DE60214823T2 - Verfahren und System für eine verteilte Multicastcachetechnik - Google Patents

Verfahren und System für eine verteilte Multicastcachetechnik Download PDF

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Selektivrundsende-Übertragung von Daten (multicast transmission) über ein Datennetz. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Cachespeicherverfahren zur Verwendung bei der Selektivrundsende-Übertragung über ein Datennetz.
  • BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
  • Das Push-Modell zum Verteilen von Daten über das Internet und andere Client-Server-Netze hat in den letzten Jahren große Verbreitung gefunden. Bei modernen Versionen dieses Modells sendet ein Server selektiv (multicasting) Daten an eine interessierte Gruppe von Clients im Netz, die als „Selektivrundsende-Gruppe" (multicast group) bekannt ist. Jeder, der Interesse zeigt, kann diese Daten erhalten, indem er der Gruppe beitritt.
  • Ihrem Wesen nach stehen die Push-Anwendungen dem Rundsendeansatz von Radio und Fernsehen näher als dem interaktiven Ansatz des World Wide Web. Insofern können Breitbandnetze, wie sie für Kabelfernsehen oder Satellitenübertragung verwendet werden, sehr vorteilhaft als Medium zur Übertragung von „Push-Daten" verwendet werden. Gegenwärtig bedienen diese Netze jedoch nur eine Übertragungsrichtung. Das bedeutet, dass Daten wie beispielsweise ein Fernsehprogramm ohne Rückmeldung von einer Rundsendeeinrichtung (Sender) an mehrere Empfänger (Endbenutzer) gesendet werden. Insofern eignen sich diese Netze nicht für gebräuchliche interaktive Push-Anwendungen, da Letztere einen Rückkanal erfordern. Obwohl an verschiedenen Stellen weltweit Anstrengungen zur Aufrüstung der aktuellen Infrastruktur öffentlicher Netze unternommen werden, wird es noch einige Jahre dauern, bis zuverlässige Zweiwege-Breitbandnetze üblich sind, sodass ein Mechanismus zum selektiven Rundsenden über Einwege-Breitbandnetze wünschenswert ist.
  • Zur Verbesserung der zügigen Datenübertragung über das Internet sind Cachespeichersysteme entwickelt worden. Aktuelle Internet-Cachespeichersysteme beruhen jedoch auf dem (unidirektionalen) Unicast-TCP/IP-Transportprotokoll. Die Entwicklung von Cachespeichersystemen für die Selektivrundesende-Übertragung ist durch verschiedene technische Probleme behindert worden. Bei Verwendung des Transportprotokolls für ein einziges Sendeziel (unicast transport protocol) muss an jeden Client, der eine Anforderung an den Cache-Speicher sendet, ein separates Dokument gesendet werden. Wenn zum Beispiel zwei Clients gleichzeitig oder innerhalb einer kurzen Zeitspanne dieselben Dokumente anfordern, muss der Sender des Cache-Speichers das Dokument zweimal lesen und zweimal senden. Dadurch werden die Ressourcen sowohl beim Sender des Cache-Speichers als auch des Internet nur mangelhaft genutzt.
  • In der US-Patentschrift 6 065 058 wird ein Rundsendeverfahren zur Filterung im Push-Modus in einer Zweiwege-Client-Server- Hierarchie vorgeschlagen, bei dem Objekte auf verschiedenen Hierarchiestufen der Server abgelegt werden können. Ein Filterungsprozess kann nicht nur ermitteln, welche Knoten auf unteren Stufen die Push-Übertragung empfangen, sondern auch die Stufe des durch jeden Knoten empfangenen Inhalts. Dabei ist jedoch ein Mechanismus mit einer aufwärts gerichteten Verbindung zum Verbinden der Empfänger mit einer bestimmten Stufe des Cache-Speichers erforderlich, um fehlende Daten zu liefern.
  • In dem Dokument „Reliable Multicast Transport Protocol" von Shioshita, Teruji et al., eingereichtes Dokument für das 37. IETF, 7. Februar 1997, wird ein Mechanismus zur Transportsteuerung beschrieben, um eine zuverlässige Selektivrundesende-Datenübertragung von einem Server parallel an eine große Anzahl von Empfängern in einem TCP/IP-Netz zu ermöglichen. Dieses Protokoll unterstützt kurze Lieferzeiten, da die Daten nur einmal übertragen werden, und spart Bandbreite ein, da nur ein Exemplar der Daten an den Empfänger gesendet wird. Der Vorteil des Protokolls besteht darin, dass unabhängig von der Anzahl der Empfänger nur eine einzige Sitzung benötigt wird. Trotz einiger Optimierungen ist es immer noch erforderlich, dass der Empfänger eine Empfangsbestätigung in Form von ACK/NAK-Antworten zurücksendet und die Daten aufgrund von Informationen in der NAK-Antwort erneut an ausgewählte Empfänger gesendet werden müssen, was von Nachteil ist, da eine große Anzahl von Empfängern, die ACK/NAK-Antworten ausgeben, immer noch zur Netzüberlastung führen kann.
  • Ein anderes bekanntes Selektivrundsende-Transportprotokoll wird in der Internetveröffentlichung „Starburst Multicast File Transfer Protocol (MFTP) Specification" von Miller, K. et al., April 1998, vorgeschlagen. Dieses Protokoll arbeitet in der Verarbeitungsschicht.
  • In der US-Patentschrift 6 507 586 wird ein Verfahren zur IP-Selektivrundsende-Übertragung über vorhandene Breitbandnetze ohne Verwendung einer Rückleitung beschrieben. Diese Verfahren ermöglicht, dass die Funktionen der Selektivrundesende-Gruppenzugehörigkeit, der Fehlererkennung und -behebung lokal in einem Benutzerendgerät abgewickelt werden, ohne Daten an einen Hostrechner zurückzusenden. Bei diesem verfahren sendet ein einzelner Datensender über einen Einwegkanal eine Gruppe von Datenobjekten an eine Teilgruppe möglicher Empfänger. Jedes Datenobjekt wird in Blöcke aufgeteilt, die als Datagramme (Datenpakete) formatiert werden, die jeweils eine Blockseriennummer, eine Datenobjektkennung und eine Zeitmarke zur Kennzeichnung des Alters des Datenobjektes beinhalten. In regelmäßigen Abständen sendet der Sender ein Gruppenverzeichnis an jeden der potenziellen Empfänger. Das Gruppenverzeichnis enthält Informationen für alle Gruppen von Datenobjekten, sodass jeder Empfänger diejenige Gruppe von Datenobjekten auswählen kann, die er empfangen möchte. Die Zuverlässigkeit wird durch das periodisch wiederholte Senden fehlender Daten gewährleistet. Trotz dieser Vorteile bleiben noch schwerwiegende Probleme ungelöst.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Hauptvorteil einiger Aspekte der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine verbesserte Cachespeicherung der Inhalte bereitgestellt wird, die selektiv über das Datennetz gesendet werden.
  • Eine Cachespeicheranordnung für die Selektivrundsende-Übertragung von Inhalten über ein Datennetz verwendet einen ersten Cache-Speicher, der die Inhalte von einem oder mehreren Inhaltsanbietern empfängt. Mit Hilfe des Protokolls REMADE erstellt der erste Cache-Speicher ein Gruppenverzeichnis. Der erste Cache-Speicher stellt den Stamm eines hierarchischen mehrstufigen Baums dar. Gemäß den Konfigurierungsparametern sendet der erste Cachespeicher das Gruppenverzeichnis an eine Vielzahl von Cache-Hilfsspeichern. Die Cache-Hilfsspeicher können das Gruppenverzeichnis neu ordnen und an eine untere Stufe der Cache-Hilfsspeicher weitergeben. Der Prozess erfolgt rekursiv so lange, bis eine Selektivrundsende-Empfängergruppe erreicht ist. Anforderungen der Endbenutzer-Clients nach Inhalten werden auf der untersten Cachespeicherstufe empfangen und werden, falls die Inhalte nicht verfügbar sein sollte, in Richtung des Stamms weitergeleitet, bis sie dort angekommen sind. Dann werden die Inhalte an die anfordernden Stationen zurückgegeben. Entsprechend den unterschiedlichen Konfigurationsmöglichkeiten, die an veränderte Bedingungen wie beispielsweise Nachfrage, Auslastung und dergleichen angepasst werden können, speichern verschiedene Cachespeicherstufen das Gruppenverzeichnis und den Inhalt. Das Verhalten der Cachespeicher kann wahlweise durch die Strategien der Inhaltsanbieter geändert werden.
  • Ein Vorteil einiger Aspekte der Erfindung besteht darin, dass die Inhalte nur einmal an mehrere Empfänger übertragen werden müssen.
  • Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Übertragung von Daten über ein Datenübertragungsnetz bereit, wobei das Verfahren das Empfangen von Inhalten von einem Inhaltsanbieter und das Erstellen eines ersten Gruppenverzeichnisses in einem Cachespeicher als Reaktion auf die Inhalte beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet das Übertragen des ersten Gruppenverzeichnisses vom Cache-Speicher über einen Datenkanal an einen untergeordneten Cache-Speicher und das Erstellen eines zweiten Gruppenverzeichnisses im untergeordneten Cache-Speicher, indem das zweite Gruppenverzeichnis vom ersten Gruppenverzeichnis abgeleitet wird, gekennzeichnet durch die periodische Übertragung des zweiten Gruppenverzeichnisses vom untergeordneten Cache-Speicher an eine Selektivrundsende-Empfängergruppe, wobei der Inhaltsanbieter von der Selektivrundsende-Empfängergruppe keine Daten empfängt.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird das erste Gruppenverzeichnis mit Hilfe des Protokolls REMADE übertragen.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird das erste Gruppenverzeichnis periodisch übertragen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das erste Gruppenverzeichnis als Reaktion auf eine Anforderung von einem Empfänger übertragen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das erste Gruppenverzeichnis gemäß einer Strategie des Inhaltsanbieters übertragen.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das zweite Gruppenverzeichnis als Reaktion auf eine Anforderung von einem Empfänger übertragen.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird das zweite Gruppenverzeichnis mit Hilfe eines Protokolls REMADE übertragen.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird das zweite Gruppenverzeichnis gemäß einer Strategie des Inhaltsanbieters übertragen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung setzt sich der Inhaltsanbieter aus einer Vielzahl von Inhaltsanbietern zusammen.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung setzt sich der untergeordnete Cache-Speicher aus einer Vielzahl von untergeordneten Cache-Speichern zusammen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind der Cache-Speicher und die untergeordneten Cache-Speicher zu einem hierarchischen Baum zusammengefasst, wobei der Cache-Speicher einen Stamm des hierarchischen Baums bildet.
  • Noch ein weiterer Aspekt der Erfindung beinhaltet das Empfangen einer Übertragungsanforderung von einem Mitglied der Gruppe von Empfängern, wobei sich die Übertragungsanforderung aus dem zweiten Gruppenverzeichnis ergibt und als Reaktion auf die Übertragungsanforderung ein Datenobjekt von dem untergeordneten Cache-Speicher an den Empfänger gesendet wird.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung beinhaltet das erste Gruppenverzeichnis ein Stammverzeichnis, das hierarchisch mit einer Vielzahl von Unterverzeichnissen verknüpft ist. Die Unterverzeichnisse beinhalten eine Liste von Datenobjekten. Durch eines der Unterverzeichnisse und mindestens ein mit diesem verknüpftes Unterverzeichnis, das darunter steht, wird eine Unterverzeichnisstruktur des ersten Gruppenverzeichnisses definiert.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung beinhaltet das zweite Gruppenverzeichnis ein Stammverzeichnis, das mit einer Vielzahl von Unterverzeichnissen hierarchisch verknüpft ist. Die Unterverzeichnisse beinhalten eine Liste von Datenobjekten. Durch eines der Unterverzeichnisse und mindestens ein mit diesem verknüpftes Unterverzeichnis, das diesem untergeordnet ist, wird eine Unterverzeichnisstruktur des zweiten Gruppenverzeichnisses definiert.
  • Die Erfindung stellt ein Computerprogrammprodukt bereit, das ein Computerprogramm mit Computerprogrammbefehlen umfasst, die auf einem Computer ausgeführt werden und durch Ausführung der folgenden Schritte den Computer zur Übertragung von Daten über ein Datenübertragungsnetz veranlassen: Empfangen von Inhalten von einem Inhaltsanbieter in einem ersten Server; Erstellen eines ersten Gruppenverzeichnisses in einem Cache-Speicher des ersten Servers als Reaktion auf die Inhalte; Übertragen des ersten Gruppenverzeichnisses vom Cache-Speicher über einen Datenkanal an einen zweiten Server mit einem Cache-Hilfsspeicher; Erstellen eines zweiten Gruppenverzeichnisses im Cache-Hilfsspeicher (26), wobei das zweite Gruppenverzeichnis vom ersten Gruppenverzeichnis abgeleitet wird; gekennzeichnet durch das periodische Übertragen des zweiten Gruppenverzeichnisses vom Cache-Hilfsspeicher an eine Selektivrundsende-Empfängergruppe (28), wobei der Inhaltsanbieter von der Selektivrundsende-Empfängergruppe keine Daten empfängt.
  • Die Erfindung stellt auch ein System nach Anspruch 12 bereit.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind der Cache-Speicher und die Cache-Hilfsspeicher in einem hierarchischen Baum miteinander verknüpft, wobei der Cache-Speicher einen Stamm des hierarchischen Baums bildet.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Dem besseren Verständnis dieser sowie weiterer Aufgaben der vorliegenden Erfindung dient die beispielhafte detaillierte Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen, wobei:
  • 1 ein schematisches Schaubild einer Cachespeicher-Anordnung für den Selektivrundsendebetrieb ist;
  • 2 ein Schaubild eines Gruppenverzeichnisses ist; und
  • 3 ein schematisches Schaubild einer Cachespeicher-Anordnung für den Selektivrundsendebetrieb gemäß der Erfindung ist, die sich einer hierarchischen Baumstruktur bedient.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSART
  • Bei der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezielle Einzelheiten dargelegt, um ein tieferes Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Es ist jedoch klar, dass ein Fachmann die vorliegende Erfindung auch ohne Kenntnis dieser speziellen Einzelheiten realisieren kann. In anderen Fällen wurden allgemein bekannte Schaltkreise, Steuerlogikschaltungen und die Einzelheiten von Computerprogrammbefehlen für herkömmliche Algorithmen und Prozesse nicht ausführlich beschrieben, um das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht unnötig zu erschweren.
  • Üblicherweise ist ein Softwareprogrammcode, der die vorliegende Erfindung realisiert, in einem permanenten Speicher einer bestimmten Art gespeichert, zum Beispiel in einem computerlesbaren Medium. In einer Client-Server-Umgebung kann ein solcher Softwareprogrammcode im Client oder in einem Server gespeichert sein. Der Softwareprogrammcode kann auf einem beliebigen aus einer Vielfalt bekannter Medien realisiert werden, die in einem Datenverarbeitungssystem üblich sind, zum Beispiel einer Diskette, einem Festplattenlaufwert oder einer CD-ROM. Der Code kann entweder auf solchen Medien oder vom Speicher eines Computersystems über ein Netzwerk einer bestimmten Art an die Benutzer anderer Computersysteme verteilt werden. Die Techniken und Verfahren zur Realisierung des Softwareprogrammcodes auf physischen Medien und/oder zum Verteilen des Softwarecodes über Netzwerke sind allgemein bekannt und werden im Folgenden nicht näher erörtert.
  • 1 ist eine Übersichtsdarstellung der Architektur einer ersten Ausführungsart eines Selektivrundsendesystems 10, das unter Nutzung der Techniken der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann. Als Quelle der Dateien dient ein Inhaltsanbieter 12, der über eine Sendeeinrichtung, möglicherweise aber nicht über eine Empfangseinrichtung verfügt. Der Inhaltsanbieter 12 ist in Bezug auf einen darunter angeordneten Cache-Speicher 14 eine Elternstation. Die Inhalte werden selektiv über ein Datennetz oder Datenübertragungsnetz 16, zum Beispiel über das Internet, an eine Vielzahl von Endbenutzer-Clientstationen 18 gesendet.
  • Der Cache-Speicher 14 kann Inhalte von einer Vielzahl von Inhaltsanbietern empfangen. Zum Beispiel können sowohl der Inhaltsanbieter 12 als auch der Inhaltsanbieter 20 einen Katalog an den Cache-Speicher 14 senden, der dann aus den beiden Katalogen einen eigenen Katalog bzw. ein Gruppenverzeichnis für das nachfolgende selektive Rundsenden (multicasting) zusammenstellt.
  • Der Cache-Speicher 14 bedient sich zum selektiven Rundsenden des Protokolls REMADE. Das Protokoll REMADE wird in der oben erwähnten US-Patentschrift 6 507 586 beschrieben. Das Protokoll REMADE ist eine Technik zum selektiven Rundsenden gemäß dem Internetprotokoll über vorhandene Breitbandnetze ohne Verwendung einer Rückleitung. Diese Technik ermöglicht, dass die Probleme der Selektivrundesende-Gruppenzugehörigkeit, der Fehlererkennung und -behebung lokal in einem Benutzerendgerät behandelt werden, ohne dass Daten an einen Hostrechner zurück gesendet werden müssen. Gemäß dieser Technik sendet ein einzelner Datensender eine Gruppe von Datenobjekten an eine Teilgruppe von potenziellen Empfängern. Jedes Datenobjekt ist in Blöcke aufgeteilt, die als Datagramme (Datenpakete) formatiert sind, die jeweils eine Blockseriennummer, eine Datenobjektkennung und eine Zeitmarke zur Kennzeichnung des Alters des Datenobjektes beinhalten. In regelmäßigen Abständen sendet der Sender einen Katalog, der ein Gruppenverzeichnis umfasst, an jeden der potenziellen Empfänger. Das Gruppenverzeichnis enthält Informationen für alle Gruppen von Datenobjekten, mit deren Hilfe jeder Empfänger die Gruppe derjenigen Datenobjekte auswählen kann, die er empfangen möchte. Die Zuverlässigkeit kann durch dadurch gewährleistet werden, dass fehlende Daten in periodischen Abständen erneut gesendet werden.
  • Bei einigen Ausführungsarten können zur Realisierung der vorliegenden Erfindung Verbesserungen des Protokolls REMADE genutzt werden, die in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung 09/564 387, eingereicht am 3. Mai 2000 von demselben Anmelder, beschrieben wurden.
  • 2 zeigt ein typisches Gruppenverzeichnis, das Verzeichnissystem 30. Vorzugsweise ist das Verzeichnissystem 30 eine hierarchische Anordnung und umfasst ein Stammverzeichnis 32 mit Verknüpfungen zu Unterverzeichnissen 34. Das Stammverzeichnis 32 und jedes der Unterverzeichnisse 34 kann Verknüpfungen zu allgemeinen Datenobjekten 36 oder Datencodes 38 aufweisen. Die Anordnung ist rekursiv aufgebaut, denn Unterverzeichnisse 34 weisen Verknüpfungen zu weiter nach unten verschachtelten Unterverzeichnissen auf, zum Beispiel zu einem Unterverzeichnis 40.
  • Der Cache-Speicher 14 in 1 funktioniert entsprechend einer für die jeweilige Anwendung gültigen Dienststrategie. Dateien können in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren entweder ganz oder teilweise erhalten bleiben oder gelöscht werden, wobei zu diesen Faktoren Parameter wie die Dateigröße, die Eigenschaften des Anbieters oder des Empfängers, die durchschnittliche Nachfrage nach den Inhalten und das gerade zur Verfügung stehende freie Speichervolumen zählen.
  • 3 zeigt eine zweite Ausführungsart der Erfindung, die eine mehrstufige Hierarchie 22 der Cachespeicher-Server verwendet. Ebenso wie bei der ersten Ausführungsart liefern eine Vielzahl von Inhaltsanbietern 12, 20 Inhalte an einen übergeordneten Cache-Speicher 24, wobei die Inhaltsanbieter 12, 20 über Sendeeinrichtungen, möglicherweise aber nicht über Empfangseinrichtungen verfügen. Zusätzlich zur Bereitstellung von Inhalten können die Inhaltsanbieter 12, 20 auch als Server zur Durchsetzung der Strategie fungieren, indem sie die Empfänger benennen, denen die Inhalte zur Verfügung gestellt werden sollen, und die Art und Weise der Lieferung festlegen. Standardmäßig verfolgt der Cache-Speicher 24 zur Lieferung von Inhalten von einem der Inhaltsanbieter 12, 20 eine eigene Strategie. Auf jeden Fall wird die Zusammenarbeit zwischen dem Cache-Speicher 24 und den anderen Stufen der mehrstufigen Hierarchie 22 in erster Linie durch interne Konfigurationseinstellungen und erst in zweiter Linie durch die Inhaltsanbieter 12, 20 bestimmt.
  • Der Cache-Speicher 24 liefert auf Anforderung oder entsprechend seiner eigenen Strategie den Katalog und die Inhalte mit Hilfe des Protokolls REMADE über das Datennetz oder Datenübertragungsnetz, zum Beispiel über das Internet, an einen Cache-Hilfsspeicher 26. Die Cache-Hilfsspeicher 26 verfügen sowohl über Empfangs- als auch Sendeeinrichtungen und können entsprechend den Attributen ihrer entsprechenden Clients den vom Cachespeicher 24 empfangenen Katalog unabhängig neu zusammenstellen. Jedem der Cache-Hilfsspeicher 26 sind gemäß 3 Endbenutzer-Clients 28 zugeordnet, die auch als Selektivrundsende-Empfängergruppe 28 bezeichnet werden. Man beachte, dass die mehrstufige Hierarchie 22 in 3 zur Verdeutlichung zwar als zweistufige Baumstruktur mit dem Cachespeicher 24 und den Cache-Hilfsspeichern 26 dargestellt ist, die Baumhierarchie jedoch entsprechend der jeweiligen Anwendung beliebig viele Stufen umfassen kann. In einem solchen Fall tauschen die Cache-Hilfsspeicher 26 Daten nicht direkt mit den Endbenutzer-Clients 28 aus, sondern vermittels der Cache-Speicher der unteren Stufen.
  • Üblicherweise verfügen die Endbenutzer-Clients 28 sowohl über Sende- als auch Empfangseinrichtungen. Wenn die Cache-Hilfsspeicher 26 ihren Datenbestand mit Hilfe des Protokolls REMADE zu einem Katalog mit Baumstruktur zusammengefasst haben, wie dies in der oben erwähnten US-Patentschrift 6 507 586 ausführlich beschrieben wird, senden sie die Daten an alle Endbenutzer-Clients 28 oder an eine vordefinierte Selektivrundsende-Empfängergruppe 28. Die Endbenutzer-Clients 28 empfangen einen für sie zutreffenden Teil des Katalogs oder möglicherweise auch den gesamten Katalog. Dann wählen sie ein Dokument aus und beginnen mit Hilfe des Protokolls REMADE mit dem Empfang des Dokuments. Natürlich können verschiedene Mitglieder der Selektivrundsendegruppe 28 verschiedene Dokumente auswählen, sodass alle Dokumente gemäß der gültigen Strategie übertragen werden. Auch Clients, die gerade keine Mitglieder der Selektivrundsendegruppe sind, können der Gruppe unter bestimmten Umständen beitreten. Ausgehend von Überlegungen zum Beispiel zur durchschnittlichen Anzahl der Anforderungen nach bestimmten im Katalog angegebenen Inhalten können die Cache-Hilfsspeicher 26 selbstständig festlegen, ob der Katalog oder die Inhalte einzeln oder gemeinsam periodisch oder auf Anforderung übertragen werden sollen. Ebenso kann der Cachespeicher 24 festlegen, wie sein Katalog an die Cache-Hilfsspeicher 26 übertragen werden soll.
  • Wenn bei der mehrstufigen Hierarchie 22 einem bestimmten Cache-Hilfsspeicher 26 eine Datei oder ein Teil einer Datei fehlen sollte, der von einem Empfänger, zum Beispiel einem oder mehreren der Endbenutzer-Clients 28, angefordert wurde, erhält er die fehlenden Teile vom Cache-Speicher 24. Diese Teile werden sofort an den Empfänger nachgesendet, sodass sich die Latenzzeit aus der Sicht des Empfängers wesentlich verkürzt.
  • Wenn beim Liefern von Inhalten im Push-Modus ein bestimmter Inhalt gemäß der Dienststrategie als stark nachgefragter Inhalt klassifiziert ist, kann der Cache-Speicher 14 den Inhalt auch ohne Anforderung von einem der Endbenutzer-Clients 18 selektiv rundsenden. In diesem Betriebsmodus wird der Inhalt markiert, wobei jeder stromabwärts liegende Cache-Speicher sofort mit dem Empfangen des Inhalts beginnen müssen, ohne auf Übertragungsanforderungen seitens der Clients zu warten. Bei einer mehrstufigen Cachespeicherhierarchie können die Cache-Speicher auf jeder Stufe die Inhalte im Push-Modus an nachfolgende Stufen übertragen. Ebenso wie bei den anderen Betriebsmodi wird das Verhalten der Cache-Speicher auf allen Stufen durch Konfigurationsparameter gesteuert, die bei Bedarf durch die Strategie der übergeordneten Cache-Speicher oder der Inhaltsanbieter 12, 20 geändert werden können.
  • Zwar wurde die Erfindung unter Bezug auf die oben beschriebene Struktur beschrieben, jedoch ist die Patentanmeldung nicht auf die dargelegten Einzelheiten beschränkt, sondern soll alle Modifikationen und Änderungen einschließen, die in den Geltungsbereich der folgenden Ansprüche fallen können.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Übertragen von Daten über ein Datenübertragungsnetz (16), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Empfangen von Inhalten von einem Inhaltsanbieter (12, 20); Erstellen eines ersten Gruppenverzeichnisses in einem Cache-Speicher (24) als Reaktion auf die Inhalte; Übertragen des ersten Gruppenverzeichnisses vom Cache-Speicher über einen Datenkanal zu einem Cache-Hilfsspeicher (26); Einstellen eines zweiten Gruppenverzeichnisses im Cache-Hilfsspeicher (26), wobei das zweite Gruppenverzeichnis vom ersten Gruppenverzeichnis abgeleitet wird; gekennzeichnet durch periodisches Übertragen des zweiten Gruppenverzeichnisses vom Cache-Hilfsspeicher (26) zu einer Selektivrundsende-Empfängergruppe (multicast group of receivers) (28), wobei der Inhaltsanbieter (12, 20) keine Daten von der Selektivrundsende-Empfängergruppe (28) empfängt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Übertragens des ersten Gruppenverzeichnisses oder des zweiten Gruppenverzeichnisses mit Hilfe eines REMADE-Protokolls ausgeführt wird, wobei das erste und das zweite Gruppenverzeichnis Datenobjekte umfasst, die in Blöcke aufgeteilt sind, die eine Blockseriennummer, eine Datenobjektkennung und eine Zeitmarke beinhalten, welche das Alter eines betreffenden Datenobjektes anzeigt.
  3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Schritt des Übertragens des ersten Gruppenverzeichnisses durch periodische Übertragung erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Schritt des Übertragens des ersten Gruppenverzeichnisses als Reaktion auf eine Anforderung von einem Empfänger aus der Empfängergruppe (28) ausgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Schritt des Übertragens des ersten Gruppenverzeichnisses oder des zweiten Gruppenverzeichnisses gemäß einer Strategie des Inhaltsanbieters (12, 20) ausgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Cache-Hilfsspeicher (26) eine Vielzahl von Cache-Hilfsspeichern (26) umfasst.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem Cache-Speicher (24) und die Cache-Hilfsspeicher (26) in Form eines hierarchischen Baums miteinander verbunden sind, wobei der Cache-Speicher einen Stamm des hierarchischen Baums bildet.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, das ferner die folgenden Schritte umfasst: Empfangen einer Übertragungsanforderung von einem Mitglied der Empfängergruppe (28), wobei die Übertragungsanforderung eine Reaktion auf das zweite Gruppenverzeichnis darstellt; und Übertragen eines Datenobjekts vom Cache-Hilfsspeicher (26) als Reaktion auf die Übertragungsanforderung zu dem Mitglied der Empfängergruppe (28).
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das erste Gruppenverzeichnis oder das zweite Gruppenverzeichnis ein hierarchisch mit einer Vielzahl von Unterverzeichnissen verbundenes Stammverzeichnis, wobei die Unterverzeichnisse eine Liste mit Datenobjekten enthalten, eine durch eines der Unterverzeichnisse definierte untergeordnete Baumstruktur und mindestens ein mit dieser verbundenes Unterverzeichnis umfasst.
  10. Computerprogramm, das Computerprogrammbefehle umfasst, die bei Ausführung auf einem Computer diesen dazu veranlassen, über ein Datenübertragungsnetz zu übertragende Daten durch Ausführung der folgenden Schritte zu übertragen: Empfangen von Inhalten von einem Inhaltsanbieter (12, 20) in einem ersten Server; Erstellen eines ersten Gruppenverzeichnisses in einem Cache-Speicher (24) im ersten Server als Reaktion auf die Inhalte; Übertragen des ersten Gruppenverzeichnisses vom Cache-Speicher (24) über einen Datenkanal zu einem zweiten Server mit einem Cache-Hilfsspeicher (26); Erstellen eines zweiten Gruppenverzeichnisses im Cache-Hilfsspeicher (26), wobei das zweite Gruppenverzeichnis vom ersten Gruppenverzeichnis erstellt wird; Gekennzeichnet durch periodisches Übertragen des zweiten Gruppenverzeichnisses vom Cache-Hilfsspeicher zu einer Selektivrundsende-Empfängergruppe (28), wobei der Inhaltsanbieter (12, 20) keine Daten von der Selektivrundsende-Empfängergruppe (28) empfängt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Schritt des Übertragens des ersten Gruppenverzeichnisses mit Hilfe eines REMADE-Protokolls ausgeführt wird, wobei das erste und das zweite Gruppenverzeichnis Datenobjekte umfasst, die in Blöcke aufgeteilt sind, die eine Blockseriennummer, eine Datenobjektkennung und eine Zeitmarke beinhalten, welche das Alter eines betreffenden Datenobjektes anzeigt.
  12. System zum Übertragen von Daten über ein Datenübertragungsnetz (16), wobei das System Folgendes umfasst: einen ersten Server, der einen Cache-Speicher (24) enthält, der Inhalte von einem Inhaltsanbieter (12, 20) empfängt, wobei durch den ersten Server als Reaktion auf die Inhalte im Cache-Speicher (24) ein erstes Gruppenverzeichnis erstellt wird, einen zweiten Server, der einen Cache-Hilfsspeicher (26) enthält, wobei das erste Gruppenverzeichnis durch den ersten Server vom Cache-Speicher (24) über einen Datenkanal zum Cache-Hilfsspeicher (26) übertragen wird, als Reaktion auf das erste Gruppenverzeichnis durch den zweiten Server im Cache-Hilfsspeicher (26) ein zweites Gruppenverzeichnis erstellt wird, das vom ersten Gruppenverzeichnis abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gruppenverzeichnis durch den zweiten Server periodisch vom Cache-Hilfsspeicher (26) zu einer Selektivrundsende-Empfängergruppe (28) übertragen wird und der Inhaltsanbieter (12, 20) von der Selektivrundsende-Empfängergruppe (28) keine Daten empfängt.
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