DE602005000862T2

DE602005000862T2 - Datenverteilungssystem basierend auf einer Punkt-zu-Punkt Architektur

Info

Publication number: DE602005000862T2
Application number: DE200560000862
Authority: DE
Inventors: Yasushi Ikeda
Original assignee: Onkyo Corp
Current assignee: Onkyo Corp
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2005-07-25
Publication date: 2007-12-20
Anticipated expiration: 2025-07-26
Also published as: DE602005000862D1; JP2006072432A; EP1630684A1; US20060059248A1; EP1630684B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Inhaltsverteilungssystem des Typs Peer-to-Peer und insbesondere ein Inhaltsverteilungssystem des hybriden Typs, das einen zentralen Server verwendet.
2. ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bei einem herkömmlichen Inhaltsverteilungssystem des Typs Client-Server werden Inhaltseinzelheiten in dem Server gespeichert und auf Anforderung durch die Clients an Clients gesendet. Bei diesem System ist es jedoch notwendig, den Server mit zunehmender Anzahl von Clients aufzurüsten, und die Verwaltungs- und Wartungskosten nehmen unweigerlich zu.
Bei einem Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystem, das in den letzten Jahren populär gewesen ist, werden Inhaltseinzelheiten zwischen Peers ausgetauscht und die Dateitransferauslastungen werden auf verschiedene Peers verteilt. Bei diesem System können deshalb Inhaltseinzelheiten im Vergleich zu den Client-Server-Inhaltsverteilungssystemen unter einer viel größeren Anzahl von Peers (Clients) verteilt werden.
Bei den zur Zeit erhältlichen Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystemen ist es jedoch schwierig, zu verfolgen und zu steuern, wie Inhaltseinzelheiten ausgetauscht und benutzt werden, und Benutzer dieser Systeme können deshalb die Schutzrechte von ausgetauschten Inhaltseinzelheiten verletzen. "Gnutella" und "Winny" sind bekannte Inhaltsverteilungssysteme eines reinen Peer-to-Peer-Typs, die keinen zentralen Server verwenden, und sie haben beide große Schutzrechtprobleme hervorgerufen.
"Napster" ist ein bekanntes Inhaltsverteilungssystem eines Peer-to-Peer-Typs, das einen zentralen Server verwendet. Ein System dieses Typs wird auch als "hybrides Inhaltsverteilungssystem" bezeichnet, weil es eine Mischung eines Peer-to-Peer-Systems und eines Client-Server-Systems ist.
Aus dem US-Patent 6,505,254 sind ein System und ein Verfahren zum Routen von aus Client-Computern empfangenen Anforderungen bekannt. Der Client-Computerprozessor wird zu einem Router umgelenkt, für den die Adresse in der bevorzugten Abdeckungszone liegt. Wenn kein Router identifiziert wird, für den die Adresse in einer bevorzugten Abdeckungszone liegt, aber ein von dem Router, der die Anforderung empfangen hat, verschiedener Router identifiziert wird, für den die Adresse in einer regulären Abdeckungszone liegt, wird der Prozessor zu dem Router umgelenkt, für den die Adresse in der regulären Abdeckungszone liegt. Wenn eine Nachricht von einem Router hinter einer Firewall zu einem Router außerhalb der Firewall gesendet wird und dann eine Datenanforderung von einem Prozessor hinter der Firewall empfangen wird, wird der Prozessor zu der Adresse des Routers umgelenkt. Router registrieren sich dynamisch zu einer Hierarchie. Bei einer anderen alternativen Ausführungsform wird eine Dienstanforderung von einem bestimmten Client-Computer unmittelbar durch den Wurzelrouter versorgt, statt zu einem anderen Router umgelenkt zu werden. Der Wurzelrouter versucht dann, den besten Quellenserver für den Client-Computer zu finden. Die nächste Dienstanforderung von dem Client-Computer wird direkt durch den Wurzelrouter an diesen besten Router entsendet. Ferner ist aus dem US-Patent 6,081,840 ein System zum effizienten Verteilen von Computerdatendateien an entfernt befindliche Endbenutzer über ein Kommunikationsnetz, wie zum Beispiel das Internet, bekannt, wobei ein Quellenserver mit allen Daten- Dateien zur Verwendung durch die Endbenutzer geführt wird und mehrere lokale Server an den Quellenserver angeschlossen sind und Teilmengen der in dem Quellenserver enthaltenen Daten enthalten.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Bereitstellung eines Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystems mit Copyright-Schutzfähigkeiten. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystems, bei dem Dateitransferauslastungen verteilt werden.
Ein Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystem der vorliegenden Erfindung enthält einen zentralen Server und mehrere erste Peers (dynamische Peers), die an den zentralen Server angeschlossen sind. Der zentrale Server enthält Folgendes: einen globalen Speicherungsabschnitt zum Speichern einer Inhaltsinformation betreffend Besonderheiten und eine Position jeder Inhaltseinzelheit, die in jedem ersten Peer gespeichert ist, und eine Auslastungsinformation betreffend eine Auslastung auf dem ersten Peer; einen Inhaltsinformations-Registrierungsabschnitt zum Registrieren der Inhaltsinformation, die von dem ersten Peer in dem globalen Speicherungsabschnitt empfangen werden; einen Auslastungsinformations-Registrierungsabschnitt zum Registrieren, in dem globalen Speicherungsabschnitt, der Auslastungsinformation des ersten Peers entsprechend einem Arbeitszustand, die von dem ersten Peer empfangen wird; und einen Informations-Rückführungsabschnitt zum Zurückführen, in Reaktion auf eine Anforderung von einem ersten Peer, der Inhaltsinformation und der Auslastungsinformation des ersten Peers. Jeder erste Peer enthält Folgendes: einen lokalen Speicherungsabschnitt zum Speichern einer Inhaltseinzelheit; einen Abschnitt zum Anfordern der Inhaltsinformation und der Auslastungsinformation von dem zentralen Server; einen Abschnitt zum Auswählen eines oder mehrerer Senderpeers, der bzw. die der eine oder die mehreren erste(n) Peer(s), in dem bzw. in denen eine gewünschte Inhaltseinzelheit gespeichert ist, auf der Grundlage der empfangenen Inhaltsinformation und des Weiteren zum Auswählen eines Senderpeers mit einer geringsten Auslastung, aus dem einen bzw. den mehreren ausgewählten Senderpeers auf der Grundlage der empfangenen Auslastungsinformation; einen Abschnitt zum Anfordern von dem ausgewählten Senderpeer, die gewünschte Inhaltseinzelheit zu senden und Downloaden der gewünschten Inhaltseinzelheit von dem ausgewählten Senderpeer; einen Abschnitt zum Registrieren der downgeloadeten Inhaltseinzelheit in dem lokalen Speicherabschnitt; einen Abschnitt zum Senden der Inhaltsinformation der registrierten Inhaltseinzelheit an den zentralen Server; einen Abschnitt zum Benachrichtigen über einen Arbeitszustand zum Senden eines Arbeitszustands des ersten Peers an den zentralen Server; und einen Abschnitt zum Uploaden einer gewünschten Inhaltseinzelheit an andere Peers in Reaktion auf Anforderungen von den anderen Peers.
In dem System der vorliegenden Erfindung sammelt der zentrale Server eine Inhaltsinformation von den ersten Peers und die gesammelte Inhaltsinformation kann in Reaktion auf eine Anforderung von dem ersten Peer an einen ersten Peer gesendet werden. Deshalb kann jeder erste Peer bestimmen, in welchen anderen ersten Peers eine gewünschte Inhaltseinzelheit gespeichert ist. Somit können Inhaltseinzelheiten zwischen den ersten Peers ausgetauscht werden. Da der zentrale Server die Arbeitszustandsinformationen der ersten Peers sammelt, können Inhaltseinzelheiten legal ausgetauscht werden, während ihre Schutzrechte geschützt werden. Die Auslastungsinformationen jedes ersten Peers können von dem zentralen Server an andere erste Peers gesendet werden. Deshalb kann jeder erste Peer einen ersten Peer mit der niedrigsten Auslastung als einen Absender bestimmen und der erste Peer kann eine gewünschte Inhaltseinzelheit aus dem Senderpeer mit der niedrigsten Auslastung downloaden. Die Dateitransferauslastungen für den Austausch von Inhaltseinzelheiten unter verschiedenen Peers werden folglich auf die Peers verteilt.
Obwohl bei dem System wie oben beschrieben ein Senderpeer mit der niedrigsten Auslastung ausgewählt wird und ein eine Anforderung stellender Peer eine Inhaltseinzelheit von dem ausgewählten Senderpeer downloadet kann der eine Anforderung stellende Peer als Alternative eine gewünschte Inhaltseinzelheit von einem Senderpeer downloaden, der einfach auf der Basis des Arbeitszustands ausgewählt wird. Wenn ein Senderpeer auf der Basis der Auslastungsinformation ausgewählt wird, kann ein eine Anforderung stellender Peer als Alternative einen Peer mit der n.-niedrigsten Auslastung (n ist eine natürliche Zahl außer 1) als Senderpeer auswählen, statt den Peer mit der niedrigsten Auslastung auszuwählen. Genauer gesagt kann ein eine Anforderung stellender Peer nicht nur auf der Basis der Auslastungsinformation sondern auch zum Beispiel des Arbeitszustands einen Peer mit einer Auslastung auswählen, die so niedrig wie möglich ist.
Als Alternative kann der zentrale Server anstatt eines eine Anforderung stellenden Peers einen Peer mit der niedrigsten Auslastung auswählen. "Der erste Peer wählt einen Senderpeer aus", so wie es hier verwendet wird, kann deshalb einen Fall umfassen, bei dem der zentrale Server auf der Basis der Auslastungsinformation einen Senderpeer mit der niedrigsten Auslastung auswählt und den ersten Peer über den ausgewählten Senderpeer benachrichtigt, woraufhin der erste Peer den Senderpeer auswählt, der bereits durch den zentralen Server ausgewählt wurde.
Vorzugsweise enthält das Peer-to-Peer-Inhaltsvertei lungssystem ferner einen an den zentralen Server angeschlossenen zweiten Peer (statischen Peer). Der zweite Peer enthält Folgendes: einen lokalen Speicherungsabschnitt zum Speichern einer Inhaltseinzelheit; einen Abschnitt zum Registrieren einer Inhaltseinzelheit in dem lokalen Speicherungsabschnitt; einen Abschnitt zum Senden der Inhaltsinformation der registrierten Inhaltseinzelheit an den zentralen Server; einen Arbeitszustands-Benachrichtigungsabschnitt zum Senden eines Arbeitszustands des zweiten Peers zu dem zentralen Server; und einen Abschnitt zum Uploaden einer gewünschten Inhaltseinzelheit an einen eine Anforderung stellenden ersten Peer in Reaktion auf eine Anforderung von dem ersten Peer. Der Inhaltsinformations-Registrierungsabschnitt registriert die von dem zweiten Peer gesendete Inhaltsinformation in dem globalen Speicherungsabschnitt. Der Auslastungsinformations-Registrierungsabschnitt registriert Auslastungsinformationen in dem globalen Speicherungsabschnitt gemäß dem von dem zweiten Peer gesendeten Arbeitszustand.
In einem solchen Fall kann eine neue Inhaltseinzelheit an den zweiten Peer upgeloadet werden und die neue Inhaltseinzelheit kann danach von dem zweiten Peer zu den ersten Peers gesendet werden.
Vorzugsweise umfasst die Inhaltsinformation einer Inhaltseinzelheit Metainformation betreffend Besonderheiten der Inhaltseinzelheit und Positionsinformation betreffend eine Position der Inhaltseinzelheit. Die Positionsinformation enthält Identifikationsinformation betreffend eine Identifikation jedes Peers, in dem die Inhaltseinzelheit gespeichert ist, und Auslastungsinformation betreffend eine Auslastung auf dem Peer.
Da die Auslastungsinformation eines Senderpeers zu der Inhaltsinformation hinzugefügt wird, kann der erste Peer in einem solchen Fall durch Erhalten der Inhaltsinformation einen Senderpeer mit der niedrigsten Auslastung auswählen.
Ein zentraler Server der vorliegenden Erfindung ist der in dem oben dargelegten Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystem verwendete zentrale Server. Ein dynamischer Peer der vorliegenden Erfindung ist der in dem oben dargelegten Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystem verwendete erste Peer. Ein statischer Peer der vorliegenden Erfindung ist der in dem oben dargelegten Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystem verwendete zweite Peer. Ein Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungsverfahren ist ein Arbeitsverfahren des oben dargelegten Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystems. Ein Inhaltsverteilungs-Steuerverfahren der vorliegenden Erfindung ist ein Arbeitsverfahren des zentralen Servers. Ein Computerprogramm zur Verwendung in einem zentralen Server der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogramm zum Betreiben des zentralen Servers. Ein Computerprogramm zur Verwendung in einem dynamischen Peer der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogramm zum Betrieb des dynamischen Peers. Ein Computerprogramm zur Verwendung in einem statischen Peer der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogramm zum Betrieb des statischen Peers.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Netzwerkdiagramm einer allgemeinen Konfiguration eines Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Funktionsblockschaltbild einer spezifischen Konfiguration des in 1 gezeigten Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystems.
3 zeigt die Datenstruktur eines Datensatzes in einer in 2 gezeigten Inhaltsverwaltungsdatenbank.
4 zeigt ein Beispiel für die in 2 gezeigte Inhaltsverwaltungsdatenbank.
5 zeigt ein Beispiel für eine in 2 gezeigte lokale Datenbank.
6 zeigt die Datenstruktur eines Datensatzes in einer in 2 gezeigten Peer-Arbeitszustandsdatenbank.
7 zeigt die Datenstruktur eines Datensatzes in einer in 2 gezeigten Peer-Auslastungsverwaltungsdatenbank.
8 ist ein Flussdiagramm einer Funktionsweise des Registrierens einer neuen Inhaltseinzelheit durch einen statischen Peer in dem in 2 gezeigten Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystem.
9 ist ein Flussdiagramm einer Inhaltseinzelheitsverteilungsfunktionsweise durch einen dynamischen Peer in dem in 2 gezeigten Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystem.
10 ist ein Flussdiagramm, das eine Inhaltseinzelheits-Registrierungsfunktionsweise (lokal) von 8 oder 9 im Einzelnen zeigt.
11 ist ein Flussdiagramm, das eine Inhaltsinformations-Registrierungsfunktionsweise (global) von 8 oder 9 im Einzelnen zeigt.
12 zeigt ein Beispiel für eine Inhaltseinzelheit-Verteilungsfunktionsweise durch das in 2 gezeigte Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystem.
13 zeigt eine in einem in 12 gezeigten zentralen Server vorgesehene Auslastungskalkulationsparametertabelle.
14 ist ein Flussdiagramm einer Inhaltseinzelheit-Verteilungsfunktionsweise durch das in 12 gezeigte Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystem.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird nun mit Bezug auf die Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In all den verschiedenen Figuren werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet und werden nicht wiederholt beschrieben.
1. Konfiguration
Mit Bezug auf 1 umfasst ein Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen zentralen Server CS und eine Anzahl dynamischer Peers DP. Sie sind über eine (nicht gezeigte) Telekommunikationsleitung, wie etwa das Internet, aneinander angeschlossen. Zwischen den dynamischen Peers DP werden Inhaltseinzelheiten verteilt, indem sie zwischen den dynamischen Peers DP ausgetauscht werden. Deshalb werden Inhaltseinzelheiten in den dynamischen Peers DP und nicht in dem zentralen Server CS gespeichert.
Der zentrale Server CS steuert die Verteilung von Inhaltseinzelheiten unter den dynamischen Peers DP durch Sammeln von Information bezüglich den Besonderheiten und den Positionen von in den dynamischen Peers DP gespeicherten Inhaltseinzelheiten (im Folgenden als "Inhaltsinformation" bezeichnet) und durch Senden der gesammelten Inhaltsinformation zu den dynamischen Peers DP.
Jeder dynamische Peer DP sendet dem zentralen Server CS die Inhaltsinformation betreffend darin gespeicherte Inhaltseinzelheiten und empfängt von dem zentralen Server CS die Inhaltsinformation betreffend eine gewünschte Inhaltseinzelheit. Deshalb fungiert jeder dynamische Peer DP auch in Bezug auf den zentralen Server CS als Client. Auf der Basis der von dem zentralen Server CS erhaltenen Inhaltsinformation downloadet jeder dynamische Peer DP eine gewünschte Inhaltseinzelheit von einem anderen dynamischen Peer DP.
Das System enthält ferner einen oder mehrere statische Peers SP mit ähnlicher Funktionsweise wie die dynamischen Peers DP. Der statische Peer SP dient als Quelle der Inhaltsverteilung und führt keine Operationen wie etwa Abruf von Inhaltsinformation betreffend eine gewünschte Inhaltseinzelheit von dem zentralen Server CS oder downloaden einer gewünschten Inhaltseinzelheit von einem dynamischen Peer DP durch. Ein dynamischer Peer DP kann eine gewünschte Inhaltseinzelheit nicht nur von anderen dynamischen Peers DP downloaden, sondern auch von dem statischen Peer SP.
Zum Beispiel kann der zentrale Server CS gemeinsam von mehreren Inhaltsvertreibern betrieben werden. Jeder statische Peer SP kann von einem einzigen Inhaltsvertreiber betrieben werden. Jeder dynamische Peer DP kann von einem Benutzer betrieben werden, der Inhaltseinzelheiten kauft. Genauer gesagt kann jeder dynamische Peer DP ein Personal Computer eines Benutzers sein, der rund um die Uhr über einen schnellen Breitbanddienst wie etwa FTTH (Fibre To The Home), ADSL (asymmetrischer digitaler Teilnehmeranschluss) und CATV (Kabel-TV) an das Internet angeschlossen ist.
Nunmehr mit Bezug auf 2 wird eine spezifische Konfiguration des Systems beschrieben.
1.1 Überwachungs-Client
Zusätzlich zu den in 1 gezeigten Elementen enthält das System ferner einen oder mehrere Überwachungs-Clients MC zum Überwachen des Systems. Zum Beispiel wird der Überwachungs-Client MC von einem Inhaltsvertreiber betrieben.
Der Überwachungs-Client MC hat eine Funktion des Registrierens von zu den dynamischen Peers DP zu sendenden neuen Inhaltseinzelheiten in dem statischen Peer SP und eine Funktion des Editierens von Metainformation jeder neuen Inhaltseinzelheit und des Sendens dieser zu dem statischen Peer SP. Der Überwachungs-Client MC besitzt außerdem eine Kundendatenbank 11 und führt gemäß dem aus dem zentralen Server CS gemeldeten Inhaltsverteilungsstatus eine Abrechnungsoperation aus.
1.2 Der zentrale Server
Der zentrale Server CS enthält eine globale Datenbank 21, eine Peer-Arbeitsverwaltungsschnittstelle 22, eine Inhaltsverwaltungsschnittstelle 23 und eine Datenbankanwendung 24.
Die globale Datenbank 21 enthält eine Peer-Arbeitsverwaltungs-Protokollierung 25, eine Inhaltsverwaltungsdatenbank 26, eine Peer-Arbeitsstatusdatenbank 27 und eine Peer-Auslastungsverwaltungsdatenbank 28. Die Peer-Arbeitsverwaltungs-Protokollierung 25 dient zum Aufzeichnen der Arbeitsvorgeschichte der Peers SP und DP. Die Inhaltsverwaltungsdatenbank 26 speichert die Inhaltsinformation für in den Peers SP und DP gespeicherte Inhaltseinzelheiten. Die Peer-Arbeitsstatusdatenbank 27 speichert den Arbeitsstatus der Peers SP und DP. Die Peer-Auslastungsverwaltungsdatenbank 28 speichert Auslastungsinformation betreffend die Auslastung auf den Peers SP und DP.
Die Peer-Arbeitsverwaltungsschnittstelle 22 empfängt Arbeitsstatusinformation von jedem Peer SP oder DP (im Folgenden als "Peer-Arbeitsstatus" bezeichnet) und sendet den Peer-Arbeitsstatus zu dem Überwachungs-Client MC.
Die Inhaltsverwaltungsschnittstelle 23 empfängt Inhaltsinformation von den Peers SP und DP. Die Inhaltsverwaltungsschnittstelle 23 empfängt außerdem eine von einem dynamischen Peer DP ausgegebene Anfrage und sendet eine gemäß der Anfrage produzierte Inhaltsliste zu dem dynamischen Peer DP.
Die Datenbankanwendung 24 registriert den durch die Peer-Arbeitsverwaltungsschnittstelle 22 empfangenen Peer-Arbeitsstatus in der Peer-Arbeitsstatusdatenbank 27 und berechnet die Auslastung auf den Peers SP und DP auf der Basis des Peer-Arbeitsstatus, um die Auslastungsinformation betreffend die berechnete Auslastung in der Peer-Auslastungsverwaltungsdatenbank 28 zu registrieren. Die Datenbankanwendung 24 registriert die durch die Inhaltsverwaltungsschnittstelle 23 empfangene Inhaltsinformation in der Inhaltsverwaltungsdatenbank 26. Die Datenbankanwendung 24 führt gemäß der durch die Inhaltsverwaltungsschnittstelle 23 empfangenen Anfrage eine Suche in der Inhaltsverwaltungsdatenbank 26 und in der Peer-Auslastungsverwaltungsdatenbank 28 durch und produziert eine Inhaltsliste, die die abgerufene Inhaltsinformation und Auslastungsinformation enthält.
1.3. Der statische Peer
Der statische Peer SP enthält eine lokale Datenbank 31, eine Inhaltseditierschnittstelle 32 und eine statische Peer-Anwendung 33.
Die lokale Datenbank 31 speichert eine Anzahl von aus dem Überwachungs-Client MC freigegebenen neuen Inhaltseinzelheiten. Die Inhaltseditierschnittstelle 32 registriert in der lokalen Datenbank 31 die aus dem Überwachungs-Client MC upgeloadeten neuen Inhaltseinzelheiten und die Inhaltsinformation für die neuen Inhaltseinzelheiten. Die statische Peer-Anwendung 33 sendet die Inhaltsinformation der registrierten neuen Inhaltseinzelheiten als "Neuankunfts-Information" zu dem zentralen Server CS. Außerdem sendet die statische Peer-Anwendung 33 eine angeforderte Inhaltseinzelheit zu einem dynamischen Peer DP in Reaktion auf eine Anforderung von dem dynamischen Peer DP.
1.4. Der dynamische Peer
Der dynamische Peer DP enthält einen Downloader 41, eine lokale Datenbank 42, eine Wiedergabeanwendung 43 und eine dynamische Peer-Anwendung 44.
Der Downloader 41 downloadet gewünschte Inhaltseinzelheiten aus dem statischen Peer SP oder anderen dynamischen Peers DP. Die lokale Datenbank 42 speichert die downgeloadeten Inhaltseinzelheiten. Die Wiedergabeanwendung 43 liest eine gewünschte Inhaltseinzelheit aus der lokalen Datenbank 42 durch ein Streaming-Verfahren aus und reproduziert den Ton und/oder Videobilder auf der Basis der Inhaltseinzelheit.
Die dynamische Peer-Anwendung 44 gibt eine Anforderung aus, die anfordert, dass der zentrale Server CS die Inhaltsinformation für eine gewünschte Inhaltseinzelheit und die Auslastungsinformation sendet, und registriert die Inhaltsinformation für die gewünschte Inhaltseinzelheit und die Auslastungsinformation in der lokalen Datenbank 42 auf der Basis der aus dem zentralen Server CS erhaltenen Inhaltsliste. Die dynamische Peer-Anwendung 44 spezifiziert einen oder mehrere Peers, die die gewünschte Inhaltseinzelheit speichern, auf der Basis der erhaltenen Inhaltsinformation und Auslastungsinformation und spezifiziert ferner einen dieser Peers, für den die Auslastung am niedrigsten ist. Die dynamische Peer-Anwendung 44 fordert die gewünschte Inhaltseinzelheit von dem spezifizierten Peer an und startet den Downloader 41 zum Downloaden der gewünschten Inhaltseinzelheit. Die dynamische Peer-Anwendung 44 registriert die downgeloadete Inhaltseinzelheit in der lokalen Datenbank 42. Die dynamische Peer-Anwendung 44 sendet die Inhaltsinformation für die registrierte Inhaltseinzelheit und ihren eigenen Arbeitsstatus zu dem zentralen Server CS. Außerdem kann die dynamische Peer-Anwendung 44 eine gewünschte Inhaltseinzelheit in Reaktion auf eine Anforderung von einem anderen dynamischen Peer DP senden. Die dynamische Peer-Anwendung 44 kann auch eine gewünschte Inhaltseinzelheit in Reaktion auf eine Operation eines Benutzers von der lokalen Datenbank 42 löschen.
1.5. Datensätze in der Inhaltsverwaltungsdatenbank
3 zeigt die Datenstruktur eines Datensatzes in der Inhaltsverwaltungsdatenbank 26. Die Inhaltsverwaltungsdatenbank 26 enthält eine Anzahl von Inhaltsinformationsdatensätzen ('item'), und die Anzahl der Inhaltsinformationsdatensätze ist gleich der Gesamtzahl der Inhaltseinzelheiten. Jeder Inhaltsinformationsdatensatz ('item') enthält Metainformation und eine oder mehrere URI-Listen ('urilist'). Zu den Attributen des Inhaltsinformationsdatensatzes ('item') gehören die eindeutige ID ('cuid') der Inhaltseinzelheit und der Typ ('class') der Inhaltseinzelheit ("Video", "Musik" usw.).
Die Metainformation repräsentiert die Besonderheiten der Inhaltseinzelheit, darunter der Titel der Inhaltseinzelheit, der Name des Regisseurs, der Name des Hauptdarstellers bzw. der Hauptdarstellerin. Die URI-Liste ('urilist') ist Positionsinformation, die die Position der Inhaltseinzelheit repräsentiert. Die Anzahl der in einem Inhaltsinformationsdatensatz ('item') enthaltenen URI-Listen ('urilist') ist gleich der Anzahl der Peers SP und DP, in denen die Inhaltseinzelheit gespeichert ist. Zu den Attributen der URI-Liste ('urilist') gehören die eindeutige ID ('puid') des Peers SP oder DP, in dem die Inhaltseinzelheit gespeichert ist, und der Auslastungswert ('load') des Peers SP oder DP.
Eine in einem Peer SP oder DP gespeicherte Inhaltseinzelheit ist in eine oder mehrere Dateien aufgeteilt. Die URI-Liste ('urilist') enthält eine oder mehrere URI (Uniform Resource Identifiers), die die Positionen dieser Dateien anzeigen. Zu den Attributen der URI gehören die Teilenummer ('subid') und die Dateigröße ('size') jeder Datei.
1.6. Die Inhaltsverwaltungsdatenbank
4 zeigt ein Beispiel für die Inhaltsverwaltungsdatenbank 26. Die Inhaltsverwaltungsdatenbank 26 besitzt Metainformation und eine oder mehrere URI-Listen ('urilist') für jeden Inhaltsinformationsdatensatz ('item'). In dem in 4 gezeigten Beispiel wird in Peers SP oder DP, deren eindeutige Peer-ID "aaaa..." , "bbbb...", "cccc...", "dddd..." und "eeee..." sind, eine Inhaltseinzelheit mit der eindeutigen Inhalts-ID "1111..." gespeichert. Der Peer SP oder DP, dessen eindeutige Peer-ID "bbbb..." ist, hat zum Beispiel den Auslastungswert ('load') von "75".
1.7. Die lokale Datenbank
5 zeigt ein Beispiel für die lokale Datenbank 31 oder 42. Die lokale Datenbank 31 oder 42 enthält die Metainformation und die URI-Liste ('urilist') für jeden Inhaltsinformationsdatensatz ('item'). Das in 5 gezeigte Beispiel ist die lokale Datenbank 31 oder 42 für den Peer SP oder DP, dessen eindeutige Peer-ID " bbbb... " ist .
1.8. Die Peer-Arbeitsstatusdatenbank
6 zeigt die Datenstruktur eines Datensatzes in der Peer-Arbeitsstatusdatenbank 27. Die Peer-Arbeitsstatusdatenbank 27 enthält eine Anzahl von Peer-Arbeitsstatusdatensätzen ('peerinfo') und die Anzahl der Peer-Arbeitsstatusdatensätze ist gleich der Gesamtzahl des statischen Peers SP und der dynamischen Peers DP. Jeder Peer-Arbeitsstatusdatenbatz ('peerinfo') enthält den Peer-Arbeitsstatus ('state') der den Arbeitsstatus des Peers repräsentiert, und den Zeitpunkt des Sendens/Empfangens ('time') des Peer-Arbeitsstatus ('state'). Zu den Attributen des Peer-Arbeitsstatusdatensatzes ('peerinfo') gehören die eindeutige ID ('puid') des Peers und die Version ('version') des Peers. Der Peer-Arbeitsstatus ('state') enthält verschiedene Indikatoren wie etwa HERAUFGEFAHREN ('online'), HERUNTERGEFAHREN ('offline'), DOWNLOAD GESTARTET ('dlstart'), DOWNLOAD ABGESCHLOSSEN ('dlcompleted'), WIEDERGABE GESTARTET ('play'), WIEDERGABE GESTOPPT ('stop') und NEUE INHALTSEINZELHEIT REGISTRIERT ('registration'). Arbeitsstatusindikatoren wie etwa HERAUFGEFAHREN ('online') und HERUNTERGEFAHREN ('offline') werden bei statischen und dynamischen Peers SP und DP häufig verwendet. Arbeitsstatusindikatoren wie etwa DOWNLOAD GESTARTET ('dlstart'), DOWNLOAD ABGESCHLOSSEN ('dlcompleted'), WIEDERGABE GESTARTET ('play') und WIEDERGABE GESTOPPT ('stop') sind dynamischen Peers DP eigen. Der Arbeitsstatusindikator NEUE INHALTSEINZELHEIT REGISTRIERT ('registration') ist statischen Peers SP eigen.
1.9. Die Peer-Auslastungsverwaltungsdatenbank
7 zeigt die Datenstruktur eines Datensatzes in der Peer-Auslastungsverwaltungsdatenbank 28. Die Peer- Auslastungsverwaltungsdatenbank 28 enthält eine Anzahl von Auslastungsinformationsdatensätzen ('peer'), und die Anzahl der Auslastungsinformationsdatensätze ist gleich der Gesamtzahl des statischen und dynamischen Peers SP und DP. Jeder Auslastungsinformationsdatensatz ('peer') für einen Peer enthält die Auslastungsinformation des Peers. Genauer gesagt enthält die Auslastungsinformation eines Peers eine Koeffizienteninformation ('description') des Peers, z.B. den Spezifikationskoeffizienten oder den Typ des Peers (wodurch angezeigt wird, ob der Peer ein Nur-Download-Peer oder ein Peer mit der Fähigkeit zum Uploaden von Dateien ist), die eindeutige ID ('puid') des Peers und den akkumulierten grundlegenden Auslastungswert (Auslastungswert) ('load'). Zu den Attibuten des Auslastungsinformationsdatensatzes ('peer') gehören die eindeutige ID ('puid') des Peers und der Auslastungswert ('load') des Peers.
Während eine Originalkopie der eindeutigen ID ('puid') und des Auslastungswerts ('load') in der Peer-Auslastungsverwaltungsdatenbank 28 gespeichert wird, wird außerdem in der Inhaltsverwaltungsdatenbank 26 als die oben erwähnte URI-Liste ('urilist') eine Duplikatkopie der Daten gespeichert.
2. Funktionsweise
Es wird nun eine Funktionsweise des Systems beschrieben.
2.1. Registrierung einer neuen Inhaltseinzelheit
Als erstes wird eine Funktionsweise des Registrierens einer neuen Inhaltseinzelheit mit Bezug auf 8 beschrieben.
In dem statischen Peer SP gibt die Inhaltseditieranwendung 32 Metainformation der neuen Inhaltseinzel heit in verschiedene Felder des in 3 gezeigten Inhaltsinformationsdatensatzes ('item') ein (S101). Von dem Überwachungs-Client MC gesendete Metainformation kann eingegeben werden, oder es kann von einer (nicht gezeigten) existierenden Datenbank importierte Metainformation eingegeben werden. Als Alternative kann Metainformation manuell eingegeben werden.
Als nächstes registriert die Inhaltseditieranwendung 32 die aus dem Überwachungs-Client MC upgeloadete neue Inhaltseinzelheit und ihre Inhaltsinformation in der lokalen Datenbank 31 (S102). Die Einzelheiten dieser Operation werden später beschrieben (10).
Dann sendet die statische Peer-Anwendung 33 die registrierte Inhaltsinformation zu dem zentralen Server CS (S103). In dem zentralen Server CS registriert die Datenbankanwendung 24 die von dem statischen Peer SP gesendete Inhaltsinformation in der Inhaltsverwaltungsdatenbank 26 in der globalen Datenbank 21 (S201). Die Einzelheiten dieser Operation werden später beschrieben (11).
Wenn die Registration der neuen Inhaltseinzelheit abgeschlossen ist (S104), sendet die statische Peer-Anwendung 33 den Arbeitsstatus NEUE INHALTSEINZELHEIT REGISTRIERT ('registration') zu dem zentralen Server CS (S105). In dem zentralen Server CS registriert die Datenbankanwendung 24 den Arbeitsstatus NEUE INHALTSEINZELHEIT REGISTRIERT ('registration') in der Peer-Arbeitsstatusdatenbank 27 (S202).
2.2. DOWNLOADEN DER INHALTSEINZELHEIT
Nunmehr mit Bezug auf 9 wird eine Funktionsweise des Downloadens einer Inhaltseinzelheit beschrieben.
In einem dynamischen Peer DP gibt die dynamische Peer-Anwendung 44 auf der Basis einer vorbestimmten Sammlungsregel eine Anfrage an den zentralen Server CS aus (S301). In Reaktion darauf produziert die Datenbankanwendung 24 des zentralen Servers CS auf der Basis der Anfrage eine Inhaltsliste und sendet die produzierte Inhaltsliste zu dem dynamischen Peer DP, der die Anfrage ausgegeben hat (S211).
Die Sammlungsregel für jeden dynamischen Peer DP wird im Voraus durch die Operation durch den Benutzer des dynamischen Peers DP erzeugt. Zum Beispiel kann eine Sammlungsregel auf der Basis des Namens des Regisseurs oder des Namens des Hauptdarstellers bzw. der Haptdarstellerin gemäß den Präferenzen des Benutzers erzeugt werden. Dann führt die Datenbankanwendung 24 eine Suche in der Inhaltsverwaltungsdatenbank 26 nach dem Namen des Regisseurs oder dem Namen des Hauptdarstellers bzw. der Hauptdarstellerin durch, um einen oder mehrere Inhaltsinformationsdatensätze ('item') wiederzugewinnen und produziert eine Inhaltsliste enthaltend die Inhaltsinformationsdatensätze ('item').
Die dynamische Peer-Anwendung 44 wiederholt die folgenden Schritte (Schritte S303 bis S305) eine Anzahl von Malen, die gleich der Anzahl der Inhaltsinformationsdatensätze ('item'), die in der empfangenen Inhaltsliste enthalten sind (S302).
Als erstes vergleicht die dynamische Peer-Anwendung 44 die eindeutige ID ('cuid') jeder in dem Inhaltsinformationsdatensatz ('item') enthaltenen Inhaltseinzelheit mit der eindeutigen ID ('cuid') jeder in der lokalen Datenbank 42 des dynamischen Peers DP registrierten Inhaltseinzelheit, um zu bestimmen, ob in dem dynamischen Peer DP bereits die aufgelistete Inhaltseinzelheit gespeichert ist oder nicht (S303). Wenn in dem dynamischen Peer DP bereits die aufgelistete Inhaltseinzelheit gespeichert ist (JA in S303), kehrt die dynamische Peer-Anwendung 44 zum Schritt S302 zurück, um den nächsten Inhaltsinformationsdatensatz ('item') zu prüfen.
Wenn in dem dynamischen Peer DP die aufgelistete Inhaltseinzelheit nicht gespeichert ist (NEIN in S303), wählt die dynamische Peer-Anwendung 44 eine URI-Liste ('urilist'), die den kleinsten Auslastungswert ('load') aufweist (außer negativen Auslastungswerte) aus der einen bzw. den mehreren in dem Inhaltsinformationsdatensatz ('item') enthaltenen URI-Listen ('urilist') aus und wählt somit einen Peer SP oder DP mit der niedrigsten Auslastung (S304).
Wenn es keinen Peer gibt, von dem die Inhaltseinzelheit downgeloadet werden kann (NEIN in S305), kehrt die dynamische Peer-Anwendung 44 zu Schritt S302 zurück, um den nächsten Inhaltsinformationsdatensatz ('item') zu prüfen.
Wenn es einen Peer gibt, von dem die Inhaltseinzelheit downgeloadet werden kann (JA in S305), wiederholt die dynamische Peer-Anwendung 44 die folgenden Schritte (Schritte S307 bis S312) eine Anzahl von Malen, die gleich der Anzahl der in der gewählten URI-Lieste ('urilist') enthaltenen URI ist (S306).
Als erstes sendet die dynamische Peer-Anwendung 44 den Arbeitsstatus DOWNLOAD GESTARTET ('dlstart') zu dem zentralen Server CS (S307). In Reaktion hierauf registriert die Datenbankanwendung 24 des zentralen Servers CS den Arbeitsstatus DOWNLOAD GESTARTET ('dlstart') in der Peer-Arbeitsstatusdatenbank 27 und berechnet den Auslastungswert des dynamischen Peers DP neu, um den Auslastungswert ('load') in der Inhaltsverwaltungsdatenbank 26 und in der Peer-Auslastungsverwaltungsdatenbank 28 zu aktualisieren (S212).
Dann fordert die dynamische Peer-Anwendung 44 den Peer SP oder DP mit der niedrigsten Auslastung auf, die Inhaltseinzelheit zu senden, und downloadet die Inhaltseinzelheit (S308). In Reaktion hierauf sendet (uploadet) die statische Peer-Anwendung 33 oder die dynamische Peer-Anwendung 44 des angeforderten Peers SP oder DP die angeforderte Inhaltseinzelheit zu dem eine Anforderung stellenden dynamischen Peer DP (S401).
Wenn der Download erfolglos ist (NEIN in S309), sendet die dynamische Peer-Anwendung 44 den Arbeitsstatus DOWNLOAD ERFOLGLOS ('dlfailed') zu dem zentralen Server CS (S310). In Reaktion hierauf registriert die Datenbankanwendung 24 des zentralen Servers CS den Arbeitsstatus DOWNLOAD ERFOLGLOS ('dlfailed') in der Peer-Arbeitsstatusdatenbank 27 und berechnet den Auslastungswert des dynamischen Peers DP neu, um den Auslastungswert ('load') in der Inhaltsverwaltungsdatenbank 26 und der Peer-Auslastungsverwaltungsdatenbank 28 zu aktualisieren (S213).
Wenn der Download erfolgreich ist (JA in S309) sendet die dynamische Peer-Anwendung 44 den Arbeitsstatus DOWNLOAD ABGESCHLOSSEN ('dlcompleted') zu dem zentralen Server CS (S311). In Reaktion hierauf registriert die Datenbankanwendung 24 des zentralen Servers CS den Arbeitsstatus DOWNLOAD ABGESCHLOSSEN ('dlcompleted') in der Peer-Arbeitsstatusdatenbank 27 und berechnet den Auslastungswert des dynamischen Peers DP neu, um den Auslastungswert ('load') in der Inhaltsverwaltungsdatenbank 26 und der Peer-Auslastungsverwaltungsdatenbank 28 zu aktualisieren (S214).
Diese Schritte (Schritte S307 bis S310) werden wiederholt, bis eine oder mehrere Dateien, in die die Inhaltseinzelheit aufgeteilt wurde, alle downgeloadet sind (S312).
Dann ordnet die dynamische Peer-Anwendung 44 die URI-Liste ('urilist') der downgeloadeten Inhaltseinzelheit um (S313). Genauer gesagt löscht die dynamische Peer- Anwendung 44 die URI der anderen Peers aus der URI-Liste der Inhaltseinzelheit, so dass nur die URI des dynamischen Peers DP in der URI-Liste existiert. Somit kann die Datengröße der Inhaltsinformation reduziert werden und die URI des Peers, der eine Inhaltseinzelheit neu downgeloadet hat, kann in der Inhaltsverwaltungsdatenbank 26 registriert werden.
Dann registriert die dynamische Peer-Anwendung 44 die downgeloadete Inhaltseinzelheit und die Inhaltsinformation davon in der lokalen Datenbank 42 (S314). Die Einzelheiten dieser Operation werden später beschrieben (10).
Dann sendet die dynamische Peer-Anwendung 44 die registrierte Inhaltsinformation zu dem zentralen Server CS (S315). In Reaktion hierauf registriert die Datenbankanwendung 24 des zentralen Servers CS die von dem dynamischen Peer DP gesendete Inhaltsinformation in der Inhaltsverwaltungsdatenbank 26 in der globalen Datenbank 21 (S215). Die Einzelheiten dieser Operation werden später beschrieben (11).
2.3. Inhaltseinzelheit-Registrierung (lokal)
Nunmehr mit Bezug auf 10 werden die Schritte S102 und S314 der Inhaltseinzelheit-Registrierung ausführlicher beschrieben.
Die statische Peer-Anwendung 33 oder die dynamische Peer-Anwendung 44 eines Peers SP oder DP vergleicht die eindeutige ID ('cuid') jeder in dem Inhaltsinformationsdatensatz (''item'') enthaltenen Inhaltseinzelheit mit der eindeutigen ID ('cuid') jeder in der lokalen Datenbank 42 des Peers SP oder DP registrierten Inhaltseinzelheit, um zu bestimmen, ob in dem Peer SP oder DP bereits die Inhaltseinzelheit gespeichert ist (S411). Wenn in dem Peer SP oder DP bereits die Inhaltseinzelheit gespeichert ist (JA in S411) und wenn der Peer ein statischer Peer SP ist (JA in S412; die Registration einer neuen Inhaltseinzelheit in 8), wird der alte Inhaltsinformationsdatensatz (''item'') mit dem neuen Inhaltsinformationsdatensatz (''item'') ersetzt, wodurch die Inhaltsinformation aktualisiert wird. wenn in dem Peer bereits die Inhaltseinzelheit gespeichert ist, ist es gewöhnlich nicht notwendig, die Inhaltsinformation zu aktualisieren. Falls ein bereits registriertes Metainformationselement (z.B. der Name des Regisseurs) fehlerhaft ist, kann dennoch das falsch registrierte Metainformationselement korrigiert werden, indem man die Inhaltsinformation aktualisiert.
Wenn die Inhaltseinzelheit nicht in dem Peer SP oder DP gespeichert ist (NEIN in S411), fügt die Peer-Anwendung 33 oder 44 den Inhaltsinformationsdatensatz (''item'') zu der lokalen Datenbank 31 oder 42 hinzu (S414).
2.4. Inhaltsinformations-Registrierung (global)
Nunmehr mit Bezug auf 11 werden die Schritte S103 und S315 der Inhaltsinformations-Registrierung ausführlicher beschrieben.
Die Peer-Anwendung 33 oder 44 sendet den Inhaltsinformationsdatensatz (''item'') zu dem zentralen Server CS (S421). In Reaktion hierauf vergleicht die Datenbankanwendung 24 des zentralen Servers CS die eindeutige ID ('cuid') jeder in dem Inhaltsinformationsdatensatz (''item'') enthaltenen Inhaltseinzelheit mit der eindeutigen ID ('cuid') jeder in der Inhaltsverwaltungsdatenbank 26 registrierten Inhaltseinzelheit, um zu bestimmen, ob die Inhaltseinzelheit bereits in dem Peer SP oder DP gespeichert ist (S221).
Wenn in dem Peer SP oder DP bereits die Inhaltseinzelheit gespeichert ist (JA in S221), führt die Datenbankanwendung 24 eine Suche in der Inhaltsverwaltungsdatenbank 26 nach der eindeutigen ID ('cuid') der Inhaltseinzelheit durch und fügt nur die URI-Liste ('urilist') des von dem Peer SP oder DP gesendeten Inhaltsinformationsdatensatzes (''item'') zu dem Inhaltsinformationsdatensatz (''item'') hinzu, der die eindeutige ID ('cuid') aufweist, wodurch der Inhaltsinformationsdatensatz (''item'') aktualisiert wird (S222).
Wenn die Inhaltseinzelheit nicht in dem Peer SP oder DP gespeichert ist (NEIN in S221), fügt die Datenbankanwendung 24 den Inhaltsinformationsdatensatz (''item'') so wie er aus dem Peer SP oder DP empfangen wird, zu der Inhaltsverwaltungsdatenbank 26 hinzu (S223) .
Nachdem der Inhaltsinformationsdatensatz (''item'') aktualisiert oder hinzugefügt wurde, bestimmt die Datenbankanwendung 24, ob der Inhaltsinformationsdatensatz (''item'') erfolgreich aktualisiert oder hinzugefügt wurde oder nicht und sendet einen vorbestimmten Rückgabecode gemäß dem Ergebnis der Bestimmung zu dem Peer SP oder DP (S224). In Reaktion hierauf prüft die Peer-Anwendung 33 oder 44 des Peers SP oder DP den aus dem zentralen Server CS gesendeten Rückgabecode (S422). Wenn bestimmt wird, dass das Aktualisieren oder Hinzufügen des Inhaltsinformationsdatensatzes (''item'') erfolglos war, versucht die Anwendung erneut den Inhaltsinformationsdatensatz (''item'') zu senden (S421).
2.5. Beispiel dafür, wie eine Inhaltseinzelheit downgeloadet wird
Man nehme an, es gibt vier Peers A, B, C und D (die jeweils entweder ein statischer oder ein dynamischer Peer SP oder DP sind) , wie in 12 gezeigt, und der Peer D (ein dynamischer Peer DP) ist gerade dabei, eine Inhaltseinzelheit C von einem der Peers A, B und C zu downloaden. Außerdem wird angenommen, dass Peer A über ADSL an das Internet angeschlossen ist und eine Datei uploadet, während er eine Datei wiedergibt, Peer B über FTTH an das Internet angeschlossen ist und eine Datei downloadet, während er eine Datei wiedergibt, und Peer C über CATV an das Internet angeschlossen ist und eine Datei wiedergibt.
Der zentrale Server CS besitzt eine Auslastungskalkulationsparametertabelle wie in 13 gezeigt. In dieser Tabelle werden die für die Berechnung der Auslastungswerte (''item'') der SP und DP notwendigen verschiedenen Parameter im Voraus registriert. Der Auslastungswert ('load') wird auf der Basis des nachfolgenden Ausdrucks 1 berechnet.
Ausdruck 1

Auslastungswert = grundlegender Auslastungswert × Verbindungstypkoeffizient × Spezifikationskoeffizient × Transferergebnissekoeffizient

In dem in 12 gezeigten Beispiel beträgt der Auslastungswert ('load') des Peers A 118 (≈(40+30)x1, 2x1, 0x1,4), der Auslastungswert ('load') des Peers B beträgt 48 ((20+30)x0, 8x1, 0x1,2) und der Auslastungswert ('load') des Peers C beträgt 68 (≈30x1, 5x1, 0x1,5).
Der grundlegende Auslastungswert eines Peers ist ein numerischer Wert, der gemäß dem Arbeitszustand des Peers (z.B. Uploaden einer Datei, Downloaden einer Datei oder Wiedergeben einer Datei) bestimmt wird. Der zentrale Server CS registriert den grundlegenden Auslastungswert eines Peers in der Peer-Auslastungsverwaltungsdatenbank 28 auf der Basis des aus dem Peer gesendeten Peer-Arbeitsstatus.
Genauer gesagt vergrößert die Datenbankanwendung 24 in Reaktion auf den Arbeitsstatus DOWNLOAD GESTARTET ('dlstart') den grundlegenden Auslastungswert des Dateiquellenpeers (eines Peers, der eine Inhaltseinzelheit uploaden soll) um 40 und vergrößert den grundlegenden Auslastungswert des meldenden Peers (d.h. eines Peers, der seinen Arbeitsstatus dem zentralen Server CS gemeldet hat) (ein Peer, der die Inhaltseinzelheit downloaden soll) um 20. In Reaktion auf den Arbeitsstatus DOWNLOAD ABGESCHLOSSEN ('dlcompleted') verkleinert die Datenbankanwendung 24 den grundlegenden Auslastungswert des Dateiquellenpeers (eines Peers, der die Einzelheit upgeloadet hat) um 40 und verkleinert den grundlegenden Auslastungswert des meldenden Peers (eines Peers, der die Inhaltseinzelheit downgeloadet hat) um 20. In Reaktion auf den Arbeitsstatus DOWNLOAD ERFOLGLOS ('dlfailed') verkleinert die Datenbankanwendung 24 den grundlegenden Auslastungswert des meldenden Peers (eines Peers, der die Inhaltseinzelheit nicht downloaden konnte) um 20 und setzt den grundlegenden Auslastungswert des Dateiquellenpeers auf –1. Dadurch wird angezeigt, dass der Dateiquellenpeer offline ist und nicht auf ihn zugegriffen werden kann.
In Reaktion auf den Arbeitsstatus WIEDERGABE. GESTARTET ('play') vergrößert die Datenbankanwendung 24 den grundlegenden Auslastungswert des meldenden Peers (eines Peers, der mit der Wiedergabe einer Datei begonnen hat) um 30. In Reaktion auf den Arbeitsstatus WIEDERGABE GESTOPPT ('stop') verkleinert die Datenbankanwendung 24 den grundlegenden Auslastungswert des meldenden Peers (eines Peers, der die Wiedergabe einer Datei gestoppt hat) um 30.
Obwohl in der in 13 gezeigten Tabelle nur drei Arten von Ereignissen aufgelistet sind, kann die Tabelle ferner andere Arten von Ereignissen enthalten, wie zum Beispiel schnellen Vorlauf und Pause, zusammen mit den assoziierten grundlegenden Auslastungswerten.
Der Verbindungstypkoeffizient ist ein Gewichtungskoeffizient (Faktor), der im Voraus für jeden Peer gemäß dem Verbindungstyp des Peers bestimmt wird. Der Verbindungstypkoeffizient wird verwendet, weil die Datentransferrate abhängig von dem Verbindungstyp (z.B. FTTH, ADSL oder KABEL) variiert.
Der Spezifikationskoeffizient ist ein Gewichtungskoeffizient (Faktor), der gemäß den Hardwarespezifikationen des Peers (der Verarbeitungsleistung der CPU, der Platten-E/A-Kapazität usw.) für jeden Peer im Voraus bestimmt wird. Bei dem dargestellten Beispiel wird angenommen, dass die Peers alle das selbe Niveau der Hardwarespezifikationen aufweisen und deshalb der Spezifikationskoeffizient für alle Peers auf 1 gesetzt wird. Der Unterschied zwischen einem an einem iDC oder dergleichen vorgesehenen eigenen Dateitransferpeer und einem im Haus eines Benutzers vorgesehenen gewöhnlichen Peer kann auch in dem Spezifikationskoeffizienten widergespiegelt werden.
Der Transferergebniskoeffizient ist ein Koeffizient, der auf der Basis der tatsächlichen Ergebnisse von Dateitransfers in der Vergangenheit bestimmt wird. Es wird bevorzugt, dass der Koeffizient auf der Basis der tatsächlichen Ergebnisse dynamisch aktualisiert wird. Als Alternative kann der Koeffizient manuell geändert werden, um so die Auslastung auf einem bestimmten Peer zu vergrößern bzw. zu verkleinern.
Mit Bezug auf 14 wird eine Operation beschrieben, bei der der Peer D die Inhaltseinzelheit C unter den folgenden Bedingungen downloadet.
Peer D gibt eine Anforderung aus, um von dem zentralen Server CS anzufordern, dass er eine Inhaltsliste 50 sendet (S601). In Reaktion auf die Anforderung sendet der zentrale Server CS die Inhaltsliste 50 zu dem Peer D, nachdem der Auslastungswert ('load'), der gerade in dem URI-Listenattribut ('urilist') des Inhaltsinformationsdatensatzes ('item') registriert ist, gesetzt wird (S501).
Peer D wählt den Peer B mit der niedrigsten Auslastung aus den Auslastungswerten ('load') der URI-Liste ('urilist') aus (S602). Peer D sendet den Arbeitsstatus DOWNLOAD GESTARTET zu dem zentralen Server CS (S603), und fordert die Inhaltseinzelheit C von dem Peer B an (S604) .
Der zentrale Server CS bezieht sich auf die in 13 gezeigte Auslastungskalkulationsparametertabelle, um den grundlegenden Auslastungswert des Peers B, der die Inhaltseinzelheit C uploaden soll, um 40 zu vergrößern und den grundlegenden Auslastungswert des Peers D, der die Inhaltseinzelheit C downloaden soll, um 20 zu vergrößern (S502).
Es wird nun ein Fall beschrieben, bei dem der Download erfolgreich ist. Peer B beginnt mit dem Senden der Inhaltseinzelheit C. Anders ausgedrückt beginnt Peer D mit dem Downloaden der Inhaltseinzelheit C von Peer B. Wenn der Download der Inhaltseinzelheit C abgeschlossen ist, sendet Peer D den Arbeitsstatus DOWNLOAD ABGESCHLOSSEN ('dlcompleted') zu dem zentralen Server CS (S605).
Wenn der zentrale Server CS den Arbeitsstatus DOWNLOAD ABGESCHLOSSEN empfängt, verkleinert der zentrale Server CS den grundlegenden Auslastungswert des Peers B, der mit dem Uploaden der Inhaltseinzelheit C fertig ist, um 40 und verkleinert den grundlegenden Auslastungswert des Peers D, der mit dem Downloaden der Inhaltseinzelheit C fertig ist, um 20 (S503).
Es wird nun ein Fall beschrieben, bei dem der Download erfolglos ist. Peer D bestimmt, dass der Download erfolglos war, auf der Basis des Auftretens eines Verbindungsausfalls oder einer Verbindungszeitgrenze, wobei in diesem Fall Peer D den Arbeitsstatus DOWNLORD ERFOLGLOS zu dem zentralen Server CS sendet (S606).
Wenn der zentrale Server CS den Arbeitsstatus DOWNLOAD ERFOLGLOS empfängt, setzt der zentrale Server CS den grundlegenden Auslastungswert des Peers B, von dem keine Inhaltseinzelheiten downgeloadet werden können, auf –1 ("offline") und verkleinert den grundlegenden Auslastungswert des Peers D, der die Inhaltseinzelheit C nicht downloaden konnte, um 20 (S504).
Wie oben beschrieben, sammelt der Inhaltsserver CS gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Inhaltsinformationsdatensätze (''item'') von den Peers SP und DP. Die gesammelten Inhaltsinformationsdatensätze (''item'') können als Reaktion auf eine von dem dynamischen Peer DP ausgegebene Anfrage zu einem dynamischen Peer DP gesendet werden. Somit kann ein dynamischer Peer DP die URI eines anderen Peers SP oder DP erhalten, in dem eine gewünschte Inhaltseinzelheit gespeichert ist, und kann die gewünschte Inhaltseinzelheit von dem Peer SP oder DP downloaden. Da der Auslastungswert jedes Peers SP oder DP in dem URI-Listenattribut ('urilist') gesetzt wird, das in dem Inhaltsinformationsdatensatz (''item'') enthalten ist, kann ein dynamischer Peer DP einen anderen Peer SP oder DP mit der niedrigsten Auslastung auswählen und die gewünschte Inhaltseinzelheit von dem gewählten Peer SP oder DP downloaden. Deshalb wird verhindert, dass sich Download-Anforderungen an einem bestimmten Peer SP oder DP konzentrieren, und die Inhaltsdatei-Transferauslastungen können auf eine Anzahl von Peers verteilt werden. Da der Arbeitsstatus jedes dynamischen Peers DP dem zentralen Server CS gemeldet wird, können Inhaltseinzelheiten verteilt werden, während ihre Copyrights geschützt werden.
Obwohl die eindeutigen ID ('puid') der Peers SP und DP und die Auslastungswerte ('load') der Peers SP und DP in der oben beschrieben Ausführungsform auch in der Inhaltsverwaltungsdatenbank 26 gespeichert werden, ist es nicht notwendig, dass sie darin gespeichert werden, so lange sie in der Peer-Auslastungsverwaltungsdatenbank 28 gespeichert werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein Peer mit der niedrigsten Auslastung ausgewählt und eine Inhaltseinzelheit von dem ausgewählten Peer downgeloadet. Als Alternative kann ein Peer einfach auf der Basis des Arbeitsstatus des Peers (z.B. ein Peer, der gerade keine Datei uploadet) ausgewählt werden, und es kann eine Inhaltseinzelheit von dem ausgewählten Peer downgeloadet werden. Falls ein Peer auf der Basis seines Arbeitsstatus ausgewählt wird, kann auf der Basis nur des grundlegenden Auslastungswerts betreffend den Arbeitsstatus unter anderen in 13 gezeigten Parametern ein Peer mit dem kleinsten grundlegenden Auslastungswert betreffend den Arbeitsstatus (z.B. Uploaden, Downloaden, Wiedergeben, Standby) ausgewählt werden, d.h. ohne den Verbindungstypkoeffizienten, den Spezifikationskoeffizienten oder den Transferergebnissekoeffizienten zu berücksichtigen.
Obwohl die Auswahl eines Peers mit der niedrigsten Auslastung durch einen dynamischen Peer DP erfolgt (S304), kann die Auswahl als Alternative durch den zentralen Server CS erfolgen. In einem solchen Fall muss die von dem zentralen Server CS zu dem dynamischen Peer DP gesendete Inhaltsliste nur die URI des Peers mit der niedrigsten Auslastung enthalten. Genauer gesagt wählt in dem oben beschriebenen Schritt S211 der zentrale Server CS einen Peer mit der niedrigsten Auslastung auf der Basis der Inhaltsverwaltungsdatenbank 26 und der Peer-Auslastungsverwaltungsdatenbank 28 aus und produziert eine Inhaltsliste, die die URI des Peer enthält. In einem solchen Fall wählt der dynamische Peer DP einen Peer, der durch den zentralen Server CS ausgewählt wurde. Anders ausgedrückt, wird ein Peer, der von dem zentralen Server CS auf der Basis der Auslastungsinformation ausgewählt wird, nochmals durch den dynamischen Peer DP ausgewählt. Wenn es zum Beispiel zwei Peers mit der niedrigsten Auslastung gibt, kann es der Fall sein, dass der zentrale Server CS die zwei Peers auswählt und der dynamische Peer DP dann einen der zwei Peers auswählt.
Als Alternative kann der zentrale Server CS dem dynamischen Peer DP eine Inhaltsliste senden, bei der Inhaltsinformationsdatensätze (''item''), die URI von Peers enthalten, in der Reihenfolge der Auslastung umgeordnet werden, statt dass der zentrale Server CS einen Peer mit der niedrigsten Auslastung auswählt. In einem solchen Fall kann der dynamische Peer DP den Peer mit der niedrigsten Auslastung durch Auswählen des ersten Peers in der Inhaltsliste automatisch auswählen. Als Alternative kann der zentrale Server CS die Inhaltsinformationsdatensätze (''item'') in der Reihenfolge der Auslastung umordnen und kann daraus 10 Inhaltsinformationsdatensätze (''item'') mit niedrigsten Auslastungswerten auswählen. Auch wenn es viele Peers gibt in denen eine angeforderte Inhaltseinzelheit gespeichert ist, ist es möglich, zu verhindern, dass die Datengröße der Inhaltsliste so groß wird, dass sie die Kommunikationsleistung stauen kann.
Obwohl eine Inhaltseinzelheit in Reaktion auf eine Anforderung von dem eine Anforderung stellenden dynamischen Peer bei der oben beschriebenen Ausführungsform von einem dynamischen Peer oder einem statischen Peer zu einem eine Anforderung stellenden dynamischen Peer gesendet wird, kann eine Inhaltseinzelheit in Reaktion auf eine Anweisung von dem zentralen Server usw. automatisch von dem Senderpeer (dynamisch oder statisch) zu dem eine Anforderung stellenden dynamischen Peer gesendet werden. Die Inhaltsinformation und die Auslastungsinformation können auch automatisch von dem zentralen Server zu dem dynamischen Peer gesendet werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung oben in einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, versteht sich, dass die Ausführungsform lediglich veranschaulicht, wie die Erfindung ausgeführt werden kann, und für Fachleute ist erkennbar, dass Abänderungen und Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne von dem Gedanken und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Das Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystem der vorliegenden Erfindung ist auf Inhaltsverteilungsdienste anwendbar, die das Internet benutzen.

Claims

Zentraler Server (CS), der an einer Vielzahl von dynamischen Peers (DP) und an einen oder mehreren statischen Peer(s) (SP) angeschlossen ist, wobei jeder Peer der Vielzahl der dynamischen Peers (DP) und der eine oder die mehreren statische(n) Peer(s) (SP) eine Vielzahl von Inhaltseinzelheiten speichern, umfassend: einen globalen Speicherungsabschnitt (21) zum Speichern einer Inhaltsinformation betreffend Besonderheiten und eine Position jeder Inhaltseinzelheit, die in jedem dynamischen Peer (DP) und in jedem statischen Peer (SP) gespeichert ist, und eine Auslastungsinformation betreffend eine Auslastung an den dynamischen Peers (DP); einen Inhaltsinformations-Registrierungsabschnitt (24) zum Registrieren der Inhaltsinformation, die von den dynamischen Peers (DP) und dem einen oder den mehreren statischen Peer(s) (SP) in dem globalen Speicherungsabschnitt (21) empfangen wird; einen Auslastungsinformations-Registrierungsabschnitt (24) zum Registrieren, in dem globalen Speicherungsabschnitt (21), der Auslastungsinformation der dynamischen Peers (DP) entsprechend einem Arbeitszustand, die von den dynamischen Peers (DP) empfangen wird; und einen Informations-Rückführungsabschnitt (24) zum Zurückführen, in Reaktion auf eine Anforderung von einem dynamischen Peer (DP), der Inhaltsinformation der dynamischen Peers (DP) oder der statischen Peers (SP) und der Auslastungsinformation der dynamischen Peers (DP), in denen die Inhaltseinzelheit gespeichert ist, die durch die Inhaltsinformation spezifiziert ist, an die dynamischen Peers (DP).
Zentraler Server (CS) nach Anspruch 1, wobei: die Inhaltsinformation einer Inhaltseinzelheit eine Metainformation betreffend Besonderheiten der Inhaltseinzelheit und eine Positionsinformation betreffend eine Position der Inhaltseinzelheit enthält; die Positionsinformation eine Identifikationsinformation betreffend eine Identifikation jedes Peers, in dem die Inhaltseinzelheit gespeichert ist, und eine Auslastungsinformation betreffend die Auslastung an dem Peer enthält.
Zentraler Server (CS) nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der Auslastungsinformations-Registrierungsabschnitt (24) die Auslastungsinformation eines dynamischen Peers (DP) auf der Grundlage des Arbeitszustandes des dynamischen Peers (DP) berechnet und die berechnete Auslastungsinformation in dem globalen Speicherungsabschnitt (21) registriert. 4 Zentraler Server (CS) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in Reaktion auf eine Anforderung von einem dynamischen Peer (DP) der Informations-Rückführungsabschnitt (24) eine Suche in dem globalen Speicherungsabschnitt (21) zum wiedergewinnen der Inhaltsinformation und der Auslastungsinformation durchführt, um eine Inhaltsliste, die die wiedergewonnene Inhaltsinformation und Auslastungsinformation enthält, zu erstellen und um die erstellte Inhaltsliste an den dynamischen Peer (DP) zu senden.
Statischer Peer (SP), der an einen zentralen Server (CS) angeschlossen ist, der an einer Vielzahl von dynamischen Peers (DP) angeschlossen ist, umfassend: einen Abschnitt zum Registrieren von Inhalts einzelheiten und einer Inhaltsinformation für die Inhaltseinzelheiten; einen lokalen Speicherungsabschnitt (31) zum Speichern der Inhaltseinzelheiten; einen Abschnitt (32) zum Registrieren einer Inhaltseinzelheit in dem lokalen Speicherungsabschnitt (31); einen Abschnitt (33) zum Senden der Inhaltsinformation der registrierten Inhaltseinzelheit an den zentralen Server (CS); einen Abschnitt (33) zum Senden eines Arbeitszustands des statischen Peers (SP) an den zentralen Server (CS); einen Abschnitt zum Empfangen einer Anforderung von einem dynamischen Peer (DP) im Hinblick auf eine Inhaltseinzelheit; und einen Abschnitt zum Senden der gewünschten Inhaltsinformation an den eine Anforderung stellenden dynamischen Peer (DP).
Dynamischer Peer (DP), der an einen zentralen Server (CS) angeschlossen ist, der an einen oder mehreren dynamischen Peer(s) (DP) und einen oder mehreren statischen Peer(s) (SP) angeschlossen ist, umfassend: einen lokalen Speicherungsabschnitt (42) zum Speichern einer Vielzahl von Inhaltseinzelheiten; einen Abschnitt (44) zum Anfordern und zum Empfangen, von dem zentralen Server (CS), einer Inhaltsinformation betreffend Besonderheiten und eine Position jeder Inhaltseinzelheit, die in jedem dynamischen Peer (DP) und in jedem statischen Peer (SP) gespeichert ist, und einer Auslastungsinformation betreffend eine Auslastung an den dynamischen Peer (DP); einen Abschnitt (44) zum Auswählen eines oder mehrerer Senderpeers, der bzw. die der eine oder die mehreren dynamische(n) Peer(s) (DP) oder der eine oder die mehreren statische(n) Peer(s) (SP) ist bzw. sind, in dem bzw. in denen eine gewünschte Inhaltseinzelheit gespeichert ist, auf der Grundlage der empfangenen Inhaltsinformation und des Weiteren zum Auswählen eines Senderpeers, aus dem einen bzw. den mehreren ausgewählten Senderpeers auf der Grundlage der empfangenen Auslastungsinformation; einen Abschnitt (41) zum Downloaden der gewünschten Inhaltseinzelheit von dem ausgewählten Senderpeer; einen Abschnitt zum Registrieren der downgeloadeten Inhaltseinzelheit in dem lokalen Speicherabschnitt (42); einen Abschnitt (44) zum Senden der Inhaltsinformation der registrierten Inhaltseinzelheit an den zentralen Server (CS); einen Abschnitt (44) zum Senden eines Arbeitszustands des dynamischen Peers (DP) an den zentralen Server (CS); und einen Abschnitt zum Uploaden einer gewünschten Inhaltseinzelheit an andere dynamische Peers (DP).
Dynamischer Peer (DP) nach Anspruch 6, wobei: die Inhaltsinformation einer Inhaltseinzelheit eine Metainformation betreffend Besonderheiten der Inhaltseinzelheit und eine Positionsinformation betreffend eine Position der Inhaltseinzelheit enthält; die Positionsinformation eine Identifikationsinformation betreffend eine Identifikation jedes Peers, in dem die Inhaltseinzelheit gespeichert ist, und eine Auslastungsinformation betreffend die Auslastung an dem Peer enthält.
Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystem, das einen zentralen Server (CS) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mehrere dynamische Peers (DP) nach Anspruch 6 oder 7 und mehrere statische Peers (SP) nach Anspruch 5 aufweist, wobei der zentrale Server (CS), die dynamischen Peers (DP) und die statischen Peers (SP) alle aneinander angeschlossen sind.
Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystem nach Anspruch 8, wobei: die Inhaltsinformation einer Inhaltseinzelheit eine Metainformation betreffend Besonderheiten der Inhaltseinzelheit und eine Positionsinformation betreffend die Position der Inhaltseinzelheit enthält; die Positionsinformation eine Identifikationsinformation betreffend eine Identifikation jedes Peers, in dem die Inhaltseinzelheit gespeichert ist, und eine Auslastungsinformation betreffend die Auslastung an dem Peers enthält.
Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystem nach Anspruch 8 oder 9, wobei: der Auslastungsinformations-Registrierungsabschnitt (24) die Auslastungsinformation eines dynamischen Peers (DP) auf der Grundlage des Arbeitszustandes des dynamischen Peers (DP) berechnet und die berechnete Auslastungsinformation in dem globalen Speicherungsabschnitt (21) registriert.
Peer-to-Peer-Inhaltsverteilungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei in Reaktion auf eine Anforderung von einem dynamischen Peer (DP) der Informations-Rückführungsabschnitt (24) eine Suche in dem globalen Speicherungsabschnitt (21) zum Wiedergewinnen der Inhaltsinformation und der Auslastungsinformation durchführt, um eine Inhaltsliste, die die wiedergewonnene Inhaltsinformation und Auslastungsinformation enthält, zu erstellen und um die erstellte Inhaltsliste an den dynamischen Peer (DP) zu senden.
Verfahren zum Downloaden einer Inhaltseinzelheit mit einem dynamischen Peer (DP), der an einen zentralen Server (CS) angeschlossen ist, der an einen oder mehreren dynamischen Peer(s) (DP) und einen oder mehreren statischen Peer(s) (SP) angeschlossen ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Empfangen, von den zentralen Server (CS), einer Inhaltsinformation betreffend Besonderheiten und eine Position jeder Inhaltseinzelheit, die in jedem dynamischen Peer (DP) und in jedem statischen Peer (SP) gespeichert ist, und einer Auslastungsinformation betreffend eine Auslastung an den dynamischen Peers (DP); Auswählen eines oder mehrerer Senderpeers, der bzw. die der eine oder die mehreren dynamische(n) Peer(s) (DP) oder der eine oder die mehreren statische(n) Peer(s) (SP) ist bzw. sind, in dem bzw. in denen eine gewünschte Inhaltseinzelheit gespeichert ist, auf der Grundlage der empfangenen Inhaltsinformation und des Weiteren Auswählen eines Senderpeers, aus dem einen bzw. den mehreren ausgewählten Senderpeer(s), auf der Grundlage der empfangenen Auslastungsinformation; Downloaden der gewünschten Inhaltseinzelheit von dem ausgewählten Peer; Registrieren der downgeloadeten Inhaltseinzelheit in dem dynamischen Peer (DP); Senden der Inhaltsinformation der registrierten Inhaltseinzelheit an den zentralen Servern (CS); Senden eines Arbeitszustands des dynamischen Peers (DP) an den zentralen Server (CS); und Uploaden einer gewünschten Inhaltseinzelheit an andere dynamische Peers (DP).
Computerprogrammprodukt zur Verwendung in einem dynamischen Peer (DP), der an einen zentralen Server (CS) angeschlossen ist, der an einen oder mehreren dynamischen Peer(s) (DP) angeschlossen ist, wobei das Computerprogramm den dynamischen Peer (DP) instruiert, alle Schritte des Verfahrens nach Anspruch 12 durchzuführen, wenn es in dem Prozessor des dynamischen Peers verarbeitet wird.