CN101189606B - 内容定时的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明披露了用于分发内容文件到客户机的方法和相关设备，其中在内容服务器中接收来自客户端的内容文件请求；确定该内容文件在缓存服务器中有效的将来的时段；以及从服务器返回给客户端包含时段有效性信息的改写的统一资源定位器或指向包含时段有效性信息的文件的链接，该客户端在确定的将来的时段使用该信息获得该内容文件。

Description

内容定时的方法和系统
技术领域
本发明涉及数据通信领域，尤其涉及有效率地分发内容文件的方法和系统。本发明特别涉及请求、存储和从移动内容提供商分发大的和特大的内容文件到内容文件客户设备的方法和系统，该客户设备如带浏览器的笔记本、个人数字助理或移动电话。
背景技术
多媒体数字信息文件，例如音频、视频、电影等等，比通过因特网下载的大部分其他类型的文件要大。经常地，客户机发送一个请求到内容提供商网站，但由于网络的拥塞、太多当前流量、优先级和容量限制，大的文件不能立刻得到。
在前面提议的和使用的用于分发内容到客户机的方法和系统为内容分发网络，其包括内容代理和边缘服务器。其中，边缘服务器是位于战略地理位置的缓存服务器的一种形式。内容分发网络可以在缓存服务器中缓存内容，缓存服务器在上述网络中被认为是边缘服务器，因为其位于网络边缘附近的战略地理位置，当网络拥塞和网络中断时，内容可以对客户机有效。
Akamai网络公司介绍了不同的技术。白皮书(题名为Internet Bottlenecks：the Case for Edge Delivery Services)和2003年4月3日网络工作组的因特网草案(Barbir等人的题名为Known CN Request-Routing Mechanisms)都被引用参考。
内容分发网络在被参考引用的2002年11月7日公开的美国专利公开文件2002016882、2003年4月3日公开的美国专利公开文件20030065762、2003年1月2日公开的美国专利公开文件20030002484和Leighton等人的美国专利6108703中都有描述。这些引用的公开和专利披露了使用迁移工具和改写URL到最有可能包含被请求的内容的边缘服务器的改写工具，来标记用于从内容分发网络分发内容的方法。
现有的内容分发网络基于过去的信息，即历史信息来分发内容。通过从内容分发网络获得内容有效性信息，内容提供商可以重定向内容统一资源定位器(Uniform Resource Locator，URL)到距离发出请求的客户端较近的边缘服务器，从而可以加速客户端下载内容文件的速度。因为内容在任何一个边缘服务器上当前都不可用，所以内容提供商可能不能重定向内容URL到距离发出请求的客户端较近的边缘服务器。因为种种原因在一些情况下，用户愿意容忍分发像多媒体文件这样大的内容文件的延迟，例如，用户不需要马上使用这个文件，或者从个人数字助理或带web功能的移动电话请求该文件并且由于时间限制希望在将来的某个时刻获得文件，再或者由于发出请求的设备的容量限制而不能够使用文件。
在下载服务模型中，例如，内容请求并不一定意味着需要马上获得内容。因此，即使一块内容当前在边缘服务器上不可用，如果内容分发网络可以在将来的某个时刻分发内容到边缘服务器，那么内容提供商可通过重定向请求到边缘服务器的请求来满足用户的需求。
虽然当前的内容分发网络改进了内容文件到客户机的分发，但是由于内容文件变得越来越大，以及使用因特网请求和获取多媒体文件变得越来越流行，所以需要进一步改进内容分发系统和方法以提供满意的分发速率。
发明内容
致力于上述需求，本发明提出了分发内容文件到客户机的方法，该方法包括接收来自客户端的对内容文件的请求；确定该内容文件将在缓存服务器中有效的将来的时段；以及分发关于内容有效性的基于时间的信息。
另一方面，本发明包括分发内容文件到客户机的系统，该系统包括内容服务器和至少一个缓存服务器，该系统用于：(a)接收来自客户端的对内容文件的请求；(b)确定该内容文件将在内容服务器或缓存服务器中有效的分发的将来的时段；以及(c)返回包含时段有效性信息的基于时间的信息。
例如，基于时间的信息可包括URL，该URL可按照现有技术中已知的方法被改写，如被内容代理改写。该代理从内容分发网络中的缓存服务器接收关于流量、特定文件有效性和不同的位置的信息，然后返回改写后的URL给接收客户端请求的内容服务器。改写的URL包括时段信息或者指向包含时段有效性信息的文件的链接，更优选的，也包括指向关于在时段内内容将在其上有效的内容服务器或缓存服务器的信息的指针。时间信息也可以包括CGI脚本或activeX程序用于代替改写的URL。
本发明能够扩展到缓存服务器的请求路由能力，该缓存服务器可以在将来的时段保持内容。例如，Akamai的请求路由技术是用“Akamai-ed”URL(例如http://local_cache_server/contentURL)替换原URL(例如http://contentURL)，该“ Akamai-ed”URL重定向到内容分发网络中的本地缓存服务器。根据本发明的一个方面，“Akamai-ed”URL是在将来的时段内有效的链接。
客户机可为一般用途的电脑或特殊用途的电脑，例如台式机、笔记本、个人数字助理、带web功能的手机或者其他带因特网协议的机器，其上面运行基于Mosaic的网络浏览器，例如Internet Explorer或Netscape。客户端通常有插件，插件是本领域的一个术语，其为执行单独的功能的附加程序。
通过使用URL或者其他类似的机制，客户机可以打开网页并请求传输或者下载内容文件。网页和内容文件最初存储在运行着网站的内容服务器中，但是也可以被存储在内容分发网络中不同的可与内容服务器进行通信的边缘服务器中，该内容分发网络包括代理。基于客户机请求中的位置和延迟容限，内容服务器可以提供包含对应内容的有效性时段的重定向的URL。例如，延迟容限可以为“不晚于下午6点”或“最大努力”。
在常规的内容分发网络中，内容文件存储在内容服务器中，内容文件的拷贝有时分发到一个或多个边缘服务器。其中，当接收到内容文件的请求时，服务器或者分发内容文件给客户端或者通过发送给客户端改写的URL把请求重定向到具有所请求的内容文件的拷贝的边缘服务器。根据本发明的一个方面，改写的URL包括时间有效性信息或者指向包含时段有效性信息的文件的链接。
内容服务器和/或内容分发网络确定将来的有效性信息。在一个实施例中，内容服务器通过代理与内容分发网络通信。
来自客户端的对文件的请求可以包括延迟容限信息，该延迟容限信息可以在客户端层面通过多种方法生成，例如，在网络浏览器中指示标准参数选择，或者客户端在内容服务器网站指定期望分发的时间或者期望分发的时段。
返回给客户端的改写的URL可以包括用于指示时段有效性信息的特殊字符串，或者URL本身是指向包含重定向URL和时段有效性信息的文件的链接。例如，该文件包含有包含时段信息的XML标签，使得XML解析器能够读取XML标签并在适当的时段激活或者禁止URL。
改写的URL也可以链接到内容服务器或缓存服务器中的程序，该程序可以在某个时间或时段内传输，即推或流，所请求的内容文件。
如提到地，可做为另一替代方案地，客户端可以有用于处理改写的URL和在有效的时段内请求内容文件的传输的插件或者其他程序。
典型地，内容分发网络包括与内容服务器通信的至少一个边缘服务器和代理，内容分发网络可以调度分发内容文件到边缘服务器中和通过代理返回带有有效时段信息对应的URL给内容服务器。
附图说明
图1为本发明系统的一个实施例的示意图；
图2为本发明实施例的一个流程图。
具体实施方式
图1描述了依据本发明原理的内容分发网络。该网络包括用于运行浏览器21的客户端。浏览器21通过发送URL28到内容提供商22(本例中为Movies-Inc.Com)来请求内容文件，例如题为“Matrix Reloaded”的电影。Movies-Inc.Com内容提供商22站点与内容分发网络有商业关系，以加速相对较大的电影文件到用户(如客户端21)的分发。Movies-Inc.Com内容提供商22发送信息请求34到内容分发网络代理25。内容分发网络代理25管理至少一个缓存服务器，在图中由缓存服务器23和缓存服务器24示意，并且更优地，其管理一组缓存服务器。代理25分别发送有效性查询31和有效性查询36到缓存服务器23和缓存服务器24，用于查明它们当前是否存储有被请求的电影文件。各种电影文件有时通过代理25从内容提供商22被传送到缓存服务器23和缓存服务器24。
代理25向Movies-Inc.Com内容提供商22提供内容当前有效性信息和/或内容将来有效性信息。其中，内容文件URL被预先考虑(Akamai-ed)用于重定向到缓存服务器。此外，还添加了关于什么时候内容文件将在相应的缓存服务器有效的时段的信息。当从客户端21接收到内容请求后，Movies-Inc.Com内容提供商22也可以动态请求代理25分发内容文件到距离客户端近的地点。基于网络链路和缓存服务器的容量，内容分发网络可以定制内容分发调度表，并且内容文件有效性可以通过代理25反馈到Movies-Inc.Com内容提供商22。
如果缓存服务器23确定缓存服务器24更靠近客户端并且内容文件在满足客户端的时段内有效，那么定向到缓存服务器23的预定的URL可以被重定向到缓存服务器24。
改写后的URL可以包括如下格式中的一些格式的时间信息：(a)XML标签；(b)缓存服务器的参数；或(c)客户端动态程序。下面举三个实例分别进行描述。
实例1：XML标签
在这种情况下，根据时间标签来激活URL链接，例如：
<Content timing>
<Period start＝18:00，9/10/03，end＝19:00>
<a href＝＝http://locationl/contentURL>contentURL</a>
</Period>
<Period start＝19:00，9/10/03，end＝20:00>
<a href＝http://location2/contentURL>contentURL</a>
</Period>
</Content timing>
XML解析器可以解释这些标签并且能够在不同的时段内激活/禁止链接。XML解析器可将例如不同的颜色或阴影用于禁止的链接，以及当鼠标位于链接上时显示有效时段。
实例2：服务器程序参数
在这个实例中，URL链接以URL和时段作为参数指向原服务器或本地服务器中的CGI或其他类型的服务器程序。例如：
http://contentTiming.cgi？URL＝contentURL？period_start＝1800？period_end＝1900)。如果当前时间不在给定的时段内，CGI程序除了返回当前页面而不做任何操作。否则，打开返回的URL(如：http://local_cache_server/contentURL)，用于完成内容下载。
与XML的实例类似，该实例需要浏览器能识别URL参数字段中的特殊字符串。当当前时间不在范围内时，浏览器可以禁止URL。
实例3：客户端插件
本方法中，URL链接指向具有特定扩展名的文件，例如：.tim(http://contentURL.tim)。在“contentURL.tim”文件中，原始的和本地的URL与时间信息是可用的、插件程序可读的格式。这个解决方案最灵活。插件程序可以后台运行，从而不需要任何交互在将来某个时刻获得内容。
内容定时(content timing)为扩展现有内容分发网络的有用的工具，用于下载服务。在下载服务模型中，内容消费者和内容请求者的位置和设备可以不同，其相对于传统服务器/客户端模型被称为三元模型。
只要URL链接可以被客户端识别，那么前面提到的三个例子就可以用于服务器/客户端模型和三元模型。
内容有效性的进一步信息依赖于内容分发网络中的内容分发调度器。使调度内容在缓存服务器处有效是与指示内容的时间有效性的当前方法独立的问题。
图2描述了根据本发明的原理，由图1中的内容分发网络执行的用于调度内容分发的步骤的流程图。该方法开始于图2的步骤100，其中，接收到来自使用图1中所示浏览器21的客户端的内容请求；在步骤120，在请求路由功能实体(RRFE)进行检查，该检查基于客户端的位置检查内容在距离客户端最近的缓存服务器(例如缓存服务器23)当前是否有效；如果有效，则在图2的步骤130中，预定的重定向到图1所示的缓存服务器23的URL被RRFE返回给客户端；如果在步骤120检查中，内容在缓存服务器23中无效，则在图2的步骤140中RRFE执行检查来确定所请求的内容文件是否被调度从而在另一个距离客户端近的缓存服务器有效，例如图1中的缓存服务器24；如果是，则在图2的步骤150中，预定的具有将来的有效性[T1，T2]的重定向到图1的缓存服务器24的URL被RRFE返回。当客户端接收到预定的URL时，其在内容有效时向适当的缓存服务器请求内容文件。
如果在靠近客户端的任何一个缓存服务器上内容文件不是立刻有效并且没有调度的有效性，则在图2步骤160中，内容服务器22通过代理25与内容分发网络(CDN)协商以确定开始时间、结束时间和内容文件将要有效的缓存服务器，在步骤170中，返回带有时段信息的重定向到缓存服务器的URL。客户端将会处理该URL并等到时段时向适当的缓存服务器请求文件。
虽然结合最优实施例对本发明进行了描述，但是本领域普通技术人员在不违背本发明的精神和范围的情况下可做出多种变形和修改，并且本发明不应该理解为仅仅局限在上述方法和结构的细节上，其他变形和修改也应该理解为属于本发明的保护范围。

Claims (27)

1.一种分发内容文件到客户端的方法，包括，
接收来自客户端的对内容文件的请求(100)，所述请求包括客户端延迟容限信息；
确定所述所请求的内容文件将在缓存服务器中有效的将来的时段(160)；
将关于当所述所请求的内容文件将有效时的所述的将来的时段的基于时间的信息发送给所述客户端(170)。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述基于时间的信息被按照预定格式发送给所述客户端，所述预定格式包括下列的一种：(a)统一资源定位器；(b)公用网关脚本；和(c)activeX程序。
3.如权利要求2所述的方法，进一步包括，标识关于在所述时段内，所述内容将在其上有效的所述缓存服务器的信息(120、140)，由所述统一资源定位器执行所述标识。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述客户端处理所述基于时间的信息，以及在有效的时段内从所述缓存服务器请求所述内容文件。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：将所述内容文件存储在主机服务器中；所述主机服务器响应于所接收的对内容文件的请求进一步执行下列步骤中的一个：
(a)发送所述内容文件给所述客户端；
(b)重定向所述客户端到具有所请求的内容文件的拷贝的缓存服务器；以及
(c)生成并发送统一资源定位器给发送请求的所述客户端，其中，所述统一资源定位器包括下列中的至少一种(a)清楚的时段有效性信息；以及(b)指向包括时段有效性信息的文件的链接。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包含，
将所述内容文件存储在内容服务器中，其中，所述内容服务器接收对所述内容文件的请求；以及
所述内容服务器标识所请求的内容文件将有效的缓存服务器和所述内容文件将在所标识的缓存服务器上有效的时间段。
7.如权利要求2所述的方法，其中，所述内容文件的请求由内容服务器接收并转发到所述缓存服务器或其他内容服务器。
8.如权利要求2所述的方法，其中，所述缓存服务器执行所述确定步骤，所述缓存服务器响应于所确定的有效性的将来的时段生成所述统一资源定位器。
9.如权利要求2所述的方法，进一步包含：
将内容服务器接收的所述内容文件的请求转发到内容分发网络代理，其中，所述内容分发网络代理执行所述确定步骤；以及
由所述内容分发网络代理或所述内容服务器生成该统一资源定位器用于发送给所述客户端。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述客户端延迟容限信息包括期望分发时间信息或期望分发时段信息。
11.如权利要求2所述的方法，其中，所述客户端延迟容限信息包括期望分发时间信息或期望分发时段信息；所述内容服务器生成并返回给所述客户端所述统一资源定位器，其包括时间和指向在所述期望分发时间内具有所请求的内容文件的服务器的指针。
12.如权利要求1所述的方法，其中，来自所述客户端的所接收的请求包括所述内容文件一有效就进行分发的请求；所述内容服务器确定所述内容文件将有效的时间和指向在内容有效性的时间内具有所请求的内容文件的服务器。
13.如权利要求2所述的方法，其中，所述统一资源定位器包括到具有时段有效性信息以及也具有所述时段有效性信息的XML标签的文件的链接，使得XML解析器可以读取所述XML标签并在适当的时段激活或禁止所述链接。
14.如权利要求2所述的方法，其中，所述统一资源定位器包括到内容服务器或缓存服务器的链接，所述链接清楚地包含所述内容的有效性的时段信息。
15.如权利要求2所述的方法，进一步包括，编程所述客户端以处理在所述统一资源定位器中的基于时间的信息并且在有效的时段内请求传送所述内容文件。
16.如权利要求2所述的方法，进一步包括，编程所述客户端以处理在所述统一资源定位器中的基于时间的信息和缓存服务器信息，从而在所述有效的时段内请求传送所述内容文件。
17.如权利要求2所述的方法，其中，所请求的内容文件在内容服务器中有效并可以被分发到内容分发网络中的至少一个缓存服务器；所述内容分发网络调度在该内容分发网络中分发内容文件到缓存服务器，并且返回所述统一资源定位器给所述内容服务器，该内容服务器重定向所述统一资源定位器到所述客户端。
18.如权利要求2所述的方法，进一步包括，当所请求的内容文件在内容服务器中有效时将所请求的内容文件分发到内容分发网络中至少一个缓存服务器；所述内容分发网络当所请求的内容文件在缓存服务器中有效时调度在该内容分发网络中分发内容文件到缓存服务器；其中如果当所述内容文件被请求时，所述所请求的内容文件在距离所述客户端近的内容分发网络中的缓存服务器中无效，那么所述内容分发网络调度在所确定的将来的时段分发所述内容文件到所述缓存服务器，并且返回给所述内容服务器具有所述所确定的时段信息和所述缓存服务器标识符的统一资源定位器。
19.一种分发内容文件到客户端的系统，包括：
内容分发网络，具有内容服务器(22)、至少一个缓存服务器(23、24)以及内容分发网络代理(25)，
其中，内容分发网络代理(25)连接在所述内容服务器(22)和所述至少一个缓存服务器(23、24)之间，并且将关于所请求的内容文件在所述至少一个缓存服务器上的有效性的信息提供给所述内容服务器，
所述内容服务器(22)包括用于接收来自所述客户端的对内容文件的请求的装置；
所述内容分发网络代理(25)包括用于确定所述内容文件将在所述至少一个缓存服务器中有效以供分发的将来时段的装置、以及用于将所述将来时段提供给所述内容服务器(22)的装置；以及
所述内容服务器(22)包括用于将关于当所述所请求的内容文件将有效时的所述将来时段的基于时间的信息发送给所述客户端的装置。
20.如权利要求19所述的分发内容文件的系统，其中，所述基于时间的信息被按照预定格式发送给所述客户端，所述预定格式包含下列的一种：(a)统一资源定位器；(b)公用网关脚本；和(c)activeX程序。
21.如权利要求19所述的分发内容文件的系统，其中，所述内容分发网络代理(25)还包括用于安排所请求的内容文件的将来的有效性的装置。
22.如权利要求19所述的分发内容文件的系统，其中，所述所接收的请求包括客户端延迟容限信息。
23.如权利要求19所述的分发内容文件的系统，其中，所述所接收的请求包括由所述客户端输入的期望时间或期望分发时段信息。
24.一种分发内容文件到客户端的方法，包括，
接收来自客户端的对内容文件的请求(100)，所述请求包括由所述客户端输入的期望分发时间或期望分发时段信息；
确定所述所请求的内容文件将在缓存服务器中有效的将来时段(160)；以及
将关于当所述所请求的内容文件将有效时的所述将来时段的基于时间的信息发送给所述客户端(170)。
25.如权利要求24所述的方法，其中，所述基于时间的信息被按照预定格式发送给所述客户端，所述预定格式包含下列的一种：(a)统一资源定位器；(b)公用网关脚本；和(c)activeX程序。
26.如权利要求24所述的方法，进一步包含：
将所述内容文件存储在主机服务器中；所述主机服务器响应于所接收的对内容文件的请求进一步执行下列步骤中的一个：
(a)分发所述内容文件给所述客户端；
(b)重定向所述客户端到具有所请求的内容文件的拷贝的缓存服务器；以及
(c)生成并发送统一资源定位器给发送请求的所述客户端，其中，所述统一资源定位器包括：(a)清楚的时段有效性信息；或(b)指向包含时段有效性信息的文件的链接。
27.如权利要求24所述的方法，进一步包含：
将所述内容文件存储在内容服务器中，其中，所述内容服务器接收对所述内容文件的请求；以及
所述内容服务器标识所请求的内容文件将有效的缓存服务器和所述内容文件将在所标识的缓存服务器上有效的时段。
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