ES2318706T3 - Gestion de presencia distribuida en redes de igual a igual o p2p. - Google Patents
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Abstract
Un producto de software informático que comprende una pluralidad de iguales (2'', 4, 5) adaptados a participar en una red de igual a igual o P2P, donde el producto de software informático comprenden medios de programación para detectar información de presencia de un igual (4), y medios de programación para recuperar información sobre el igual (5), caracterizado porque la detección se realiza por un igual asociado vecino (4) del igual (5) con respecto a una topología de igual a igual o P2P, y el igual asociado vecino (4) se detecta continuamente si el igual continua proporcionando información y propagando la información sobre esta ausencia de igual en caso de detectar que el igual no está activo para otros iguales.
Description
Gestión de presencia distribuida en redes de
igual a igual o P2P.
La invención se refiere a un producto de
software informático para detectar información de presencia real.
La invención también se refiere por lo tanto a un método y a un
dispositivo de red.
Actualmente hay una tendencia en sistemas de
telecomunicación basada en auto organizar redes superpuestas por
ejemplo usando tecnologías de igual a igual o P2P para reducir
inversiones en nodos de infraestructura centralizada. Tales redes
de superposición son usadas para almacenamiento de datos
distribuidos, por ejemplo para información de usuario y ubicación,
funciones de registro, etc. Proporcionan encaminamiento optimizado
basado en una "relación de proximidad".
Tal sistema de telecomunicación podría
comprender, por ejemplo, entidades que van desde un servidor de
presencia móvil, un teléfono multimedia a casi cualquier tipo de
dispositivo por ejemplo en una red de nueva generación como el
nuevo Subsistema Multimedia IP (IMS).
Por lo tanto es necesario proporcionar las
funcionalidades básicas habituales para tal tipo de redes
superpuestas. Uno de los servicios bien conocidos y ampliamente
usados en redes de telecomunicación tradicionales es el
conocimiento de presencia.
En redes tradicionales habitualmente se usa un
servidor central de presencia donde se mantiene un estado de
presencia de abonados. El servidor notifica a todos los abonados que
están interesados en la información de presencia publicada, si los
abonados respectivos tienen privilegios admisibles. Un problema
principal en el tratamiento de presencia tradicional es que el
cliente de un abonado puede desaparecer repentinamente, sin decir
al servidor que se está yendo fuera de línea.
Se usan pruebas de actividad tales como
mecanismos de "PING" para confirmar regularmente que el cliente
de los abonados está aún presente, es decir alcanzable y activo. Si
en un planteamiento centralizado este nodo tiene que servir a un
número enorme de usuarios, esto está correlacionado con una
desafiante alta concentración de carga y comunicación.
Tal servidor se expone en la Patente US
6.463.471. En ella uno puede encontrar un sistema de presencia de
igual a igual o P2P que usa un servidor central para descargar la
información de presencia sobre los abonados. Se manifiesta
claramente, que los nodos, es decir los clientes de abonados, tienen
que ser buscados regularmente para detectar un estado de fuera de
línea.
Los documentos WO 02/060124 y US 2003/0018930
exponen una red de igual a igual o P2P, donde se monitoriza una
presencia de un igual por otro igual.
La patente expone un método para distribuir y
mantener la información de presencia en la red. Según una
realización de la presente invención, un usuario navega en Internet
y transmite a un servidor (de información) de presencia la
información de presencia, una lista de iguales (usuarios de red
individuales) cuyas presencias en red son de interés para el
usuario, y una solicitud de una lista de iguales interesados en la
presencia en red de los usuarios. Entonces el servidor de presencia
responde al usuario tanto con una lista que incluye la última
dirección de Protocolo Internet (IP) conocida para cada igual en que
el usuario está interesado como una lista de iguales interesados en
la presencia en Internet de los usuarios. El usuario entonces
intenta contactar directamente con los iguales en la primera lista
confirmando y autentificando las direcciones IP recibidas. De
acuerdo con una política, el usuario contacta directamente con los
iguales en la segunda lista para informar a aquellos iguales que el
usuario actualmente está señalado como en línea. Finalmente, el
usuario "busca" periódicamente (los contactos directamente)
las direcciones IP confirmadas y autentificadas de la primera lista
recibida desde el IPIS para determinar cuándo aquellos iguales se
señalan como fuera de línea.
La desventaja de estos planteamientos es que o
bien causa una enorme carga en un servidor centralizado, o bien
repite mensajes frecuentes entre iguales para detectar el estado
fuera de línea dentro de un cierto plazo de tiempo.
El problema pendiente es proporcionar un sistema
de presencia que permita la gestión de presencia efectiva con
detección rápida de los usuarios que se marchan, sin servidor
centralizado y con carga de red y de terminal minimizadas.
Este problema se resuelve por medio de un
producto de software informático que comprende una pluralidad de
iguales adaptados a participar en una red de igual a igual o P2P
donde el producto de software informático comprende medios de
detección para detectar información de presencia real de un igual y
donde el producto de software informático comprende medios de
recuperación para recuperar información real sobre el igual, donde
los medios de detección están ubicados en un igual asociado vecino
del igual para detectar continuamente si el igual proporciona
todavía información real y el producto de software informático
comprende medios de propagación para dejar obsoleta la información
sobre este igual en caso de detectar que el igual no está
activo.
El problema se resuelve también por un método
para proporcionar información de presencia real sobre un igual de
una pluralidad de iguales que forman una red de igual a igual o P2P,
donde el método que comprende los pasos de detectar información de
presencia real de un igual, proporcionando y recuperando la
información real sobre el igual, donde la detección está
distribuida a un igual asociado vecino de un igual con respecto a
la topología de la red de igual a igual o P2P y un igual asociado de
proximidad detecta continuamente si su igual desaparece y propaga a
otros iguales la información de presencia real cuando detecta una
desaparición de su igual.
Y el problema se resuelve entre otras cosas por
medio del nodo de red de una red de telecomunicaciones adaptado
para realizar este método.
En otras palabras la invención trata un concepto
de detección de activos extendidos sobre una red entre iguales. La
detección de la desaparición de un igual se gestiona por un igual
vecino. Esta información de desaparición se propaga a través de la
red.
La invención resuelve el problema original de
proporcionar información de presencia, sin enviar mensajes
permanentemente a un servidor central o a todos los nodos abonados.
Ello reduce la carga en la red y proporciona mecanismos estables
para detectar "muertes repentinas" de nodos.
El software reivindicado minimiza las conexiones
activas. Esto es de particular importancia para clientes móviles,
donde además el volumen de tráfico general y el esfuerzo de
procesado local, especialmente el régimen de uso del enlace de
transporte móvil tiene que ser minimizado, por ejemplo para ahorrar
energía de la batería.
La invención se describe en detalle, en
donde:
La Fig. 1 muestra una gestión de presencia de
acuerdo con la técnica previa.
La Fig. 2 muestra una gestión de presencia en
una red de igual a igual o P2P de acuerdo con la técnica previa.
La Fig. 3 muestra una gestión de presencia en
una red de igual a igual o P2P conforme al método según la
invención.
La Fig. 4 muestra una gestión de presencia en
una red de igual a igual o P2P tipo Acorde, conforme al método
según la invención.
La Fig. 5 muestra la carga de red del método de
acuerdo con la invención.
La Fig. 6 muestra la carga de servidor del
método de acuerdo con la invención.
La Fig. 1 muestra un cliente 1 que proporciona
información de presencia a un servidor central 3. Esta información
se proporciona por el servidor central 3 a clientes 2 adicionales
que están interesados. Cuando el servidor central detecta un cambio
de presencia la información se comunica C a todos los clientes
adicionales a través de las líneas de puntos. El servidor central 3
detecta cuando el cliente 1 desaparece, es decir se cae o se queda
fuera de línea, al verificar regularmente la presencia, es decir la
actividad A.
Dado que hay una concentración de carga y
comunicación en el servidor de presencia esta solución tiene las
desventajas mencionadas en la introducción.
La Fig. 2 evita esta concentración. Allí un
igual cliente 1' informa directamente a los otros iguales clientes
2' adicionales sobre su estado de presencia. Los iguales clientes
adicionales se mantienen como responsables de validar la realidad
de esta información, es decir dicho igual adicional verificará
regularmente la presencia. De esta manera la comunicación de
información de presencia C y la verificación regular de actividad A
causará alta carga de red.
La Fig. 3 muestra una red de igual a igual o P2P
que está configurada para accionar el método de acuerdo con la
invención. La red comprende iguales de tres tipos, los iguales
clientes adicionales 2' mencionados arriba que están interesados en
la información de presencia real del igual cliente 5, este igual
cliente 5 y su igual vecino 4. Como se muestra en la figura previa
la información de presencia del igual 5 se comunica C (mostrado por
las líneas de puntos) a los iguales clientes 2'. Pero los iguales
clientes no tienen que verificar la actividad. Esta verificación de
actividad A se realiza por el igual vecino 4. Cuando el igual
cliente 5 deja la red por alguna razón o simplemente cambia el
estado de presencia, el igual vecino 4 informa F a los otros
iguales clientes 2'.
El igual cliente 5 y el igual vecino 4 forman un
equipo fiable. Los otros clientes 2' pueden contar con la
información 4 proporcionada por el igual vecino. Por razones de
fiabilidad la probabilidad de actividad incluso podría ser mejorada
asegurando el igual vecino con un vecino adicional y de esta manera
formar redundancia. Lo que incluso se observa en esta imagen tosca,
que comparada con la configuración de red mostrada en la Fig. 2 la
actividad solamente se verifica una vez y se comunica una vez. De
esta manera la tasa de abandono sería menor dado que no hay
repetición de las verificaciones de actividad.
La Fig. 4 muestra la particularización del
principio mostrado en la Fig. 3 aplicado a un anillo Acorde. El
anillo Acorde consta de los iguales mencionados arriba, a saber el
igual cliente 5, el igual vecino 4, y los otros iguales clientes
2'. Están interconectados como un anillo, mostrado por las líneas
continuas con atajos, llamados dedos, mostrados por las líneas
largas de puntos y rayas. Estas líneas definen la topología de la
red de igual a igual o P2P. Habitualmente tal topología de conexión
tiene alrededor de un orden de menos que las conexiones en
cuadratura (en el número de iguales).
Cuando se observa un cambio de presencia del
igual del cliente 5 por el igual vecino 4 mientras que verifica la
actividad A, se usa la topología de conexión para propagar esta
información. Aquí un cambio se propaga a través del anillo y a
través de los dedos. En tal red de igual a igual o P2P superpuesta
un nodo (los clientes también son llamados nodos y corresponden a
menudo a dispositivos de red) regularmente ha establecido conexiones
a un número específico de vecinos, como los dos vecinos en un
anillo simple.
En Acorde los nodos forman una topología en
anillo basada en los valores clave generados por una función de
comprobación aleatoria. Todos los nodos tiene conexiones a sus
asociados de la derecha y la izquierda y un conjunto de
"dedos" que permiten atajos para encaminamiento de mensajes,
ver I. Stoica, et al. "ACORDE: Un Protocolo de Búsqueda de
igual a igual o de P2P Escalable para Aplicaciones de Internet en
Transacciones IEEE/ACM en Trabajo en Red", Vol 11, Nº 1 (Feb
2003), pp.1 7-32.).
La particularización de la invención depende de
la topología de red superpuesta que define las relaciones de
vecindad. Para iguales detrás de los bordes que proporcionan la
función de traducción de la dirección de red, como se realiza por
encaminadores estándar SOHO (pequeñas oficinas y oficinas en casa),
para actualizaciones directas de presencia desde la fuente de
presencia a un igual abonado tiene que ser establecido primero un
enlace IP dedicado. Esto requiere la renovación de la perforación
del agujero del cortafuegos después del periodo de interrupción del
cortafuegos. Los nodos vecinos detectarán la salida de un nodo
automáticamente, para estabilizar la topología de la red
super-
puesta.
puesta.
Este comportamiento de información de
desaparición fiable podría ser usado para proporcionar información
de presencia a una lista de nodos que deberían ser informados sobre
un tipo de desactivación repentina de un nodo particular. Si un
nodo activa esta función proporcionará una lista de nodos que
deberían ser informados sobre una salida a al meno uno de sus
vecinos.
Alternativamente el vecino recibirá una
referencia a esta lista, si la lista está almacenada en la base de
datos distribuida, por ejemplo una tabla de comprobación aleatoria
distribuida. En tanto en cuanto el nodo se registra en la red, el
nodo puede enviar su estado real y los cambios del estado de
presencia a los nodos de iguales abonados o alternativamente
publicar el estado de presencia en la tabla de comprobación
aleatoria, que notificará los nodos abonados. Dado que solamente
son enviados los cambios, el número de mensajes de presencia es
bajo.
Si ocurre una desactivación repentina del nodo,
el nodo vecino detectará la desactivación e informará a los nodos
abonados, actuando sobre el comportamiento del nodo que dejó la
superposición.
En caso de que el nodo vecino de superposición
se desactive, se usan los mecanismos de reserva de igual a igual y
el nodo envía la información relacionada a su nuevo vecino. El mismo
procedimiento se realiza en el caso de que la relación de vecindad
al nodo finalice, debido a la incorporación de un nuevo nodo vecino
entre el nodo y el vecino original.
La invención descrita puede ser extendida a
configuraciones de red jerárquica caracterizadas porque los nodos
super iguales específicos que soportan una pareja de nodos iguales
ordinarios o incluso redes de iguales subordinadas. En este caso
los super iguales entonces son los nodos vecinos de elección para
los iguales estándar afiliados. Esto no excluye conceptos de
direccionamiento múltiples, donde un igual se conecta a múltiples
super iguales al mismo tiempo.
Los super iguales muestran habitualmente una
tasa de abandono reducido comparado con iguales estándar, por lo
tanto los super iguales pueden se usados ventajosamente no solamente
para monitorizar la disponibilidad de los iguales afiliados, sino
también para recoger y distribuir toda la información de presencia
(salida de presencia). Esto es de particular importancia si el uso
del enlace de comunicación hacia un dispositivo final tiene que ser
minimizado, por ejemplo para ahorrar energía en caso de un
dispositivo móvil. De nuevo el fallo de los super iguales puede ser
compensado por medio de mecanismos de protocolo de igual a igual o
P2P estándar. La información del estado relevante de presencia de un
super igual tiene que ser por lo tanto o bien copiada regularmente
a un super igual vecino responsable, almacenada en una base de datos
compartida como la tabla de comprobación aleatoria mencionada
arriba o bien recuperada desde los iguales estándar afectados.
Un super igual también puede abonar
colectivamente (entrada en presencia) por la información de
presencia de una multitud de iguales remotos en nombre de sus
iguales estándar afiliados. Tal suscripción de presencia colectiva
entre super iguales reduciría la amplia red necesaria de flujos de
información actualizada de presencia. Los medios son requeridos,
para dotar a los super iguales con los derechos de acceso de
información de presencia individual.
La Fig. 5 muestra la carga de la red de una red
de igual a igual o P2P típica con un tamaño de lista de amigos por
debajo de 200 y una tasa de mantener activos de 30 verificaciones
por hora. El gráfico etiquetado mod A muestra la carga del método
ilustrado por la Fig. 2 y el gráfico etiquetado mod B muestra la
carga del método ilustrado por la Fig. 3. La tasa de cambio de
presencia simulada fue de 2 por hora. Las ordenadas son la relación
de carga de red por el método ilustrado por la Fig. 1.
La Fig. 6 muestra la tremenda carga del servidor
de un servidor central 3 como el representado en la Fig. 1 cuando
la lista de amigos crece.
Como observación se debería notar que la
topología inducida por las comunicaciones entre iguales podría
cambiar durante la colaboración.
Claims (5)
1. Un producto de software informático que
comprende una pluralidad de iguales (2', 4, 5) adaptados a
participar en una red de igual a igual o P2P, donde el producto de
software informático comprenden medios de programación para
detectar información de presencia de un igual (4), y medios de
programación para recuperar información sobre el igual (5),
caracterizado porque la detección se realiza por un igual
asociado vecino (4) del igual (5) con respecto a una topología de
igual a igual o P2P, y el igual asociado vecino (4) se detecta
continuamente si el igual continua proporcionando información y
propagando la información sobre esta ausencia de igual en caso de
detectar que el igual no está activo para otros iguales.
2. El producto de software informático de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la red
de igual a igual o P2P tiene una topología en anillo tipo Acorde
(Fig. 4) donde el igual asociado vecino (4) es un predecesor o un
sucesor.
3. El producto de software informático de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el
igual a igual tiene una topología jerárquica de capas y un igual
asociado vecino está ubicado en la misma capa y donde la
información sobre este igual se propaga a través de la
jerarquía.
4. Un método para proporcionar información de
presencia sobre un igual de una pluralidad de iguales que forman
una red igual a igual, donde el método que comprende los pasos de
detectar la presencia de un igual (5), y que proporciona y recupera
la información de presencia sobre el igual (5), caracterizado
porque la detección se distribuye a un igual asociado vecino (4) de
un igual con respecto a la topología de la red de igual a igual o
P2P y el igual asociado vecino (4) detecta continuamente si su igual
asociado (5) desaparece y propaga la información de presencia
cuando detecta una desaparición de su igual asociado a otros
iguales.
5. Un dispositivo de red para uso en una red de
telecomunicación, el dispositivo de red que comprende al menos un
igual adaptado para participar en una red igual a igual,
caracterizado porque el igual está adaptado para realizar el
método de acuerdo con la reivindicación 4.
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