ES2390143B1

ES2390143B1 - Sistema y método de almacenamiento y retransmisión de datos con múltiples saltos y múltiples trayectorias para transferencias masivas.

Info

Publication number: ES2390143B1
Application number: ES201001199A
Authority: ES
Inventors: Nikolaos Laoutaris; Pablo RODRÍGUEZ; Xiaoyuan Yang; Michael SIRIVIANOS
Original assignee: Telefonica SA
Current assignee: Telefonica SA
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2013-05-17
Anticipated expiration: 2030-09-17
Also published as: ES2390143A1; WO2012034607A1

Abstract

Sistema y método de almacenamiento y retransmisión de datos con múltiples saltos y múltiples trayectorias para transferencias masivas de datos.#El objeto de la invención es dividir un archivo grande en múltiples trozos usando varios nodos de almacenamiento intermedios para sortear MTAB (Múltiples Time Aligned Bottlenecks) y acortar los tiempos de entrega para datos masivos. Se emplea planificación y encaminamiento de múltiples trayectorias/múltiples saltos de almacenamiento y retransmisión (SnF) de trozos en periodos de tiempo prolongados.

Description

Sistema y método de almacenamiento y retransmisión de datos con múltiples saltos y múltiples trayectorias para transferencias masivas.

Campo de la invención

El objeto de la presente invención usa la técnica de dividir un archivo grande en múltiples trozos usando varios nodos de almacenamiento intermedios para sortear MTAB (Multiple Time Aligned Bottlenecks, atascos múltiples alineados en el tiempo) y acortar los tiempos de entrega para datos masivos. Se emplea encaminamiento y planificación de múltiples trayectorias/múltiples saltos de almacenamiento y retransmisión (SnF) de trozos en periodos de tiempo prolongados.

La invención propone un sistema y un método que planifica las transferencias de datos en varias horas en el futuro a partir de un momento de inicio de transmisión.

La presente invención puede implementarse como una plataforma de transferencia masiva genérica a la cabeza de diversos sistemas.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA

El enlace de atasco de un flujo de datos masivo tolerante al retardo (DTB) duradero puede cambiar durante el curso de un día como resultado de los precios y la intensidad de demanda diurna. Considérese, por ejemplo, el caso de un emisor en la costa oeste de los EE. UU. que trata de enviar un DVD de 4,8 GB directamente a un receptor en la costa este (3 horas de diferencia horaria). Supóngase que ambos se conectan a través de ISP que limitan la tasa de transmisión de los flujos masivos de sus clientes residenciales durante las horas punta de la tardenoche (por ejemplo, desde las 8 p.m. hasta las 11 p.m.) con el fin de crear espacio libre para tráfico interactivo. Es fácil verificar que incluso con enlaces de acceso simétrico rápidos de 10 Mbps la transferencia puede tardar hasta 7 horas, mientras que normalmente debe tardar sólo 1 hora dadas las capacidades de acceso. El problema es que si el emisor inicia una transferencia directa a las 5 p.m. hora del Pacífico (que no es hora punta en el ISP emisor), la transmisión se bloqueará durante 3 horas por el ISP receptor que estará en sus horas punta locales. Pasadas esas 3 horas, será el emisor el que entre en sus horas punta y así la transferencia se bloqueará durante otras 3 horas. Por consiguiente, la transmisión finalizará aproximadamente a media noche hora del Pacífico, con el emisor transmitiendo a la máxima velocidad durante la última hora. Problemas similares pueden aparecer en aplicaciones empresariales, por ejemplo, entre centros de datos situados en zonas horarias remotas que se usan mutuamente con fines de copia de seguridad. Cuando uno de ellos tiene ancho de banda libre debido a tráfico de usuario final reducido no puede aprovecharse completamente de ello y hacer una copia de seguridad de sus datos en un centro de datos remoto, porque en ese momento exacto el centro de datos remoto puede estar recibiendo su tráfico de usuario punta (debido a su ubicación en una zona horaria remota).

Situaciones similares pueden surgir incluso dentro de la misma zona horaria. Por ejemplo, el emisor y el receptor pueden establecer de manera manual topes en el ancho de banda masivo autoimpuestos en diferentes momentos del día para proteger sus sesiones interactivas, o sus redes de acceso pueden llegar al máximo, debido a su naturaleza, en diferentes horas locales (por ejemplo, residenciales frente a empresas frente a redes universitarias).

La situación anterior se llama problema de los múltiples atascos alineados en el tiempo (o MTAB). El MTAB es un problema de sincronismo. Puesto que todas las conexiones de extremo a extremo (E2E) deben cruzar los enlaces de dos bordes (primer y último salto), la redirección espacial en forma de encaminamiento de superposición de una única o múltiples trayectorias no puede evitar el MTAB. Lo que se necesita en su lugar es un tipo de redirección temporal con el fin de “desplazar en el tiempo” el ancho de banda del emisor mientras el receptor está bloqueado, salvándolo de que se desperdicie. Esto puede conseguirse realizando almacenamiento y retransmisión (SnF) de datos con la ayuda de uno o múltiples nodos de almacenamiento intermedios. Intercambiar ancho de banda por almacenamiento tiene sentido puesto que los costes de almacenamiento siguen bajando mucho más rápido que los costes de ancho de banda [1]. Volviendo al ejemplo anterior, el emisor puede retransmitir todo el archivo a un nodo de almacenamiento de este tipo durante cualquier ventana de tiempo de 1 hora entre 5 p.m. y 8

p.m. del Pacífico, que a su vez puede entregarlo al receptor a las 9 p.m. del Pacífico, con lo que se obtiene un tiempo de finalización de 4 horas en lugar de 7 horas.

Actualmente existen cuatro soluciones básicas para realizar transferencias masivas tolerantes con el retardo (DTB) en un día:

-: Primera solución: con una red dedicada entre fuente y destino. Esta solución se ha aplicado en el caso del acelerador de partículas Large Hadron Collider (Gran Colisionador de hadrones) (LHC) del CERN que genera 27 Terabytes de datos sin tratar diariamente que tienen que transmitirse a centros de almacenamiento y análisis remotos en todo el mundo. Esto se maneja mediante la rejilla de cálculo de LHC (http://lcg.web.cern.ch/LCG/) que es una óptica dedicada a redes con nodos en Europa, Asia y Norteamérica.

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-: Segunda solución: una solución sencilla para transferir datos de DTB es enviarlos en forma física usando servicios postales o de mensajería.

-: Tercera solución: enviando los datos a través de ISP comerciales usando transferencias orientadas a la conexión E2E existentes. En este caso, la transmisión puede tener lugar sobre protocolos ftp o http usando los mejores servicios posibles convencionales ofrecidos por los ISP. Una alternativa es usar soluciones compatibles con tráfico interactivo como Scavenger [7] y TCP Nice [11] que cuidan de transmitir los datos de DTB con el mínimo impacto negativo posible en el tráfico interactivo que fluye a través de la propia red. En el caso de Scavenger, esto se consigue etiquetando el tráfico de DTB como de baja prioridad y dejando que los encaminadores le den servicio sólo si hay ancho de banda libre de tráfico interactivo de mayor prioridad. En el caso de TCP Nice, el tráfico interactivo se protege haciendo que TCP Nice retroceda y reduzca su tasa de transmisión más rápida que la de TCP convencional que lleva el tráfico interactivo.

La tercera solución implica varios inconvenientes. Con el fin de explicar los problemas relacionados debe considerarse una política E2E-CBR de tasa de transmisión B/T casi constante que pueda entregar el volumen B dentro del plazo límite T. En el caso de datos de LHC esto requeriría un flujo de al menos 2,5 Gbps (27 Terabytes por día). Suponiendo que la transferencia tiene que volver a producirse cada día, E2E-CBR haría subir los percentiles 95 de los ISP de acceso de emisión y de recepción en exactamente B/T de 2,5 Gbps costándoles algo entre 75.000 $ y 225.000 $ en costes de tránsito mensual adicionales (30.000 -90.000 $ por Gbps según precios recientes). Dicho de otro modo, puesto que E2E-CBR está sujeto a aumentar el volumen cargado en exactamente su tasa de transmisión promedio, no proporciona ninguna ventaja en comparación con la compra de líneas dedicadas de exactamente la misma tasa de transmisión. Usando Scavenger y TCP Nice puede enviarse datos de DTB adicionales a través de las líneas existentes que llevan tráfico interactivo, aprovechando los intervalos de tiempo durante los cuales el tráfico interactivo es bajo. Sin embargo, tal como se ha mencionado anteriormente, esto puede ser problemático cuando hay capacidad infrautilizada en algunos, aunque no todos, los enlaces implicados entre puntos de dos extremos. En ese caso, las soluciones de E2E, como Scavenger y TCP Nice, ajustarán la tasa de transmisión a la tasa de transmisión del enlace más lento (el de capacidad menos infrautilizada que va a usarse para datos de DTB). Esto prohíbe usar la capacidad infrautilizada de todos los enlaces restantes que en efecto está desperdiciándose.

En [2,3,4], de los mismos inventores de la presente solicitud, se describe un sistema para enviar una gran cantidad de datos (por ejemplo, datos científicos) masivos a coste cero o bajo entre ISP de acceso que están sujetos a fijación de precios de percentil 95/5 usando SnF de una única trayectoria y un único salto a través de un nodo de almacenamiento único. Esto sin embargo tiene el problema de que en ciertos casos, dependiendo de la cantidad de ancho de banda libre en cada enlace, es necesario SnF de múltiples trayectorias y múltiples saltos a través de múltiples nodos de almacenamiento intermedios. Hay dos motivos para esto: (i) si el emisor y el receptor son muy rápidos, entonces un único nodo de almacenamiento no puede utilizar todo su ancho de banda; y (ii) a veces existen MTAB entre el emisor y el nodo de almacenamiento o entre el nodo de almacenamiento y el receptor.

La solución para solventar estos problemas es usar nodos de almacenamiento adicionales y conectarlos entre sí hasta que no exista ningún MTAB entre ninguno de los dos nodos. Sin embargo, para poder seleccionar entre las diferentes trayectorias cada una con diferente número de saltos, se necesita usar información acerca de la disponibilidad futura de ancho de banda entre dos nodos cualesquiera.

-: Cuarta solución:

Otros trabajos que utilizan almacenamiento y retransmisión para reducir el tiempo de transferencia o el coste de la transmisión son los que se enumeran y comparan con la presente invención a continuación:

En [2,3,4,14], se presentan arquitecturas para enviar datos masivos a través de un único salto de nodo de almacenamiento y retransmisión. En estas soluciones propuestas, además de enviar datos directamente al receptor final a través de un canal TCP o TCP Nice, el emisor también puede subir datos a un nodo de almacenamiento intermedio que a su vez, puede retransmitir los datos al receptor final. Haciendo esto, es posible evitar desperdiciar el ancho de banda del emisor en momentos que debido a MTAB, el receptor no puede absorber datos a la velocidad máxima que el emisor puede mantener.

Las ventajas de usar múltiples nodos en lugar de un único nodo de almacenamiento tal como propone la presente invención se detallan en la parte final de esta descripción. Básicamente son: 1) Pueden necesitarse múltiples nodos de almacenamiento intermedios con el fin de saturar (usar toda la capacidad de) nodos emisorreceptor rápidos, y 2) Debido a las diferencias de sincronismo entre emisor y receptor, puede necesitar múltiples saltos de almacenamiento intermedios con el fin de pasar los datos. Esto se explica en la figura 3 de los dibujos de esta invención con un ejemplo. Debido a los requisitos 1) y 2) el algoritmo de planificación para controlar las transmisiones está mucho más elaborado que el sencillo usado en el caso de único salto de nodos de almacenamiento.

Entre otros, el nuevo algoritmo propuesto por la presente invención usa información acerca de la futura disponibilidad de ancho de banda mientras que en [2,3,4,14]el algoritmo era más sencillo y no usaba tal información.

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En [15], se propone una solución de SnF de múltiples trayectorias de salto único que optimiza el coste en lugar del tiempo de entrega, y no se consideran atascos de borde, lo que requiere romper nodos en nodos virtuales.

[15] considera la predicción perfecta y por tanto no realiza replanificación. Proporciona un tratamiento teórico de almacenamiento y retransmisión y no tiene en cuenta consideraciones prácticas.

En [17] por otro lado, se propone un método de almacenamiento y retransmisión para Internet. En la cual los datos se Almacenan en forma de mensajes de tamaños relativamente pequeños. El objetivo de almacenar los mensajes es permitir el procesamiento adicional del mensaje antes de retransmitirlo a dispositivos de Internet posteriores o esperar hasta que se haya establecido un enlace apropiado con el dispositivo posterior. Por ejemplo, pueden comprimirse paquetes, transformarse en paquetes de un tipo de red diferente, etc.

Las principales diferencias entre la presente invención y la solución propuesta en [17] son:

a) Almacenamiento y retransmisión (o conmutación de mensajes) se define en [17] como un modo de transmisión en el que se acumulan mensajes de datos o sus partes, se almacenan y se retransmiten de acuerdo a una planificación o prioridad según se desee y según la disponibilidad de canal y/o equipo a la siguiente ubicación deseada, maximizando de ese modo la eficacia de la transmisión según una prioridad predeterminada. Los datos se almacenan en nodos intermedios con el fin de convertirse en formatos apropiados de modo que pueden presentarse en el terminal receptor o con el fin de comprimirse para reducir el tiempo de transmisión. Tal almacenamiento puede ser durante una duración de tiempo de varias horas o más cuando se requiera.

En la presente invención, en cambio, el almacenamiento y la retransmisión se definen como un método de transferencia de datos masivos en el que partes del contenido se almacenan temporalmente en nodos intermedios para evitar atascos alineados en el tiempo. Los atascos alineados en el tiempo están provocados cuando el mínimo de la capacidad del emisor y el receptor es continuamente bajo debido a una diferencia en los tiempos que el emisor y el receptor pueden enviar y recibir datos a altas tasas de transmisión. Las ganancias en la presente invención proceden del hecho de que nos abstenemos de enviar datos al receptor directamente a una tasa de transmisión baja y, en cambio, se envían a una tasa de transmisión más rápida a un nodo intermedio.

Cuando el enlace desde el nodo intermedio al receptor se vuelve altamente disponible, existen datos en el nodo intermedio que pueden enviarse a una alta tasa de transmisión.

b) en la presente invención se usa el protocolo IP. No se ocupa de las transmisiones a nivel de paquete. En

[17] se divide el contenido en paquetes, mientras que en la presente invención el contenido se divide en trozos de datos y los datos se transfieren dependiendo de TCP/IP.

c) La presente invención incorpora un planificador basado en el problema de flujo máximo óptimo, que usa expansión de tiempo para modelar el almacenamiento.

Ambos sistemas consideran escalas de tiempo de almacenamiento grandes (horas), sin embargo la solución presentada en la presente invención planifica sólo en cuanto a diferenciar paquetes basándose en la prioridad. No planifica con el fin de minimizar el tiempo de transferencia de datos.

d) en la presente invención se considera tráfico masivo de datos entre centros de volúmenes mucho más grandes.

El objetivo en [17] es minimizar los tiempos de transferencia, mientras que la presente invención va dirigida a permitir la conversión de mensajes de formatos variados a los formatos apropiados en los terminales de recepción.

[17] Permite a terminales incompatibles comunicarse entre sí, mientras que la presente invención permite a los centros de datos minimizar el tiempo de su sincronización.

e) La presente invención no va dirigida a proporcionar comunicación entre terminales que usan diferentes protocolos de comunicación, sino que el objetivo es minimizar el tiempo de transferencia de datos masivos usando TCP/IP. [17] usa SnF para la transcodificación y la compresión, lo que es una aplicación obvia de almacenamiento en nodos intermedios. En la presente invención en su lugar se usa SnF para reducir el tiempo de transferencia total. Esta es una aplicación profundamente innovadora de SnF.

f) [17] usa SnF de acuerdo a la prioridad. Esto significa que cada paquete tiene una especificación por su prioridad de fuente y se retransmite por nodos de almacenamiento intermedios antes de paquetes con una prioridad menor. La presente invención por el contrario, no especifica un mecanismo de prioridad.

También los diferentes objetivos afectan a las opciones de diseño de las siguientes maneras:

A) en la presente invención se requiere predicción de recursos, mientras que en [17] no.

B) en la presente invención no preocupa la dinámica de escala de poco tiempo del protocolo de transporte puesto que tiene un impacto mínimo en el rendimiento.

C) la presente invención tiene un planificador de transmisión que optimiza el tiempo de transferencia para

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un ancho de banda dado y predicción de almacenamiento intermedio.

D) en la presente invención los nodos de almacenamiento intermedios no realizan ninguna conversión del tráfico almacenado (transcodificación o compresión).

Como en la presente invención, el método y sistema descritos en [18] van dirigidos a encaminamiento orientado al contenido en una red incrustada en almacenamiento que realiza pérdida de paquete reducida con el fin de reducir el tiempo de transferencia de grandes datos. Asimismo, como la presente invención, va dirigida a aumentar la eficacia de la red aumentando la utilización de recursos de ancho de banda existentes.

A diferencia de la presente invención, el método y sistema de [18] funciona en la capa de red en lugar de en la capa de aplicación. Esto dificulta la implementación de la solución dada a conocer, puesto que requiere mejoras extensivas de la infraestructura de red. Por otro lado, los nodos de esta invención pueden instalarse fácilmente en los bordes de la red.

Además, a diferencia de la presente invención el método y sistema de [18] no emplea un planificador de transmisión óptimo basado en flujo máximo y no utiliza predicción de recursos.

La solución descrita en [16] también emplea almacenamiento y retransmisión.

En la presente invención, se pretende minimizar el tiempo de transferencia de datos masivos para un coste dado, mientras que en [16] se pretende reducir las ráfagas de tráfico para reducir el coste del cliente por debajo de la fijación de precios del percentil 95. Para ello, se usa un planificador ávido subóptimo con conocimiento limitado de futura disponibilidad de recursos, mientras que en la presente invención se usa un planificador óptimo tratable informáticamente con un método de predicción de recursos elaborado.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Con el fin de resolver los problemas mencionados anteriormente, el sistema de almacenamiento y retransmisión de múltiples saltos y múltiples trayectorias para transferencias masivas, objeto de la presente invención, se basa en un nodo emisor v y un archivo grande F que se envía por dicho nodo emisor a un nodo u receptor; el emisor puede utilizar cualquier ancho de banda de enlace ascendente sobrante que no pueda saturarse por su conexión directa con el receptor para retransmitir trozos adicionales del archivo a nodos de almacenamiento w E W . Los nodos w pueden, a su vez, almacenar los trozos hasta que puedan retransmitirlos al receptor o a otro nodo de almacenamiento. El problema de tiempo de transferencia mínimo (MTT) se define de la manera siguiente:

Supóngase que MTT (F, v, u, W) indica el tiempo de transferencia mínimo para enviar un archivo de tamaño F desde v a u con la ayuda de nodos w e W según restricciones de enlace ascendente, enlace descendente, almacenamiento, y atascos de red dadas en todos los nodos. El problema de tiempo de transferencia mínimo consiste en identificar una planificación de transmisión entre nodos con la que se obtenga el tiempo de transferencia mínimo MTT (F, v, u, W).

Un objeto de la presente invención es lograr MTT (F, v, u, W) en entornos controlados en los que el ancho de banda disponible se conoce a priori, o aproximarse al mismo dado cierto error en predicción de ancho de banda y nudo de nodo ocasional.

Para solventar tales inconvenientes, la presente invención propone en un primer aspecto, un sistema de almacenamiento y retransmisión de datos con múltiples saltos y múltiples trayectorias para transferencias masivas de datos compatibles con ISP que comprende una pluralidad de nodos (100) incluyendo cada nodo (100):

un módulo (1) de gestión de superposición que está dispuesto para añadir un nuevo nodo en una superposición, eliminarlo y mantener unas conexiones de superposición durante la participación del nodo

(100) en el sistema;

un módulo (2) de predicción de volumen de transferencia de datos que está dispuesto para mantener una serie de tiempo con el volumen máximo previsto de datos que puede retransmitirse a cada nodo vecino durante cada una de unas ranuras de tiempo que pueden abarcar un día entero;

un servidor de autocarga en donde ser registra dicho nodo (100) y que lo devuelve a un conjunto W de nodos de almacenamiento intermedios que se usan para realizar almacenamiento y retransmisión;

Al contrario de las propuestas conocidas, en el sistema de la presente invención, cada nodo (100) comprende:

un módulo (3) de planificación y encaminamiento para todas las transferencias de datos entre dichos nodos (100), uno de ellos emisor v, unos nodos de almacenamiento w E W y un nodo (100) receptor u; integrando y usando dicho módulo (3)

• unas predicciones de volumen de datos de transferencia para calcular un plan de transferencia inicial y seguir actualizándolo periódicamente a medida que recibe unas predicciones

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actualizadas desde los nodos (100), y

• medios para resolver un problema de optimización de flujo de red máximo; y

un módulo (4) de gestión de transmisión dispuesto para recibir, planificar y encaminar órdenes desde el módulo (3) de planificación y encaminamiento de nodos emisores (100) v para los que un nodo local está retransmitiendo y ejecutar dichas órdenes.

En un segundo aspecto, la presente invención propone un método de almacenamiento y retransmisión de datos con múltiples saltos y múltiples trayectorias para transferencias masivas de datos que comprende las etapas de:

gestionar una superposición añadiendo temporalmente un nuevo nodo (100) de superposición, eliminándolo y manteniendo unas conexiones de superposición durante la participación del nodo; y

mantener durante una ranura de tiempo un volumen máximo previsto de datos que puede retransmitirse a cada nodo vecino durante dicha ranura de tiempo;

El método, al contrario de las propuestas conocidas además comprende:

-: planificar y encaminar todas las transferencias de datos entre el emisor v, unos nodos de almacenamiento w E W y el nodo receptor u; incluyendo dicha planificación y encaminamiento una etapa de predicción de volumen para calcular un plan de transferencia inicial y seguir actualizándolo periódicamente a medida que recibe unas predicciones actualizadas desde dichos nodos de almacenamiento w E W y proporcionar una optimización de flujo de red máxima; y

-: gestionar una transmisión de datos en la que se reciben las órdenes de planificación y encaminamiento de unos emisores (100) para los que el nodo local está retransmitiendo y ejecutar dichas órdenes.

En un ejemplo de realización, en el método del segundo aspecto de la invención dicha etapa de predicción de volumen abarca al menos varias horas en el futuro a partir de un momento de inicio de envío de datos dado.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 muestra un diagrama de bloques de un nodo que forma parte del sistema objeto de la presente invención.

La figura 2 muestra un grupo de nodos (w, w’) incluidos en el sistema objeto de la presente invención, en el que JUw(t),JDw(t) son, respectivamente, atascos de borde de enlace ascendente y enlace descendente (generados por el volumen de datos Uw(t),Dw(t)) del nodo w en el tiempo t;

Nww’ es el atasco de red de conexión de superposición w - W' en la ranura de tiempo t; y SW(t) representa la capacidad de almacenamiento de w en la ranura de tiempo t.

La figura 3 muestra la reducción del problema de MTT a una variante del problema de flujo máximo usando expansión de tiempo, en la que la parte superior de la figura muestra la reducción cuando se consideran sólo atascos de red. La parte inferior (ampliada) de la figura muestra la reducción cuando también se consideran atascos de borde (tal como muestra la figura se trata de transferencia entre nodos de distintas redes).

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE REALIZACIONES Y EJEMPLOS PARTICULARES

El sistema de almacenamiento y retransmisión de múltiples saltos y múltiples trayectorias para transferencias masivas, objeto de la presente invención, comprende una pluralidad de nodos (100). La figura 1 resume la estructura interna de un nodo que consiste en los siguientes módulos:

-: Un módulo (1) de gestión de superposición que está dispuesto para añadir un nuevo nodo (100) a la superposición, eliminarlo, y mantener las conexiones de superposición durante la participación del nodo en el sistema. Tras una llamada a una función unirse (v) genérica (es decir unirse al nodo emisor), el nodo se registra con un servidor de autocarga e inicia su participación en el sistema. Esto significa que puede usarse para retransmitir datos para otros nodos o iniciar sus propias tareas de transferencia masiva a través de llamadas a la función enviar(v,u,F) genérica, es decir, enviar el archivo F al nodo receptor por el nodo emisor. Tras el envío, el servidor de autocarga lo devuelve a un conjunto W de nodos de almacenamiento intermedios que se usan para realizar almacenamiento y retransmisión.

-: Un módulo (2) de predicción de volumen está dispuesto para mantener una serie de tiempo con el volumen máximo previsto de datos que puede retransmitirse a cada nodo vecino durante cada una de las ranuras que forman un día entero. Esto se consigue monitorizando las transferencias reales, realizando sondeo activo, y usando un estimador apropiado para actualizar la serie de tiempo prevista. Los detalles de predicción de volumen se dan a conocer en [8].

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-: Un módulo (3) de planificación y encaminamiento se invoca en el nodo de envío v tras una llamada a enviar(v, u, F) y está dispuesto para planificar y encaminar todas las transferencias de datos entre el emisor v, los nodos de w almacenamiento y el nodo receptor u. El módulo usa predicciones de volumen para calcular un plan de transferencia inicial y sigue actualizándolo periódicamente a medida que recibe predicciones actualizadas desde los nodos. Las planificaciones de transferencia se calculan resolviendo un problema de optimización de flujo de red máximo. En una realización preferida el problema de optimización se resuelve usando el solucionador basado en símplex GLPK del paquete PuLP Python tal como se da a conocer en [12].

-: Un módulo (4) de gestión de transmisión está dispuesto para recibir órdenes de planificación y encaminamiento desde el módulo (3) de planificación y encaminamiento de aquellos emisores para los que el nodo local está retransmitiendo y ejecuta dichas órdenes.

Además, el sistema descrito anteriormente tiene que ocuparse de autocarga, compatibilidad con ISP, y seguridad.

La característica principal de la invención es el módulo (3) de planificación y encaminamiento. Este módulo se invoca en el nodo de envío v para enviar un archivo F a un nodo receptor u. Este módulo es responsable de planificar y encaminar todas las transferencias de datos entre el emisor v, los nodos de almacenamiento w y el nodo receptor u. El módulo usa predicciones de volumen para calcular un plan de transferencia inicial y sigue actualizándolo periódicamente a medida que recibe predicciones actualizadas desde los nodos. El módulo de predicción está fuera del alcance de esta descripción de la invención y se describe en detalle en [8].

Con el fin de describir mejor el comportamiento del módulo (3) de planificación y encaminamiento, en primer lugar se describe la planificación de acuerdo a un escenario de predicción de volumen perfecto y después, se describe la planificación de acuerdo a una predicción de volumen imperfecta.

En la figura 2 se representan una pluralidad de nodos (100) en la que Uw(t)y Dw(t) indican el volumen de datos desde el archivo F que puede enviarse sobre el enlace ascendente y enlace descendente físicos del nodo w durante la ranura de tiempo t debido a atascos de borde. En el caso más sencillo, los atascos de borde vienen dados por la capacidad nominal de los enlaces de acceso y por tanto son independientes del tiempo. Puede introducirse variabilidad adicional mediante otras aplicaciones o sesiones que estén ejecutándose en el mismo anfitrión, ocupando así parte de la capacidad.

Nww’(t) indica el volumen de datos que puede enviarse sobre el enlace de superposición desde w a w’ limitado por atascos de red. El principal tipo de atasco de red en el que esta invención está focalizada es el atasco de red debido principalmente a dispositivos de inspección profunda de paquetes (DPI). Este tipo de atasco de red, limita la tasa de transmisión de flujos masivos en puntos de interconexión de ISP con el fin de reducir los costes de tránsito (de acuerdo a fijación de precios de percentil) y/o proteger la QoS (calidad de servicio) de tráfico interactivo. Tal limitación persistente de la tasa de transmisión tiene un impacto en los volúmenes transferidos mucho más severos que la congestión transitoria. Por otro lado, Sw(t) indica el volumen de datos máximo del archivo F que puede almacenarse en w durante la ranura de tiempo t. Este volumen de datos, depende de la capacidad de almacenamiento total del nodo y de la cantidad de almacenamiento requerida por otras aplicaciones o sesiones.

A continuación, se describe la planificación y encaminamiento de transferencias de datos entre el emisor v, los nodos de almacenamiento w y el nodo receptor u en tres ejemplos: a) predicción perfecta de capacidad de volumen de nodos sólo con atascos de red; b) predicción perfecta con atascos de red y de borde; y c) predicción imperfecta con atascos de red y de borde.

Ejemplo de predicción perfecta

En este caso, Uw(t), Dw(t), Nww’(t) y Sw(t) se conocen a priori V w E W y V t que forman un día entero.

(Caso 1) Sólo atascos de red

Suponiendo que no hay atascos de borde, el problema de MTT de minimizar el tiempo de entrega del volumen F usando nodos de retransmisión de SnF con almacenamiento variable en el tiempo y ancho de banda en bordes puede reducirse a un problema de flujo máximo sin almacenamiento y con capacidades fijas en bordes. La reducción se realiza a través de expansión de tiempo, como se muestra en la figura 3. Supongamos que Tmax es un límite superior en el tiempo de transferencia mínimo. Es posible construir un problema de flujo máximo sobre una red G(V,E) de flujo de la manera siguiente:

-: Conjunto de nodos V: Para cada nodo de retransmisión de SnF w e W en la definición de MTT tal como se describió anteriormente, se añade a V Tmax nodos virtuales w(t), 1 : t : Tmax. De manera similar para el emisor v y el receptor u.

-: Conjunto de bordes E: Para 1 : t : Tmax -1, se conecta w(t) con w(t+1) con un borde dirigido de capacidad Sw(t). Se repite la misma operación para el emisor v y el receptor u. Asimismo, para 1 : t : Tmax, se conecta w(t) con w((t), W,W( ((t) y de manera similar para el

e W con un borde dirigido de capacidad Nww

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emisor y el receptor.

-: Fuente y destino únicos: La fuente se establece para que sea el nodo virtual de emisor v(1) y el destino para que sea el nodo virtual de receptor u(Tmax).

Una planificación de transmisión óptima se obtiene realizando una búsqueda binaria para encontrar el Tmax mínimo para el que el flujo máximo desde v(1) a u(Tmax) es igual al volumen que va a transferirse F. La correspondencia desde la solución de flujo máximo a una planificación de transmisión es la siguiente: si la solución de flujo máximo implica que el flujo f cruza el borde w(t)-W((t) entonces una planificacion optima debe transmitir el volumen f desde w a w( durante la ranura de tiempo t.

(Caso 2) Atascos de borde y de red

En este caso, se tienen en cuenta los atascos de enlace ascendente y de enlace descendente de nodo de borde en el problema de MTT. Esto requiere dividir cada nodo virtual w(t) en tres partes, tal como se muestra en la parte inferior de la figura 3: la parte delantera w(t)-se usa para modelar el atasco de enlace descendente Dw(t), la parte media w(t)* modela la capacidad de almacenamiento Sw(t), y la parte trasera w(t)+ modela el atasco de enlace ascendente. El nodo emisor sólo tiene una parte “+” y el receptor sólo tiene una parte “–”. La reducción completa es de la manera siguiente:

-: Conjunto de nodos V: Para cada nodo de almacenamiento W eW en la definici

ón del problema de MTT, para 1 : t : Tmax anadir a V los nodos virtuales W(t), W(t)* y W(t)+. De manera similar para el emisor v y el receptor u.

-: Conjunto de bordes E: Para 1 : t : Tmax -1 conectar w(t)* y w(t+1)* con un borde dirigido de capacidad Sw(t). Repetir lo mismo para el emisor v y el receptor u. Para 1 : t : Tmax, conectar W(t) -con w(t)* y w(t)* con w(t)+ con un borde dirigido de capacidad Dw(t) y Uw(t), respectivamente. También, conectar v(t)* con v(t)+ y u(t)-con u(t)* con un borde dirigido de capacidad Uw(t) y Dw(t), respectivamente. Además, para 1 : t : Tmax se conecta W(t) con W((t), W,W( e W con un borde dirigido de capacidad NWW'(t) y de manera similar

para el emisor y el receptor.

-: Fuente y destino únicos: La fuente se establece para que sea el nodo virtual del emisor v(1)* y el destino para que sea el nodo virtual del receptor u(Tmax)*.

Igual que antes, se obtiene la planificación de transmisión de MTT óptima encontrando el flujo máximo del Tmax más pequeño que es igual al volumen que va a transferirse F.

Ejemplo de predicción imperfecta

Hasta ahora se ha supuesto un conocimiento perfecto a priori de atascos de ancho de banda. El sistema de la invención está diseñado para aprovechar la predictibilidad de patrones periódicos a escalas de tiempo a largo plazo, pero también está equipado con la capacidad de adaptarse correctamente al error de estimación y al nudo. A continuación se describe cómo logra el sistema su adaptabilidad.

El concepto principal es recalcular periódicamente la planificación de transmisión basándose en predicciones de atasco revisadas proporcionadas por el módulo (2) de predicción. El primer cálculo de la planificación de transmisión se describió anteriormente. Sin embargo, para los cálculos posteriores, aparte de los atascos actualizados, es necesario tener en cuenta que el emisor puede haber entregado ya alguna parte del archivo a los nodos de almacenamiento intermedios y al receptor final. Esto se captura aumentando la expansión de tiempo básica: se asigna una nueva demanda a la fuente Fv : F y asignando una nueva demanda FW en cada retransmisión de SnF we W. FW es igual al volumen de datos de archivo W almacenados actualmente. Esto reduce el problema de MTT a un problema de flujo máximo de múltiples fuentes. Los detalles son los siguientes:

-: Conjuntos de nodo y borde: Los conjuntos de nodo y borde entre el emisor, el receptor y los nodos de retransmisión de SnF intermedios se obtienen tal como se describió anteriormente.

-: Múltiples fuentes y único destino: Se representa el volumen que todavía no se ha transferido al receptor como un flujo desde múltiples fuentes hasta el nodo de destino u(Tmax)*. Entonces, se reduce el problema de flujo máximo de múltiples fuentes a un flujo máximo de fuente única fuente tal como sigue [9]. Se crea un nodo de super-fuente virtual S. Se conecta S al nodo virtual de emisor v(1) con un borde dirigido de capacidad igual a la demanda Fv, que es igual al volumen del archivo que el emisor todavía no ha transmitido a ningún nodo de almacenamiento o al receptor. También se conecta S a cada nodo virtual de almacenamiento w(1) con un borde dirigido de capacidad Fw igual al volumen de datos de archivo que almacena actualmente.

Se obtiene una planificación de transmisión óptima encontrando el Tmax mínimo para el que el flujo total desde la super-fuente S hasta u(Tmax)* a lo largo de la red de flujo G(V,E) equivale al volumen no entregado restante:

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L

Fw

Fv +

wW

La correspondencia a partir del flujo resultante con una planificación de transmisión se realiza como anteriormente. La reducción depende de la importante observación de que todas las demandas anteriores llevan partes distintas del archivo, que por tanto son igualmente importantes.

5 Ejemplo del modo de fin de juego

El diseño anterior se adapta al error de predicción revisando periódicamente la planificación de transmisión. En situaciones extremas sin embargo, ni siquiera es suficiente la revisión periódica. Por ejemplo, un nodo puede ir fuera de línea, o su enlace ascendente puede caer inesperadamente hasta un valor muy pequeño y volver a contener por tanto toda la transferencia debido a las partes que quedan adheridas en el nodo. Puesto que se considera que esto es un caso extremo más bien que la norma, se trata a través de un enfoque sencillo de modo de fin de juego (EGM) [10] tal como sigue. Debido al bajo coste de almacenamiento resulta fácil mantener en algunos nodos de almacenamiento réplicas “inactivas” de trozos ya retransmitidas. Entonces, si se considera que el trozo se retarda en el tiempo en que se activa EGM, una réplica puede conmutarse a “activa” y extraerse directamente por el receptor. De manera similar a “BitTorrent”, un trozo se subdivide adicionalmente en subtrozos. EGM se activa una

E

15 vez que se ha entregado el c% (por ejemplo, 95%) del archivo y extrae subtrozos del trozo retardado simultáneamente de la fuente y los nodos de almacenamiento que almacenan réplicas activas.

El sistema de la invención está dispuesto para llevar datos masivos con las siguientes características: a) usa retransmisiones de almacenamiento y retransmisión (SnF); b) lleva datos a través de múltiples trayectorias de retransmisiones de SnF intermedias; c) lleva datos a través de múltiples saltos de retransmisiones de SnF; y d) considera capacidades conocidas o previstas de retransmisiones de SnF para retransmitir ciertos volúmenes de datos en ciertos momentos en el futuro.

La ventaja de almacenamiento y retransmisión reside en el hecho de que las conexiones E2E a través de la trayectoria de IP nativa o trayectorias alternativas proporcionadas por encaminamiento de superposición no pueden evitar el cruzamiento del primer y el último salto de una transferencia y por tanto no pueden resolver los MTAB que

25 implican estos enlaces de dos bordes. El requisito en estos casos es el “desplazamiento en el tiempo” del ancho de banda del emisor durante los momentos en que el receptor está bloqueado, evitando que se desperdicie. Esto es exactamente lo que está haciendo SnF al alimentar nodos de almacenamiento intermedios durante los momentos en que el receptor está bloqueado y no puede obtener datos rápidamente de su conexión directa con el emisor. Desde la perspectiva del ancho de banda e indicando Uv(t) la velocidad de enlace ascendente del emisor y Du(t) la velocidad de enlace descendente del receptor, se observa que empezando en t0 y continuando durante T unidades de tiempo, SnF puede transferir un volumen de hasta

TT

L L

tt tt

Por otra parte, cualquier política de extremo a extremo está más estrechamente limitada por

T

v()

Ut

v()

Dt

min( ),

L

tt

35 La ventaja de múltiples trayectorias reside en el hecho de que exactamente igual que el emisor y el receptor, los propios nodos de almacenamiento tienen limitaciones de ancho de banda y almacenamiento. Por tanto, es posible que un único nodo de almacenamiento no pueda aprovechar completamente los enlaces de acceso del emisor y el receptor. Esto puede resolverse fácilmente usando múltiples nodos de almacenamiento, lo que se traduce en una necesidad de soportar transferencias de múltiples trayectorias. Además, las transferencias de múltiples trayectorias facilitan trabajar en torno a atascos de red.

La ventaja de múltiples saltos reside en el hecho de que un nodo de almacenamiento puede ayudar a paliar los MTAB siempre que tenga superposición de tiempo parcial tanto con el emisor como con el receptor. Es decir, si puede descargar datos rápidamente desde el emisor pero también subir rápidamente en algún momento posterior al receptor. Sin embargo, hay casos en que esto es imposible.

45 En la figura 3, el emisor v puede subir datos rápidamente hasta el nodo de almacenamiento w1 que, sin embargo, no puede retransmitirlos al receptor u en ningún punto de tiempo en el futuro. El problema puede resolverse implicando un segundo nodo de almacenamiento, w2 que recibe los datos de w1 y los retransmite a u. Esto ilustra la ventaja de transferencias de múltiples saltos.

La ventaja de predecir y usar información acerca del futuro reside en el hecho de que si los nodos de almacenamiento (retransmisión de SnF) están libres de atasco, la política de almacenamiento y retransmisión óptima

min( (), ()

Ut Dt

v v

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es bastante sencilla: el emisor debe usar cualquier ancho de banda de enlace ascendente sobrante que no pueda aprovecharse por una trayectoria de extremo a extremo directa al receptor, para subir lo más rápido posible datos adicionales al nodo de almacenamiento, que a su vez vaciará lo más rápido posible al receptor. Sin embargo, tal como se mencionó anteriormente, los nodos de almacenamiento tienen atascos, por tanto podría ser necesario usar múltiples de ellos. Esto plantea inmediatamente la cuestión de cómo encaminar y planificar transmisiones entre puntos de extremo y nodos de almacenamiento. Una opción de diseño fundamental del sistema de la invención es planificar transmisiones basándose en estimaciones de la capacidad de cada nodo de retransmisión de SnF para desplazar grandes volúmenes de datos a lo largo de periodos prolongados de tiempo.

La opción de diseño anterior introduce complicaciones que no tienen en cuenta las aplicaciones existentes que se ocupan de datos masivos, por ejemplo, en el sistema P2P de BitTorrent. Además, P2P es de naturaleza de multidifusión, lo que implica que se garantiza que cualquier entrega de trozo satisfactoria sea útil al menos para el nodo que la recibe y potencialmente para otros nodos que pueden recogerla de allí. En el sistema de la invención sin embargo, una transferencia es de valor sólo si finalmente ayuda en la entrega del trozo hasta el receptor final único. La predicción de la capacidad futura de los nodos de retransmisión de SnF es ventajosa porque evita el desperdicio del ancho de banda y el almacenamiento en transferencias que no producen beneficio.

Por tanto, es esencial para el sistema de la invención saber o poder estimar aproximadamente, la capacidad de un nodo para desplazar durante un periodo de tiempo extendido en el futuro cierto gran volumen de datos. Esto podría parecer incómodo. Sin embargo, en muchos casos se conoce a priori la disponibilidad futura de ancho de banda, por ejemplo, realizando copias de seguridad dentro de o a través de centros de datos a través de redes locales dedicadas o de área amplia. O el caso de ISP que venden acceso de banda ancha residencial con topes anunciados a priori en ciertos periodos del día. O en el caso de las transferencias de Terabytes, cuando debido a la gran agregación de flujos independientes en el fondo, la predicción del ancho de banda diurno sobrante es casi perfecta [10]. Aunque no se ofrece explícitamente un conocimiento a priori, siempre que exista cierto patrón periódico fuerte, es fácil de detectar y adaptarlo. La observación clave es que debido a su naturaleza masiva tolerante al retardo, el sistema de la invención sólo es sensible a volúmenes de agregado a lo largo de periodos de tiempo extendidos (horas). No es sensible a fluctuaciones de ancho de banda a pequeña escala (ms/s) que son difíciles de medir y predecir. El sistema de la invención sólo necesita tener conocimiento de eventos dominantes, tales como estrangulamiento durante horas punta de ISP o el desencadenamiento de un tope de ancho de banda sincronizado definido por el usuario final. Tales eventos son fáciles de detectar y de comunicar a los nodos en la autocarga. Cada nodo puede mejorar sus predicciones y adaptarse a los errores durante su participación en el sistema.

Bibliografía

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[3] N. Laoutaris and P. Rodriguez. Good things come to those who (can) waitor how to handle delay tolerant traffic and make peace on the Internet. In Proc. of ACM HotNets-VII, 2008.

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[6] G. Siganos, M. Iliofotou, X. Yang, J. Pujol, and P. Rodriguez. Apollo: Tapping into the Bittorrent Ecosystem. Telefonica Technical Report, 2009.

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[8] N. Laoutaris, X. Yang, M. Sirivianos, M. Sanchez, and P. Rodriguez. Hermes: A Software Substrate for Bulk Transfers. Telefonica technical report, 2009.

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[9] T. H. Cormen, C. E. Leiserson, R. L. Rivest, and C. Stein. Introduction to Algorithms, 2ª edición. MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 2001.

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[12] S. Mitchell and J. Roy. Pulp Python LP Modeler. http://code.google.com/p/pulp-or/

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[13]Twisted Python library. http://twistedmatrix.com/trac/

[14] N. Laoutaris and P. Rodriguez. Delay Tolerant Bulk InternetTransfers. In Ercim News. Abril de 2009.

[15] Algorithms for Constrained Bulk-Transfer of Delay Tolerant Data. In ICC 2009

[16] The Local and Global Effects of Traffic Shaping. Massimiliano Marcon, Marcel Dischinger, Krishna Gummadi, Amin Vahdat. MPI Technical Report. MPI-SWS-2009-003 (Junio de 2009).

[17] Packet-switched Data Communications System. Crager et al. US 4058672

[18] Method and System for Content Oriented Routing. Mizutani Masahiko, Chiyoda-Ku. Documento EP-A11411678.

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Claims

REIVINDICACIONES

1. Sistema de almacenamiento y retransmisión de datos con múltiples saltos y múltiples trayectorias para transferencias masivas de datos compatibles con ISP que comprende una pluralidad de nodos (100) incluyendo cada nodo (100):

un módulo (1) de gestión de superposición que está dispuesto para añadir un nuevo nodo en una superposición, eliminarlo y mantener unas conexiones de superposición durante la participación del nodo

(100) en el sistema;

un módulo (2) de predicción de volumen de transferencia de datos que está dispuesto para mantener una

serie de tiempo con el volumen máximo previsto de datos que puede retransmitirse a cada nodo vecino

durante cada una de unas ranuras de tiempo que pueden abarcar un día entero;

un servidor de autocarga en donde ser registra dicho nodo (100) y que lo devuelve a un conjunto W de nodos de almacenamiento intermedios que se usan para realizar almacenamiento y retransmisión;

caracterizado porque cada nodo (100) comprende:

un módulo (3) de planificación y encaminamiento para todas las transferencias de datos entre dichos

nodos (100), uno de ellos emisor v, unos nodos de almacenamiento w E W y un nodo (100) receptor u; integrando y usando dicho módulo (3)

•

unas predicciones de volumen de datos de transferencia para calcular un plan de transferencia inicial y seguir actualizándolo periódicamente a medida que recibe unas predicciones actualizadas desde los nodos (100), y

•

medios para resolver un problema de optimización de flujo de red máximo; y

un módulo (4) de gestión de transmisión dispuesto para recibir, planificar y encaminar órdenes desde el módulo (3) de planificación y encaminamiento de nodos (100) emisores v para los que un nodo local está retransmitiendo y ejecutar dichas órdenes.
2. Método de almacenamiento y retransmisión de datos con múltiples saltos y múltiples trayectorias para transferencias masivas de datos que comprende las etapas de:

gestionar una superposición añadiendo temporalmente un nuevo nodo (100) de superposición, eliminándolo y manteniendo unas conexiones de superposición durante la participación del nodo; y

mantener durante una ranura tiempo un volumen máximo previsto de datos que puede retransmitirse a cada nodo vecino durante dicha ranura de tiempo;

caracterizado porque comprende:

-

planificar y encaminar todas las transferencias de datos entre el emisor v, unos nodos de almacenamiento w E W y el nodo receptor u; incluyendo dicha planificación y encaminamiento una etapa de predicción de volumen para calcular un plan de transferencia inicial y seguir actualizándolo periódicamente a medida que recibe unas predicciones actualizadas desde dichos nodos de almacenamiento w E W y proporcionar una optimización de flujo de red máxima; y

-

gestionar una transmisión de datos en la que se reciben las órdenes de planificación y encaminamiento de unos emisores (100) para los que el nodo local está retransmitiendo y ejecutar dichas órdenes.
3. Método según la reivindicación 2, en el que dicha etapa de predicción de volumen abarca al menos varias horas en el futuro a partir de un momento de inicio de envío de datos dado.

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OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

N.º solicitud: 201001199

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 17.09.2010

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : H04L29/06 (2006.01) H04L29/08 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría

56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas

X

US 2005015511 A1 (IZMAILOV RAUF et al.) 20.01.2005, párrafoss 18,34-43,68,80; figuras 1,5,7. 1-3

X

NIKOLAOS LAOUTARIS: "Bulk data transfers 1-4 on the Internet or how to book some terabytes on red-eye bandwidth". INFORMATION THEORY WORKSHOP (ITW) 2010 IEEE. IEEE. PISCATAWAY. NJ. USA. 6 enero 2010 (2010.01.06) página 1. XP031703946. ISBN: 978-1-4244-6372-5. Todo el documento. 1-3

A

LAOUTARIS N. et al., "Delay tolerant bulk data transfers on the internet", SIGMETRICS '09 Proceedings of the eleventh international joint conference on Measurement and modeling of computer systems. Páginas 229-238 SIGMETRICS 09: 229--238. ISBN: 978-1-60558-511-6 DOI10.1145/1555349.1555376. Todo el documento. 1-.3

A

US 2009122697 A1 (MADHYASHA HARSHA V et al.) 14.05.2009, párrafos [2,5,6,19,21-23]. 1-3

Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:

Fecha de realización del informe 22.10.2012

Examinador J. Santaella Vallejo Página 1/5

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 201001199

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) H04L Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de

búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI, INTERNET

Informe del Estado de la Técnica Página 2/5

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201001199

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 22.10.2012

Declaración

Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)

Reivindicaciones Reivindicaciones 1-3 SI NO

Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)

Reivindicaciones Reivindicaciones 1-3 SI NO

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).

Base de la Opinión.-

La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

Informe del Estado de la Técnica Página 3/5

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201001199

1. Documentos considerados.-

A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

Documento

Número Publicación o Identificación Fecha Publicación

D01

US 2005015511 A1 (IZMAILOV RAUF et al.) 20.01.2005

D02

NIKOLAOS LAOUTARIS: "Bulk data transfers 1-4 on the Internet or how to book some terabytes on red-eye bandwidth". INFORMATION THEORY WORKSHOP (ITW) 2010 IEEE. IEEE. PISCATAWAY. NJ. USA. 6 enero 2010 (2010.01.06) página 1. XP031703946. ISBN: 978-1-4244-6372-5. Todo el documento. 06.01.2010

D03

LAOUTARIS N. et al., "Delay tolerant bulk data transfers on the internet", SIGMETRICS '09 Proceedings of the eleventh international joint conference on Measurement and modeling of computer systems Páginas 229-238 SIGMETRICS 09: 229-238. ISBN: 978-1-60558-511-6. DOI10.1145/1555349.1555376. Todo el documento. 2009

D04

US 2009122697 A1 (MADHYASHA HARSHA V et al.) 14.05.2009
2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración

La invención presenta un sistema y un método para el almacenamiento y retransmisión de datos en múltiples saltos y trayectorias para la transferencia masiva de datos.

El documento del estado de la técnica más próximo a la invención es D01 y divulga un método de distribución de datos para ello genera una red superpuesta de control y divide los datos en varios bloques enviándolo en de forma independiente al destino a través de rutas definidas.

Para mayor claridad, y en la medida de lo posible, se emplea la misma redacción utilizada en la reivindicación 1. Las referencias entre paréntesis corresponden al D01. Las características técnicas que no se encuentran en el documento D01 se indican entre corchetes.

Reivindicación 1

Sistema de almacenamiento y retransmisión de datos con múltiples saltos y múltiples trayectorias para transferencias masivas de datos compatibles con ISP que comprende una pluralidad de nodos (resumen y párrafo 18) incluyendo cada nodo:

•

un módulo de gestión de superposición que está dispuesto para añadir un nuevo nodo en una superposición, eliminarlo y mantener unas conexiones de superposición durante la participación del nodo en el sistema(párrafos 35 y 37);

•

un módulo de predicción de volumen de transferencia de datos que está dispuesto para mantener una serie de tiempo con el volumen máximo previsto de datos que puede retransmitirse a cada nodo vecino durante cada una de unas ranuras de tiempo que pueden abarcar un día entero (párrafo 37);

•

[un servidor de autocarga en donde se registra dicho nodo y que lo devuelve a un conjunto W de nodos de almacenamiento intermedios que se usan para realizar almacenamiento y retransmisión;]

donde cada nodo comprende:

•

un módulo de planificación y encaminamiento para todas las transferencias de datos entre dichos nodos, uno de ellos emisor v, unos nodos de almacenamiento w E W y un nodo receptor u; integrando y usando dicho módulo (párrafo 42)

o unas predicciones de volumen de datos de transferencia para calcular un plan de transferencia inicial y seguir actualizándolo periódicamente a medida que recibe unas predicciones actualizadas desde los nodos (párrafo 69) , y

o medios para resolver un problema de optimización de flujo de red máximo(párrafo 42 y 69); y

•

un módulo de gestión de transmisión dispuesto para recibir, planificar y encaminar órdenes desde el módulo de planificación y encaminamiento de nodos emisores v para los que un nodo local está retransmitiendo y ejecutar dichas ordenes(párrafo 43).

Informe del Estado de la Técnica Página 4/5

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201001199

La diferencia técnica entre el documento D01 y la solicitud radica en que en el documento D01 no aparece la referencia a un servidor de autocarga donde se registran los nodos. En el documento D01 se hace referencia a una capa superior con servidores en general, pero sin especificarlo. El efecto técnico es poder generar la red de transmisión. El experto en la materia consideraría una opción de diseño utilizar estos servidores para realizar el registro de los nodos ya que se trata de una práctica habitual en el estado de la técnica como se ve en D04.

Por lo tanto a la luz de D01, la invención carece de actividad inventiva tal como se establece en el artículos 8 de la Ley de Patentes 1986.

Reivindicación 2 y 3 El método descrito en las reivindicaciones 2 y 3 comprenden sólo la puesta en práctica del sistema de las reivindicación primera y no se puede considerar que implique actividad inventiva a la vista del documento D01 y D02 tal como se ha indicado anteriormente.

Por lo tanto, a la luz de D01 y D02 las reivindicaciones 2 y 3 carecen de actividad inventiva según el artículo 8 de la Ley de Patentes 1986.

Informe del Estado de la Técnica Página 5/5