CN103369020A - 缓存同步系统、缓存同步方法及其装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种缓存同步系统、缓存同步方法及其装置。该缓存同步系统包括：缓存控制器，其被构造为管理缓存同步策略；以及本地缓存，其被构造为与该缓存控制器共享缓存同步策略。本地缓存存储一个或更多个内容的部分或全部，并设置针对所存储的内容的同步范围。本地缓存管理多个本地缓存的位置信息，并进行内容的同步，使得基于内容的位置信息将内容提供给位于所设置的同步范围内的其它本地缓存。

Description

缓存同步系统、缓存同步方法及其装置

技术领域

本发明涉及缓存同步系统、方法以及装置。更具体地，本发明涉及用于当向通过无线接入网络连接的用户终端传输内容时在用户终端的切换期间提供无缝内容传输的缓存同步系统、方法以及装置。

背景技术

本节的描述提供了本发明的实施方式的背景信息，但不构成现有技术。

随着智能手机的出现，用户可利用移动终端下载各种类型的内容，例如网页内容、视频、音频、图像、应用等。现代人越来越多地通过无线网络而非有线网络来使用这些内容。利用无线网络下载内容时最重要的因素是下行链路速度。虽然长期演进技术（Long Term Evolution，LTE）提高了无线网络中的内容下载速度，但是在高峰时间（例如尖峰时间）无法保证LTE中指定的服务质量（QoS）。

因此，需要一种能够在保证必要的服务质量的同时有效地传输内容的缓存同步系统。

特别地，由于当用户在与有线网络不同的无线网络中移动时发生切换，所以在切换中需要一种考虑了无线网络特性的无缝传输内容的方法。

发明内容

本发明的一个方面是在向通过无线接入网络连接的用户终端发送内容时，在用户终端的切换期间提供无缝内容传输服务。

本发明的一个方面提供了一种本地缓存，该本地缓存包括内容存储单元、缓存位置管理器和同步单元。所述内容存储单元被构造为存储一个或更多个内容的部分或全部。所述缓存位置管理器被构造为管理多个本地缓存的位置信息。所述同步单元被构造为针对存储在所述内容存储单元中的所述内容设置同步范围，并进行对所述内容的同步，使得基于所述内容的所述位置信息将所述内容提供给位于所设置的同步范围内的其它本地缓存。

所述同步单元还可被构造为当所述内容被初始地缓存在所述内容存储单元中时进行同步。

所述本地缓存还可包括同步策略管理器，该同步策略管理器被构造为管理用作设置所述同步范围的标准的同步策略信息。在此情况下，所述同步单元还可被构造为基于所述同步策略信息和所述位置信息来设置所述同步范围。

可基于以下各项中的一个或更多个来设置所述同步策略信息：内容的偏好度、大小和类型、在所述本地缓存提供内容期间发生切换的频率、切换发生方向以及是否在本地缓存之间设置强制同步。

所述同步单元还可被构造为通过向所述其它本地缓存发送包括要同步的内容的数据和包括与存储所述内容的位置相关的信息的内容信息数据中的一个的同步信息，来进行同步。

所述同步单元还可被构造为设置与所述同步范围对应的分散参数，并将包括所述分散参数的所述同步信息发送到所述其它本地缓存。

所述分散参数可对应于发送所述同步信息的跳跃的次数，并根据相邻本地缓存之间的同步信息传播而减小预定单位值。

所述同步单元还可被构造为:在从其它本地缓存接收到包括对应于同步范围的分散参数的同步信息时，将所述分散参数减小预定单位值，并且当经减小的分散参数大于第一基准值时，将包括经减小的分散参数的所述同步信息发送到其它本地缓存。

所述同步单元还可被构造为:即使经减小的分散参数小于所述第一基准值，当切换的出现次数超过第二基准值时，当要同步的内容的偏好度超过第三基准值或者当存在设置了强制同步的其它本地缓存时，重置所述分散参数,并且将所述分散参数随所接收到的同步信息一起发送到所述其它本地缓存。

本发明的另一方面提供了一种用于控制分散和分布在不同区域内的多个本地缓存的缓存控制器。所述缓存控制器包括同步策略提供器，该同步策略提供器被构造为设置成为在所述多个本地缓存中设置针对特定内容的同步范围的标准的同步策略信息，并将所设置的同步策略信息提供给所述多个本地缓存。

所述缓存控制器还可包括缓存位置管理器，该缓存位置管理器被构造为管理所述多个本地缓存的位置信息，并将所述多个本地缓存的所述位置信息提供给所述多个本地缓存，以在所述多个本地缓存之间进行同步。

所述同步策略提供器还可被构造为：当一个或更多个本地缓存请求特定内容时，根据所述同步策略信息来设置与针对所述内容的同步范围对应的分散参数，并将所述分散参数提供给所述本地缓存。

本发明的又一方面提供了一种内容传输系统，该内容传输系统包括多个本地缓存和缓存控制器。所述多个本地缓存分散和分布在不同的区域中，并被构造为向位于对应区域内的用户终端提供内容。并且，所述本地缓存还被构造为基于同步策略信息设置针对所述内容的同步范围，并通过向属于所设置的同步范围的其它本地缓存发送所述内容来进行同步。所述缓存控制器被构造为设置成为在所述多个本地缓存中设置针对特定内容的同步范围的标准的所述同步策略信息。并且，所述缓存控制器还被构造为将所设置的同步策略信息提供给所述多个本地缓存。

本发明的又一方面提供了一种多个本地缓存之间的缓存同步方法，所述多个本地缓存分散和分布在不同区域内以向位于对应区域内的用户终端提供内容。该方法由本地缓存执行并且包括以下步骤：基于预定同步策略信息确定是否对存储的内容进行同步；当确定进行同步时，根据所述同步策略信息设置限定针对所述内容的同步范围的分散参数；以及向相邻本地缓存发送与所述内容相关的同步信息，该同步信息包括所述分散参数。

所述缓存同步方法还可包括以下步骤：在发送所述同步信息之前，基于所述多个本地缓存的位置信息确认所述相邻本地缓存。

本发明的又一方面提供了一种多个本地缓存之间的缓存同步方法，所述多个本地缓存分散和分布在不同区域内以向位于对应区域内的用户终端提供内容。所述方法由本地缓存执行并包括以下步骤：从其它本地缓存接收与特定内容相关的同步信息，该同步信息包括限定同步范围的分散参数；存储所接收到的同步信息，使得将所述特定内容提供给用户终端；将所述分散参数减小预定单位值，将经减小的分散参数与第一基准值进行比较，并根据比较结果确定是否进行同步；以及当需要进行同步传播时，将包括经减小的分散参数的同步信息发送到相邻本地缓存。

所述缓存同步方法还可包括以下步骤：在确定无需进行同步时，确认预定同步策略信息，并根据所述预定同步策略信息来确定是否进行同步；以及在确定需要进行同步时，重置限定所述同步范围的所述分散参数，并将所述分散参数随所述同步信息一起发送到相邻本地缓存。

根据所述预定同步策略信息来确定是否进行同步的步骤可包括以下步骤：当切换的出现次数超过第二基准值时，当所述内容的偏好度超过第三基准值时或者当存在设置了强制同步的其它本地缓存时，确定需要进行同步。

针对包括多个无线接入网络使得本地缓存向连接到无线接入网络的用户终端提供内容的移动网络中的各个无线接入网络，本发明通过向可能进行切换的相邻本地缓存发送由特定本地缓存提供的内容来实现相邻本地缓存之间的缓存同步。因此，即使在用户终端移动时出现切换，也可通过相邻本地缓存将内容无缝地提供给用户终端。

此外，当在本地缓存之间进行同步时，本发明可通过适当的缓存同步策略来使本地缓存的资源损失最小。特别地，本发明可通过考虑本地缓存的位置、内容的属性、切换出现的频率、内容的偏好度等来更有效地进行缓存同步。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施方式的缓存同步系统的构造。

图2是根据本发明的缓存同步系统中的缓存控制器的框图。

图3是根据本发明的缓存同步系统中的本地缓存的框图。

图4是说明根据本发明的实施方式的缓存同步处理的视图。

图5是示出了在根据本发明的实施方式的缓存同步方法中，尝试使存储的内容与另一本地缓存同步的本地缓存的缓存同步处理的流程图。

图6是示出了在根据本发明的实施方式的缓存同步方法中，从另一本地缓存接收到同步请求的本地缓存的缓存同步处理的流程图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行更充分的描述。然而，本发明可通过许多不同的形式来具体实现，并且不应被解释为局限于此处阐述的示例性实施方式。此外，提供所公开的实施方式以使得公开内容透彻完整，并向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在不偏离本发明的范围的情况下，可按照许多不同的实施方式来实现本发明的原理和特征。

除非另有规定，否则本文的全部术语具有本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义。还应理解，诸如常用词典中定义的术语应当被解释为含义与其在相关技术和本公开内容的上下文中的含义一致，并且不应被解释为理想化或过于正式的意义，除非本文有明确规定。关于本发明的示例性实施方式的上述描述（包括摘要的描述）并非旨在穷举或将发明限定为本文公开的具体形式。本领域技术人员应当认识和理解，本文描述的本发明的特定实施方式和示例仅用于例证的目的，在本发明的精神和范围内可进行各种等效修改。正如文中所述，对于本发明的这些修改可以根据关于本发明的示例性实施方式的上述描述而进行，并被包括在本发明的精神和范围内。

图1示出了根据本发明的实施方式的缓存同步系统的构造。

参照图1，根据本发明的缓存同步系统可包括通过通信网络连接的缓存控制器100以及多个本地缓存200。

缓存控制器100控制并管理多个本地缓存200。具体地，缓存控制器100设置成为本地缓存200之间的同步标准的同步策略信息，并且将该同步策略信息提供给本地缓存200。基于同步策略信息来指定同步范围。同步策略信息可基于以下项目中的至少一个来限定同步范围：要同步的内容的偏好度、大小和类型、在从本地缓存提供内容期间发生切换的频率、切换发生的方向以及是否在本地缓存之间设置强制同步。

缓存控制器100管理多个本地缓存200的位置信息（本地缓存200通过该位置信息来针对同步检测相邻本地缓存），并且将该位置信息提供给多个本地缓存200。下面将参照图2详细描述缓存控制器100的操作。

多个本地缓存200分布在通信网络300中，并向用户终端（未示出）提供其中缓存的内容。本地缓存200可向连接到无线网络的用户终端和连接到有线网络的用户终端这两者提供内容传输服务。多个本地缓存200可分布在通信网络300的不同区域中，并且向位于这些区域内的用户终端提供内容。例如，当向连接到有线网络的用户终端提供内容时，本地缓存200可被安装在互联网服务提供商（Internet Service Provider，ISP）或数据中心处。当向连接到无线网络的用户终端（如智能手机）提供内容时，可针对由基站或Wi-Fi接入点（Access Point，AP）实现的各个无线接入网络定位本地缓存200。在该情况下，可将本地缓存200设置在无线网络或有线网络的边缘，即定位成更靠近用户终端以向这些用户终端快速地提供内容。

如有必要，多个本地缓存200可通过通信网络300彼此通信。此外，本地缓存200可以是内容发布网络（Content Delivery Network，CDN）中的本地缓存或按照通用缓存方案实现的本地缓存。本地缓存200可采用正向方案、反向方案和透明方案中的至少一个。多个本地缓存200可采用不同的方案。

具体地，本地缓存200存储要提供给用户终端的部分或全部内容，并且，本地缓存200针对存储的内容设置同步范围，并使内容与位于所设置的同步范围内的其它本地缓存同步，使得其它本地缓存也能提供该内容。在同步期间，各个本地缓存200可接收由缓存控制器100设置的同步策略信息，存储该同步策略信息，并且基于该同步策略信息进行同步。下面将参照图3详细描述用于进行同步的具体构造和方法。

通信网络300是指能够根据使用各种有线/无线通信技术的互联网协议发送/接收数据的网络，例如互联网、内联网、移动通信网络、卫星通信网络等。通信网络300可包括云计算网络，该云计算网络连接到缓存控制器100或本地缓存200，存储例如硬件、软件等的计算资源，并且将客户所需的计算资源提供给与客户对应的终端。云计算是指信息存储在互联网上的服务器中并且临时存储在客户端（例如台式计算机、平板计算机、笔记本计算机、智能手机等）中的计算机环境。客户计算网络是指关于用户的信息存储在互联网上的服务器中并可通过各种信息技术装置在任意时间、任意地点使用所存储的信息的计算机环境接入网络。通信网络300不仅包括例如局域网（Local Area Network，LAN）、广域网（Wide Area Network，WAN）的封闭网络和例如互联网的开放网络，而且还包括诸如码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）、宽带码分多址（Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA）、全球移动通信系统（Global System for Mobile Communications，GSM）、长期演进（LongTerm Evolution，LTE）和演进分组核心（Evolved Packet Core，EPC）网络、下一代网络和云计算网络的网络。

下面将给出根据本发明的缓存同步方法的描述。

在本发明中，同步策略信息可以是与多个本地缓存200之间的同步相关的信息和操作的定义。下述缓存同步方法可被包括在缓存同步策略的概念中。同步策略信息可包括与在将内容缓存到与第二本地缓存相邻的第一本地缓存中时针对第二本地缓存的同步相关的第一同步策略信息，以及与针对第三本地缓存并由与第二本地缓存同步的第一本地缓存执行的同步相关的第二同步策略信息。在下文中，由与第二本地缓存同步的第一本地缓存对第三本地缓存执行的同步被定义为同步传播。

在本发明中，缓存同步方法可包括对内容进行同步的第一方法以及对内容信息数据（例如，关于存储内容的位置的信息）进行同步的第二方法。操作者可选择性地使用或同时使用第一方法和第二方法。

具体而言，在第一方法的情况下，位于用户终端所移动到的区域内的本地缓存可利用同步的内容来直接提供内容。在第二方法的情况下，位于用户终端所移动到的区域内的本地缓存可从位于用户终端在切换前所位于的区域内的本地缓存（即，发起同步的本地缓存）接收内容，并且利用同步的信息来提供内容。在用户终端所切换至的区域内，第一方法能比第二方法更快地提供内容。虽然第二方法能比由源服务器提供内容的方法更快地提供内容，但是根据第二方法提供内容仍可能慢于第一方法。然而，由于第二方法仅同步了少量信息（例如内容位置信息）并且能比第一方法更快地进行同步，所以第二方法可比第一方法更加有效地操作缓存资源。因此，可根据情况适当地选择第一方法和第二方法，并应用选择的方法来进行同步。例如，可在频繁出现切换的区域或高峰下载时间通过第二方法进行缓存同步。可在不频繁出现切换的区域或高峰下载时间以外的时间利用第一方法进行缓存同步。否则，考虑到本地缓存的负载，可不应用缓存同步。例如，当应用根据第二方法的同步策略时，本地缓存甚至覆盖相邻区域，进而施加到本地缓存的负载增大。在此情况下，当进行根据第二方法的同步时，如果特定本地缓存的负载超出预定基准值，则可不应用缓存同步。否则，当进行根据第二方法的同步时，如果特定本地缓存的负载超出预定基准值，则可将第二方法切换到第一方法以进行缓存同步。这样可分散特定本地缓存的负载。也即是说，考虑本地缓存的负载、时间、切换发生频率以及内容流行度中的至少一个，操作者可按照选择或混合的方式操作缓存同步策略。

另选地，如果仅利用第一方法进行内容同步，则在同步尚未完成时即可发生切换。在此情况下，内容传输可能中断。如果仅利用第二方法进行内容同步，则由于需要参照内容信息数据对相应内容的数据进行检索，可能出现延时或负载增大。为了解决这些问题，本发明可通过利用第二方法进行同步，来防止由于在同步完成之前进行切换导致的中断，并且利用第一方法进行同步，来使得同步的本地服务器能够在完成内容同步时直接提供内容。

在下文中，同步是指第一方法、第二方法以及第一方法和第二方法的混合方法。

在根据本发明的缓存同步方法中，可设置分散参数以便管理同步范围。分散参数指示内容的同步范围，并可表示为例如跳跃次数。可针对各个内容信息数据、各个内容信息数据组、各个内容、各个内容组、各个本地缓存、各个区域以及各个本地缓存组设置分散参数，或者针对多个本地缓存全局地设置分散参数。例如，如果针对特定视频将分散参数设置为2，则至多可同步于与相邻本地缓存的间隔距离对应于两次跳跃的本地缓存。在此情况下，每当进行内容同步（内容复制）并且在分散参数达到或低于第一基准值（例如，0）的本地缓存停止内容同步时，在相邻本地缓存之间进行同步，同时使分散参数减小预定单位值（例如，1）。按照这种方式，可在预定同步范围内传输内容。虽然在本实施方式中分散参数是指跳跃次数，但是其也可以指示预定的地理或逻辑距离。

可根据区域或内容的属性来设置分散参数。区域可为分配到各个本地缓存的区域。在基于区域设置分散参数时，可考虑区域的特性来设置分散参数。在此情况下，在切换的出现次数超出预定基准值的区域内（特别是内容下载期间切换的出现次数超出预定基准值的区域内），可将分散参数设置为预定值（例如大于1的值）。此外，可将分散参数设置为预定值（例如大于1的值）以在针对内容的请求集中的区域进行负载分散。在基于内容的属性设置分散参数时，可基于内容的类型、大小和偏好度中的至少一个设置分散参数。例如，当内容类型为视频时可将分散参数设置为3，当内容类型为音频时可将分散参数设置为2，并且当内容类型对应于网页时可将分散参数设置为1。此外，可根据内容的大小将分散参数设置为预定值。例如，当内容的大小大于预定第一大小时可将分散参数设置为3，当内容的大小小于预定第一大小时可将分散参数设置为1。当内容的偏好度（例如每段预定时间的点击次数）超出预定基准值时可将分散参数设置为3，当每段预定时间的点击次数小于预定基准值时可将分散参数设置为1。根据区域和内容属性设置分散参数仅为示例。另选地，本发明可使用任何方法以如下方式设置分散参数：针对各个内容信息数据、各个内容信息数据组、各个内容、各个内容组、各个本地缓存、各个区域以及各个本地缓存组设置分散参数，使得不同内容、不同区域、不同本地缓存、不同内容组或不同缓存组可具有不同的分散参数。

如上所述的根据区域或内容属性设置分散参数的分散参数设置信息被称为本地分散参数设置信息，分散参数设置信息可被包括在同步策略信息中并被管理。

可针对各个本地缓存、各个本地缓存组或全部本地缓存设置分散参数。用于针对各个本地缓存、各个本地缓存组或全部本地缓存设置分散参数的信息被称为全局分散参数设置信息，可默认提供该信息。

将用于设置分散参数的标准和策略设置为同步策略信息并分发到多个本地缓存。本地缓存可基于同步策略信息将指示同步范围的分散参数设置成作为同步目标的内容的数据以及内容信息数据中的至少一个。

此外，根据本发明的缓存同步方法可通过同步策略信息设置特定的同步传播条件，并且在满足同步传播条件时进行同步而不论分散参数取值如何。

例如，当到特定区域的切换出现次数（例如内容下载期间的到特定区域的切换出现次数）超出预定基准值时，即使分散参数例如为0也会进行与特定区域的同步。另选地，当特定内容的偏好度（例如特定内容的每段预定时间的点击次数）超出预定基准值，也即当特定内容的偏好度较高时，可对相邻的本地缓存进行同步而不论由分散参数限定的同步范围如何。否则，可通过设置与特定区域的强制同步来在特定本地缓存之间进行同步而不论分散参数取值如何。上述三种情况为示例和异常的情况，其不取决于分散参数并可根据操作者的选择来任意设置。

上述所有情况均可被设置为同步策略信息，从而各个本地缓存基于同步策略信息进行同步。

下面将参照图2、图3和图4描述用于执行上述缓存同步方法的缓存控制器100和本地缓存200的构造和操作。

图2是根据本发明的缓存同步系统中的缓存控制器100的框图。图3是根据本发明的缓存同步系统中的本地缓存200的框图。图4是说明根据本发明的实施方式的缓存同步处理的视图。

参照图2，缓存控制器100可包括缓存位置管理器110和同步策略提供器120。

缓存位置管理器110管理通过通信网络300连接到缓存控制器100的多个本地缓存200的位置信息，并且将位置信息提供给本地缓存200。当通过管理本地缓存200的位置来进行同步时，可使得各个本地缓存200能够识别相邻本地缓存的存在和位置（或地址）。缓存位置管理器110可从本地缓存200获得本地缓存200的位置。缓存位置管理器110可以通过向多个本地缓存200发送位置信息，来与多个本地缓存200共享至少一个本地缓存的位置信息。可按照单播、多播或广播的方式将本地缓存位置信息发送到各个本地缓存，或者根据本地缓存200之间的通信由本地缓存200共享本地缓存位置信息。例如，相邻本地缓存200可通过交换其位置来共享位置。各个本地缓存可向缓存位置管理器110发送与各个本地缓存的位置相关的信息，以收集本地缓存的位置。此外，缓存位置管理器110可请求各个本地缓存发送其位置信息，以收集本地缓存的位置。在此情况下，本地缓存的位置信息可包括本地缓存的地理位置和逻辑位置中的至少一个。例如，本地缓存的地理位置或逻辑位置可以是本地缓存所处的ISP或与本地缓存有关的基站的地理位置或逻辑位置。本地缓存的位置信息可包括本地缓存的地址信息（例如IP地址）。

同步策略提供器120可如上所述按照各种方式设置用于指定同步范围的同步策略信息，并且将所设置的同步策略信息提供给多个本地缓存200。同步策略提供器120可能不会向本地缓存200提供至少部分同步策略信息。在此情况下，缓存控制器100在向本地缓存分发内容时，可将同步策略信息应用到各条分发内容。在接收到内容时，本地缓存根据设置在内容中的同步策略信息进行同步。例如，如果本地缓存请求内容A，则缓存控制器100向本地缓存提供应用于内容A的同步策略信息。具体而言，根据同步策略信息来设置对应于内容A的分散参数，并且本地缓存200在接收到内容A和分散参数时可根据分散参数进行内容A的同步。同步策略提供器120可更新同步策略信息。可将更新的缓存同步策略提供给本地缓存200。

参照图3，在根据本发明的缓存同步系统中，本地缓存200可包括缓存单元210、内容提供器220、内容存储单元230、同步策略管理器240、缓存位置管理器250和同步单元260。同步单元260可包括第一同步单元261和第二同步单元262。

缓存单元210可从源服务器（未示出）、另一本地缓存和缓存控制器100中的一个接收内容或内容信息数据，并将内容或内容信息数据存储在内容存储单元230中。缓存单元210可根据预定的分散策略从外部装置接收内容。当用户终端请求的内容并未存储在本地缓存200中时，缓存单元210可请求外部装置（例如源服务器）提供内容，并且接收该内容。

当位于本地缓存200所处的区域（例如，特定基站的通信区域）内的用户终端做出请求时，内容提供器220可向该用户终端提供内容。如果所请求的内容尚未存储，则内容提供器220可通过缓存单元210从源服务器、另外的本地缓存或缓存控制器100接收内容，并将所接收到的内容提供给用户终端。

内容存储单元230可存储内容、内容信息数据和同步策略信息中的至少一个。

同步策略管理器240管理并更新同步策略信息。可从缓存控制器200接收同步策略信息，并将其设置为初始信息，或者根据在任意时间存储的至少一条同步策略信息将其存储在内容存储单元230中。同步策略管理器240可更新同步策略信息。同步策略管理器240可从缓存控制器100接收已更新的同步策略信息。

缓存位置管理器250可管理其它本地缓存的地理或逻辑位置信息。本地缓存的逻辑位置可以是从本地缓存到另一本地缓存的跳跃次数。缓存位置管理器250可通过与本地缓存进行通信来获得多个本地缓存的位置信息。缓存位置管理器250可从缓存控制器100的缓存位置管理器110获得本地缓存的位置信息。在此情况下，缓存位置管理器250可对查询本地缓存的位置的消息进行广播或多播，并通过分析对于从本地缓存接收到的消息的响应来确定本地缓存的位置。

同步单元260针对存储在内容存储单元230中的内容设置同步范围，并且进行内容同步，使得位于所设置的同步范围内的其它本地缓存能够提供内容。同步单元260可设置针对该内容的同步范围，并且基于其它本地缓存的位置信息确认位于同步范围内的其它本地缓存。

同步单元260可包括第一同步单元261和第二同步单元262。第一同步单元261和第二同步单元262的功能彼此不同，以便于描述。

在初始地缓存内容（即，从源服务器或缓存控制器100初始地接收并存储内容）时，第一同步单元261可进行同步。也即是说，当在本地缓存200中缓存内容时，第一同步单元261发起同步。当本地缓存200由于内容未被存储而请求源服务器或缓存控制器100提供终端所请求的内容时，或者根据预定分散策略在CDN中分发内容时会发生内容缓存。

也即是说，在未接收到根据另一本地缓存进行的同步而传输的内容时，第一同步单元261进行同步，并基于预先存储的同步策略信息设置内容的同步范围。可利用上述分散参数来设置同步范围。第一同步单元261将包括内容和内容信息数据中的一个的同步信息与分散参数一起发送到相邻的本地缓存以进行同步。当第一同步单元261接收到内容时，第一同步单元261可确定是否存在与内容相关的本地分散参数设置信息。本地分散参数设置信息可由缓存控制器100预先确定并被发送。第一同步单元261可在确定存在本地分散参数设置信息时，利用本地分散参数设置信息设置针对内容的分散参数。在确定不存在本地分散参数设置信息时，第一同步单元261可确定是否存在与内容相关的全局分散参数设置信息。当不存在全局分散参数设置信息时，第一同步单元261可不进行同步。当存在全局分散参数设置信息时，第一同步单元261可根据全局分散参数设置信息设置针对内容的分散参数。

在通过与第二本地缓存同步而接收到内容和内容信息数据中的至少一个时，第二同步单元262可进行同步传播以将所接收到的内容或内容信息数据发送到第三本地缓存。可将所接收到的内容和内容信息数据存储在内容存储单元230内并在向用户终端提供内容时使用。也即是说，当第二同步单元262从第二本地缓存或缓存控制器100接收到内容和内容信息数据中的至少一个时，如果所接收到的内容和内容信息数据的中至少一个包括针对内容和内容信息数据中的至少一个设置的分散参数，则第二同步单元262基于分散参数将内容和内容信息数据中的至少一个发送到第三本地缓存。即，第二同步单元262将内容和内容信息数据中的至少一个发送到第三本地缓存，使得它们可被传送到由第二本地缓存或缓存控制器100设置的同步范围内。具体而言，第二同步单元262使包括在所接收到的内容或内容信息数据中的分散参数减小预定单位值（例如，“1”）。第二同步单元262可确定经减小的分散参数是否小于预定的第一基准值（例如，“0”）。当经减小的分散参数不小于第一基准值时，第二同步单元262可针对所接收到的内容或内容信息数据与附近的本地缓存进行同步。此处，“附近”是指本地缓存之间的距离对应于一次跳跃。此外，“附近”也可指相邻本地缓存的服务区域部分交叠。当本地缓存向无线终端提供服务时，“附近”可指本地缓存的覆盖范围部分交叠。此处，覆盖范围是指基站的覆盖范围或数字单元（Digital Unit，UD）长途中心的覆盖范围。当经减小的分散参数小于第一基准值（例如，“0”）时，针对内容的同步已经完成，进而第二同步单元262不会进行同步传播。在此情况下，第二同步单元262可基于同步策略信息来重新确定是否进行针对所接收到的内容的同步，并基于同步策略信息再次进行针对所接收到的内容的同步。下文将会对此进行更详细的描述。

图4是说明根据本发明的实施方式的同步状态的视图。在图4中，假设将内容缓存在位于区域“a”中的本地缓存内，并且将所缓存的内容的分散参数设置为“2”，在针对与本地缓存“a”相距一次跳跃的相邻本地缓存“b”进行同步时，分散参数减小“1”从而变为“1”。在本地缓存“b”针对与本地缓存“b”相距一次跳跃的本地缓存“c”进行同步时，本地缓存“c”使得分散参数减小“1”从而分散参数变为“0”。因此，对于缓存在本地缓存“a”中的内容而言，最多可对本地缓存“c”进行同步。

下面将给出根据本发明的实施方式的缓存同步方法的描述。将根据缓存同步方法阐明上述缓存同步系统的构造和操作。

图5是示出缓存有内容的本地缓存将所缓存的内容同步到相邻的本地缓存的处理的流程图。

参照图5，当特定内容被缓存在本地缓存200中时（S501），本地缓存200基于预先存储的同步策略信息来确定是否进行针对内容的同步（S502）。

此处，内容缓存是指从源服务器、缓存控制器100或另一本地缓存接收未设置分散参数的内容并且将其存储在内容存储单元230中。虽然缓存控制器100可设置针对内容的分散参数并提供该内容，但根据下文所述的图6所示的处理可处理设置了分散参数的情况。此外，在本实施方式中，虽然仅在缓存了内容时进行同步，但是在必要时可改变进行同步的时间。例如，当本地缓存200应用户终端对于内容的请求而提供内容时可进行同步。当本地缓存200并未存储用户终端所请求的内容或者当根据预定分散策略进行内容分散时会出现内容缓存。

可以通过确定内容的偏好度、大小和类型、提供内容期间发生切换的频率、发生切换的方向以及在本地缓存之间设置强制同步是否满足同步策略信息中设置的条件，来确定是否进行同步。也即是说，如果上述项目满足同步所需的任何项目，则可能确定需要进行同步。

当确定需要进行同步时，本地缓存200基于预先存储的同步策略信息限定针对内容的同步范围（S504）。可通过设置分散参数来限定同步范围。

在步骤S504中，本地缓存200确定同步策略信息是否包括与内容相关的本地分散参数设置信息，并且当同步策略信息包括与内容相关的本地分散参数设置信息时，利用本地分散参数设置信息来设置内容的分散参数。当同步策略信息未包括与内容相关的本地分散参数设置信息时,本地缓存200可根据与内容相关的全局分散参数设置信息来设置分散参数。例如，可通过本地缓存之间的跳跃次数来设置分散参数。

在设置内容的分散参数时，本地缓存200利用由缓存位置管理器250管理的多个相邻本地缓存的位置信息检测所述多个相邻本地缓存当中的一个相邻本地缓存（S505）。

本地缓存200针对所检测的相邻本地缓存进行同步（S506）。为此，本地缓存200存储该相邻本地缓存的IP地址，并将内容和内容信息数据中的至少一个以及所设置的分散参数发送到该相邻本地缓存。

如上所述，将与分散参数一起发送的内容或内容信息数据存储在相邻本地缓存中，使得在用户终端的切换期间可提供内容或内容信息数据。

相邻本地缓存根据所接收到的分散参数将所接收到的内容或内容信息数据同步到另一本地缓存，下面参照图6描述此处理。

图6是示出由根据同步已经接收到内容或内容信息数据的本地缓存（例如上述相邻本地缓存）进行的缓存同步处理的流程图。

以下处理由已经从另一本地缓存或缓存控制器100接收到内容或内容信息数据（包括针对同步的分散参数）的本地缓存200执行。

参照图6，本地缓存200可从另一本地缓存或缓存控制器100接收设置了针对同步的分散参数的内容或内容信息数据（S601）。

所接收到的内容或内容信息数据被存储在本地缓存200的内容存储单元230中（S602）。所存储的内容或内容信息数据用于随后向请求内容的用户终端提供内容。

本地缓存200确定是否进行同步传播，以将所接收到的内容或内容信息数据发送到另一本地缓存。

具体而言，本地缓存200将与内容和内容信息数据一起接收的分散参数减小预定单位值A（例如，“1”）（S603）。分散参数减小意味着只要处于预定同步范围内即可进行同步。

本地缓存200确定经减小的分散参数是否小于预定的第一基准值Ref1（例如，“0”）（S604）。如上所述，分散参数表示同步范围。当分散参数小于第一基准值时，不必再进行同步。当分散参数不小于第一基准值时，需要进行与另一本地缓存的同步。

因此，当经减小的分散参数不小于第一基准值时，本地缓存200通过将所接收到的内容或内容信息数据发送到相邻本地缓存来进行同步。此处，与内容或内容信息数据一起发送经减小的分散参数（S605）。

在步骤S604中，当经减小的分散参数小于第一基准值时，本地缓存200无需再进行针对内容的同步。

然而，即使针对内容设置的分散参数小于第一基准值，并且在设置的同步范围内与初始地缓存内容的本地缓存进行了针对内容的同步，也会发生需要附加的针对内容的同步的情况。例如，由于在本地缓存200中频繁发生切换，所以可更有效地将本地缓存200的全部内容同步到相邻本地缓存，或者由于内容的偏好度很高，所以可更有效地将内容存储在所有本地缓存中。否则，设置强制同步，使得在必要时在本地缓存200与相邻本地缓存之间进行同步。这些条件可被包括在同步策略信息中。

因此,当分散参数小于第一基准值时，本地缓存200检查预先存储的同步策略信息，以确定是否需要进行内容同步而不论分散参数取值如何。

例如，本地缓存200确定任意终端的切换次数是否超出预定的第二基准值Ref2，内容的偏好度是否高于预定的第三基准值Ref3，以及在向终端提供内容期间是否存在设置了强制同步的另一本地缓存（S606、S607、S608）。

当满足上述任一条件时，本地缓存200根据与所满足的条件对应的设置信息来设置分散参数，并将所设置的分散参数与内容或内容信息数据一起发送到相邻本地缓存，以进行针对内容的同步（S609）。可将分散参数设置成与图5中缓存内容时设置的值不同的值。例如，在步骤S609中，可通过将分散参数设置为“1”，来仅使用相邻本地缓存进行同步。

根据本发明的实施方式的缓存同步方法可实现为能由各种计算机装置执行并写入计算机可读记录介质中的程序命令。计算机可读记录介质可单独或组合地包括程序命令、数据文件、数据结构等。写入介质的程序命令可针对本发明特别设计或构造，或者为计算机软件技术人员所公知。计算机可读记录介质的示例包括磁性介质（诸如硬盘、软盘和磁带）、光学介质（诸如CD-ROM、DVD）、磁光介质（诸如软式光盘）以及专门被构造为存储和执行程序命令的硬件装置（诸如ROM、RAM和闪存）。程序命令的示例包括可由计算机利用解释器执行的高级语言代码以及由编译器产生的机器语言代码。可将硬件装置构造为作为一个或更多个软件模块使用，以实现本发明，反之亦然。

上面已给出本发明的优选实施方式的详细描述，使得本领域技术人员能够实现和实践本发明。虽然已参照优选实施方式对本发明进行了描述，但是本领域技术人员应当理解，在不偏离所附权利要求所述的发明的精神和范围的情况下，可对本发明进行各种修改和变型。

上文已充分讨论过，当本地缓存被分散和分布在不同区域中时（特别地，对于包括多个无线接入网络使得本地缓存向连接到无线接入网络的用户终端提供内容的移动网络中的各个无线接入网络），本发明通过向可能进行切换的相邻本地缓存发送由特定本地缓存提供的内容来实现相邻本地缓存之间的缓存同步。因此，可将本发明应用于内容传输领域（特别是CDN领域），以向用户提供高服务质量。

此外，当向连接到无线接入网络并且根据移动发生切换的用户终端提供内容时，即使由于用户终端的移动而出现切换，也可通过相邻本地缓存将内容无缝地提供给用户终端。

此外，当在本地缓存之间进行同步时，本发明可通过适当的缓存同步策略使本地缓存的资源损失最小。具体地，本发明可通过考虑本地缓存的位置、内容的属性、切换出现的频率、内容的偏好度等来更有效地进行缓存同步。

Claims (18)

1.一种本地缓存，该本地缓存包括：

内容存储单元，其被构造为存储一个或更多个内容的部分或全部；

缓存位置管理器，其被构造为管理多个本地缓存的位置信息；以及

同步单元，其被构造为针对存储在所述内容存储单元中的所述内容设置同步范围，并进行对所述内容的同步，使得基于所述内容的所述位置信息将所述内容提供给位于所设置的同步范围内的其它本地缓存。

2.根据权利要求1所述的本地缓存，其中，所述同步单元还被构造为当所述内容被初始地缓存在所述内容存储单元中时进行同步。

3.根据权利要求1所述的本地缓存，该本地缓存还包括：

同步策略管理器，其被构造为管理被用作设置所述同步范围的标准的同步策略信息，

其中，所述同步单元还被构造为基于所述同步策略信息和所述位置信息来设置所述同步范围。

4.根据权利要求3所述的本地缓存，其中，基于以下项目中的一个或更多个来设置所述同步策略信息：内容的偏好度、大小和类型、在所述本地缓存提供内容期间发生切换的频率、切换发生方向以及是否在本地缓存之间设置强制同步。

5.根据权利要求1所述的本地缓存，其中，所述同步单元还被构造为通过向所述其它本地缓存发送同步信息来进行同步,该同步信息包括要同步的内容的数据以及包括与存储所述内容的位置相关的信息的内容信息数据中的一个。

6.根据权利要求5所述的本地缓存，其中，所述同步单元还被构造为设置与所述同步范围对应的分散参数，并将包括所述分散参数的所述同步信息发送到所述其它本地缓存。

7.根据权利要求6所述的本地缓存，其中，所述分散参数对应于用来发送所述同步信息的跳跃的次数，并根据相邻本地缓存之间的同步信息传播而减小预定单位值。

8.根据权利要求5所述的本地缓存，其中，所述同步单元被构造为：在从其它本地缓存接收到包括与同步范围对应的分散参数的同步信息时，使所述分散参数减小预定单位值，并在经减小的分散参数大于第一基准值时，将包括经减小的分散参数的所述同步信息发送到其它本地缓存。

9.根据权利要求8所述的本地缓存，其中，所述同步单元还被构造为：即使经减小的分散参数小于所述第一基准值，当切换的出现次数超过第二基准值时、当要同步的内容的偏好度超过第三基准值时或者当存在设置了强制同步的其它本地缓存时，重置所述分散参数，并且将所述分散参数随所接收到的同步信息一起发送到所述其它本地缓存。

10.一种用于控制分散和分布在不同区域内的多个本地缓存的缓存控制器，该缓存控制器包括：

同步策略提供器，其被构造为设置成为在所述多个本地缓存中设置针对特定内容的同步范围的标准的同步策略信息，并将所设置的同步策略信息提供给所述多个本地缓存。

11.根据权利要求10所述的缓存控制器，该缓存控制器还包括：

缓存位置管理器，其被构造为管理所述多个本地缓存的位置信息，并将所述多个本地缓存的所述位置信息提供给所述多个本地缓存，以在所述多个本地缓存之间进行同步。

12.根据权利要求10所述的缓存控制器，其中，所述同步策略提供器还被构造为：当一个或更多个本地缓存请求特定内容时，根据所述同步策略信息来设置与针对所述内容的同步范围对应的分散参数，并将所述分散参数提供给所述本地缓存。

13.一种内容传输系统，该内容传输系统包括：

多个本地缓存，其分散和分布在不同区域内，并被构造为向位于对应区域内的用户终端提供内容，基于同步策略信息设置针对所述内容的同步范围，并通过向属于所设置的同步范围的其它本地缓存发送所述内容来进行同步；以及

缓存控制器，其被构造为设置成为在所述多个本地缓存中设置针对特定内容的同步范围的标准的所述同步策略信息，并将所设置的同步策略信息提供给所述多个本地缓存。

14.一种多个本地缓存之间的缓存同步方法，所述多个本地缓存分散和分布在不同区域内以向位于对应区域内的用户终端提供内容，该缓存同步方法包括以下步骤：

由本地缓存基于预定同步策略信息确定是否对存储的内容进行同步；

当确定进行同步时，由所述本地缓存根据所述同步策略信息设置限定针对所述内容的同步范围的分散参数；以及

由所述本地缓存向相邻本地缓存发送与所述内容相关的同步信息，所述同步信息包括所述分散参数。

15.根据权利要求14所述的缓存同步方法，该缓存同步方法还包括以下步骤：

在发送所述同步信息之前，基于所述多个本地缓存的位置信息确认所述相邻本地缓存。

16.一种多个本地缓存之间的缓存同步方法，所述多个本地缓存分散和分布在不同区域内以向位于对应区域内的用户终端提供内容，该缓存同步方法包括以下步骤：

由本地缓存从其它本地缓存接收与特定内容相关的同步信息，所述同步信息包括限定同步范围的分散参数；

由所述本地缓存存储所接收到的同步信息，使得将所述特定内容提供给用户终端；

由所述本地缓存使所述分散参数减小预定单位值，将经减小的分散参数与第一基准值进行比较，并根据比较结果来确定是否进行同步；以及

当需要进行同步传播时，由所述本地缓存将包括经减小的分散参数的同步信息发送到相邻本地缓存。

17.根据权利要求16所述的缓存同步方法，该缓存同步方法还包括以下步骤：

在确定无需进行同步时确认预定同步策略信息，并根据所述预定同步策略信息确定是否进行同步；以及

在确定需要进行同步时，重置限定所述同步范围的所述分散参数，并将所述分散参数随所述同步信息一起发送到相邻本地缓存。

18.根据权利要求17所述的缓存同步方法，其中，根据所述预定同步策略信息确定是否进行同步的步骤包括以下步骤：当切换的出现次数超过第二基准值时、当所述内容的偏好度超过第三基准值时或者当存在设置了强制同步的其它本地缓存时，确定需要进行同步。

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