CN112154425B - 用于内容分发网络的传送设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于内容分发网络的传送设备，在所述内容分发网络中将内容划分为一个或多个对象并进行分发，所述传送设备包括：确定装置，用于在接收到第一请求包时确定是否要处理第一请求包；监控装置，用于当要处理第一请求包时，确定与第一请求包所请求的请求对象相对应的请求内容，并在规定时间段内对请求该请求内容的对象的第二请求包进行监控；以及发送装置，用于当第二请求包满足规定条件时，生成并发送第三请求包，第三请求包请求在请求内容的对象之中与第一请求包和第二请求包所请求的对象不同的对象。

Description

用于内容分发网络的传送设备
技术领域
本发明涉及一种用于内容分发网络的传送设备，在该内容分发网络中将内容划分为一个或多个对象并进行分发。
背景技术
已经提出了基于表示内容的名称来分发内容的网络。专利文献1和非专利文献1公开了这样的网络之一的以内容中心网络(Content Centric Networking，CCN)。
在CCN中，发布内容的服务器设备将内容划分为一个或多个被称为组块的对象，并且客户端设备根据所划分的对象获取内容。此外，在CCN中，传送对象的通信单元(下文称为“传送设备”)可以保持(高速缓存)这些对象。在从客户端设备接收到用于请求被高速缓存的对象的兴趣包(请求包)时，传送设备可以将包含被保持的对象的数据包发送到已经发送兴趣包的客户端设备，而不是将兴趣包传送到服务器设备。
下面将描述操作传送设备的示例。传送设备管理内容存储(Contents Store，CS)，转发信息库(Forwarding Information Base，FIB)和待定关注表(Pending InterestTable，PIT)。CS指的是表示被高速缓存在传送设备中的对象的信息。FIB指的是表示兴趣包与兴趣包会被传输到的接口之间的关系的信息。PIT指的是表示被传输的兴趣包所请求的对象与已经接收到被传输的兴趣包的接口之间的关系的信息。
在接收到兴趣包时，传送设备搜索CS并确定兴趣包所请求的对象是否被高速缓存在传送设备中。如果所请求的数据被高速缓存，则传送设备将其中包括被高速缓存的对象的数据包发送到已经发送兴趣包的客户端设备。另一方面，如果所接收的兴趣包所请求的对象未被高速缓存，则搜索PIT并确定传送设备是否已经传输了请求与所接收的兴趣包所请求的对象相同的对象的兴趣包，并且传送设备当前处于等待接收对象的状态。如果传送设备处于等待状态，则传送设备不传输所接收的兴趣包，并且更新PIT，以便将已经接收到兴趣包的接口与兴趣包所请求的对象相关。另一方面，如果传送设备不处于等待接收所接收的兴趣包所请求的对象的状态，则传送设备传输来自基于FIB所确定的接口的兴趣包，并更新PIT。此外，在接收到包括对象的数据包时，传送设备基于PIT以及该数据包所包含的对象来确定数据包会被传输到的接口，对来自所确定的接口的该数据包进行发送，并从PIT中删除关于该对象的信息。此外，传送设备在高速缓存包括在所传送的数据包内的对象之后更新CS。
在CCN中，客户端设备发送指示对象的兴趣包，并作为响应而获得对象。因此，为了获得内容，发送了大量的兴趣包；这导致内容分发网络中的拥塞。鉴于此，非专利文献2和非专利文献3公开了CCN中的拥塞控制方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开No.2009-277234
非专利文献
非专利文献1：V.Jacobson等，“Networking Named Content”，2009年ACM CoNEXT论文集，2009年12月
非专利文献2：Schneider,Klaus等，“A practical congestion control schemefor named data networking”，ACM ICN，2016年
非专利文献3：Carofiglio,Giovanna等，“Optimal multipath congestioncontrol and request forwarding in information-centric networks:Protocoldesign and experimentation”，计算机网络110(2016)：104-117，2016年
发明内容
发明要解决的问题
非专利文献2和非专利文献3中描述的配置基于接收到的数据包来控制可以从客户端设备连续发送的兴趣包的数量(以下称为窗口大小)。具体地，如果在规定时间段内接收到与所发送的兴趣包相对应的数据包，则客户端设备增大窗口尺寸，并且如果在规定时间段内未接收到数据包，则减小窗口尺寸。然而，如果从客户端设备到服务器设备或到保存对象的传送设备存在大量延迟，则客户端设备增大窗口大小的速度变慢，并且下载内容所需的时间增加。
解决问题的手段
根据本发明的一个方面，一种用于内容分发网络的传送设备，在所述内容分发网络中将内容划分为一个或多个对象并进行分发，所述传送设备包括：确定装置，用于在接收到第一请求包时确定是否要处理第一请求包；监控装置，用于当要处理第一请求包时，确定与第一请求包所请求的请求对象相对应的请求内容，并在规定时间段内对请求所述请求内容的对象的第二请求包进行监控；以及，发送装置，用于当第二请求包满足规定条件时，生成并发送第三请求包，第三请求包请求在请求内容的对象之中与第一请求包和第二请求包所请求的对象不同的对象。
发明的效果
根据本发明，可以缩短下载内容所需的时间。
通过以下结合附图的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。此外相同的附图标记在附图中表示相同或相似的部件。
附图说明
图1是根据一实施例的内容分发网络的配置图。
图2是根据一实施例的边界传送设备的配置图。
图3是根据一实施例的处理单元中的处理的流程图。
图4是根据一实施例的队列管理单元中的队列管理处理的流程图。
图5是根据一实施例的队列管理单元中的兴趣包生成处理的流程图。
图6是根据一实施例的边界传送设备的配置图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的示例性实施例。此外，在以下描述的每个附图中，省略了对实施例的描述不必要的构成要素。此外，以下描述的实施例是示例性的，并且本发明不限于该实施例的内容。
图1是根据本实施例的内容分发网络的配置图。以下，将在内容分发网络是CCN的假定下描述本实施例。然而，本发明适用于其中将内容划分为一个或多个对象、以所划分的对象为单位来分发内容并且已经传送内容的传送设备可以缓存对象的任何内容分发网络。
如图1所示，内容分发网络包括发布内容的服务器设备3、根据CCN获得内容的客户端设备11和12，以及边界传送设备2。根据上述CCN，客户端设备11和12以及边界传送设备2连接到由普通传送设备组成的局域网4。在图1中，客户端设备11和12、边界传送设备2和局域网4布置在日本。另一方面，根据本实施例，服务器设备3布置在日本之外，具体地在英国。此外，根据本实施例，边界传送设备2和服务器设备3配置为能够通过由普通传送设备和边界传送设备2组成的全球网络进行通信。此外，尽管内容分发网络还包括布置在日本的服务器设备，但是它们与本实施例的描述无关，因此被省略。另外，尽管内容分发网络除了服务器设备3之外还包括布置在日本以外的各个国家中的服务器设备，但是为了简化描述，省略了它们。
在本实施例中，设置局域网4中的传送设备的FIB，以使得当布置在日本的客户端设备(例如客户端设备11和12)要获得由布置在日本以外的国家中的服务器设备(例如服务器设备3)发布的内容时，由在日本的客户端设备发送的兴趣包被传送到边界传送设备2。尽管为了简化说明，在本实施例中假定在日本仅布置一个边界传送设备2，但是也可以采用在日本布置多个边界传送设备2的配置。例如，可以采用这样的配置，其中边界传送设备2布置在东京和大阪，并且本地网络4中的传送设备的FIB设置为使得在请求由服务器设备3发布的内容的兴趣包之中，由在日本东部的客户端设备发送的兴趣包被传送到在东京的边界传送设备2，而由在日本西部的客户端设备发送的兴趣包被传送到在大阪的边界传送设备2。
客户端设备11和12管理窗口大小W和已经被发送且尚未被接收的作为响应的数据包的兴趣包的数量U。窗口大小W定义数量U的最大允许值。例如，当窗口大小W＝4时，客户端设备11和12可以连续发送多达4个兴趣包。然后，一旦已经发送了4个兴趣包，客户端设备11和12就无法发送新的兴趣包，直到它们接收到响应于4个兴趣包中的一个或多个的数据包为止。此外，在接收到响应于4个兴趣包之一的数据包时，客户端设备11和12可以新发送一个兴趣包。
另外，客户端设备11、12根据是否在规定时间段内已经接收到响应于所发送的兴趣包的数据包来增大或减小窗口尺寸W。例如，假定窗口尺寸W的初始值为4。在这种情况下，在发送4个兴趣包之后，如果客户端设备11和12在规定时间段内接收到与所有4个兴趣包相对应的数据包，则窗口大小W增大至两倍，即，变为8。当窗口大小W＝8时，客户端设备11和12可以连续发送8个兴趣包。在发送了8个兴趣包之后，如果客户端设备11和12在规定时间段内接收到与所有8个兴趣包相对应的数据包，则窗口大小W增大至两倍，即，变为16。以此方式，在本实施例中，假定如果客户端设备11和12在规定时间段内接收到对所发送的兴趣包的所有响应，则客户端设备11和12将窗口尺寸W增大至两倍。也就是说，当客户端设备11和12由于内容分发网络中的少量业务量而在规定时间段内已经接收到对所发送的兴趣包的响应时，它们可以将窗口大小W增大至4、8、16、32、64、128、256等。另一方面，假定当客户端设备11和12在规定时间段内未接收到对所发送的兴趣包的至少一个响应时，它们将窗口大小W减小一半。通过这样阶梯式地逐渐地增大窗口尺寸W，可以控制根据内容分发网络的业务状况适当地发送的兴趣包的数量。尽管除了上述方法之外，还有多种用于窗口尺寸W的控制方法，但是本发明可以不考虑客户端设备11和12中使用的用于窗口尺寸的控制方法的具体内容而应用。
例如，假定客户端设备11从服务器设备3获得特定内容。这里，假定客户端设备11与服务器设备3之间的传送设备(包括边界传送设备2)均未缓存该内容的对象。也就是说，假定由客户端设备11发送并请求该内容的对象的所有兴趣包都被传送到服务器设备3，并且所有对象都从服务器设备3被分发。还假定从客户端设备11到服务器设备3的所有链路的容量足够大，并且从客户端设备11到服务器设备3的所有链路的业务量足够小。在这种情况下，尽管客户端设备11可以循序地增大窗口尺寸W，但是由于日本和英国之间的长距离，即使客户端设备11和服务器设备3之间的链路中没有拥塞，往返时间(RTT)也大约为200ms。也就是说，客户端设备11只能大约每200ms增加窗口大小W。这样长的RTT使得窗口大小W增大到与和服务器设备3之间的可能吞吐量相对应的大小为止的时间变长，从而获得内容所需的时间变长。此外，如果将服务器设备3布置在日本，则RTT大约为几毫秒到几十毫秒，并且客户端设备11可以在短时间段内将窗口大小W增大到与和服务器设备3之间的可能吞吐量相对应的大小。
在本实施例中，当客户端设备经由边界传送设备2从具有较长RTT的服务器设备3获得内容时，客户端设备的窗口大小W在短时间内增大，从而缩短了由客户端设备执行的下载内容的时间。
图2是边界传送设备2的配置图。处理单元22包括多个接口，并且基本上执行与普通传送设备相同的操作。也就是说，处理单元22管理FIB、PIT和CS，并传送兴趣包和数据包。另外，当它已经接收并传送了数据包时，它根据规定标准缓存存储在数据包中的对象。在传送特定兴趣包时，除了执行与普通传送设备相同的操作以外，处理单元22还基于由这些兴趣包所请求的对象的对象名称来决定是否将这些兴趣包传送至队列管理单元21。此外，当兴趣包被发送到队列管理单元21时，这些兴趣包不仅仅被发送到队列管理单元21；相反，这些兴趣包从基于FIB所确定的接口被传送，同时，相同的兴趣包被发送到队列管理单元21。
在本实施例中，假定对象名称具有层次结构，并且该层次结构的顶层指示国家名称。例如，由在日本的服务器设备发布的内容的名称以指示日本的jp开头，并且在名为“contentsA”的内容中对象编号为1的对象的对象名称为例如“/jp/.../contentsA/1”。类似地，由在英国的服务器设备3发布的内容的名称以指示英国的uk开头，并且在名为“contentsA”的内容中对象编号为1的对象的对象名称为例如“/uk/.../contentsA/1”。例如对于html文件，还假定具有大小等于或小于一个对象的最大允许大小的内容具有等于对象名称的内容名称。例如，假定对于由在英国的服务器设备3发布的名为“/uk/.../AAA.html”的内容，对象名称也为“/uk/.../AAA.html”。处理单元22将在要被传送的兴趣包中的以下这种兴趣包作为要经历高速处理的兴趣包发送到队列管理单元21，该兴趣包请求对象名称指示日本以外的国家并且具有对象编号的兴趣包(即，请求已经被划分为多个对象的内容内的一个对象的兴趣包)。
图3是在处理单元22中接收到兴趣包时的处理流程。在S10中，处理单元22待机，直到接收到兴趣包为止。在接收到兴趣包时，在S11中，处理单元22基于FIB确定是否应当传送该兴趣包。例如，在接收到请求缓存的对象的兴趣包或请求PIT指示的对象的兴趣包的情况下，S11转到否。当基于FIB兴趣包不应该被传送时，处理单元22重复从S10开始的处理。另一方面，当基于FIB兴趣包应该被传送时，在S12中，处理单元22确定兴趣包是否要经历高速处理。以上述方式基于兴趣包所请求的对象的对象名称来确定兴趣包是否要经历高速处理。当兴趣包不会经历高速处理时，处理单元22重复从S10开始的处理。另一方面，当兴趣包要经历高速处理时，在S13中，处理单元22将兴趣包发送到队列管理单元21。此外，除了图3所示的处理之外，处理单元22针对兴趣包执行与普通传送设备相同的处理。
图4是队列管理单元21中的队列管理处理的流程图。在S20中，队列管理单元21待机，直到从处理单元22接收到兴趣包为止。在从处理单元22接收到兴趣包时，在S21中，队列管理单元21管理是否存在与接收到的兴趣包所请求的对象的内容相对应的队列。当不存在与兴趣包所请求的对象的内容相对应的队列时，在S22中，队列管理单元21确定该兴趣包所请求的对象的对象编号(以下称为RN)是否等于或小于阈值。当RN大于阈值时，队列管理单元21重复从S20开始的处理。另一方面，当RN等于或小于阈值时，在S23中，队列管理单元21生成与该内容相对应的队列，并存储与该队列相对应的RN。然后，在S24中，队列管理单元21开始与所生成的队列相对应的计时器的计数。
另一方面，当在S21中存在与兴趣包所请求的对象的内容相对应的队列时，在S25中，队列管理单元21确定接收到的兴趣包的请求对象的对象编号是否大于与该内容的队列相对应的RN。当接收到的兴趣包的请求对象的对象编号大于与该内容的队列相对应的RN时，队列管理单元21将与该内容的队列相对应的RN更新为接收到的兴趣包的请求对象的对象编号。另一方面，当接收到的兴趣包的请求对象的对象编号等于或小于与该内容的队列相对应的RN时，队列管理单元21不改变与该内容的队列相对应的RN。
图5是队列管理单元21中的兴趣包发送处理的流程图。在S30中，队列管理单元21确定是否存在其计时器的计数值已经达到规定值的队列。当不存在其计时器的计数值已经达到规定值的队列时，队列管理单元21重复从S30开始的处理。当存在其计时器的计数值已经达到规定值的队列时，在S31中，队列管理单元21确定与该队列相对应的RN的值是否等于或小于阈值。此外，在本实施例中，假定在S31中使用的阈值与在图4的S22中使用的阈值相同。然而，在S31中使用的阈值和在图4的S22中使用的阈值可以具有不同的值。当与队列相对应的RN的值大于阈值时，在S33中，队列管理单元21丢弃该队列，并且重复从S30开始的处理。另一方面，当与队列相对应的RN的值等于或小于阈值时，队列管理单元21生成请求对象的兴趣包，该对象属于与该队列相对应的内容并具有对象编号，该对象编号为从比与该队列相对应的RN的值大1的值到比与该队列相对应的RN的值大规定值X的值，并且队列管理单元21将所生成的兴趣包发送到处理单元22。此后，在S33中，队列管理单元21丢弃该队列，并重复从S30开始的处理。
此外，对于从队列管理单元21接收到的兴趣包，处理单元22仅执行与普通传送设备相同的处理，并且不执行已经使用图3描述的处理。另外，对于响应于从客户端设备1接收到的兴趣包而已经接收到的对象(数据包)，处理单元22执行与普通传送设备相同的传送处理。另一方面，对于响应于从队列管理单元21接收到的兴趣包而已经接收到的对象，处理单元22缓存该对象，并且不将该对象传送到队列管理单元21。此外，当没有容量来缓存响应于从队列管理单元21接收到的兴趣包而已经接收到的所有对象时，优选地以从接收到对象以来的时间段的升序来缓存对象。
下面描述客户端设备11获得具有内容名称“uk/aaa/videoA.mp4”的内容的情况。假定该内容已被划分为10000个对象，并且它们的对象名称是“uk/aaa/videoA.mp4/1”到“uk/aaa/videoA.mp4/10000”。还假定客户端设备11之前从未获得过内容，并且窗口大小W是非常小的初始值，例如4。此外，假定队列管理单元21中保存的阈值为300，并且规定值X是150。此外，假定在初始状态中，存在于客户端设备11与服务器设备3之间的所有传送设备均未缓存“uk/aaa/videoA.mp4”的对象中的任何一个。
当窗口大小W＝4时，客户端设备11连续发送请求“uk/aaa/videoA.mp4/1”到“uk/aaa/videoA.mp4/4”的4个兴趣包。每个兴趣包将由边界传送设备2传送并经历高速处理(图3的S11和S12)，并且因此被发送到队列管理单元21。
由于在队列管理单元21中没有队列被管理，因此，在接收到请求对象编号小于阈值的对象“uk/aaa/videoA.mp4/1”的兴趣包时，队列管理单元21在图4的S23中产生一个队列并保存与该队列相对应的RN＝1，并且在图4的S24中开始与该队列相对应的计时器的计数。随后，在接收到请求“uk/aaa/videoA.mp4/2”的兴趣包时，在图4的S25中，队列管理单元21将与内容“uk/aaa/videoA.mp4”的队列相对应的RN更新为2。类似地，随着请求“uk/aaa/videoA.mp4/3”和“uk/aaa/videoA.mp4/4”的兴趣包的接收，与内容“uk/aaa/videoA.mp4”的队列相对应的RN被更新为4。
当与内容“uk/aaa/videoA.mp4”相对应的队列的计时器的计数值已经达到规定值时(图5的S30)，在S31中，队列管理单元21确定与该队列对应的RN是否等于或小于阈值300。在本示例中，RN是4，等于或小于阈值300；因此，在S32中，队列管理单元21生成请求内容“uk/aaa/videoA.mp4”的对象编号为5至154的对象的兴趣包，并将它们发送到处理单元22。也就是说，队列管理单元21生成请求“uk/aaa/videoA.mp4/5”到“uk/aaa/videoA.mp4/154”的兴趣包，并将它们发送到处理单元22。
以这种方式，已经将请求“uk/aaa/videoA.mp4/5”到“uk/aaa/videoA.mp4/154”的兴趣包从边界传送设备2发送到服务器设备3。此外，在这些之中，“uk/aaa/videoA.mp4/1”到“uk/aaa/videoA.mp4/4”已经由客户端设备11发送，并且边界传送设备2以普通方式传送响应于这些兴趣包接收到的数据包。另一方面，由于请求“uk/aaa/videoA.mp4/5”到“uk/aaa/videoA.mp4/154”的兴趣包已经由队列管理单元21生成，所以处理单元22缓存响应于这些兴趣包所接收到的“uk/aaa/videoA.mp4/4”到“uk/aaa/videoA.mp4/154”。
在接收到“uk/aaa/videoA.mp4/1”到“uk/aaa/videoA.mp4/4”时，客户端设备11将窗口尺寸W增大至两倍，即增大到8，并发送请求“uk/aaa/videoA.mp4/5”到“uk/aaa/videoA.mp4/12”的兴趣包；由于它们已经被缓存在边界传送设备2中，因此边界传送设备2能够立即将这些对象发送到客户端设备11。然后，客户端设备11将窗口尺寸W增大至两倍，即增大到16，并且发送请求“uk/aaa/videoA.mp4/13”到“uk/aaa/videoA.mp4/28”的兴趣包；由于它们已被缓存在边界传送设备2中，因此边界传送设备2能够立即将这些对象传送到客户端设备11。
此后，当客户端设备11发送请求“uk/aaa/videoA.mp4/155”的兴趣包时，边界传送设备2新生成与内容“uk/aaa/videoA.mp4”相对应的队列。例如，当此时客户端设备11的窗口大小W是128时，队列管理单元21接收请求一直到“uk/aaa/videoA.mp4/252”的兴趣包，直到与新生成的队列相对应的计时器的计数值达到规定值为止。因此，在图5的S32中，边界传送设备2生成并发送请求“uk/aaa/videoA.mp4/253”到“uk/aaa/videoA.mp4/402”的兴趣包。因此，边界传送设备2可以预先获得并缓存“uk/aaa/videoA.mp4/253”到“uk/aaa/videoA.mp4/402”，并且客户端设备11可以在短时间段内获得“uk/aaa/videoA.mp4/253”到“uk/aaa/videoA.mp4/402”。
以上述方式，当窗口大小W小于阈值时，边界传送设备2预先获得并缓存客户端设备11试图获得的内容；因此，客户端设备11的窗口大小W可以迅速增加，因此可以缩短客户端设备11执行的下载内容的时间。此外，当客户端设备11此后发送请求“uk/aaa/videoA.mp4/403”的兴趣包时，图4的S22转到否，并且不生成队列。
接下来，给出对客户端设备11获得具有内容名称“uk/aaa/video.html”的内容的情况的描述。因为该内容的大小等于或小于一个对象的最大数据量，所以对象名称等于内容名称，并且没有对象编号。在这种情况下，尽管客户端设备11发送请求“uk/aaa/video.html”的兴趣包，但是由于缺少对象编号，该兴趣包不会在边界传送设备2中经历高速处理(图3的S12)，因此该兴趣包没有被发送到队列管理单元21。
接下来，给出对客户端设备12获得具有内容名称“uk/aaa/videoB.mp4”的内容的情况的描述。假定该内容已被划分为10000个对象，并且它们的对象名称是“uk/aaa/videoB.mp4/1”到“uk/aaa/videoB.mp4/10000”。还假定客户端设备12先前已经获得了其他内容，并且窗口大小W是与先前内容的获得中的吞吐量相对应的值，例如1024。此外，假定队列管理单元21中保存的阈值是300，并且规定值X是150。此外，假定在初始状态中，存在于客户端设备12与服务器设备3之间的所有传送设备均未缓存“uk/aaa/videoB.mp4”的对象中的任何一个。
当窗口大小W＝1024时，客户端设备12连续发送请求“uk/aaa/videoB.mp4/1”到“uk/aaa/videoB.mp4/1024”的1024个兴趣包。每个兴趣包将由边界传送设备2传送并经历高速处理，并且因此被发送到队列管理单元21。在接收到请求“uk/aaa/videoB.mp4/1”的兴趣包时，在图4的S23中，队列管理单元21生成队列并记录与该队列相对应的RN＝1，并且在图4的S24中开始与该队列相对应的计时器的计数。接下来，在接收到请求“uk/aaa/videoB.mp4/2”的兴趣包后，在图4的S25中，队列管理单元21将与内容“uk/aaa/videoB.mp4”的队列相对应的RN更新为2。类似地，随着接收到请求“uk/aaa/videoB.mp4/3”到“uk/aaa/videoB.mp4/1024”的兴趣包，与内容“uk/aaa/videoB.mp4”的队列相对应RN更新为1024。
当与内容“uk/aaa/videoB.mp4”的队列相对应的计时器的计数值已经达到规定值时(图5的S30)，在S31中，队列管理单元21确定该队列的RN是否为等于或小于阈值300。在本示例中，由于RN是大于阈值300的1024，所以在S33中队列管理单元21丢弃内容“uk/aaa/videoB.mp4”的队列。也就是说，队列管理单元21不生成并且不发送请求内容“uk/aaa/videoB.mp4”的对象的兴趣包。以上述方式，当客户端设备12的窗口尺寸W足够大(大于阈值)时，边界传送设备2预先获得的有利效果较小，因此边界传送设备2不预先获得对象。
接下来，给出对客户端设备12获得具有内容名称“uk/aaa/videoC.mp4”的内容的情况的描述。假定该内容已被划分为10000个对象，并且它们的对象名称是“uk/aaa/videoC.mp4/1”到“uk/aaa/videoC.mp4/10000”。还假定“uk/aaa/videoC.mp4/1”到“uk/aaa/videoC.mp4/4000”已经被缓存在本地网络4内的传送设备中，并且客户端设备12已经从本地网络4获得“uk/aaa/videoC.mp4/1”到“uk/aaa/videoC.mp4/4000”。因此，还假定客户端设备12的窗口大小W是与先前内容的获得中的吞吐量相对应的值，例如1024。此外，假定存在于客户端设备12与服务器设备3之间的所有传送设备均未缓存“uk/aaa/videoC.mp4/4001”到“uk/aaa/videoC.mp4/10000”中的任何一个。此外，假定队列管理单元21中保存的阈值为300，并且规定值X为150。
当窗口大小W＝1024时，客户端设备12连续发送1024个请求“uk/aaa/videoC.mp4/4001”到“uk/aaa/videoC.mp4/5024”的兴趣包。每个兴趣包将由边界传送设备2传送并经历高速处理，并且因此被发送到队列管理单元21。尽管队列管理单元21接收到请求“uk/aaa/videoC.mp4/4001”的兴趣包，但是因为请求对象的对象编号是1001(其大于阈值300)，所以不会生成任何队列(S22)。以上述方式，请求大于阈值的对象的客户端设备的窗口大小W通常足够大，在这种情况下，边界传送设备2预先获得的有利效果较小，因此边界传送设备2不预先获得对象。
此外，在本实施例中，处理单元22基于兴趣包所请求的对象名称来确定兴趣包是否要经历高速处理。更具体地，使用以下情况作为经历高速处理的条件之一：兴趣包所请求的对象名称指示日本以外的国家。但是，可以使用以下情况作为经历高速处理的条件之一：名称指示某个规定区域而不是国家名称。此外，不是使用对象名称，而是可以使用以下情况作为经历高速处理的条件之一：作为由FIB指示的传送目的地的接口是规定接口。该规定接口是例如连接到具有等于或大于规定值的发送延迟的通信链路的接口。
此外，可以将作为传送设备而动作的处理单元22和为了提高速度而预先获得对象的队列管理单元21实现为单独的设备。
图6是根据本实施例的边界传送设备的另一配置图。类似于普通的传送设备，传送单元23管理FIB、PIT和CS，并且管理兴趣包和数据包的传送和缓存。
确定单元24监控兴趣包并确定兴趣包是否要经历高速处理。确定单元24可以使用以下情况作为用于确定兴趣包要经历高速处理的条件之一：兴趣包的请求对象尚未被缓存在传送单元23中并且请求对象未被等待接收。另外，确定单元24可以使用以下情况作为用于确定兴趣包要经历高速处理的条件之一：用于兴趣包的传送目的地的通信链路(接口)是规定的通信链路(规定接口)。此外，确定单元24可以基于请求对象的对象名称来确定发布与兴趣包的请求对象相对应的内容的服务器设备的设置位置，并使用以下情况作为用于确定兴趣包要经历高速处理的条件之一：所确定的设置位置在规定区域(规定设置位置)内。此外，确定单元24可以使用以下情况作为用于确定兴趣包要经历高速处理的条件之一：兴趣包的请求对象是通过划分一个内容而获得的多个对象之一并且不表示一个内容本身。另外，确定单元24可以使用以下情况作为用于确定兴趣包要经历高速处理的条件之一：兴趣包的请求对象的对象编号小于规定值。此外，请求对象的对象编号例如与内容内请求对象的时间顺序相对应。
当确定单元24确定某个兴趣包要经历处理时，监控单元25确定与该兴趣包的请求对象相对应的内容，并且在规定时间段内对请求该内容的对象的后续兴趣包进行监控。在下面的描述中，假定与将要经历处理的兴趣包的请求对象相对应的内容称为请求内容。此外，将在规定时间段内由监控单元25监控并且请求请求内容的对象的后续的兴趣包称为所监控的兴趣包。
当所监控的兴趣包满足规定条件时，发送处理单元26生成一个或多个请求规定数量的请求内容的对象的兴趣包(以下称为高速兴趣包)，并将它们输出至传送单元26。假定高速兴趣包所请求的对象是与请求对象和所监控的兴趣包所请求的对象不同的对象。例如，一个或多个高速兴趣包所请求的对象可以是具有大于请求对象和所监控的兴趣包所请求的对象的对象编号的最大值的对象编号的对象。例如，一个或多个高速兴趣包所请求的对象可以是从通过将请求对象和所监控的兴趣包所请求的对象的编号的最大值加上1而获得的对象编号到通过将最大值加上规定值而获得的对象编号的对象。
此外，当所监控的兴趣包的请求对象的对象编号的最大值小于阈值时，可以采用其中满足规定条件的配置。当所监控的兴趣包的数量小于阈值时，还可以采用其中满足规定条件的较简单的配置。
此外，根据本发明的边界传送设备2可以通过程序实现，该程序在由一个或多个处理器执行时，使一个或多个处理器执行边界传送设备2的上述操作。这些计算机程序可以以存储在计算机可读存储介质中的状态或通过网络来传递。
本发明不限于以上实施例，并且可以在本发明的精神和范围内进行各种改变和修改。因此，为了告知公众本发明的范围，提出以下权利要求。
本申请要求于2018年8月8日提交的日本专利申请号2018-149307的优先权，其通过引用并入本文。

Claims (12)

1.一种用于内容分发网络的传送设备，在所述内容分发网络中将内容划分为一个或多个对象并进行分发，其特征在于，所述传送设备包括：
确定装置，用于在接收到第一请求包时确定是否要处理所述第一请求包；
监控装置，用于当要处理所述第一请求包时，确定与所述第一请求包所请求的请求对象相对应的请求内容，并在规定时间段内对请求所述请求内容的对象的第二请求包进行监控；以及
发送装置，用于当所述第二请求包满足规定条件时，生成并发送第三请求包，所述第三请求包请求在所述请求内容的对象之中与所述第一请求包和所述第二请求包所请求的对象不同的对象。
2.根据权利要求1所述的传送设备，其特征在于，所述传送设备还包括：
缓存装置，用于缓存所传送的对象，
所述确定装置使用以下情况作为用于确定要处理所述第一请求包的条件之一：所述缓存装置尚未缓存所述请求对象并且未等待接收所述请求对象。
3.根据权利要求1所述的传送设备，其特征在于，
所述传送设备连接到多个通信链路，
所述确定装置使用以下情况作为用于确定要处理所述第一请求包的条件之一：作为所述第一请求包的传送目的地的通信链路是包括在所述多个通信链路中的规定通信链路。
4.根据权利要求1所述的传送设备，其特征在于，
所述确定装置使用以下情况作为用于确定要处理所述第一请求包的条件之一：发布所述请求内容的服务器设备的设置位置是规定设置位置，所述服务器设备的设置位置是基于所述请求对象的名称确定的。
5.根据权利要求1所述的传送设备，其特征在于，
所述确定装置使用以下情况作为用于确定要处理所述第一请求包的条件之一：所述请求内容已经被划分为多个对象。
6.根据权利要求1所述的传送设备，其特征在于，
当在所述规定时间段内接收到的所述第二请求包的数量小于阈值时，所述规定条件被满足。
7.根据权利要求1所述的传送设备，其特征在于，
通过划分内容而获得的一个或多个对象的各个对象名称具有对象编号，
当在所述规定时间段内接收到的所述第二请求包所请求的各个对象的编号的最大值小于阈值时，所述规定条件被满足。
8.根据权利要求7所述的传送设备，其特征在于，
所述确定装置使用以下情况作为用于确定要处理所述第一请求包的条件之一：所述请求对象的对象编号小于规定值。
9.根据权利要求7所述的传送设备，其特征在于，
所述发送装置生成所述第三请求包，所述第三请求包请求对象编号大于所述第一请求包和所述第二请求包所请求的各个对象的编号的最大值的对象。
10.根据权利要求7所述的传送设备，其特征在于，
所述发送装置生成规定数量的所述第三请求包，所述第三请求包分别请求对象编号大于所述第一请求包和所述第二请求包所请求的各个对象的编号的最大值的对象。
11.根据权利要求7所述的传送设备，其特征在于，
所述发送装置生成所述第三请求包，所述第三请求包请求从具有通过将所述第一请求包和所述第二请求包所请求的各个对象的编号的最大值加上1而获得的对象编号的对象到具有通过将所述最大值加上规定值而获得的对象编号的对象。
12.一种计算机可读介质，其存储有程序，其使计算机作为根据权利要求1所述的传送设备而发挥功能。
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