DE10041069A1 - Verfahren zum Handhaben von Dokumenten in einem Netzwerk - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Handhaben von Dokumenten in einem aus mehreren Datenverarbeitungsstationen bestehenden Netzwerk, bei dem bei Aufruf eines Dokumentes zunächst überprüft wird, ob ein entsprechendes Dokument mit dem gleichen Erstellungsdatum bereits zwischengespeichert wurde. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass beim Abruf dynamisch zu erstellender Dokumente als Datumswert ein virtuelles Erstellungsdatum berechnet und dem Dokument zugeordnet wird, wobei zur Berechnung des virtuellen Erstellungsdatums die verfügbaren aktuellen Erstellungs- bzw. Änderungsdatumswerte aller für die Erstellung des Dokumentes erforderlichen Daten erfasst werden und das jüngste dieser Daten als virtuelles Erstellungsdatum herangezogen wird. DOLLAR A Das Verfahren ermöglicht die Nutzung der Caching-Funktionalität eines Netzwerks auch für dynamisch zu erstellende Dokumente, so dass eine Entlastung des Servers und eine schnellere Übermittlung der Dokumente resultieren.

Description

Technisches Anwendungsgebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Handhaben von Dokumenten in einem aus mehreren Datenverarbeitungsstationen bestehenden Netzwerk, bei dem bei einer Anfrage einer ersten Datenverarbeitungs­ station zum Abruf eines auf einer zweiten Daten­ verarbeitungsstation verfügbaren Dokumentes ein dem Dokument zugeordneter Datumswert übergeben und anschließend überprüft wird, ob das abgerufene Dokument mit diesem Datumswert bereits auf der ersten oder einer weiteren Datenverarbeitungsstation gespeichert ist, um das Dokument gegebenenfalls direkt von der ersten oder weiteren Datenverarbeitungsstation zu erhalten.

Viele Netzwerksysteme, insbesondere in Multi-Tier- Architekturen, setzen sich aus mehreren Clients und zumindest einem Server als Datenverarbeitungsstationen zusammen. Während der Client lediglich der Darstellung der Daten dient, läuft die konkrete Anwendung auf dem Server. Auf diese Weise erfolgt auch die Darstellung von Dokumenten, deren Aufbau im Server berechnet und am Client visualisiert wird. Weiterhin sind in einer derartigen Architektur in der Regel Mechanismen für ein Zwischenspeichern bzw. Cachen von Dokumenten auf dem Weg vom Client zum Server vorgesehen, die auf der Grundlage eines Zeitstempels für das Dokument arbeiten.

Ein konkretes Anwendungsgebiet für das vorliegende Verfahren stellen das Internet sowie neuerdings auch WAP-Anwendungen dar. In diesen Systemen wird derzeit die Seitenbeschreibungssprache HTML bzw. WML zur konkreten Beschreibung der Darstellung eines Dokumentes verwendet, so dass dieses durch ein entsprechendes Darstellungsprogramm, beispielsweise einen Browser, am Client dargestellt werden kann. Die Dokumente können statisch oder dynamisch auf einem WWW-Server bereit­ gestellt werden. Das im Internet verwendete Anwendungs­ protokoll HTTP sieht auch Methoden für das Cachen von Dokumenten anhand des Erstellungsdatums der Dokumente vor. Das Cachen der Dokumente kann hierbei sowohl im Client als auch auf entsprechend dedizierten Proxy- Servern erfolgen.

Stand der Technik

Grundsätzlich existieren zwei Möglichkeiten, um Informationen in Netzwerken wie dem Internet bereit zu stellen. Die einfachste Möglichkeit besteht darin, Dokumente vorab zu erstellen und diese dann durch einen WWW-Server verfügbar zu machen. Die Inhalte dieser Dokumente sind statisch. Um einen Zugriff auf die Dokumente zu beschleunigen, wird in allen WWW-Servern die im HTTP-Protokoll vorgesehene Caching-Funktionali­ tät unterstützt, indem zum jeweiligen Dokument dessen Erstellungsdatum verfügbar gemacht wird. Jedes vom Server neu abgerufene Dokument wird dabei entweder im Client oder auf speziell dafür vorgesehenen Proxy- Servern gespeichert. Bei einem erneuten Aufruf des Dokumentes wird dann zunächst überprüft, ob dieses bereits auf dem Proxy-Server zwischengespeichert ist. Vom WWW-Server wird hierfür ein Erstellungsdatum des abgerufenen Dokuments übergeben, anhand dessen die Aktualität eines eventuell zwischengespeicherten gleichartigen Dokumentes verifiziert werden kann. Wird ein entsprechend aktuelles Dokument auf dem Proxy- Server gefunden, so wird dieses Dokument an den Client übermittelt, was einerseits zur Entlastung des Servers und andererseits zu einer schnelleren Übermittlung des Dokumentes an den Client beiträgt.

Die zweite Möglichkeit um Informationen im Internet bereit zu stellen, bilden dynamisch generierte Dokumente. Im Gegensatz zu statischen Dokumenten werden diese nicht initial erstellt, sondern nach jeder Anforderung bzw. Anfrage neu berechnet. Dieser Mechanismus wird insbesondere bei Dokumenten einge­ setzt, deren Inhalte sich ständig ändern bzw. aktualisiert werden. Mit derartigen Dokumenten lassen sich wesentlich komplexere Anwendungen realisieren. Allerdings ist die Generierung dynamischer Dokumente mit einigem Zeitaufwand für die Berechnung verbunden.

Zudem kann das Generierungsdatum des Dokumentes nicht verwendet werden, um die verfügbare Caching- Funktionalität zu nutzen, da jede Anfrage zu einer Neuerstellung des Dokumentes und somit zu einem neuen Erstellungsdatum führt, so dass dieses nicht als Anhaltspunkt für die Aktualität eines bereits gecachten Dokumentes verwendet werden kann. Bei dynamisch erstellten Dokumenten kann daher die Zeit zur Übermitt­ lung des Dokumentes nicht durch die Verwendung eines Proxy verkürzt werden. Weiterhin muss ein sehr leistungsfähiger Server eingesetzt werden, um die Zeit zur Erstellung eines Dokumentes zu minimieren.

Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zum Handhaben von Dokumenten in einem aus mehreren Datenverarbeitungsstationen bestehenden Netzwerk anzugeben, das die Funktionalität des Caching auch für dynamisch erstellte Dokumente ermöglicht.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die bisherige Vorgehensweise ausgenutzt, bei der bei einer Anfrage einer ersten Datenverarbeitungsstation (dem Client) zum Abruf eines auf einer zweiten Daten­ verarbeitungsstation, beispielweise einem Server, verfügbaren Dokumentes ein dem Dokument zugeordneter Datumswert übergeben und anschließend überprüft wird, ob das abgerufene Dokument mit diesem Datumswert bereits auf der ersten oder einer weiteren Daten­ verarbeitungsstation gespeichert ist, um das Dokument gegebenenfalls direkt von der ersten oder weiteren Datenverarbeitungsstation zu erhalten. Erfindungsgemäß wird beim Abruf dynamisch zu erstellender Dokumente als Datumswert ein virtuelles Erstellungsdatum berechnet und dem Dokument zugeordnet, wobei zur Berechnung des virtuellen Erstellungsdatums die verfügbaren aktuellen Erstellungs- bzw. Änderungsdatumswerte aller für die Erstellung des Dokumentes einzubindenden Daten und/oder erforderlichen Layouts erfasst werden und das jüngste dieser Erstellungs- bzw. Änderungsdatumswerte als virtuelles Erstellungsdatum herangezogen wird.

Während beim Abruf statischer Dokumente das Erstellungsdatum des Dokumentes diesem Dokument als Datumswert zugeordnet und an den Client übermittelt wird, wird beim Abruf dynamisch zu erstellender Dokumente vom Server nach bestimmten Vorschriften ein Datumswert berechnet und dieser berechnete Datumswert anstelle eines Erstellungsdatums dem Dokument zugeordnet und an den Client oder einen zwischen­ geschalteten Proxy-Server übermittelt. Für den Client oder Proxy-Server ist hierbei nicht erkennbar, ob es sich bei dem übergebenen Datumswert um ein konkretes Erstellungsdatum oder ein berechnetes bzw. virtuelles Datum handelt. In dem Netzwerk wird dann überprüft, ob das abgerufene Dokument mit dem übergebenen Datumswert bereits auf dem Client, dem Proxy-Server oder einer anderen in den Caching-Mechanismus eingebundenen Daten­ verarbeitungsstation vorliegt. Ist dies der Fall, so wird das Dokument nicht vom Server, sondern von dieser Datenverarbeitungsstation geladen. Liegt das Dokument in der aktuellen Version nicht im Cache vor, so wird das Dokument vom Server geholt. Im Falle eines dynamisch zu erstellenden Dokumentes wird dieses daher erst jetzt berechnet bzw. zusammengestellt. Das Dokument wird dann auf dem Client oder einem ent­ sprechend dafür vorgesehenen Proxy-Server zwischen­ gespeichert bzw. gecacht, wobei als Erstellungsdatum im Falle eines statischen Dokumentes das tatsächliche Erstellungsdatum, im Falle des dynamisch erstellten Dokumentes das übergebene virtuelle Erstellungsdatum abgespeichert wird.

Durch das vorliegende Verfahren, das die bereits vorliegende Caching-Infrastruktur eines Netzwerkes, wie beispielsweise des Internets, auch für dynamisch erstellte Dokumente nutzt, wird somit die Möglichkeit geschaffen, die Vorteile sowohl statischer als auch dynamisch generierter Dokumente miteinander zu kombinieren. Dynamisch zu erstellende Dokumente können auf gleiche Weise gecacht werden, wie dies bisher nur mit statischen Dokumenten ermöglicht wird. Der zugrunde liegende Mechanismus erlaubt die Berechnung eines virtuellen Erstellungsdatums für das dynamisch zu erstellende Dokument, welcher nicht den Zeitpunkt der Generierung sondern den Zeitpunkt der letzten Aktualisierung des Dokumenteninhalts und -layouts darstellt. Dieses virtuelle Erstellungsdatum kann innerhalb der bestehenden Caching-Infrastruktur des Netzwerks genutzt werden, um zu entscheiden, ob bereits gecachte Seiten noch dem aktuellen Stand entsprechen, oder ob eine aktuellere Version dieser Seite bzw. dieses Dokumentes angefordert werden muss. Das virtuelle Erstellungsdatum entspricht hierbei einem Gültigkeitsdatum des dynamisch erstellten bzw. zu erstellenden Dokumentes, anhand dessen die Aktualität bereits gecachter Dokumente beurteilt werden kann.

Der Begriff "virtuelles Erstellungsdatum" bedeutet hierbei nicht, dass das generierte Datum nicht existiert, sondern lediglich, dass es sich hierbei nicht um ein tatsächliches Erstellungsdatum, sondern um ein künstlich berechnetes Datum handelt.

Das vorliegende Verfahren ermöglicht in Netz­ werken, wie dem Internet, die Zugriffsgeschwindigkeit auf ein Dokument erheblich zu beschleunigen, wenn sich dieses bereits auf einem Proxy-Server oder sogar im lokalen Cache des eigenen Browsers befindet. Zudem kann auf die erneute Generierung eines Dokumentes durch den Server verzichtet werden, wenn dieses bereits als Kopie vorhanden ist. Dadurch wird zum einen die Zeitdauer deutlich verkürzt, bis das Dokument verfügbar ist, zum anderen wird der WWW-Server entlastet, da das Berechnen des virtuellen Erstellungsdatums bzw. Alters in der Regel weitaus einfacher und resourcenschonender als die Generierung eines dynamisch zu erstellenden Dokumentes ist. Durch den Einsatz des Verfahrens wird es möglich, Server einzusetzen, die weniger leistungsfähig und somit kostengünstiger sind.

Dynamisch zu erstellende Dokumente setzen sich in der Regel aus einem statischen Rahmen zusammen, in welchem der eigentliche aktuelle Inhalt eingebettet wird. Diese Trennung zwischen Inhalt und Rahmen bzw. Layout ermöglicht es, den Inhalt separat in einer Datenbank zu verwalten und entsprechend schnell zu aktualisieren. Das Layout kann in Form eines ent­ sprechenden Templates festgelegt werden, das im normalen Filesystem des Servers abgelegt ist. Beim Erstellen des Dokumentes werden nun Inhalt und Layout des Dokumentes wieder zusammen gefügt. Das Alter eines dynamisch erstellten Dokumentes berechnet sich hierbei aus dem Erstellungsdatum des Layouts und dem Alter der darin einzubettenden Daten. Bei einem Vergleich dieser beiden Datumswerte wird das jüngere Datum als virtuelles Erstellungsdatum der dynamischen Seite verwendet. Das Erstellungsdatum des Layouts kann, wenn das entsprechende Template im Filesystem verwaltet wird, direkt hieraus ermittelt werden.

Das Alter der einzubettenden Daten wird vorzugs­ weise aus entsprechenden Eintragungen in der Datenbank bzw. - im Falle von mehreren Datenbanken - den Datenbanken ermittelt. Zu jedem Dateneintrag in einer Datenbank muss hierbei der Zeitpunkt des Eintrags protokolliert werden. Wird der Datensatz modifiziert, so muss der Zeitpunkt der Modifikation ebenfalls protokolliert werden. Soll ein Datensatz gelöscht werden, so darf dieser nicht sofort physikalisch entfernt werden, sondern muss für eine Übergangszeit als gelöscht markiert in der Datenbank verbleiben, so dass dieser für eine Einbettung nicht mehr, sein Löschdatum jedoch weiterhin als Information zur Verfügung steht. Der Zeitpunkt des Löschens muss daher ebenfalls protokolliert werden. Aktuelle Datenbanken bieten derartige Protokollierungsmechanismen. In ein Template einzubettende Daten werden in der Regel über eine Datenbankanfrage ermittelt. Das Alter der ermittelten Daten entspricht dem jüngsten protokol­ lierten Datumseintrag der Ergebnismenge der Anfrage. Hier sind auch die gelöschten Daten der Ergebnismenge zu berücksichtigen, da ein Löschvorgang von Daten ebenfalls eine Aktualisierung des Dokumentes repräsentiert. Das aufgrund des Alters des Layouts und der Daten berechnete virtuelle Alter bzw. virtuelle Erstellungsdatum bleibt für den Zeitraum konstant, in welchem sich weder am Layout noch in den Daten der entsprechenden Datenbankanfrage etwas ändert. Durch die Bereitstellung und Abspeicherung dieses Datumswertes zusammen mit dem dynamisch erstellten Dokument können Kopien eines Dokumentes aus einem Cache wiederverwendet werden, die das gleiche Datum tragen, bis sich entweder das Layout oder der Inhalt des konkreten Dokumentes ändert.

Der bevorzugte Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt bei Netzwerken, in denen die Kommunikation der Datenverarbeitungsstationen über das Anwendungsprotokoll HTTP erfolgt. Der Mechanismus zur Berechnung des virtuellen Erstellungsdatums wird hierbei auf Seiten angewendet, welche mittels der HTTP- Get-Methode dynamisch erstellt werden, da eine Unterscheidung von Parametern einer Suchanfrage innerhalb der URL einer solchen Seite sichtbar sein muss.

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich besonders vorteilhaft auch dann einsetzen, wenn eine Datenbank zur Erstellung der dynamisch zu generierenden Dokumente zeitweise ausfällt. In diesem Fall kann der Server bei einer entsprechenden Anfrage kein aktuelles Dokument liefern, da er keinen Zugriff auf die einzubettenden Daten hat. In einer besonderen Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens wird in einem derartigen Fall vom Server ein Datumswert für das Dokument übergeben, der einem virtuellen Erstellungs­ datum eines bereits abgespeicherten gleichartigen Dokumentes entspricht. Durch die Caching-Funktionalität erhält der anfragende Client dann das bereits abgespeicherte Dokument mit den entsprechenden Daten, ohne dass eine Störung durch den Ausfall der Datenbank ersichtlich wird. Durch den Verweis auf bereits gecachte Dokumente während des Zeitraums des Ausfalls der Datenbank, kann dieser Ausfall somit in vielen Fällen kaschiert werden. Voraussetzung hierbei ist selbstverständlich, dass eine genügend hohe Anzahl bereits gecachter Dokumente vorliegt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens nochmals kurz erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Berechnung des virtuellen Erstellungs­ datums; und

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Vorgehensweise bei der Generierung einer Seite bzw. eines Dokumentes.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in diesem Beispiel in einer Plattform zur Realisierung von Portalen im Internet eingesetzt. Die auch unter dem Namen MediaPortal verfügbare Plattform wurde von der Anmelderin selbst entwickelt. Auf dieser Plattform werden WWW-Dokumente dynamisch anhand von Templates und Daten aus einer Datenbank erzeugt. MediaPortal ist in Java realisiert und verwendet die Servlet-API, um dynamisch WWW-Dokumente zu generieren. Innerhalb der Servlet-API ist eine Methode "getLastModified" vorhanden, mit welcher ein Erstellungsdatum eines generierten Dokumentes übergeben werden kann. Diese Methode entspricht dem HTTP-Protokoll und liefert als Standardwert die Zahl -1. Diese zeigt an, dass kein Erstellungsdatum vorliegt und daher das erstellte Dokument nicht zu cachen ist. Während der WWW-Server im Falle eines statischen Dokumentes das HTTP-Protokoll direkt aus dem Filesystem bedient und das Erstel­ lungsdatum direkt vom Filesystem holt, wird mittels "getLastModified" eine Möglichkeit geschaffen, um über ein Servlet dem WWW-Server für dynamische Seiten ein Datum zu übergeben. Die genannte Methode wird innerhalb von MediaPortal erfindungsgemäß durch eine Methode überschrieben, welche entsprechend dem vorliegenden Mechanismus ein virtuelles Erstellungsdatum liefert.

Wird nun ein WWW-Dokument von MediaPortal angefordert, so wird zunächst die erweiterte Methode "getLastModified" aufgerufen. Innerhalb dieser Methode werden nun die Methoden "getTemplateModified" und "getContentModified" aufgerufen, um das Erstellungs­ datum des Templates sowie das Alter der dazugehörigen einzubindenden Daten zu ermitteln. Diese Vorgehensweise für die Berechnung des virtuellen Erstellungsdatums ist in Fig. 1 dargestellt. Im konkreten Fall verwendet "getTemplateModified" das Erstellungsdatum aus dem Filesystem und "getContentModified" verwendet Basis­ funktionen des MediaPortal-Servers zur Ermittlung des Alters der Daten. Die ermittelten Datumswerte werden nun miteinander verglichen und das Datum des jüngeren Zeitpunkts wird an den WWW-Server zurück gegeben.

Stimmt dieser zurückgegebene Datumswert nicht mit dem Datumswert zu einem entsprechenden gecachten WWW- Dokument überein, so veranlasst der WWW-Server die erneute Generierung des Dokuments mittels der Methode "doGet". Hier wird das berechnete virtuelle Erstel­ lungsdatum zu dem Dokument über das Dokumententag "LastModified" mitgegeben. Dieses neu erstellte Dokument wird nunmehr - ebenso wie ein statisches Dokument - mit dem übergebenen virtuellen Erstellungs­ datum in einem Cachespeicher abgelegt. Die letzt­ genannten Abläufe zur Generierung eines dynamisch zu erstellenden Dokumentes sind in der Fig. 2 schematisch skizziert.

Der vorliegende Mechanismus kann auch genutzt werden, um den Ausfall der Datenbank zu kaschieren. Im Störungsfall wird das virtuelle Erstellungsdatum eines bereits gecachten Dokuments (gleichen Inhalts) ermittelt und an den WWW-Server zurückgeschickt. Auf diese Weise wird das Anzeigen des gecachten Dokumentes veranlasst.

Claims (10)

1. Verfahren zum Handhaben von Dokumenten in einem aus mehreren Datenverarbeitungsstationen bestehenden Netzwerk, bei dem bei einer Anfrage einer ersten Datenverarbeitungsstation zum Abruf eines auf einer zweiten Datenverarbeitungsstation verfügbaren Dokumentes ein dem Dokument zugeord­ neter Datumswert übergeben und anschließend überprüft wird, ob das abgerufene Dokument mit diesem Datumswert bereits auf der ersten oder einer weiteren Datenverarbeitungsstation gespeichert ist, um das Dokument gegebenenfalls direkt von der ersten oder weiteren Daten­ verarbeitungsstation zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, dass beim Abruf dynamisch zu erstellender Dokumente als Datumswert ein virtuelles Erstellungsdatum berechnet und dem Dokument zugeordnet wird, wobei zur Berechnung des virtuellen Erstellungsdatums die verfügbaren aktuellen Erstellungs- bzw. Änderungsdatumswerte aller für die Erstellung des Dokumentes einzubindenden Daten und/oder erforderlichen Layouts erfasst werden und das jüngste dieser Erstellungs- bzw. Änderungsdatumswerte als virtuelles Erstellungsdatum herangezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuellen Erstellungs- bzw. Änderungsdatumswerte der einzubindenden Daten aus Daten­ banken entnommen werden, in denen die Daten verwaltet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuellen Erstellungs- bzw. Änderungs­ datumswerte des erforderlichen Layouts dem Filesystem entnommen werden, in dem die Layouts verwaltet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, in dem das abgerufene dynamisch zu erstellende Dokument mit dem übergebenen Datumswert nicht auf der ersten oder einer weiteren Datenverarbeitungsstation gefunden wird, das Dokument erstellt und mit dem virtuellen Erstellungsdatum als zugeordnetem Datumswert auf der ersten oder einer weiteren Datenverarbeitungs­ station gespeichert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei momentaner mangelnder Verfügbarkeit der einzubindenden Daten der Datumswert eines bereits auf der ersten oder einer weiteren Daten­ verarbeitungsstation gespeicherten gleichartigen Dokuments als virtuelles Erstellungsdatum zugeordnet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation der Datenverarbei­ tungsstationen über das Anwendungsprotokoll HTTP erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die HTTP-Get-Methode zur dynamischen Erstellung der Dokumente eingesetzt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dokument in der Seitenbeschreibungs­ sprache HTML oder WML erstellt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der ersten Datenverarbeitungs­ station um einen Client und bei der zweiten Datenverarbeitungsstation um einen Server handelt.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche für den Einsatz in Multi-Tier-Architekturen.