4 mit dem System verbunden werden. Wie dies in dem Schritt 400 dargestellt ist, wird zuerst ein statischer Bezeichner durch die Vorrichtung ausgewählt, wie zum Beispiel die Telefonnummer 011-123/456-7890. In dem Schritt 405 wird diese Telefonnummer neu angeordnet, so dass ein DNS-formatierter Namen gebildet wird. In dem Schritt 410 werden die Stellen der Telefonnummer umgekehrt, was dazu führt, dass sich die am wenigstens aussagekräftigen Stellen (d.h. der Ländercode) am dichtesten an dem Ende des Vorrichtungsnamens befindet. Im Allgemeinen werden DNS-Namen von rechts nach links aufgelöst, wobei der hierarchisch höchste oder der am wenigsten spezifische Abschnitt des Namens am weitesten von rechts entfernt ist. Eine Umkehr einer Telefonnummer zur Bildung eines Domänennamens führt somit zu einer Domänenunterteilung, die grob auf der geografischen Position basiert.
  • Nach den umgekehrten Stellen der Telefonnummer wird ein vorbestimmter Lokalisierer-Servername angehängt, wie dies in dem Schritt 415 dargestellt ist. Zum Beispiel kann das Suffix „uls" angehängt werden, gefolgt von dem Direktverbindungs-Domänennamen. Der gebildete Name ist der Name eines dynamischen Host-Namensserver wie etwa des hybriden DNS-Servers 135 aus 1. Das Lokalisierer-Server-Suffix „uls" zeigt an, dass eine Vorrichtung die Routinen der dynamischen Datenbank adressiert, um eine Funktion auszuführen, wie zum Beispiel die Anmeldung, an Stelle eines Versuchs zur Auflösung einer IP-Adresse.
  • In dem Schritt 420 meldet sich die Vorrichtung nach der dynamischen Datenbank an. Ein Authentifizierungsprozess wird in Verbindung mit der Anmeldung am System ausgeführt, um zu verhindern, dass unbefugte Vorrichtungen Kommunikationen empfangen. Ohne Authentifizierung könnte eine Vorrichtung jede Telefonnummer bereitstellen, die sie möchte und eine andere Vorrichtung nachahmen, die diese Telefonnummer eigentlich aufweist. Folglich kann es zu unbefugten Kommunikationen bzw. Übertragungen kommen.
  • Wenn eine Authentifizierung ausgeführt wird, wird eine sichere Verbindung zwischen jedem Server in der Hierarchie zwischen der sich anmeldenden Vorrichtung und dem hybriden DNS-Server hergestellt. Wie dies im Fach allgemein bekannt ist, kann diese sichere Verbindung für den Austausch eines digitalen Zertifikats verwendet werden, das bestätigt, dass die Informationen ohne Missbrauch übertragen worden sind, wodurch die Identität der Vorrichtung bestätigt werden kann.
  • Wie dies in dem Schritt 430 dargestellt ist, werden die dynamisch zugewiesene IP-Adresse und der statische Bezeichner zu dem hybriden DNS-Server übertragen. Zum Beispiel werden in dem in der Abbildung aus 1 veranschaulichten System die IP-Adresse W.X.Y.Z und der statische Bezeichner von 7890.456.123.011 durch die Vorrichtung 115 zu dem hybriden DNS-Server 135 übertragen und in der dynamischen Datenbank 140 gespeichert.
  • Wenn die Adresse und der statische Bezeichner in der dynamischen Datenbank 140 gespeichert sind, kann die dynamische Datenbank Anforderungen für diese Adresse bearbeiten. Nach dem Schritt 435, in dem die Anforderung empfangen wird, können die verbleibenden Schritte aus 4 durch einen hybriden DNS-Server ausgeführt werden, wie etwa den Server 135, der in der Abbildung aus 1 dargestellt ist. Eine Anforderung weist den der Adresse zugeordneten statischen Bezeichner auf. Das DNS-Front-End 150 prüft die DNS-Tabelle 145 unter Verwendung einer ersten Auflösungsroutine und leitet die Anforderung danach an die dynamische Datenbankschnittstelle 155 weiter, welche eine zweite Auflösungsroutine verwendet, um auf die dynamische Datenbank zuzugreifen. Der Server 135 gibt danach die richtige IP-Adresse an die Anforderungseinrichtung zurück, wie dies in dem Schritt 440 dargestellt ist.
  • Im Zeitverlauf prüft der Server 135 periodisch, ob die Vorrichtung 115 ein Keep-Alive-Signal übertragen hat, um die Kommunikation mit dem Server aufrechtzuerhalten, wie dies in dem Schritt 445 dargestellt ist. Wenn nach einem vorbestimmten Zeitraum kein Keep-Alive-Signal empfangen worden ist, meldet der Server 135 die Vorrichtung ab, wie dies in dem Schritt 450 dargestellt ist. Der Zeitraum bzw. die Dauer wird für gewöhnlich durch einen Timer bzw. eine Zeitsteuerungseinrichtung überwacht und kann angepasst werden, um hohe Belastungen durch Nutzung oder Serverkapazitäten zu kompensieren.
  • Wenn das Keep-Alive-Signal regelmäßig von der Vorrichtung 115 empfangen wird, bearbeitet der Server weiter Anforderungen für die IP-Adresse der Vorrichtung. Wenn somit gemäß der Darstellung in dem Schritt 455 eine weitere Anforderung empfangen wird, kehrt das Verfahren zu dem Schritt 435 zurück, was dazu führt, dass eine IP-Adresse zurückgegeben wird, um die Anforderung zu erfüllen. Wenn keine weiteren Anforderungen empfangen werden, verifiziert der Server weiter, dass die Vorrichtung 115 Keep-Alive-Signale überträgt. Hiermit wird festgestellt, dass der Server die Schritte 445 und 455 als Reaktion auf Unterbrechungssignale ausführen kann, die durch Timer erzeugt werden, oder eingehende Anforderungen, anstatt diese zwischen den Schritten abzuwickeln.
  • Wenn die periodisch verbundene Vorrichtung 115 angemeldet ist und der Server 135 Anforderungen von IP-Adressen bearbeitet, kann eine andere Vorrichtung eine Kommunikation mit der periodisch verbundenen Vorrichtung 115 gemäß dem in der Abbildung aus 5 dargestellten Ablauf herstellen. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 130 an abc.edu die Vorrichtung 115 unter 7890.456.123.011.dir-con.com kontaktieren. Wie dies in dem Schritt 500 dargestellt ist, wird ein statischer Bezeichner zuerst in die Vorrichtung 130 eingegeben oder von dieser ausgewählt. Ein Benutzer kann diesen Wert eingeben oder auswählen, oder die Vorrichtung kann den statischen Bezeichner von einem Speicherplatz auswählen.
  • Der statische Bezeichner ist so angeordnet, dass er einen Vorrichtungsnamen in dem DNS-Format bildet, wie dies in dem Schritte 505 dargestellt ist. Im Falle einer Telefonnummer wird dies durch eine Umkehr der Stellen der Rufnummer und das Anhängen eines vorbestimmten Direktverbindungs-Domänennamen erreicht, wie dies in den Schritten 510 und 515 veranschaulicht ist. Der resultierende Vorrichtungsname im DNS-Format lautet 7890.456.123.011.dir-con.com. Im Gegensatz zu der Stufe der Anmeldung ist in dem Namen kein Lokalisierer-Server-Indikator („uls") in dem Namen enthalten, da die Vorrichtung einfach auf die periodisch verbundene Vorrichtung 115 zugreift.
  • Folglich wird die Auflösung des Vorrichtungsnamens von einem DNS-Server in dem Schritt 520 angefordert. Nach dem Schritt 520 werden die verbleibenden Schritte aus der Abbildung aus 5 durch die DNS-Server ausgeführt. Da die Vorrichtung 130 unter der .edu-Domäne angeordnet ist, müssen unter Umständen verschiedene Hierarchieebenen vor der Lokalisierung des Servers 110 durchlaufen werden, welcher die IP-Adresse des hybriden DNS-Servers 135 aufweist. Diese IP-Adresse, E.F.G.H, wird aufgelöst, und auf den Server 135 wird unter Verwendung von standardkonformen DNS-Auflösungsprozeduren zugegriffen, da das DNS-Front-End 150 die Schnittstelle eines Standard-DNS-Servers bereitstellt. Wie dies in dem Schritt 525 dargestellt ist, wird somit die IP-Adresse des Servers 135 zurückgeführt, da der Server den Ländercode (011) bearbeitet, der die verwendete Telefonnummer anzeigt.
  • Wie dies in dem Schritt 530 dargestellt ist, bestimmt der Server 135, ob er die angeforderte IP-Adresse aufweist. Dies wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, dass zuerst die DNS-Tabelle 145 überprüft wird, und wenn die DNS-Tabelle 145 die Adresse nicht aufweist, so wird die Anforderung danach an die Schnittstelle 155 der dynamischen Datenbank weitergeleitet, um zu prüfen, ob der entsprechende Eintrag in der dynamischen Datenbank 140 gespeichert ist. Wenn die IP-Adresse nicht vorhanden ist, wird ein Fehler signalisiert, wie dies in dem Schritt 535 dargestellt ist. Der zu der Vorrichtung 130 zurückgegebene Fehler zeigt an, dass die angeforderte Vorrichtung nicht zur Verfügung steht, wie dies auftreten kann, wenn eine permanent verbundene Vorrichtung offline gewesen ist oder anderweitig Anforderungen nicht bearbeiten kann.
  • Wenn die IP-Adresse in dem Server 135 vorhanden ist, wird die richtige Adresse aufgelöst und zu der anfordernden Einrichtung zurückgegeben, wie dies in dem Schritt 540 dargestellt ist. Die anfordernde Vorrichtung, die Vorrichtung 130, empfängt die IP-Adresse für die periodisch verbundene Vorrichtung. In der Folge kann die Vorrichtung 130 auf die periodisch verbundene Vorrichtung 115 mit der IP-Adresse zugreifen, ohne zu einem beliebigen Zeitpunkt wissen zu müssen, dass der periodisch verbundenen Vorrichtung keine IP-Adresse dauerhaft zugewiesen ist.

Claims (10)

  1. Verfahren, das folgendes umfasst: das Empfangen einer dynamisch zugewiesenen Netzwerkadresse, die einer periodisch verbundenen Vorrichtung (115) entspricht, von der periodisch verbundenen Vorrichtung (115); das weitere Empfangen einer dynamischen Datenbankadresse von der periodisch verbundenen Vorrichtung, wobei die Adresse einen statischen Bezeichner umfasst, bei dem es sich um eine Telefonnummer für die genannte Vorrichtung handelt, die in einem vorbestimmten Format mit einem vorbestimmten festen angehängten Abschnitt angeordnet ist; das Speichern der genannten dynamisch zugewiesenen Netzwerkadresse und der genannten dynamischen Datenbankadresse in einer dynamischen Datenbank (140), die der periodisch verbundenen Vorrichtung zugeordnet ist; und das Zurückführen der dynamisch zugewiesenen Netzwerkadresse, die der genannten Vorrichtung entspricht, an eine anfordernde Vorrichtung, wenn eine Auflösung der genannten dynamischen Datenbankadresse von der dynamischen Datenbank angefordert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der genannte feste angehängte Abschnitt ein vorbestimmter Domänenname ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die dynamische Datenbankadresse die genannte in einen Domänennamen integrierte Telefonnummer umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei eine Mehrzahl von Stellen in der genannten Telefonnummer umgekehrt ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die dynamische Datenbankadresse den genannten statischen Bezeichner und einen vorbestimmten Servernamen für die dynamische Datenbank aufweist, wobei es sich dabei um den vorbestimmten festen angehängten Abschnitt handelt.
  6. System, das folgendes umfasst: ein Netzwerk (100); einen dynamischen Datenbankserver (135), der mit dem genannten Netzwerk gekoppelt ist, wobei der genannte dynamische Datenbankserver so zugewiesen ist, dass er eine bestimmte oder mehrere Netzwerkvorrichtungen (115) bedient; wobei die genannte eine oder mehrere Netzwerkvorrichtungen eine Vorrichtung aufweisen, die so angeordnet ist, dass sie periodisch eine Verbindung mit dem Netzwerk herstellt, wobei die genannte Vorrichtung einen Namen aufweist, der einen statischen Bezeichner umfasst, der von einer Anwendertelefonnummer abgeleitet wird, die in einem vorbestimmten Format mit einem festen angehängten Abschnitt angeordnet ist; wobei die genannte Vorrichtung ferner so angeordnet ist, dass sie eine dynamisch zugewiesene Netzwerkadresse empfängt, wenn sie mit dem Netzwerk verbunden ist, und um die genannte dynamisch zugewiesene Netzwerkadresse dem dynamischen Datenbankserver bereitzustellen; und wobei der genannte dynamische Datenbankserver eine Einrichtung (150) aufweist, die so angeordnet ist, dass sie die dynamisch zugewiesene Netzwerkadresse von der genannten Vorrichtung empfängt, wenn die genannte Vorrichtung mit dem genannten Netzwerk verbunden ist, und mit einer Einrichtung (140), die so angeordnet ist, dass sie die genannte dynamisch zugewiesene Netzwerkadresse und den genannten statischen Bezeichner speichert.
  7. System nach Anspruch 6, wobei der genannte dynamische Datenbankserver eine Auflösungsroutine aufweist, um die dynamisch zugewiesene Netzwerkadresse der Vorrichtung zurückzuführen, die periodisch mit dem Netzwerk verbunden ist, wenn der statische Bezeichner in dem dynamischen Datenbankserver gespeichert wird.
  8. System nach Anspruch 6t, wobei das System ferner einen Host-Namenserver (105) umfasst, der auf eine Tabelle zugreift, die eine Mehrzahl von Vorrichtungsbezeichnern und eine Mehrzahl von entsprechenden Netzwerkadressen aufweist, und wobei der genannte Host-Namenserver eine Übersetzung von dem genannten dynamischen Datenbankserver anfordert, wenn ein angeforderter statischer Bezeichner in der genannten Mehrzahl von Vorrichtungsbezeichnern nicht gefunden wird.
  9. System nach Anspruch 8, wobei der genannte dynamische Datenbankserver (135) einen Fehler zurückgibt, wenn die genannte Vorrichtung nicht angemeldet ist, und wobei die genannte dynamische Datenbank die genannte Netzwerkadresse zurückgibt, wenn die genannte Vorrichtung angemeldet ist.
  10. System nach Anspruch 6, wobei die genannte Vorrichtung (115) das genannte Protokoll auf Anforderung unter Verwendung des genannten statischen Bezeichners in Verbindung mit einem vorbestimmten dynamischen Datenbank-Serverindikator an den genannten dynamischen Datenbankserver (135) überträgt, um einen dynamischen Datenbankservernamen zu erzeugen; wobei die genannte dynamisch zugewiesene Netzwerkadresse eine IP-Adresse umfasst, und wobei der genannte dynamische Datenbankservername ferner auch aus der genannten Anwendertelefonnummer abgeleitet wird.
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