CN102016820B

CN102016820B - 数据转发架构中的实时通信

Info

Publication number: CN102016820B
Application number: CN2009801145683A
Authority: CN
Inventors: 吉恩·费恩; 爱德华·麦里特
Original assignee: Genedics LLC
Current assignee: Callahan Cellular LLC; Genedics LLC
Priority date: 2008-04-25
Filing date: 2009-04-27
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2029-04-27
Also published as: AU2009240392A1; AU2009240392B2; EP2271995A4; EP2271995B1; JP2011519097A; CN102016820A; US20090271492A1; KR101411555B1; EP2271995A1; US7668926B2; KR20110004444A; CA2722415A1; WO2009132345A1; CA2722415C; JP5356502B2; AU2009240392A2

Abstract

用于数据转发架构中的实时通信的方法和设备，包括计算机程序产品。一种架构包括：互连的计算机系统节点的群组，每个计算机系统节点适于响应于来自客户端系统的存储来自请求系统的数据的请求来接收数据并且逐个计算机存储器地连续转发数据而不存储到任何物理存储装置上，以及响应于来自请求系统的检索数据的请求来检索被逐个计算机存储器地连续转发的数据；以及链接到所述群组的至少两个客户端系统，每个客户端系统执行实时通信客户端程序。

Description

数据转发架构中的实时通信

技术领域

本公开涉及由数字计算机进行的数据处理，并且更具体地涉及数据转发架构中的实时通信。

背景技术

即时消息传送(IM)是在两个或更多人之间基于键入文本的实时通信形式。文本是使用诸如因特网之类的网络中连接的计算机来传送的。IM通过迅速地发送信息来同时使能若干方之间的即时通信。一些IM系统使得用户能够使用网络摄像头(webcams)和麦克风来实时会话。另外，IM具有其它特征，诸如确认或答复的立即接收、群组聊天、会议服务(包括语音和视频)、会话记录和文件传输。例如，可以保存会话以供以后参考。即时消息一般被记录在本地消息历史中，该本地消息历史填补了与电子邮件的永久性特征的差距，并且方便了类似统一资源定位符(URL)或者文档片段之类的信息的迅速交换(这样的信息在经由电话传送时可能是难以处理的)。

发明内容

本发明提供了用于数据转发架构中的实时通信的方法和设备(包括计算机程序产品)。

一般而言，在一个方面中，本发明的特征在于一种方法，包括：接收来自被链接到互连的计算机系统节点的网络的第一用户系统的检索在所述网络中被逐个节点存储器地连续转发的数据的请求，所述第一用户系统执行实时通信客户端程序，所述实时通信客户端程序建立与执行实时通信客户端程序的第二用户系统的实时通信会话；响应于来自所述第一用户系统的检索数据的请求，从节点存储器检索数据；以及将检索出的数据转发给所述第二用户系统。

在另一方面中，本发明的特征在于一种架构，包括：互连的计算机系统节点的群组，每个计算机系统节点适于响应于来自客户端系统的存储来自请求系统的数据的请求来接收数据并且逐个计算机存储器地连续转发数据而不存储到任何物理存储装置上，以及响应于来自请求系统的检索数据的请求来检索正被逐个计算机存储器地连续转发的数据；以及链接到所述群组的至少两个客户端系统，每个客户端系统执行实时通信客户端程序。

本公开的其它特征和优点从下面的描述和权利要求书中变得显而易见。

附图说明

图1是示例性架构的框图；

图2是流程图；

图3是示例性即时消息传送用户界面。

各个示图中的相同标号和标记指示类似的元件。

具体实施方式

与使用瞬时方式的数据转发从而使得数据被最终存储在诸如盘片驱动器之类的物理介质上的对等(peer to peer)网络不同，本发明使得诸如即时消息传送之类的社会联网应用能够由连续数据转发架构来支持，即，数据是通过在节点网络中被逐个节点存储器地连续转发而被存储的。

如图1所示，示例性的连续数据转发架构10包括耦合到若干网络系统16、18、20、22(也称为服务器)的两个用户系统12、14(也称为客户端系统)。网络系统16、18、20、22中的每一个被认为是网络24中的节点，并且一个这样的网络系统(例如网络系统16)可以被指定作为主机或中央服务器。这样，网络系统16可以担当网络24中的控制位置。节点16、18、20、22中的每一个可以被建立作为在中央服务器16的直接控制下的私人控制的对等方网络。对等节点也可以是私人节点和公共节点(例如，因特网)的混合，并且因此不在中央服务器16的直接物理控制下。网络24也可以完全是公共的，这里中央服务器16(或者多个服务器)不具有对任何对等节点的直接所有权或直接物理控制。

连续数据转发架构10支持计算机用户(诸如用户系统12、14上的用户)之间的通信。用户系统12、14上的用户是地理上分布的，并且使用网络24中的网络系统16、18、20、22中的一个或多个来进行通信。用户系统12、14通过诸如连接到电话线的调制解调器之类的各种通信介质(例如，使用串行线路互联网协议(SLIP)或者点对点协议(PPP))或者直接互联网络连接(例如，使用传输控制协议/互联网协议(TCP/IP))被连接到网络24。

用户系统12、14中的每一个例如可以使用能够以定义的方式响应和执行指令的通用计算机、个人计算机、专用计算机、工作台、服务器、装置、组件或能够响应和执行指令的其它设备或者它们的某些组合来实现。如这里描述的，用户系统12、14例如可以从软件应用、程序、代码段、装置、计算机、计算机系统或者它们的组合(它们独立或者一起进行操作)接收指令。这些指令可以采取有助于客户端系统12、14的用户间的通信的一种或多种通信程序的形式。例如，这样的通信程序可以包括电子邮件程序、即时消息传送(IM)程序、文件传输协议(FTP)程序、基于因特网的语音(VoIP)程序，等等。这些指令可以被永久地或者临时地嵌入在任何类型的机器、组件、设备、存储介质中，或者可以是能够被递送到客户端系统12、14的传播信号。

客户端系统12、14包括通信接口(未示出)，通信接口被通信程序用来通过网络24发送通信。通信可以包括电子邮件、音频数据、视频数据、一般二进制数据或文本数据(例如，被以美国标准信息交换码(ASCII)格式编码)。

网络24可以包括通过关联系统(coherent system)互连的一系列入口(portal)。网络24的示例包括因特网、广域网(WAN)、局域网(LAN)、模拟或数字有线和无线电话网(例如，公共交换电话网(PSTN))、综合服务数字网(ISND)、数字订户线(xDSL)或者任何其它的有线或无线网络。网络24可以包括多个网络或子网络，每个网络或子网络例如可以包括有线或无线数据路径。

主机服务器16可以被连接到网络24并且可以用于帮助客户端系统12、14间的某些直接或间接通信。对于客户端系统12、14，主机服务器16例如可以使用能够以定义的方式响应和执行指令的通用计算机、个人计算机、专用计算机、工作台、服务器、装置、组件或能够响应和执行指令的其它设备或它们的一些组合来实现。如这里描述的，主机服务器16例如可以从软件应用、程序、代码段、装置、计算机、计算机系统或者它们的组合(它们独立或者一起进行操作)接收指令。这些指令可以采取一种或多种通信程序的形式。例如，这样的通信程序可以包括电子邮件程序、IM程序、FTP程序、VoIP程序，等等。这些指令可以被永久地或者临时地嵌入在任何类型的机器、组件、设备、存储介质中，或者可以是能够被递送到主机服务器16的传播信号。

此外，主机服务器16包括通信接口(未示出)，通信接口被通信程序用来通过网络24发送通信。通信可以包括电子邮件、音频数据、视频数据、一般二进制数据或文本数据(例如，被以美国标准信息交换码(ASCII)格式编码)。

用户系统12、14可以执行即使消息传送(IM)客户端程序。IM程序一般而言使得用户能够以多种方式彼此实时通信。多数IM程序例如提供：

(1)即时消息-与在线朋友来回发送短信

(2)聊天-创建与朋友或合作者的聊天室

(3)网络链接-共享到你最喜欢的网站的链接

(4)视频-发送和观看视频，以及与朋友面对面地聊天

(5)图像-看存储在你的朋友的计算机上的图像

(6)声音-为你的朋友播放声音

(7)文件-通过直接向你的朋友发送文件来共享文件

(8)谈话-使用因特网替代电话来与朋友进行实际谈话

(9)流传输内容-实时或接近实时的股票行情和新闻

(10)移动能力-从你的移动电话发送即时消息

IM通信的示例包括由AIM(America Online

Instant Messenger)、Yahoo

Messenger、MSN

Messenger以及ICQ

等提供的那些通信。

架构10支持这些IM通信并且使得用户能够存储视频、图像、声音、文件和其它内容，这些内容可以包括在IM通信中。与诸如数据存储网络之类的其它系统不同，架构10不使用固定的物理数据存储装置来存储诸如图像文件和视频文件之类的数据。当中央服务器16从用户系统12、14中的一个接收到存储数据的请求时，数据被引导到网络24中的节点，然后在网络24中被逐个节点存储器地连续转发，而不存储到诸如盘片驱动器之类的任何物理存储介质上。被转发的数据在网络24中的任意一个节点的存储器中仅驻留非常短暂的一段时间。数据不被存储在任何网络节点中的任何物理存储介质上。

按照类似的方式，当中央处理器16接收到来自用户系统12、14的检索数据的请求时，被请求的数据(该数据正在网络24中被逐个节点存储器地转发)被检索。

按照这种方式转发的数据可以被分段并且如上所述被分段转发。另外，分段的数据也不会被存储在任何网络节点中的任何物理存储介质上，而只是被从一个节点的存储器转发到另一节点的存储器。

图2是示出驻留在每个网络节点16、18、20、22上的帮助数据转发的处200。处理200包括接收(202)来自用户系统的存储或检索数据的请求。如果接收到的请求是存储数据的请求，则处理200确定(204)可用于在存储器中接收数据的节点的地址。此确定(204)可以包括探测(pinging)网络并且确定网络中的哪些节点可用，或者确定网络中的哪个节点具有最少流量，或者确定网络中的哪个节点具有最大的可用存储器，或者这些的任意组合或其它因素。

处理200利用请求者用来转发数据的特定节点的地址向用户系统发送(206)消息。

处理200检测(208)节点存储器中数据的存在与否。处200将存储器中的数据转发(210)给节点网络中的另一节点，并且继续重复检测(208)和逐个节点存储器地转发(210)数据。当数据到达任何节点存储器时，处理200对数据附加(212)时间戳。另外，当数据进入和离开任何节点存储器时，数据可以被加密和被解密。

转发(210)可以包括探测网络中的节点，以确定网络中的哪些节点可用，或者确定网络中的哪个节点具有最少流量，或者确定网络中的哪个节点具有最大的可用存储器，或者这些的任意组合或者其它因素。

在一个具体示例中，在进入节点时，数据经历与该节点或中央服务器16或用户的加密的“握手”。这可以是可以使用公共-私人密钥的诸如Cashmere系统之类的公共的或私人的加密系统。Cashmere对加密的转发路径和消息载荷进行解耦合，这改善了性能，因为源仅需要对使用目的地的唯一公共密钥的每个消息执行单次公共密钥加密。这具有如下益处：只有真正的目的地节点才能够解密消息载荷，而不是相应中继群组中的每个节点都能够解密消息载荷。Cashmere提供如下的能力：目的地可以在无需知道源的身份(identity)的情况下发送匿名答复消息。在源处也进行类似的处理，其中源按照与转发路径类似的方式创建答复路径并对其加密。

在另一示例中，其它路由方案被利用。

如果接收到的请求是检索正被逐个节点存储器地连续转发的数据的请求，则处理200在中央服务器16处使用哈希标记或者其它唯一码(此哈希标记或者其它唯一码可以在数据经由加密握手进入节点时由节点“寻取(sniff)”)来进行匹配(214)。这可以通过探测网络中的节点来发生。处理200向节点或者节点状态发送(216)将数据直接返回用户的消息，其中该节点状态是中央服务器16相信数据很可能会出现的状态。中央处理器16将其探测的节点状态收缩的越窄，检索的效率越高，并且由于不必要的消息传送流量(对于中央服务器16和能够转发数据的节点之间的处理来说是不必要的)而对节点造成的负担越小。

一旦正确的节点接收到将节点存储器中的数据转发给请求者的消息，处理200将节点存储器中的数据转发(218)给请求者并且转发(220)数据已经被发送给用户的确认消息。此路由消息可以被直接发送给中央服务器16或者可以经由网络24中的其它(一个或多个)节点或(一个或多个)超节点而被传递到中央服务器16或多个服务器。当用户接收到所请求的数据时，用户的应用自动向中央服务器16通知(ping)所请求的数据已经接收到。这样，网络24创建了数据存储而没有将数据缓存、下载和/或存储到任何物理存储介质上。数据存储和管理是经由数据从节点存储器到节点存储器的连续路由来实现的。

新的节点和节点状态可以基于性能被添加到网络24和/或被从网络24删除。用户可以通过(一个或多个)中央服务器或者经由私人、公共或私人-公共网络的特定架构访问所有节点或者可以被分段到某些节点或“节点状态”。

各个节点、节点状态和超节点也可以是公共或私人网络中的外联网对等方、无线网络对等方、卫星对等节点、Wi-Fi对等节点、宽带网络，等等。对等节点或用户可以用作网络24中来自采用相同的安全系统、以及适于特定部署的严密性(rigors)的定制方案(例如用于无线对等方的无线加密方案等)的任何有效对等点的路由参与者。

在处理200中，数据没有被缓存或保持在远程服务器、硬驱动器或其它固定的存储介质中，而是被逐个节点存储器地传递、路由、转发。数据从不被下载，直到授权用户调用该数据为止。系统中的用户可以授权不止一个用户访问数据。

处理200的主要目的是生成数据存储和管理系统，在此系统中，数据从不会被固定到物理存储装置中，而是实际上在网络中被逐个节点存储器地连续路由/转发。节点的转发数据的路径还可以被中央服务器16改变，以调整系统能力并消除冗余数据路径，在没有此特征的情况下冗余数据路径可能会由于数据路径的增加的可能性而削弱网络的安全性。

图3示出了当运行即时消息传送客户端程序时呈现给客户端系统12、14中的一个系统的用户的示例界面。如上所述，即时消息传送程序一般使得用户能够以各种方式彼此实时通信。例如，许多即时消息传送程序使得用户能够将文本作为即时消息发送、能够传送文件以及能够用语音通信。

示出了具有即时消息传送客户端程序的用户界面305的桌面300。用户界面305具有文本框310，文本框310显示程序用户的联系人或伙伴(这两个术语可互换使用，它们是该程序用户希望与之通信和交互的其他即时消息传送程序用户)的表示315。表示315可以向程序用户提供有关伙伴的文脉信息(contextual information)，诸如联系人是否在线，联系人已经在线多长时间，联系人是否离开，或者联系人是否正在使用移动装置。

显示在用户界面305的文本框310中的联系人的列表一般被称为联系人列表或伙伴列表。IM程序用户一般可以向联系人列表添加联系人或者从联系人列表移除联系人。在所示的示例中，表示315是示出联系人的屏幕名称的文本图标。

即时消息传送程序可以使用即时消息传送服务器来帮助即时消息传送程序的用户之间的通信。即时消息传送服务器例如可以使用主机服务器16来实现。当用户被连接到网络并执行即时消息传送程序时，即时消息传送程序联系主机服务器16并且将用户登陆到主机服务器16。主机服务器16在该程序用户的联系人在线时通知即时消息程序并且帮助该程序用户和在线联系人之间的通信。

主机服务器16可以支持IM服务而不论程序用户的网络或因特网接入如何。因此，主机服务器16可以使得用户能够发送和接收IM，而不管他们是否已经接入任何具体的因特网服务提供商(ISP)。主机服务器16还可以支持相关联的服务，诸如行政事务、广告、电话簿服务、聊天以及与IM有关的兴趣群组。为了传送数据，主机服务器16采用一种或多种IM协议。

为了开始IM会话，运行在客户端系统12、14上的IM客户端程序建立与主机服务器16的连接并且登陆到主机服务器16。一旦会话被建立，则用户可以使用IM客户端程序来查看特定伙伴是否在线、与特定伙伴交换IM，参与群组聊天室，交换诸如图片、邀请或文档之类的文件。IM程序用户还可以找出具有相似兴趣的其他伙伴，获取诸如新闻和股票行情之类的定制信息，以及搜索万维网。

主机服务器16可以通过帮助在IM客户端程序间建立对等通信会话来帮助IM客户端程序的用户之间的通信。或者，主机服务器16可以通过在IM客户端程序间直接路由通信来帮助IM通信。

当联系人在线时，IM程序用户可以以多种方式与该联系人通信或交互。例如，IM程序用户可以向该联系人发送即时消息(一般以文本的形式)。

发送消息打开了一个窗口，在该窗口中，可以在IM程序用户和联系人之间来回地键入消息。类似地，IM程序用户还可以向联系人发送文件或其它内容。

为了针对联系人发起这些动作，IM程序用户对显示在用户界面305中的联系人的表示执行操作。程序然后响应于对表示执行的操作来执行相应的动作。例如，可以通过双击联系人的表示来发起即时消息。或者，可以通过IM程序用户选择联系人的表示以引出上下文菜单并且从菜单选择“发送文件”来发起文件传送。

响应于对显示在界面305中的联系人的表示执行的操作，还可以执行其它动作。例如，可以针对联系人设置“伙伴图标”，从而使得与联系人的通信显示该伙伴图标。另外，例如，还可以检索有关联系人的简档文件，可以设置警告以在联系人在线时通知该程序用户，可以建立VoIP通信会话，或者可以发送电子邮件。

用户界面305可以具有用于帮助用户设置各种选项或者执行即时消息传送程序中的操作的图标330。

上述技术不限于任何特定硬件或软件配置。而是，它们可以使用硬件、软件或二者的组合来实现。程序可以以高级编程语言来实现，并且如果希望也可以以汇编或其它低级语言来实现。任何这样的程序通常将被存储在计算机可用存储介质或装置(例如CD-ROM、RAM或磁盘)上。当读入计算机的处理器并被执行时，程序的指令使得可编程计算机执行所述的各种操作。

此外，虽然主要结合IM应用描述了这些技术，但是它们也可以应用于其它通信程序，诸如FTP程序、电子邮件程序、基于IP的语音(VoIP)或者其它电话程序或者用于流传输媒体的播放器。

应当理解，前面的描述意在说明而不是限制本公开的范围，本公开的范围由所附权利要求的范围来定义。其它实施例也落在下面的权利要求的范围内。

Claims

1.一种用于数据转发架构中的实时通信的方法，包括：

接收来自被链接到互连的计算机系统节点的网络的第一用户系统的检索正在所述网络中的节点的节点存储器间被连续转发的数据的请求，所述被转发的数据在不将所述被转发的数据存储到任何固定的存储介质上的情况下在所述网络中被逐个节点存储器地不断地路由，所述第一用户系统执行实时通信客户端程序，所述实时通信客户端程序建立与执行实时通信客户端程序的第二用户系统的实时通信会话；

响应于来自所述第一用户系统的检索所述数据的请求，从节点的节点存储器检索所述数据；以及

将检索出的所述数据转发给所述第二用户系统。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述检索包括：

在所述网络的中央服务器处使用表示进入节点存储器的所述数据的哈希标记来匹配数据请求；

向被预测在其节点存储器中具有所述数据的节点发送消息，所述消息指示所述节点将所述数据转发给所述第一用户系统；并且

向所述中央服务器发送所述数据已经被转发给所述第一用户系统的确认消息。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括接收来自所述第一用户系统的所请求的数据已经被接收的确认。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据包括音频文件、视听文件、图像文件、视频文件、一般二进制数据或文本文件中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述实时通信客户端程序是即时消息传送客户端程序、电子邮件客户端程序、文件传输协议(FTP)客户端程序或者基于互联网协议的语音(VoIP)客户端程序。

6.一种用于数据转发架构中的实时通信的设备，包括：

用于接收来自被链接到互连的计算机系统节点的网络的第一用户系统的检索正在所述网络中的节点的节点存储器间被连续转发的数据的请求的装置，所述被转发的数据在不将所述被转发的数据存储到任何固定的存储介质上的情况下在所述网络中被逐个节点存储器地不断地路由，所述第一用户系统执行实时通信客户端程序，所述实时通信客户端程序建立与执行实时通信客户端程序的第二用户系统的实时通信会话；

用于响应于来自所述第一用户系统的检索所述数据的请求，从节点存储器检索所述数据的装置；以及

用于将检索出的所述数据转发给所述第二用户系统的装置。

7.根据权利要求6所述的设备，进一步包括：

用于在所述网络的中央服务器处使用表示进入节点的所述数据的哈希标记来匹配数据请求的装置；

用于向被预测在其节点存储器中具有所述数据的节点发送消息的装置，所述消息指示所述节点将所述数据转发给所述第一用户系统；以及

用于向所述中央服务器发送所述数据已经被转发给所述第一用户系统的确认消息的装置。

8.根据权利要求7所述的设备，进一步包括：

用于接收来自所述第一用户系统的所请求的所述数据已经被接收的确认的装置。

9.根据权利要求6所述的设备，其中，所述数据包括音频文件、视听文件、图像文件、视频文件、一般二进制数据或文本文件中的至少一种。

10.根据权利要求6所述的设备，其中，所述实时通信客户端程序是即时消息传送客户端程序、电子邮件客户端程序、文件传输协议(FTP)客户端程序或者基于互联网协议的语音(VoIP)客户端程序。

11.一种计算机系统，包括：

多个计算机系统节点，所述计算机系统节点被配置为：

响应于来自客户端系统的存储数据的请求，接收数据并且在计算机系统节点的节点存储器间连续转发所述数据而不将被转发的所述数据存储在任何固定的存储装置中，被转发的所述数据在互连的计算机系统节点的群组内被逐个节点存储器地不断地路由；以及

响应于来自所述客户端系统的检索所述数据的请求，检索在所述计算机系统节点的节点存储器间被连续转发的所述数据；

与至少一个节点通信的至少两个客户端系统，每个客户端系统执行实时通信客户端程序。

12.根据权利要求11所述的计算机系统，其中，每个节点适于检测其节点存储器中所述数据的存在与否，应用时间戳，并且根据节点的可用性来将所述数据转发给所述互连的计算机系统节点中的另一节点。

13.根据权利要求12所述的计算机系统，其中，所述节点的可用性是根据其网络流量的容量来确定的。

14.根据权利要求11所述的计算机系统，其中，所述实时通信客户端程序是即时消息传送客户端程序、电子邮件客户端程序、文件传输协议(FTP)客户端程序或者基于互联网协议的语音(VoIP)客户端程序。

15.根据权利要求11所述的计算机系统，其中，所述数据包括音频文件、视听文件、图像文件、视频文件、一般二进制数据或文本文件中的至少一种。