始制有名，分层为序：互联网域名系统原生能力与智能体服务寻址定位
马迪，互联网域名系统国家地方联合工程研究中心（ZDNS）首席科学家
毛伟，互联网域名系统国家地方联合工程研究中心（ZDNS）主任
摘要
互联网域名系统长久以来常被窄化为域名向IP地址的翻译工具。本文通过回顾互联网体系结构设计初衷，论述了服务发现才是互联网域名系统的本质功能，分层抽象是其关键理论基础。面向智能体服务寻址定位机制对互联网域名系统提出的新需求，本文从服务分层抽象、服务注册以及服务订阅三个维度分析了AI时代互联网域名系统的技术升级方向。
纵观互联网自诞生以来的发展历程，“服务”与“网络”之间的矛盾，是驱动互联网架构持续迭代的内在核心动力：新的“服务”形态出现后，现有网络基础设施形成约束瓶颈，倒逼寻址、传输、路由技术革新；“网络”能力升级后，又进一步释放“服务”的创新空间，进而形成更新的“服务”形态。二者在动态适配的平衡关系中螺旋向前发展。
“网络”在技术层面的表达即“互联网体系结构”。互联网体系结构，是全球互联网得以诞生和发展演进的基石，也是实施互联网治理的理论依据。作为互联网体系结构的组成部分，互联网域名系统在保障网络互联互通、提升网络运行效率、支撑网络升级等方面发挥了重要作用。
一、“服务发现”是互联网域名系统的本质功能
中国古代哲学著作《道德经》“始制有名”的论述表明：命名是对系统对象实施管理控制的首要工作。互联网设计的先驱、美国麻省理工学院教授David Clark在《Designing an Internet》一书中说过：“网络体系结构的某些方面呈现出一种近乎哲学的特征，其中之一就是实体的‘命名机制’。这是一个复杂的问题。”反观当前的互联网体系结构，其域名系统便是针对“命名机制”这一互联网设计哲学问题的回应。鉴往知来，要系统性地思考如何升级域名系统以适配智能体的命名寻址需求，不妨先回顾互联网服务命名寻址理论和实践的演进脉络。
溯及1978年，John Shoch在COMPCON会议上首次提出了互联网命名寻址系统的语义分层，给出了名称、地址、路由三者的边界，并通过定义“名称标识资源本体、地址标识接入位置、路由标识传输路径”，提出了网络命名寻址体系的分层抽象理论框架。
Jerome Saltzer在其1982年发表的论文中，对John Shoch的理论进行了完善：首次将“服务”这一概念引入网络命名寻址体系的分层抽象机制，并通过定义“服务”、“节点”、“位置”以及“路径”之间可更新的动态逻辑映射关系，实现了上层“服务”名称稳定，下层“网络”寻址信息时变，奠定了现代互联网寻址与命名的理论基础。该论文后于1993年整理发布为RFC1498，标志着其“分层抽象”与“动态映射”理论在工业界形成共识。
图1 RFC1498的分层抽象理论与互联网基础资源服务设施
RFC1498持续指导互联网域名系统的工业设计理念和IETF技术标准创制。在以RFC1498作为理论支点的众多互联网域名系统设计实践中，2013年在IETF完成标准化的“DNS服务发现机制”（RFC6763）堪称典范。DNS服务发现机制脱胎于美国苹果公司设计的零配置网络体系，依托服务类型、服务实例、服务载体三层解耦命名架构，实现了 RFC1498提出的“分层抽象”与“动态映射”理论。时至今日，DNS服务发现机制已实现跨平台普及，并被集成到包括苹果、谷歌、思科等知名网络技术公司的众多网络管理解决方案之中。应当注意：虽然RFC6763名叫DNS服务发现机制，但它仅是更广义的“基于DNS的服务发现机制”的一种实现手段，并不是DNS服务发现的全部，也不能排除面向新服务形态的新DNS服务发现机制被设计出来。
DNS服务发现机制在工业界的大量实践表明，互联网域名系统作为“网络”基础设施的一部分，其核心价值是在“服务”和“网络”之间提供了一种面向服务的“分层抽象”与“动态映射”组件，是保障当前互联网体系结构高效运行、持续演进并支撑新“服务”的关键要素。换言之，服务发现是互联网域名系统作为互联网体系结构组件的本质功能。
作为新一代的服务形态，智能体的上线发布、跨网检索、全域寻址以及能力订阅等事务，本质仍属于服务发现。智能体具备批量生成、生命周期短暂、跨主体交互、跨场景动态调度等特征，需要互联网域名系统对智能体的命名寻址新需求做出回应。
二、“分层抽象”是互联网域名系统的理论基础
长期以来，人们基于网页浏览器的使用经验，谈及互联网域名系统时习惯性将其功能简单定义为 “域名与IP地址的相互翻译”。最典型的传统认知场景为：用户在浏览器里输入域名发起查询，域名服务器返回对应的IP地址，用户随即完成网络访问。这种认识不能说错误，但没有揭示互联网域名系统的本质。探其究竟，这种域名到IP地址的一次映射，是一种特殊的被简化的DNS服务发现过程：用户已知“服务载体”（www主机名）和“服务协议”（http）。对于大多数服务来说，客户端在与其建立“连接”之前，需要多回合的映射关系解析。理解了这一点，就理解了RFC1498中“服务”、“节点”二者概念的区分，也就深刻把握了互联网域名系统功能设计的理论基础：分层抽象。
作为RFC1498的生动实践，RFC6763所规范的DNS服务发现机制，在其设计时就充分体现了分层抽象。面向局域网络（例如企业办公网、家庭网、大型会议网络等）的服务发现需求和网络运行管理特征，RFC6763对RFC1498“服务”概念进一步分层抽象，解耦了“服务类型”和“服务实例”。“服务类型”到“服务实例”的映射所带来的便利，和“主机域名”到“主机IP地址”的映射所带来的便利在本质是一致的：“服务类型”相比“服务实例”稳定，“主机域名”相比“主机IP地址”稳定，而“服务实例”和“主机IP地址”则是以上2个映射关系中相对“时变”的存在。
“时变”现象直指“分层抽象”理论在互联网体系结构中的底层逻辑：同一个“服务类型”可以由不同的“服务实例”提供；同一个“服务实例”可以部署在不同的“服务载体”（网络节点）之上；同一个“服务载体”可以在不同网络位置（IP地址）漫游。在RFC6763的设计中，服务类型被视为“相对稳定”的要素，对其解析是DNS服务发现流程的起点。用户通过查询服务类型域名的PTR记录，获得若干服务实例的域名；用户选定一个服务实例后，通过查询服务实例域名的SRV记录，获得若干服务载体主机名（以及其他附加信息）；用户选定一个服务载体后，通过查询该服务载体主机名的A记录或AAAA记录，最终获得承载服务的IP地址。
当我们带着以上认知再一次对互联网域名系统投以整体性的关注，“域名转IP地址”只是整个互联网域名系统在履行其服务发现功能时的“收尾动作”。以大众所熟悉的搜索引擎服务为例：服务类型（搜索引擎网页）到服务实例（百度搜索）的解析、服务实例（百度搜索）到服务载体（www.baidu.com、m.baidu.com、www.baidu.cn）的解析步骤，已经被用户提前获得的带外信息所取代了。
RFC6763定义的DNS服务发现的分层抽象设计，脱胎于特定的应用场景。面向智能体的DNS服务发现可能会有完全不同的分层抽象机制。但凭借“分层抽象”来隔离“稳定业务语义”，为跨节点服务寻址定位提供可信映射底座，仍是互联网域名系统面向智能体应用进行适配升级的应有之意。
三、适配智能体的DNS服务发现
是互联网域名系统的原生能力
AI的本质也是一种服务。尽管RFC1498的理论框架和RFC6763的最佳实践为面向智能体服务的寻址定位设计提供了参考，但现有的DNS服务发现机制必须进行协议升级、语义扩展、能力重构，以适配智能体服务新形态。为此，基于互联网域名系统的原生能力，笔者提出面向智能体服务寻址定位需求的互联网域名系统升级方向。
1）基于DNS资源记录的服务分层抽象机制
RFC1498中不同抽象层级之间的映射关系，是独立、可替换、带生命周期的临时关联。映射可以动态新增、删除、过期失效，完全不破坏各层抽象本身。作为RFC1498在域名系统的生动实践，RFC6763中“服务类型”“服务实例”以及“服务载体”的设计理念对面向智能体的DNS服务发现机制具有借鉴意义。
参考RFC6763的整体逻辑，智能体服务发现的寻址体系可设计为三层差异化映射模型：上层为智能体语义与能力标识层，代表智能体服务类型、功能属性与业务身份，语义长期稳定不变，作为全网检索与调用的固定入口；中层为智能体实例层，对应具体运行实体与任务角色，变更频率中等，采用适中周期的注册续约策略；底层为网络绑定层，包含IP地址、端口、节点位置等网络信息，随容器漂移、弹性调度高频快速变动，采用实时刷新机制。通过层级解耦与速率分级更新，在继承DNS服务发现基础框架的前提下，该寻址体系模型解决了智能体 “语义不变、位置常变” 的天然矛盾，实现系统稳定与动态适配的平衡。考虑到智能体具备多能力组合、多子任务拆分、跨载体调度、语义能力标签等特征，该模型在DNS资源记录的设计层面，可能需要引入更多层级的抽象来刻画智能体的身份、能力与运行载体。
2）基于DNS动态更新的服务注册机制
DNS服务发现框架下的映射关系，在工程技术语境下表达为DNS区文件的资源记录。时变的映射关系必然体现为DNS区文件的更新。DNS区文件动态更新机制，是利用互联网域名系统实现大规模服务寻址的关键支撑技术。RFC 6763在设计之初并未配套标准化、自动化的区文件更新机制。伴随着DNS服务发现机制在物联网领域的应用，新的DNS区文件更新机制呼之欲出：若直接复用RFC2136 定义的DNS动态更新机制来实现服务寻址信息（分层抽象映射关系）注册，则物联网海量终端高频次、自动化的映射变更需求，将导致鉴权繁琐、多轮交互、名称争用等问题。为此，面向DNS服务发现的服务注册协议RFC9665应运而生。RFC9665服务注册协议，在标准DNS动态更新的技术框架下引入“租约管控”和“签名确权”，高效地实现了DNS名字服务器中服务映射记录的注册、续租与销毁，大幅简化动态记录维护流程，为智能体服务注册机制提供了升级适配的技术路线。
基于RFC9665的设计思路，智能体服务注册协议设计有三个关键要素：更加细粒度的租约管理，以适配智能体任务驱动的生命周期管理；更加智能的DNS资源记录关联更新，以适配复杂的智能体分层映射关系变更；更加高效的注册请求批量处理机制，以适配智能体的大规模集中并发注册事务。
3）基于有状态DNS的服务订阅机制
在传统的DNS技术框架下，映射关系的变化，依赖客户端主动轮询。该模式在DNS服务发现范畴存在短板：服务的上线、下线及迁移会产生海量冗余查询报文，时延大且消耗网络资源。为了能够让用户实时获取服务信息的变化，一种称为“DNS主动推送”（RFC8765）的方法被设计出来。基于该方法，DNS客户端向DNS服务器订阅“感兴趣”的资源记录集合，从而获得信息更新通知。DNS主动推送机制在传统的“基于UDP的无状态DNS”框架内是无法完成的。为了支撑DNS主动推送机制“订阅管理”、“解析状态管理”等技术特征，“有状态DNS”（RFC8490）技术标准应运而生。“有状态DNS”的诞生，改变了传统DNS的“尽力而为”模式，把DNS查询变成一种可靠的面向连接的通信机制。“有状态DNS”是DNS诞生以来一次革命性升级，为智能体服务寻址信息的解析机制设计提供了支点。
RFC8765所设计的DNS订阅与推送机制，没有充分考虑多重分层抽象。一旦智能体服务寻址引入了多重分层抽象，DNS客户端需要对不同层次的映射关系发起订阅。由于这些订阅彼此纵向关联（高层映射关系变化导致下层映射关系变化），扩展RFC8765实现智能体服务寻址信息订阅，需要结合不同抽象层级的关联性，设计实现相应的订阅聚合机制。此外，支持智能体 “全生命周期主动跟进” 式推送机制，也是有状态DNS解析机制适配智能体服务寻址信息解析需求的重要升级方向。
四、总结
互联网域名系统赖以立身的分层抽象架构、服务发现能力，在传统互联网时代并未得到最大化施展。作为新一代的服务形态，智能体的上线发布、跨网检索、全域寻址以及能力订阅等事务，本质仍属于服务发现，凸显了使用互联网域名系统实施智能体服务寻址定位的内生优势。另一方面，服务发现作为互联网域名系统的原生能力，持续推动互联网域名系统核心技术升级，先后催生了有状态DNS解析技术（RFC8490）和面向服务注册的DNS动态更新技术（RFC9665）。这些DNS技术的演进方向，和智能体对DNS技术的需求适配方向是一致的。在AI时代，互联网域名系统的理论框架、原生能力以及工程技术升级方向，将共同支撑构建基于互联网域名系统的智能体服务寻址定位体系。
参考文献：
[1] 马迪. “DNS技术标准综述”.
https://www.ccsa.org.cn/detail/?id=4906&title=DNS%20技术标准综述&classifyName
[2] 张宇，杨镕玮，马迪. “拓展DNS技术体系，支撑新型网络应用”.
https://www.zdns.cn/h-nd-523.html
作者简介：
马迪，工学博士，正高级工程师。现任互联网域名系统国家地方联合工程研究中心（ZDNS）首席科学家、国际互联网路由安全规范协定组织（MANRS）执委、互联网国际标准组织（IETF）域名技术专家委成员，主持过国家重点研发计划“网络空间安全治理”专项课题、国家信息化专家委咨询项目等研究任务，起草了多项国际标准（IETF RFC），曾担任亚太互联网信息中心（APNIC）路由安全SIG联席主席（2020-2024），国际互联网码号资源理事会（ICANN ASO）委员（2022-2025）。
毛伟，工学博士，研究员。互联网域名系统国家地方联合工程研究中心（ZDNS）主任，中国科学院计算机网络信息中心客座研究员、博士生导师，中国互联网协会原副理事长，中国网络社会组织联合会副会长，APEC中小企业信息化促进中心副理事长，工信部信息通信科学技术委员会委员，我国互联网基础资源服务和管理的开拓者，多项互联网国际标准（IETF RFC）的作者。1994年参与中国全功能联入国际互联网工作：中关村地区教育与科研示范网络（NCFC）项目，并获得中国科学院科技进步特等奖。1997年组建中国互联网络信息中心（CNNIC），并担任第一任主任。2002年至2010年任中国科学院计算机网络信息中心副主任（副局级）。享受国务院政府特殊津贴，2014年入选纪念中国全功能接入互联网20年名人堂，获选国家“万人计划”科技创业领军人才。