CN101502073B - 在分布式网络中散发信息的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于从公共内容服务器向中心私有服务器和多个客户终端散发多媒体内容的通信网络，所述多个客户终端通过通信子网络在逻辑上连接到所述私有服务器并互相连接，其特征在于，所述子网络是分布式的，具有分级结构，是基于在服务器和客户终端级上的负载来动态构建的。本发明还涉及一种在分级通信网络中在客户终端与中心服务器之间、或在客户终端与另一客户/服务器终端之间进行关联的方法，所述分级通信网络至少包括中心服务器和多个客户终端。最后，本发明还涉及一种通信终端。

Description

在分布式网络中散发信息的方法
技术领域
本发明涉及信息和通信技术领域。
更具体地，本发明涉及在分布式网络中散发数据的方法。
背景技术
在现有技术中，已知信息散发技术(广播)。在传统上，采用以下方式之一来实现规则地(几乎实时地)执行的散发：通过广播(或其多播变型)或通过单播。
广播方法在于，针对“收听”信息的所有客户终端仅将信息传送一次。这种技术在服务器侧是非常高效的。然而，该技术呈现两个重要缺点：
·必须具有适配的网络基础设施，
·在必须同时散发多个数据流的情况下，该技术在带宽方面效率非常低的。
多播技术是广播机制的一种变型，在多播技术中，收听特定数据流的人向网络基础设施和服务器注册。由于该注册过程，网络能够避免在网络中没有“收听者”终端对特定数据流感兴趣的部分中散发该数据流。这种机制能够节约接入网络中的带宽，所述接入网络是在最终用户与核心网络部分之间的网络的部分。这样的方法的缺点如下：
·这些方法基于下层处理多播的能力，这在当前网络中并未得到很好的采用，
·这些方法不能实现核心网络部分中的带宽的减小。
单播技术在于从服务器向每个收听者终端独立地传送信息。这种技术可以用于“推”模式(由服务器将数据流推送至最终用户)、与广播方法类似的方式、或“拉(pull)”模式(用户终端从服务器提取数据流)。目前广泛采用“拉”的变型，尤其是经由web协议和web服务器。单播技术的主要缺点是，该技术对服务器资源而言不经济。此外，很难将该技术扩展到由类似设备组成的大网络。
现有技术中已知RSS(真正简单聚合)或Atom(原子)技术，所述RSS或Atom技术是拉模式下的单播技术。在这两种技术的范围内，终端规则地询问服务器，并对用户创建已经将数据发送至终端的错觉。其问题在于网络的带宽方面的过载。
目前，可以将数据传送至DECT(数字增强型无绳通信)终端。其目的是使用若干用户之间所共享的资源。其核心问题在于，如何在不使网络过载的前提下分发数据。
通过美国专利No.7047315(思科技术)，现有技术已知一种经由一个或更多个负载共享路由器将数据路由至所选择的服务器的方法，在网络中的多个服务器中，所选择的服务器具有共享的负载。
通过美国专利申请No.US 2003/217172(英特尔)，现有技术还已知一种在变化速度的环境中传送共享的负载的方法。
发明内容
在本发明的环境中，最终用户客户终端设备的不同项目在其自身之间进行通信，以动态地创建一种实现数据的向下循环(downwardcirculation)(从主服务器向所有用户)的分级设备网络。
本发明与现有技术US 7 047 315和US 2003/217172的解决方案的不同之处在于：
-本发明涉及“设备的最终用户项目”，而不是专用服务器，
-动态地创建、拆解以及修复本发明环境中的网络，
-仅将本发明环境中的数据散发至对该数据感兴趣的节点：只有对特定数据流感兴趣的节点参考与该流相关的分级结构中。
本发明旨在通过提出一种在大规模网络中几乎实时的数据散发机制来克服现有技术的缺点。应理解，将数据流从内容服务器定向至客户终端(PC或其他类型的网络设备)。本发明的目的之一是便于数据散发。
为此目的，本发明在其最普遍接受的意义上，涉及一种通信终端(T1)，适于在网络中连接到其他通信终端(T2，T3)和服务器，并适于接收和发送数据流，其特征在于，所述通信终端(T1)包括：用于建立与其他通信终端或与服务器的“父亲/孩子(parent/child)”类型的分级链接的装置，这些分级链接是基于所述终端(T1)的负载、与所述终端(T1)直接或间接连接的终端(T2，T3)的负载、以及基于所述服务器的负载而动态地建立的。
优选地，所述通信终端包括：用于在分级链接的环境中建立数据流树结构的装置。
本发明还涉及一种在分级通信网络中在客户终端与中心服务器之间、或在客户终端与另一客户/服务器终端之间进行关联的方法，所述分级通信网络至少包括中心服务器和多个客户终端，在所述网络中，所述客户终端中的一些也是服务器和“父亲”而其他是“孩子”，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a)从希望接收给定流的客户终端请求与所述中心服务器相关联的步骤，
b)中心服务器在以下两个选项中进行选择的步骤：
i)向提出关联请求的所述客户终端提供对中心服务器上所述流的访问(然后终止关联)，或
ii)将关联请求重定向至其订阅流的孩子之一；
c)在b)ii)的情况下，由客户/服务器终端在以下两个选项中进行的另一选择步骤：
i)向提出关联请求的所述客户终端提供对客户/服务器终端上的所述流的访问(然后终止关联)，或
ii)将关联请求重定向至其订阅流的孩子之一，
所述方法的特征还在于，重复步骤c)直到关联终止。
优选地，在步骤b)ii)中，随机选择要将关联请求重定向至的客户/服务器孩子终端。
有利地，在步骤c)ii)中，随机选择要将关联请求重定向至的客户/服务器孩子终端。
最后，本发明还涉及一种用于从公共内容服务器向中心私有服务器和多个客户终端散发多媒体内容的通信网络，所述多个客户终端通过通信子网络在逻辑上连接到所述私有服务器并互相连接，其特征在于，所述子网络是分布式的，具有分级结构，是基于在服务器和客户终端级上的负载来动态构建的。
优选地，以“推”模式来散发多媒体内容。
根据实施例，所述多媒体内容由多个数据流组成，构建数据流树结构以建立所述子网络分级结构。
在所述网络分级结构的环境中，一些客户终端是“父亲”而其他是“孩子”。这里，在其经典计算意义上使用这些概念。
在实施例中，客户终端是PC类型的计算机。
在另一实施例中，客户终端是网络终端，例如可以是DECT可兼容的电话终端。
有利地，在客户终端出现故障的情况下，故障终端的孩子能够重新连接至所述私有中心服务器或重新连接至故障终端的父亲。
附图说明
根据以下参考附图对作为示例而提供的本发明实施例的描述，将更好地理解本发明，附图中：
图1示出了根据本发明的单流分布式网络体系结构；
图2示出了对给定流的服务器的关联过程；
图3a和3b示出了在孩子服务器干预或不干预的情况下的关联过程的示例；以及
图4示出了根据本发明的双流分布式网络体系结构。
具体实施方式
如在对等(peer-to-peer)体系结构中一样使用所采用的终端。分级网络是由对等体(peer)构成的，所述对等体是相同数据流的订户。
图1示出了根据本发明的单流分布式网络体系结构。建立具有父亲和孩子的树结构。不再有等待队列的概念。优选地，使用“推”模式并建立“每流体系结构”(例如天气、新闻、股市价格等)：每个数据流构成其树结构。这种网络由该流的所有订户(父亲和孩子)组成。
在将数据重新分发至对该特定数据流感兴趣的客户终端(例如图1中表示为t1、t2和t3的客户终端)的整个网络之前，通过私有代理服务器从公共服务器提取数据。
在分级网络中，可以采用推模式或拉模式来散发数据。
在这两种模式下，代理服务器将数据散发至其直接孩子，所述直接孩子将该数据散发至它们的孩子(如果有的话)。这种递归机制能够将数据散发至所有网络节点。
基于流来动态地构建树结构。希望订阅特定流的每个最终用户设备联系该流的中心私有服务器。然后，将该最终用户设备直接附接到该服务器或重定向至中心服务器的孩子之一。孩子能够将输入的连接重定向至它们自己的孩子之一，从而创建树结构。
基于服务器及其客户终端处的负载来动态地构建分级网络。
可以将负载定义为所连接的孩子的数目。例如，如果将负载定义为限制在5个连接，则连接到私有服务器或给定客户终端的前5个孩子能够接受其关联请求。接下来的孩子将被其父亲(私有服务器或客户端)重定向至后者的孩子。
在更精细的方式下，负载可以是以下两项的函数：孩子的数目以及要散发的数据量。
例如，对于50ko的数据量，服务器/客户端可以将孩子连接的数目限制为10，对于100ko的量，将该数目限制为5。
一般地，这种对最大负载的定义以在服务器及其客户端之间可以不同。例如，服务器可以接受100个孩子，而客户端仅可以接受20个。
图2示出了对给定流的服务器的关联过程。希望接收流的客户终端项中心私有服务器提出关联请求(图2上的DA)。后者有两种选择：
·准许其访问中心私有服务器(图2上的响应R1)上的所述流，并且终止关联，或
·将关联请求重定向至订阅流的孩子之一(图2上的响应R2)，该孩子服务器是随机选择的。在图2上使用DA’来标记这个新的关联请求。
然后，孩子服务器有两种选择：
·准许其访问所述流(图2上的响应R’1)，并且终止关联，或
·将关联请求重定向至订阅流的孩子之一(图2上的响应R’2)，该孩子服务器是随机选择的。在图2上使用DA”来标记这个新的关联请求。
·重复该过程直到有服务器接受准许访问所述流。
图3a和3b示出了在孩子服务器干预(图3a)和不干预(图3b)的情况下的关联过程的示例。
在图3a中，客户终端请求访问来自中心私有服务器的流(关联请求DA)。后者不过载并且准许访问该流(响应R1)。
在图3b中，客户终端请求访问来自中心私有服务器的流(关联请求DA)。后者将该请求重定向至其孩子之一(响应R2)并且在请求流的客户终端与孩子服务器之间建立关联(关联请求DA’和响应R’1)。
图4示出了根据本发明的具有两个流的分布式网络体系结构。以实线表示流A，以虚线表示流B。注意，孩子服务器(图4上标记s为t1)接收两个流。
在特定终端出现故障的情况下，故障终端的孩子能够重新连接至中心服务器或重新连接至故障终端的父亲。
此外，该系统是健壮的：在链接断开的情况下有“选择新首领”的功能。
这种选择新首领的机制保证了当客户端从树结构消失时，连接的孩子的体系结构不消失。认识到父亲不存在的第一个孩子联系私有服务器，以获得新的潜在父亲的坐标，从而将新首领通知给相邻的孩子。
可以将实现为软件的、根据本发明的机制载入到现有的终端上，而无需修改硬件。
根据本发明的通信网络具有许多优点：
·中心服务器上的平均负载维持在低水平，
·尤其在多个流的情况下，对网络的带宽进行高效管理，以及
·通过数据“推”机制，数据流几乎是实时的。
在上文中通过示例描述了本发明。应理解，本领域技术人员能够在不脱离本专利的范围的前提下产生本发明的变型。

Claims (14)

1.一种通信终端(T1)，适于在网络中连接到其他通信终端(T2，T3)和服务器，并适于接收和发送数据流，其特征在于，所述通信终端(T1)包括：用于建立与所述其他通信终端(T2，T3)或与所述服务器的“父亲/孩子”类型的分级链接的装置，这些分级链接是基于所述通信终端(T1)的负载、与所述通信终端(T1)直接或间接连接的所述其他通信终端(T2，T3)的负载、以及基于所述服务器的负载而动态地建立的。
2.根据权利要求1所述的通信终端(T1)，其特征在于，所述通信终端(T1)包括：用于在分级链接的环境中建立每数据流的树结构的装置。
3.一种在分级通信网络中在客户终端与中心服务器之间、或在客户终端与另一客户/服务器终端之间进行关联的方法，所述分级通信网络至少包括中心服务器和多个客户终端，在所述网络中，所述客户终端中的一些也是服务器和“父亲”而其他是“孩子”，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a)从希望接收给定流的客户终端请求与所述中心服务器相关联的步骤，
b)中心服务器在以下两个选项中进行选择的步骤：
i)根据所述中心服务器的负载，向提出关联请求的所述客户终端提供对中心服务器上所述流的访问，或
ii)将关联请求重定向至其订阅流的孩子之一；
c)在b)ii)的情况下，由客户/服务器终端在以下两个选项中进行的另一选择步骤：
i)根据所述客户/服务器终端的负载，向提出关联请求的所述客户终端提供对客户/服务器终端上的所述流的访问，或
ii)将关联请求重定向至其订阅流的孩子之一，
所述方法的特征还在于，重复步骤c)直到关联终止。
4.根据权利要求3所述的关联方法，其特征在于，在步骤b)ii)中，随机选择要将关联请求重定向至的客户/服务器孩子终端。
5.根据权利要求3或4所述的关联方法，其特征在于，在步骤c)ii)中，随机选择要将关联请求重定向至的客户/服务器孩子终端。
6.一种用于从公共内容服务器向中心私有服务器和多个客户终端散发多媒体内容的通信网络，所述多个客户终端通过通信子网络在逻辑上连接到所述私有服务器并互相连接，其特征在于，所述子网络是分布式的，所述客户终端中的一些也是服务器，称为客户/服务器，所述子网络具有带有所述中心私有服务器的分级结构，所述客户终端和所述客户/服务器终端以及所述子网络是基于在服务器和客户/服务器终端级上的负载来动态构建的。
7.根据权利要求6所述的用于散发多媒体内容的通信网络，其特征在于，以“推”模式来散发多媒体内容。
8.根据权利要求6或7所述的用于散发多媒体内容的通信网络，其特征在于，所述多媒体内容由多个数据流组成，构建每流的树结构以建立所述分级网络结构。
9.根据权利要求6或7所述的用于散发多媒体内容的通信网络，其特征在于，在所述子网络分级结构的环境中，客户终端是“父亲”而其他是“孩子”。
10.根据权利要求6或7所述的用于散发多媒体内容的通信网络，其特征在于，客户终端是PC类型的计算机。
11.根据权利要求6或7所述的用于散发多媒体内容的通信网络，其特征在于，客户终端是网络终端。
12.根据权利要求11所述的用于散发多媒体内容的通信网络，其特征在于，终端是电话终端。
13.根据权利要求12所述的用于散发多媒体内容的通信网络，其特征在于，电话终端是DECT可兼容的。
14.根据权利要求9所述的用于散发多媒体内容的通信网络，其特征在于，在客户终端出现故障的情况下，所述客户终端的孩子能够重新连接至所述私有中心服务器或重新连接至故障终端的父亲。
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