CN1316375C - 具有分布式高速缓存的数据网络所用的方法、系统和终端 - Google Patents

具有分布式高速缓存的数据网络所用的方法、系统和终端 Download PDF

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Abstract

本发明提供从具有本地存储器的用户终端访问网络上数据的方法，其中经由服务提供商访问网络，该方法包括：请求数据；确定所请求数据是否可从本地存储器获取，如果该数据不可从本地存储器获取，则向服务提供商请求所请求数据；以及在本地存储器接收来自服务提供商的数据选集。

Description

具有分布式高速缓存的数据网络所用的方法、系统和终端
技术领域
本发明涉及网络配置的改进，更具体地说，涉及改善系统性能，尤其是在远程网络接入中。
背景技术
因特网的使用迅速扩展，但接入速度仍然很慢，令人失望。这种情况的原因之一是从因特网访问信息的方式，如图1所示。具有用户终端108的家庭用户通常利用与因特网服务提供商(ISP)102的拨号连接110、经由电信网112连接到因特网100。当用户终端108向因特网100请求数据时，ISP 102将首先尝试从ISP所维护的大高速缓存106提供该信息。高速缓存是大型存储装置，它通常存储以万亿字节计的数据。如果所需数据在高速缓存中不可用，则ISP向因特网请求数据，并把数据提供给用户终端108。ISP和因特网之间的连接104极耗成本，并且是ISP维护这些高速缓存的原因之一。所请求的数据可存储在高速缓存中，使得以后在相同数据被另一个用户所请求时，ISP能够立即提供该数据，而不必直接连接到因特网。这种系统的缺陷之一在于：所有数据来自ISP，但不在ISP高速缓存中的数据必须从因特网获取。因此，检索数据会很慢。
目前，许多因特网浏览器、如Microsoft Internet Explorer和Netscape Navigator，它们在用户终端上运行，保存从ISP请求的数据的本地副本。这样，用户频繁请求的数据应当可在本地得到，而不必访问ISP。虽然这种方案能够增加本地提供的数据量，但是，当请求以前没有被用户请求的数据时，没有获得性能改善，因为这种数据仍然必须按照上述方式从ISP获取。同样，当请求例如电子报刊页面之类每日或每小时更新的数据时，本地副本很可能会过时。当前的解决方案对于频繁改变的数据是不令人满意的，因为这种数据仍然必须从ISP获取以确保它是最新的。
发明内容
因此，本发明的一个目的是解决上述问题。
根据本发明的第一方面，提供一种从具有本地存储器的用户终端访问网络上的数据的方法，其中，网络可经由服务提供商来访问，以及服务提供商维护在网络上可用的数据高速缓存，该方法包括：请求数据；确定所请求数据是否可从本地存储器获取，如果该数据不可从本地存储器获取，则向服务提供商请求所请求数据；以及在本地存储器接收来自服务提供商的数据选集。
根据本发明的第二方面，提供一种用于访问网络上的数据的用户终端，用户终端具有本地存储器，其中网络可经由服务提供商来访问，以及服务提供商维护在网络上可用的数据高速缓存，该用户终端包括：用于请求数据的装置；用于确定所请求数据是否可从本地存储器获取的处理器，用于当所请求数据不可从本地存储器获取时向服务提供商请求所请求数据的收发信机；以及用于接收来自服务提供商的数据选集并把所接收数据存储在本地存储器中的装置。
有利的是，本发明加速用户对最频繁访问或最流行的信息的访问。通过在用户终端保存来自ISP高速缓存的所选信息的本地副本，增加了所请求数据本地可用的可能性，而不必访问ISP。另外，可免费访问信息，而不必连接到ISP。其它有利之处包括减少了对现有拨号服务器的需求，因为许多所请求信息将在本地获取。对于ISP，通过对用户接收本地缓存数据计费，本发明可用作进一步的收入来源。
本发明提供一种从具有本地存储器的用户终端访问网络上的数据的方法，其中经由服务提供商访问所述网络，所述方法包括：请求数据；确定所述请求的数据是否可从所述本地存储器中获取，如果所述数据不可从所述本地存储器中获取，则向所述服务提供商请求所述请求的数据；以及在所述本地存储器上接收来自所述服务提供商的数据选集，所述数据选集由所述服务提供商来确定，并且包含不是唯一基于所述用户终端所请求的所述数据的数据。
本发明还提供一种用于从具有本地存储器的用户终端访问网络上的数据的用户终端，其中经由服务提供商访问所述网络，所述用户终端包括：用于向所述网络请求数据的装置；处理器，用于确定所述请求的数据是否可从所述本地存储器中获取，如果所述数据不可从所述本地存储器中获取，则向所述服务提供商请求所述请求的数据；接收器，用于从所述服务提供商接收数据选集，所述数据选集由所述服务提供商来确定，并且包含不是唯一基于所述用户终端所请求的所述数据的数据。
本发明又提供一种包括如上用户终端耦合的服务提供商的网络。
附图说明
参照附图并且仅通过举例来描述本发明，其中：
图1是说明根据先有技术的系统概况的框图；
图2是说明根据本发明的用户终端的一个实施例的框图；
图3是说明根据本发明的服务提供商的一个实施例的框图；
图4是说明根据本发明的一个实施例的系统概况的框图；以及
图5是更详细说明用户终端200的一个实施例的框图。
具体实施方式
如上所述，图1是表示根据先有技术的系统概况的框图。
图2是表示根据本发明的用户终端的第一实施例的框图。图1的用户终端108由包括本地高速缓存202的用户终端200所取代。本地高速缓存202可以是具有高容量的任何存储装置，并且最好是允许对其中所存储数据进行快速访问。在本发明的一个最佳实施例中，高速缓存是高容量硬盘驱动器。
本发明基于以下概念：存储在ISP高速缓存106中的数据选集被下载到本地高速缓存202。当用户终端向因特网请求数据时，首先检查本地高速缓存，以便了解是否存在所请求的数据。如果存在，则从本地高速缓存获取数据。如果数据不在本地高速缓存中，则以常规方式与ISP进行连接，并由ISP提供该数据。通过在用户终端上本地存储数据选集，加速对高速缓存中存在的数据的访问。从ISP获取的所请求数据可有选择地存储在本地高速缓存202中。
下面描述数据被选择用于本地高速缓存中的方式。
图3是表示根据本发明的服务提供商的一个实施例的框图。ISP500类似于图1的ISP 102，但另外还包括分析器模块502，用于保存和分析存储在高速缓存106中的数据的使用情况的统计信息。例如，每当任何用户从高速缓存106之一请求数据时，分析器跟踪已请求数据的次数(一般称作点击次数)。
分析器502根据流行度有效地对缓存的数据分类，并且使全部所请求数据按照点击次数来排序。分析器能够根据排序在逻辑上重新组织高速缓存106中的数据，或者可保存排序数据的独立列表以及到高速缓存中该数据的实际位置的链接。
存储在ISP高速缓存中的数据基于从连接到ISP的全部用户终端所请求的数据。这样，在大量用户使用ISP的情况下，单个用户所请求的数据存在于ISP高速缓存中的可能性很高。高速缓存通常采用更新算法定期删除最近没有被访问的数据，从而确保主要地只有流行信息存储在高速缓存中。
根据本发明的一个实施例，ISP 500可安排选择将传送到本地高速缓存的ISP高速缓存。例如，ISP高速缓存所传送的部分可以是具有最多点击的10Gb数据。如果接收该数据的用户终端的高速缓存小于所传送的数据量，则本地高速缓存最好是首先装入最流行的数据。
在一个备选实施例中，ISP高速缓存可分类为不同主题区域的数据，各主题区域中的数据还可以按照点击次数来排序。在这个实施例中，所有数据传送到本地高速缓存，用户终端的处理器406根据预定义的用户首选项来判定是否从各分类中接收数据。在又一个备选方案中，ISP可存储各用户终端的用户首选项，并且采用例如多播协议、仅对具有匹配首选项的那些用户终端下载缓存数据的选集。
通过把ISP高速缓存的最流行数据存储到本地高速缓存，提高了将在本地高速缓存中找到用户所请求数据的可能性。
本发明提供许多实施例，这些实施例提供把所选数据从ISP下载到本地高速缓存的不同方式。
在一个实施例中，通过常规拨号连接110来下载所选数据。在又一个最佳实施例中，用户终端适合从广播或宽带网络接收数据，如图4所示。还可使用任何适当的点到点网络。在这个实施例中，ISP 500把用于下载到本地高速缓存的数据选集传送到网络300，数据再从网络300传送到一个或多个用户终端。适当网络的示例包括数字视频广播(DVB)和同步数字用户线(ADSL)。在广播网络、如DVB网络的情况下，极高的带宽和大覆盖范围使其成为把数据选集传送到大量用户终端的理想媒介。
用户终端最好是配置成根据预定时间表接收数据选集，以便例如允许在晚上或者当用户终端没有使用的另一个时间下载数据。显然，用户终端通常必须开机，以便接收这种传输。
图5是更详细说明用户终端200的一个实施例的框图。用户终端200包括收发信机404，用于经由电信网与ISP连接，如图5所示。还提供了接收器402，用于从第二网络、如宽带或广播网络接收数据，如上所述。处理器406控制接收器402、收发信机404、用户接口408、显示器410和本地高速缓存202。用户接口408和显示器410使用户能够操作用户终端，如本领域的技术人员已知的那样。接收器402可以是用于从网络300接收数据的任何适当接收器。例如，如果网络300是DVB网络，则接收器402是DVB接收器。接收器402从ISP高速缓存接收数据选集，并把所接收数据或所接收数据的一部分存储在高速缓存202中。随后，当用户向因特网请求数据时，处理器首先进行检查，了解是否可在高速缓存202中获得该数据。如果可获得数据，则从高速缓存中提供该数据，否则经由收发信机404与ISP建立连接，从ISP获取数据。处理器406还包括调度器，使数据选集能够由接收器402接收并适当地存储在高速缓存202中。调度器还可包括能够配置成在预定时间对用户终端加电的计时器，以便接收所计划的数据传输。用户终端400还包括分析器412，下面描述其功能。
来自ISP高速缓存、将要下载到本地用户终端高速缓存的数据选集极为重要。如果本地高速缓存中的数据不代表用户可能尝试访问的数据类型，则由于在连接到ISP之前确定所请求数据是否存在于本地高速缓存中的附加步骤，浏览次数可能大大减少。
如上所述，ISP的高速缓存通常可具有以万亿字节计的容量，而本地高速缓存则可能大约数百亿字节。另外，不同的用户终端可能具有不同大小的高速缓存。
由于本发明，用户所请求的许多数据将来自本地高速缓存，而不是来自ISP，从而消除了连接到ISP的需要，并且极大地提高了性能。为了在ISP高速缓存上维护精确的使用统计信息，例如用于按照点击次数对数据分类，用户终端最好是需要收集使用情况数据，并向ISP提供统计信息。另外，许多网页包含广告、点击计数器等等，它们的使用统计信息也需要准确地向广告客户报告。图5所示的分析器412正是执行这些任务。来自分析器412的统计信息可以经由收发信机404反馈给ISP，或者当连接到ISP时专门送到ISP，或者可以安排这个任务在晚上或用户终端未使用时进行。
图5的用户终端200另外还可包括在处理器406控制下的安全模块(未标出)，用于对本地高速缓存的内容加扰。由于本地高速缓存表示许多不同用户最频繁请求的数据，因此能够分析缓存数据，从而发现其它用户正在请求的数据种类。例如，如果ISP的大部分用户为一家公司工作，则ISP的其它用户能够从本地高速缓存中确定不利于该公司的信息。本地高速缓存的加扰将防止这种分析，并且帮助保护用户的隐私。本领域的技术人员将会知道，有许多方式可执行这种加扰，本文不论述这些技术。
在本发明的又一个实施例中，服务提供商所传送的数据选集或者也可由服务提供商按照不同于根据ISP高速缓存中数据的使用统计信息的参数来确定。例如，服务提供商可以向用户终端提供它自己的数据，例如从专用网提供的数据。在另一个示例中，ISP可在因特网上搜索有关特定主题的信息，并把这种信息传送到用户群中的特定用户。例如，化学研究中心可能希望仅接收关于化学研究的信息，而没有兴趣接收有关其它主题的信息。
更新本地高速缓存的频率可以根据例如用户付费的不同预订等级而改变。根据基本预订等级，本地高速缓存可能只在每晚更新，而对于高级用户，高速缓存可能在一个时间更新若干次。另外，可能让用户在另一个时间请求下载缓存数据。
本发明可应用于例如采用电话拨号连接的家庭用户终端，也可应用于移动用户终端。移动用户终端例如可使用无线应用协议(WAP)，并且可经由包括GSM、GPRS、WCDMA等任何种类的典型移动通信协议连接到ISP。

Claims (28)

1.一种从具有本地存储器的用户终端访问网络上的数据的方法，其中经由服务提供商访问所述网络，所述方法包括：请求数据；确定所述请求的数据是否可从所述本地存储器中获取，如果所述数据不可从所述本地存储器中获取，则向所述服务提供商请求所述请求的数据；以及在所述本地存储器上接收来自所述服务提供商的数据选集，所述数据选集由所述服务提供商来确定，并且包含不是唯一基于所述用户终端所请求的所述数据的数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务提供商维护所述网络上可用的数据高速缓存，以及来自所述服务提供商的所述数据选集是来自所述数据高速缓存的数据选集。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于还包括选择所述高速缓存的一部分以传送到所述用户终端。
4.如权利要求2所述的方法，还包括按照流行度对所述高速缓存中的数据进行分类并且选择分类数据的选集。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于还包括在所述用户终端中存储多个预定义的用户首选项，以及所述接收步骤适合于仅接收具有与所述定义的用户首选项匹配的分类的数据。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于还包括在所述服务提供商处存储多个预定义的用户首选项，并且根据所述存储的用户首选项向用户终端发送所述数据选集。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收步骤适合于根据预定时间表接收所述数据选集。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于包括根据多个用户可选的预订首选项其中之一来接收所述数据选集。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括对所述本地存储器的内容加密。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述请求数据的步骤经由电信网形式的第一网络来执行。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收数据选集的步骤适合经由无线网形式的第二网络接收所述数据。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一网络是点到点网络。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二网络是广播网络。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第二网络是DVB网络。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于包括统计分析来自所述本地存储器的数据的使用情况以产生统计的使用数据，并且向所述服务提供商报告所述统计的使用数据。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于包括在所述用户终端未使用的时段期间给所述服务提供商的所述统计的使用数据的报告。
17.一种用于从具有本地存储器的用户终端访问网络上的数据的用户终端，其中经由服务提供商访问所述网络，所述用户终端包括：用于向所述网络请求数据的装置；处理器，用于确定所述请求的数据是否可从所述本地存储器中获取，如果所述数据不可从所述本地存储器中获取，则向所述服务提供商请求所述请求的数据；接收器，用于从所述服务提供商接收数据选集，所述数据选集由所述服务提供商来确定，并且包含不是唯一基于所述用户终端所请求的所述数据的数据。
18.如权利要求17所述的用户终端，其特征在于还包括用于存储用户首选项的装置，以及所述用于接收所述数据选集的接收器适合接收对应于所述存储的用户首选项的数据。
19.如权利要求17所述的用户终端，其特征在于还包括调度器，用于控制所述接收器以便根据预定时间表接收所述数据选集。
20.如权利要求17所述的用户终端，其特征在于还包括用于对所述本地存储器的内容进行加密和解密的加密装置。
21.如权利要求17所述的用户终端，其特征在于包括适合与电信网形式的第一网络配合使用的收发信机。
22.如权利要求21所述的用户终端，其特征在于，所述接收器适合与无线网形式的第二网络配合使用。
23.如权利要求21所述的用户终端，其特征在于，所述第一网络是点到点网络。
24.如权利要求22所述的用户终端，其特征在于，所述第二网络是广播网络。
25.如权利要求24所述的用户终端，其特征在于，所述第二网络是DVB网络。
26.如权利要求17所述的用户终端，其特征在于包括分析器，所述分析器可用于统计分析来自所述本地存储器的数据的使用情况以产生要报告给所述服务提供商的统计的使用数据。
27.如权利要求26所述的用户终端，其特征在于可用于在所述用户终端未使用的时段期间向所述服务提供商报告所述统计的使用数据。
28.一种网络系统，包括用户终端和服务提供商，所述用户终端经由所述服务提供商访问所述网络，所述用户终端是如权利要求17至27中任一项所述的用户终端。
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