ES2573797T3 - Método y dispositivo para memoria caché cooperante - Google Patents

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ES2573797T3 ES11844014.8T ES11844014T ES2573797T3 ES 2573797 T3 ES2573797 T3 ES 2573797T3 ES 11844014 T ES11844014 T ES 11844014T ES 2573797 T3 ES2573797 T3 ES 2573797T3
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Shueng-Han Gary Chan
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Abstract

Un método de memorización cooperativa, que comprende: obtener (201), en conformidad con la información de memorización, un retardo de extremo a extremo entre un servidor local y un servidor próximo y una popularidad de un segmento de vídeo en una lista de memorización caché, un valor de ganancia consolidada de un segmento de vídeo memorizado y un valor de ganancia consolidada de un segmento de vídeo candidato en el servidor local, en donde la información de memorización caché comprende un identificador de un segmento de vídeo e información sobre un servidor que memoriza el segmento de vídeo y cuya información sobre el servidor comprende un identificador del servidor; y sustituir (202) el segmento de vídeo memorizado con el segmento de vídeo candidato cuando el valor de ganancia consolidada del segmento de vídeo memorizado y el valor de ganancia consolidada del segmento de vídeo candidato en el servidor local cumplen una condición de sustitución, en donde la condición de sustitución se cumple cuando el valor de ganancia consolidada del segmento de vídeo candidato es mayor que la que tiene el segmento de vídeo memorizado.

Description

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DESCRIPCION
Metodo y dispositivo para memoria cache cooperante CAMPO DE LA INVENCION
La presente invencion se refiere al campo de tecnolog^as de redes y en particular, a un metodo y aparato de memorizacion cache cooperativa.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
En un sistema de video bajo demanda (Video-on-demand, VoD) uno o multiples servidores centrales suelen memorizar todos los segmentos de video en los que esta interesado un usuario. Ademas, algunos servidores locales con capacidad de memorizacion limitada se despliegan alrededor de un servidor central. En comparacion con el servidor central, estos servidores locales estan mas proximos al lado del usuario y pueden dar respuesta a una demanda del usuario a su debido tiempo. Cuando el usuario demanda un determinado segmento de video, el usuario demanda primero el contenido desde un servidor local en el lugar en donde esta situado el usuario, (a) si el contenido requerido por el usuario existe en el servidor local, el servidor local responde directamente a la demanda del usuario, que se denomina un hit local; y (b) si el contenido demandado por el usuario no existe en el servidor local, el servidor local puede guiar la demanda del usuario hacia otro servidor local o el servidor central que memoriza el contenido, y ese servidor proporciona el contenido para el usuario, lo que se denomina un fallo de hit local.
Puesto que el servidor local tiene una capacidad de memorizacion limitada, es capaz de memorizar solamente parte de los segmentos de video. Cuando cada uno de los servidores locales esta configurado con una polttica de memorizacion deficiente, pueden producirse un gran numero de fallos de hits locales. En este caso, el usuario necesita obtener el segmento de video requerido desde otro servidor local o desde el servidor central. Lo que antecede puede generar una gran cantidad de trafico de red, lo que no solamente aumenta el retardo de extremo a extremo entre el servidor y el usuario, sino que tambien produce una congestion de la red. Mas concretamente, segun se ilustra en la Figura 1, las flechas en la Figura 1 indican las direcciones de flujo de los datos actualmente demandados y los dfgitos sobre las flechas indican las etiquetas de rutas de red de superposicion. En la Figura 1, un usuario bajo un servidor 3 necesita obtener un segmento de video desde un servidor 2 debido a un fallo de hit local. En este caso, el trafico se genera en las rutas de red 1 y 2 que se ilustra en la Figura 1, y por lo tanto, se genera un trafico de red adicional. En el caso de un gran numero de fallos de hits locales, puede generarse una gran cantidad de trafico de red.
En la tecnica anterior el problema de un aumento del retardo de extremo a extremo entre el servidor y el usuario y la congestion de red que se produce cuando tiene lugar un gran numero de fallos de hits locales en el servidor local que causan una gran cantidad de trafico de red, se resuelve principalmente aumentando la capacidad de memorizacion del servidor local, de modo que el servidor local sea capaz de memorizar mas segmentos de video, con lo que se pone en practica la expansion de capacidad de red y se reduce la relacion de fallos de hits locales en el servidor local.
Sin embargo, como mejorar la relacion de hit local sin aumentar los costes del servidor local es un problema que tiene que resolverse con urgencia.
El documento US 6,463,508 B1 describe un sistema y metodo para memorizar contenidos multimedia difundidos en flujo continuo en servidores proxy. Los bloques de un contenido multimedia difundido en flujo continuo se agrupan en segmentos y diferentes valores de memorizacion se asocian a diferentes segmentos procedentes del mismo objeto multimedia. Cada servidor proxy toma una decision local sobre si memorizar, o no, un segmento en conformidad con la posicion del segmento en el fichero multimedia. A los segmentos al principio de un fichero se les proporciona mas altas prioridades de memorizacion. Ademas, un valor umbral que se refiere a una posicion de un segmento en el objeto multimedia, esto es, con el numero de segmento en el objeto multimedia, influye sobre la decision de memorizar, o no, dicho segmento de video.
SUMARIO DE LA INVENCION
Formas de realizacion de la presente invencion dan a conocer un metodo y aparato de memorizacion cache cooperativa para mejorar la denominada relacion de hit local sin aumentar los costes del servidor local.
Una forma de realizacion de la presente invencion da a conocer un metodo de memorizacion cache cooperativa, que incluye: la obtencion, en funcion de la informacion de memorizacion, del retardo de extremo a extremo entre un servidor local y un servidor proximo y la popularidad de un segmento de video en una lista de memorizacion cache, un valor de ganancia consolidada de un segmento de video memorizado y un valor de ganancia consolidada de un segmento de video candidato en el servidor local, en donde la informacion de memorizacion incluye un identificador
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de un segmento de v^deo e informacion sobre un servidor que memoriza el segmento de v^deo, y la informacion sobre el servidor incluye un identificador del servidor; y la subtftulos de mapa de bits del segmento de video memorizado con el segmento de video candidato cuando el valor de ganancia consolidada del segmento de video memorizado y el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato en el servidor local cumplen una condicion de sustitucion. La condicion de sustitucion se cumple cuando el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato es mayor que el valor del segmento de video memorizado.
Una forma de realizacion de la presente invencion da a conocer, ademas un aparato de memorizacion cache cooperativa, que incluye:
una unidad de calculo, configurada para obtener, en funcion de la informacion de memorizacion, el retardo de extremo a extremo entre un servidor local y un servidor proximo y la popularidad de un segmento de video en una lista de memorizacion cache, un valor de ganancia consolidada de un segmento de video memorizado y un valor de ganancia consolidada de un segmento de video candidato en el servidor local, en donde la informacion de memorizacion incluye un identificador un segmento de video e informacion sobre un servidor que memoriza el segmento de video, y la informacion sobre el servidor incluye un identificador del servidor;
una unidad de sustitucion, configurada para sustituir el segmento de video memorizado con el segmento de video candidata cuando el valor de ganancia consolidada del segmento de video memorizado y el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato en el servidor local se calculan y obtienen por la unidad de calculo cumplen una condicion de sustitucion;
una primera sub-unidad de evaluacion, configurada para evaluar si el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato es mayor, o no, que el valor del segmento de video memorizado, en donde el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato y el del segmento de video memorizado se calculan y obtienen por la unidad de calculo; y
una primera sub-unidad de subtftulos de mapa de bits, configurada para sustituir el segmento de video memorizado con el segmento de video candidato cuando la primera sub-unidad de evaluacion determina que el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato es mayor que el valor del segmento de video memorizado.
En conformidad con el metodo y aparato de memorizacion cache cooperativa dados a conocer en las formas de realizacion de la presente invencion, si segmento de video memorizado necesita sustituirse con el segmento de video candidato se determina mediante la evaluacion de si el valor de ganancia consolidada del segmento de video memorizado y el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato en el servidor local que se obtienen en funcion de la informacion de memorizacion, el retardo de extremo a extremo y la popularidad cumplen la condicion de sustitucion. Cuando el valor de ganancia consolidada del segmento de video memorizado y el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato en el servidor local cumplen la condicion de sustitucion, el segmento de video memorizado se sustituye con el segmento de video candidato, que es capaz de mejorar la relacion de hit local de un usuario local sin aumentar los costes del servidor local.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 es un diagrama de arquitectura de red en la tecnica anterior;
La Figura 2 es un diagrama de flujo de un metodo de memorizacion cache cooperativa en conformidad con una forma de realizacion de la presente invencion;
La Figura 3 es un primer diagrama de flujo de un metodo de memorizacion cache cooperativa en conformidad con una forma de realizacion de la presente invencion;
La Figura 4 es un diagrama de flujo de la etapa 301 en el metodo de memorizacion cache cooperativa que se ilustra en la Figura 3;
La Figura 5 es un primer diagrama de flujo de la etapa 303 en el metodo de memorizacion cache cooperativa que se ilustra en la Figura 3;
La Figura 6 es un segundo diagrama de flujo de la etapa 303 en el metodo de memorizacion cache cooperativa que se ilustra en la Figura 3;
La Figura 7 es un segundo diagrama de flujo de un metodo de memorizacion cache cooperativa en conformidad con otra forma de realizacion de la presente invencion;
La Figura 8 es un primer diagrama estructural esquematico de un aparato de memorizacion cache cooperativa en conformidad con una forma de realizacion de la presente invencion;
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La Figura 9 es un primer diagrama estructural esquematico de una unidad de sustitucion en el aparato de memorizacion cache cooperativa que se ilustra en la Figura 8;
La Figura 10 es un segundo diagrama estructural esquematico de la unidad de sustitucion en el aparato de memorizacion cache cooperativa que se ilustra en la Figura 8;
La Figura 11 es un segundo diagrama estructural esquematico del aparato de memorizacion cache cooperativa en conformidad con una forma de realizacion de la presente invencion;
La Figura 12 es un diagrama estructural esquematico de una unidad de creacion en el aparato de memorizacion cache cooperativa que se ilustra en la Figura 11;
La Figura 13 es un diagrama estructural esquematico de una tercera sub-unidad de adquisicion de la unidad de creacion en el aparato de memorizacion cache cooperativa que se ilustra en la Figura 11; y
La Figura 14 es un tercer diagrama estructural esquematico del aparato de memorizacion cache cooperativa en conformidad con una forma de realizacion de la presente invencion.
DESCRIPCION DETALLADA DE LAS FORMAS DE REALIZACION
Formas de realizacion de la presente invencion dan a conocer un metodo y aparato de memorizacion cache cooperativa para mejorar la denominada relacion de hit local sin aumentar los costes del servidor local.
Segun se ilustra en la Figura 2, una forma de realizacion de la presente invencion da a conocer un metodo de memorizacion cache cooperativa que comprende:
Etapa 201: Obtener, en conformidad con la informacion de memorizacion cache, el retardo de extremo a extremo entre un servidor local y un servidor proximo, y la popularidad de un segmento de video en una lista de memorizacion, un valor de ganancia consolidada de un segmento de video memorizado y un valor de ganancia consolidada de un segmento de video candidato en el servidor local.
En esta forma de realizacion, la lista de memorizacion incluye la informacion de memorizacion cache, el retardo de extremo a extremo entre el servidor local y el servidor proximo y la popularidad del segmento de video, la informacion de memorizacion incluye un identificador de un segmento de video y la informacion sobre un servidor que memoriza el segmento de video, y la informacion sobre el servidor incluye un identificador del servidor.
Etapa 202: Sustituir el segmento de video memorizado con el segmento de video candidato el valor de ganancia consolidada del segmento de video memorizado y el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato en el servidor local cumplen una condicion de sustitucion.
En esta forma de realizacion, la condicion de sustitucion puede ser que el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato sea mayor que el valor del segmento de video memorizado y puede preferentemente ser tal una suma del valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato y el valor del segmento de video memorizado sea mayor que un valor umbral preestablecido. La condicion de sustitucion no esta limitada a los dos tipos precedentes. Ninguna descripcion adicional se proporciona a este respecto.
En conformidad con el metodo de memorizacion cache cooperativa dado a conocer en esta forma de realizacion, si el segmento de video memorizado necesita sustituirse con el segmento de video candidato se determina evaluando si el valor de ganancia consolidada del segmento de video memorizado y el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato en el servidor local que se obtienen en funcion de la informacion de memorizacion, el retardo de extremo a extremo y la popularidad cumplen la condicion de sustitucion. Cuando el valor de ganancia consolidada del segmento de video memorizado y el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato en el servidor local cumplen la condicion de sustitucion, el segmento de video memorizado se sustituye con el segmento de video candidato, que es capaz de mejorar la relacion de hit local de un usuario local sin aumentar los costes del servidor local.
Para hacer que un experto en esta tecnica entienda mejor el metodo tecnico dado a conocer en esta forma de realizacion, a continuacion se describe el metodo de memorizacion cache cooperativa dado a conocer en esta forma de realizacion en detalle.
Segun se ilustra en la Figura 3, otra forma de realizacion de la presente invencion da a conocer un metodo de memorizacion cache cooperativa que comprende:
Etapa 301: Creacion de una lista de memorizacion.
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En esta forma de realizacion, segun se ilustra en la Figura 4, la etapa 301 incluye las etapas siguientes:
Etapa 401: Adquirir informacion de memorizacion de un servidor local y la de un servidor proximo y memorizar la informacion de memorizacion del servidor local y la del servidor proximo como informacion de memorizacion sobre la base de que un identificador de un segmento de video corresponde a la informacion sobre un servidor que memoriza el segmento de video.
En esta forma de realizacion, cuando un sistema inicia su funcionamiento, el sistema incluye un servidor local y un servidor proximo del servidor local. El servidor local puede crear primero una lista de memorizacion que incluye la informacion de memorizacion del servidor local y luego, buscar el servidor proximo utilizando algunos metodos comunes para la busqueda de un servidor proximo, a modo de ejemplo, utilizando una tabla de Hash distribuida (Distributed Hash Table, DHT), utilizando un servidor central, o bien, utilizando un servidor central en un modo denominado entre homologos (Peer-to-Peer, P2P). Cuando el servidor local encuentra el servidor proximo utilizando los metodos de busqueda precedentes, el servidor local puede enviar una demanda de informacion de memorizacion al servidor proximo para obtener informacion de memorizacion del servidor proximo y memorizar la informacion de memorizacion adquirida en la lista de memorizacion.
Conviene senalar que cuando el servidor local memoriza la informacion de memorizacion que se memoriza en funcion de la informacion de memorizacion del servidor local y la del servidor proximo, y el servidor local intercambia informacion con el servidor proximo, el servidor local es capaz de adquirir la informacion de memorizacion de un servidor proximo del servidor proximo y el servidor proximo es capaz de adquirir informacion de un servidor proximo del servidor local.
Etapa 402: Adquirir el retardo de extremo a extremo entre el servidor local y el servidor proximo utilizando una herramienta de red.
En esta forma de realizacion, la etapa 402 es concretamente como sigue: adquirir un valor de PING entre el servidor local y el servidor proximo utilizando un PING de herramienta de red. El valor de PING se utiliza para indicar el retardo de extremo a extremo entre el servidor local y el servidor proximo.
El valor de PING entre el servidor local y el servidor proximo necesita adquirirse periodicamente para garantizar la precision del calculo del retardo de extremo a extremo.
Conviene senalar que la herramienta de red no esta limitada a la herramienta de red PING y puede ser tambien otra herramienta de red, a modo de ejemplo, Traceroute.
Etapa 403: Adquirir la popularidad de cada segmento de video en conformidad con las estadfsticas de comportamientos de usuarios en el curso de un periodo de tiempo.
Cada servidor en el sistema puede recibir un gran numero de demandas de usuarios. La popularidad de cada segmento de video puede obtenerse mediante la recogida de estadfsticas de comportamientos de usuarios en el curso de un periodo de tiempo. Una alta prioridad indica una mas alta probabilidad de demanda de un segmento de video por un usuario.
En esta forma de realizacion, el metodo para el calculo de la popularidad del segmento de video incluye, sin limitacion, que en un periodo de tiempo, un numero total de accesos a cada segmento de video en un determinado servidor se divide por un numero total de accesos en el servidor para obtener la popularidad de cada segmento de video en el servidor. Conviene senalar que la precision de la recogida de estadfsticas de la popularidad de cada segmento de video, sobre la base de un determinado servidor, no es alta. Ademas, un numero total de accesos a cada segmento de video en una zona cooperativa o en servidores en una red completa se divide por un numero total de accesos en la zona cooperativa o en los servidores en la red completa para obtener la popularidad de cada segmento de video. La zona cooperativa puede dividirse y obtenerse en funcion de una topologfa de red o una zona geografica en donde esta situado un servidor.
Por supuesto, conviene senalar que el metodo para la division de la zona cooperativa no esta limitado a los dos tipos precedentes y la zona cooperativa puede dividirse tambien y obtenerse en conformidad con una regla de division preestablecida. Ninguna otra descripcion se proporciona en esta especificacion.
Como alternativa, la popularidad del segmento de video puede obtenerse tambien utilizando un metodo de distribucion de Zipf (Zipf).
Etapa 404: Crear la lista de memorizacion en funcion de la informacion de memorizacion memorizada sobre la base de que el identificador de un segmento de video corresponde a la informacion sobre el servidor que memoriza el segmento de video, el retardo de extremo a extremo y la popularidad de cada segmento de video. En esta forma de
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realizacion, la lista de memorizacion puede ser tal como se ilustra en la tabla 1.
Tabla 1 Lista de memorizacion creada en un servidor local A
Identificador de un Segmento de video
Informacion sobre un servidor Popularidad Retardo de extremo a extremo
Segmento de video 1
Servidor A 4a1 dA1A
Servidor B 4b1 dB1A
Servidor D 4d1 dD1A
Segmento de video 2
Servidor A 4a2 dA2A
Servidor C 4c2 dc2A
Servidor D 4d2 dD2A
Servidor E Ke2 dE2A
Segmento de video 3
Servidor B 4b3 dB3A
Segmento de video n
Servidor B 4Bn dBnA
Servidor F
4Fn dFnA
Servidor G
^Gn dGnA
Servidor H
4Hn dHnA
En la tabla 1, n segmentos de video e informacion sobre los servidores correspondientes a los segmentos de v^deo existen en la lista de memorizacion creada en el servidor A. En la tabla, se recogen estadfsticas de popularidad basadas en el servidor. En conformidad con los metodos precedentes para la recogida de estadfsticas de la popularidad, dichas estadfsticas de la popularidad pueden recogerse tambien sobre la base de la zona cooperativa. A modo de ejemplo, cuando la recogida de estadfsticas se realiza sobre la base de la zona cooperativa, el servidor A, el servidor B y el servidor D en la tabla 1 se establecen en una zona cooperativa. En este caso, la popularidad del segmento de video 1 debe ser la misma en el servidor A, el servidor B y el servidor D, es decir, Kai= Kbi = Kdi. Ademas, el retardo de extremo a extremo en la tabla 1 es un retardo de extremo entre el servidor local A y su servidor proximo, y puede indicarse por un valor de PING. El retardo de extremo a extremo en la tabla se indica con una formula dj = d(k,i), que indica el retardo de extremo a extremo desde un servidor i a un servidor k. Este valor puede obtenerse utilizando el valor de PING entre el servidor k y el servidor i, en donde j indica un identificador de un segmento de video que el servidor i necesita adquirir desde el servidor k. Conviene senalar que se verifica dji = d(i,i) = 0.
Para evitar un retardo innecesario, en la medida de lo posible, cuando un usuario local adquiere un segmento de video, la informacion sobre un servidor incluye no solamente un identificador del servidor, sino tambien un valor de utilidad. El valor de utilidad es una probabilidad de adquisicion, por el servidor local cuando se recibe una demanda de segmento de video del usuario local, de un segmento de video que se memoriza en el servidor correspondiente al identificador del servidor. Un mas alto valor de utilidad da lugar a una mas alta probabilidad de adquisicion, por el servidor local, del segmento de video que se memoriza en el servidor correspondiente al identificador del servidor. Mas concretamente:
(a) Cuando un segmento de video demandado por el usuario local no existe en el servidor local, el valor de utilidad es un valor redproco del retardo extremo a extremo desde el servidor local a un servidor proximo que memoriza el segmento de video demandado por el usuario local. Ej indica un conjunto de servidores que memorizan un segmento de video j en la lista de memorizacion del servidor i, y para cada servidor keEj. La informacion sobre un servidor memoriza tambien un valor de utilidad indicado por Ujk ademas de un valor de iD del servidor. djk indica el retardo generado cuando el servidor i accede al segmento de video j en el servidor k. En este caso, el valor de utilidad se define como una funcion del retardo de acceso:
u.
ijk
_ jl/rf, lo, o
ijk t k memoriza j mientras i no memoriza j Otras situaciones
En donde, d,jk = d(i,k), indica el retardo de extremo a extremo desde
el servidor k al servidor i. Este valor puede obtenerse utilizando el valor PING entre el servidor i y el servidor k.
(b) Cuando el segmento de video demandado por el usuario local existe en el servidor local, el valor de utilidad es infinito.
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Etapa 302: Obtener un valor de ganancia consolidada de un segmento de v^deo memorizado y un valor de ganancia consolidada de un segmento de video candidato en el servidor local en funcion de la information de memorization, el retardo de extremo a extremo y la popularidad.
Para facilitar el entendimiento de un experto en esta tecnica, se supone que el servidor i es el servidor local, y el servidor i memoriza el segmento de video j. En este caso, el segmento de video j es el segmento de video memorizado y existe tambien un segmento de video t, que es un segmento de video que puede sustituir al segmento de video j y no se memoriza en el servidor i. El segmento de video t es el segmento de video candidato. Ademas, el servidor proximo k del servidor i no memoriza el segmento de video j o el segmento de video t. A continuation se describen cuatro situaciones para su analisis.
(1) Cuando el servidor i memoriza el segmento de video j, el usuario local puede adquirir el segmento de video j a partir del servidor i y, por lo tanto, el retardo medio es 0. En este caso, una conexion local entre el servidor i y el usuario local no es lo que se denomina un ‘cuello de botella’. Por lo tanto, el retardo local desde el servidor i al usuario local de ignora. Los usuarios que demandan el segmento de video j desde el servidor proximo k del servidor i pueden demandar el segmento de video j desde el servidor i por intermedio del servidor k (es decir, en esta situation, se verifica ieEkj, Ekj que indica un conjunto de servidores que memorizan el segmento de video j en la lista de memorizacion del servidor k) y puede demandar tambien el segmento de video j desde otro servidor proximo del servidor proximo k. El retardo medio de adquirir el segmento de video j por un usuario en el servidor proximo k es
Pkji^kjl
P =
rkjl
m
kii
y rj.
X-f *J<!
kj t-n<=EtJ Kji-yi' en donde X-r,/eEff v</ y
d(k,i), indica es el retardo de extremo a extremo desde
V = \u
l-/ kji to,
1 Idyi, i memoriza j mientraskno memoriza j Otras situaciones •
• En donde, dkji = el servidor i al servidor k, y este valor puede obtenerse utilizando PING entre el servidor k y el servidor i. Tomando en consideration la popularidad del segmento de video j, el retardo medio ponderado del adquisicion del segmento de video j por todos los usuarios que requieren el
segmento de video j en el servidor proximo k es ‘VV
(2) Cuando el servidor i no memoriza el segmento de video j (es decir, el segmento de video j se sustituye con el segmento de video t), los usuarios que demandan el segmento de video j desde el servidor i son capaces de demandar el segmento de video j solamente desde un servidor proximo del servidor i por intermedio del servidor i. El retardo medio de adquisicion del segmento de video j por el usuario local en el servidor i es “^(en este caso, el
simbolo * indica una post-sustitucion). El metodo especifico para la obtencion de ^ es el mismo que el metodo de puesta en practica de dkj, que no se describe en este caso. Tomando en consideracion la popularidad del segmento de video j, el retardo medio ponderado de adquisicion del segmento de video j por todos los usuarios que requieren
el segmento de video j en el servidor i es • Los usuarios que demandan el segmento de video j desde el servidor proximo k del servidor i no pueden demandar el segmento de video j desde el servidor i por intermedio del servidor k (puesto que el segmento de video j ha sido sustituido por el servidor i, es decir, en esta situacion, se verifica &Ekj, EKj que indica el conjunto de servidores que memorizan el segmento de video j en la lista de memorizacion del servidor k) y son capaces de demandar el segmento de video j solamente desde otro servidor proximo del servidor k. En este caso, el retardo medio ponderado de adquisicion del segmento de video j por todos los usuarios que
requieren el segmento de video j en el servidor k es 4<Ar
(3) Cuando el servidor i memoriza el segmento de video t (es decir, el segmento de video t sustituye al segmento de video j), los usuarios que demandan el segmento de video t desde el servidor i pueden adquirir localmente el segmento de video t y, por lo tanto, el retardo medio es 0. Los usuarios que demandan el segmento de video t desde el servidor proximo k del servidor i pueden demandar el segmento de video t desde el servidor i por intermedio del servidor k (es decir, en esta situacion, se verifica ieEkt, Ekt que indica un conjunto de servidores que memorizan el segmento de video t en la lista de memorizacion del servidor k) y pueden demandar tambien el segmento de video t desde otro servidor proximo del servidor k. En este caso, el retardo medio ponderado de adquisicion del segmento
de video t por todos los usuarios que requieren el segmento de video t en el servidor k es •. El metodo de puesta en practica del retardo medio es el mismo que el del retardo medio del segmento de video j, por lo que no se describe aqu de nuevo.
(4) Cuando el servidor i no memoriza el segmento de video t, los usuarios que demandan el segmento de video t desde el servidor i pueden demandar el segmento de video t solamente desde un servidor proximo del servidor i por intermedio del servidor i. Por lo tanto, el retardo medio ponderado de adquisicion del segmento de video t por todos
los usuarios que requieren el segmento de video t en el servidor i es 4A. Los usuarios que demandan el segmento de video t desde el servidor proximo k del servidor i no pueden demandar el segmento de video t desde el servidor i por intermedio del servidor k (porque el servidor i no memoriza el segmento de video t, es decir, en esta situacion, se verifica ig.Ekt) y pueden demandar el segmento t desde solamente otro servidor proximo del servidor k. En este caso, el retardo medio ponderado de adquisicion del segmento de video t por todos los usuarios que requieren el
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segmento de video t en el servidor k es El metodo de puesta en practica del retardo medio es el mismo que el del retardo medio del segmento de video j, por lo que no se describe aqu de nuevo.
La tabla 2 proporciona una lista del retardo ponderado de adquisicion de los segmentos de video j y t por el usuario local el servidor i y el servidor proximo del servidor i, respectivamente, en las cuatro situaciones precedentes.
Tabla 2 Retardo medio ponderado de adquisicion de los segmentos de video j y t por el usuario local del servidor i y
el servidor proximo del servidor i, respectivamente
Retardo medio ponderado
Usuario local Servidor proximo
Servidor i memoriza o no
El servidor i memoriza el segmento de video j y no memoriza el segmento
0
de video t
A-iadp,
El servidor i memoriza el segmento de video t y no memoriza el segmento
0
de video j
v; A'kjdkj
Para el servidor i, se supone que la ganancia (es decir, el retardo medio reducido) aportada por el usuario local sustituyendo el segmento de video j con el segmento de video t se indica por Git,(j,t), en donde
imagen1
Para el servidor proximo k del servidor i, despues de que el servidor i sustituya el segmento de video j con el segmento de video t, se supone que la ganancia (es decir, el retardo medio reducido) aportada por la sustitucion para el servidor k se indica por G;k(j,t), en donde
imagen2
En este caso, para una zona local L; con el servidor i como su centro, el servidor i sustituye el segmento de video j con el segmento de video t. El valor de ganancia consolidada del segmento de video j es una suma ponderada de un valor de ganancia del servidor proximo y el valor del usuario, y se indica por una formula
imagen3
en donde
hkj es la popularidad del segmento de video memorizado j en el servidor proximo k;
d.
v es retardo medio de adquisicion del segmento de video memorizado j por el servidor k;
dl
t/ es el retardo medio de adquirir el segmento de video memorizado j por el servidor k despues de que el segmento de video memorizado j sea sustituido con el segmento de video candidato t;
Kj^kj \jdfy
indica el valor de ganancia del servidor proximo k, demandando el servidor k un valor de ganancia del segmento de video memorizado j cuando el segmento de video memorizado j en el servidor local i es sustituido;
A;j es la popularidad del segmento de video memorizado j en el servidor local i;
av es el retardo medio de adquisicion del segmento de video memorizado j por el servidor local i despues de que el segmento de video memorizado j se sustituya con el segmento de video candidato t;
el valor de ganancia del usuario, demandado el usuario local un valor de ganancia del segmento de
0 -XA' i-
<i indica
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v^deo memorizado j cuando el segmento de v^deo memorizado j en el servidor local i es objeto de sustitucion;
L,, indica una zona local con el servidor local i como su centro, incluyendo la zona local el servidor local i y servidores proximos {k} o el servidor local i;
Dk indica una suma de tasas binarias de contenidos multimedia difundidos en flujo continuo que se generan por todos los usuarios servidos por el servidor k; y
D, indica una suma de tasas binarias de contenidos multimedia difundidos en flujo continuo que se genera por todos los usuarios servidos por el servidor local i.
El valor de ganancia consolidada del segmento de video t
proximo y el valor del usuario, y se indica por una formula
es una suma ponderada del valor de ganancia del servidor
A (4A-^:)+A(4A -o) y d *
■ mitkeLf &
en donde
Akt es la popularidad del segmento de video candidato t en el servidor proximo k;
dkt es el retardo medio de adquisicion del segmento de video candidato t por el servidor k;
dhes el retardo medio de adquisicion del segmento de video candidato t por el servidor k despues de que el segmento de video memorizado j se sustituya con el segmento de video candidato t;
^ki^kt ~ Kt^kt indica el valor de ganancia del servidor proximo, demandando el servidor k un valor de ganancia del segmento de video candidato t cuando el segmento de video memorizado j en el servidor local i se sustituye con el segmento de video candidato t;
A,t es la popularidad del segmento de video memorizado t en el servidor local i;
du es el retardo medio de adquisicion del segmento de video candidato t por el servidor local i antes de que el segmento de video memorizado j se sustituya con el segmento de video candidato t;
Kdit. o indica el valor de ganancia del usuario, demandando el usuario local un valor de ganancia del segmento de video memorizado t cuando el segmento de video memorizado j en el servidor local i se sustituye con el segmento de video candidato t;
L indica una zona local con el servidor local i como su centro, incluyendo la zona local el servidor local i y a los servidores proximos {k} del servidor local i;
Dk. indica una suma de tasas binarias de contenidos multimedia difundidos en flujo continuo que se genera por todos los usuarios servidos por el servidor k; y
D, indica una suma de tasas binarias de contenidos multimedia difundidos en flujo continuo que se generan por todos los usuarios servidos por el servidor local i.
Etapa 303: Sustituir el segmento de video memorizado con el segmento de video candidato cuando el valor de ganancia consolidada del segmento de video memorizado y el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato en el servidor local cumplen una condicion de sustitucion.
Segun se ilustra en la Figura 5, la etapa 303 incluye las etapas siguientes:
Etapa 501: Evaluar si el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato es mayor que el valor del segmento de video memorizado.
Etapa 502: Sustituir el segmento de video memorizado con el segmento de video candidato cuando el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato es mayor que el valor del segmento de video memorizado, es decir, se cumple la condicion de sustitucion.
Preferentemente, segun se ilustra en la Figura 6, para evitar la inestabilidad de la red causada por una sustitucion frecuente, la etapa 303 incluye las etapas siguientes:
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Etapa 601: Evaluar si una suma del valor de ganancia consolidada del segmento de v^deo candidato y el valor del segmento de v^deo memorizado es mayor que un valor umbral preestablecido.
En esta forma de realizacion, el valor umbral puede ser a^t, y preferentemente, a> 1. Suponiendo que un conjunto de servidores proximos del servidor i e Ni, la zona local L; del servidor i incluye el propio servidor i y todos sus servidores proximos A/,. Por lo tanto, el retardo de acceso medio de la zona local L, puede indicarse por
-j D*d*
y. d 1
* en donde Dk indica una suma de tasas binarias de contenidos multimedia difundidos por flujo continuo que se generan por todos los usuarios servidos por el servidor k y la unidad es bit/s.
Etapa 602: Sustituir el segmento de video memorizado con el segmento de video candidato cuando la suma del valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato y el valor del segmento de video memorizado es mayor que el valor umbral preestablecido, es decir, se cumple la condicion de sustitucion.
Preferentemente, para garantizar la precision de la informacion de memorizacion, el retardo de extremo a extremo entre el servidor local y el servidor proximo y la popularidad que se memoriza en la lista de memorizacion, segun se ilustra en la Figura 7, despues de la etapa 301, el metodo de memorizacion cache cooperativa incluye, ademas:
Etapa 701: Actualizar la informacion de memorizacion, el retardo de extremo a extremo entre el servidor local y el servidor proximo y la popularidad del segmento de video en la lista de memorizacion.
La actualizacion de la informacion de memorizacion puede ponerse en practica mediante la adquisicion periodica de la informacion de memorizacion del servidor local y la del servidor proximo; el retardo de extremo a extremo entre el servidor local y el servidor proximo puede adquirirse periodicamente utilizando una herramienta de red; y la estadfstica de la popularidad puede ser objeto de recogida mediante una seleccion periodica de los comportamientos de usuarios en el curso de un periodo de tiempo.
La actualizacion de la informacion de memorizacion puede iniciarse tambien por una condicion de actualizacion preestablecida. Cuando la lista de memorizacion cumple la condicion de iniciacion operativa, se actualiza la lista de memorizacion. Por supuesto, los metodos para actualizar la lista de memorizacion no estan limitados a los metodos precedentes y por ello no se describen aqrn de nuevo en detalle.
En conformidad con el metodo de memorizacion cooperativa dado a conocer en esta forma de realizacion, si el segmento de video memorizado necesita sustituirse con el segmento de video candidato se determina mediante la evaluacion de si el valor de ganancia consolidada del segmento de video memorizado y el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato en el servidor local que se obtienen en funcion de la informacion de memorizacion, el retardo de extremo a extremo y la popularidad cumplen la condicion de sustitucion. Cuando el valor de ganancia consolidada del segmento de video memorizado y el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato en el servidor local cumplen la condicion de sustitucion, el segmento de video memorizado se sustituye con el segmento de video candidato, que es capaz de mejorar la relacion de hit local de un usuario local sin aumentar los costes del servidor local.
Segun se ilustra en la Figura 8, una forma de realizacion de la presente invencion da a conocer un aparato de memorizacion, que incluye una unidad de calculo 801 y una unidad de sustitucion 802.
La unidad de calculo 801 esta configurada para obtener, en conformidad con la informacion de memorizacion, el retardo de extremo a extremo entre un servidor local y un servidor proximo y la popularidad de un segmento de video en una lista de memorizacion, un valor de ganancia consolidada de un segmento de video memorizado y un valor de ganancia consolidada de un segmento de video candidato en el servidor local, en donde la informacion de memorizacion incluye un identificador de un segmento de video e informacion sobre un servidor que memoriza el segmento de video, y la informacion sobre el servidor incluye un identificador del servidor. Para el metodo de puesta en practica espedfico, puede hacerse referencia a la etapa 201 ilustrada en la Figura 2 y por ello no se proporciona aqrn una nueva descripcion.
La unidad de sustitucion 802 esta configurada para sustituir el segmento de video memorizado con el segmento de video candidato cuando el valor de ganancia consolidada del segmento de video memorizado y el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato en el servidor local que se calculan y obtienen por pasarela unidad de calculo cumplen una condicion de sustitucion. Para la puesta en practica espedfica del metodo, puede hacerse referencia a la etapa 202 ilustrada en la Figura 2, y por ello no se proporciona aqrn una nueva descripcion.
En esta forma de realizacion, segun se ilustra en la Figura 9, la unidad de sustitucion incluye una primera sub-unidad de evaluacion 901 y una primera sub-unidad de sustitucion 902.
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La primera sub-unidad de evaluacion 901 esta configurada para determinar si el valor de ganancia consolidada el segmento de v^deo candidate es mayor, o no, que el valor del segmento de video memorizado, en donde el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato y el valor del segmento de video memorizado se calculan y obtienen por la unidad de calculo. Para el metodo de puesta en practica espedfico, puede hacerse referencia a la etapa 501 ilustrada en la Figura 5 y por ello no se proporciona aqrn una nueva descripcion.
La primera sub-unidad de sustitucion 902 esta configurada para sustituir el segmento de video memorizado con el segmento de video candidato cuando la primera sub-unidad de evaluacion determina que el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato es mayor que el valor del segmento de video memorizado. Para la puesta en practica espedfica del metodo, puede hacerse referencia a la etapa 502 ilustrada en la Figura 5 y por ello no se proporciona aqrn ninguna nueva descripcion.
Preferentemente, para evitar la inestabilidad de la red causada por una sustitucion frecuente, segun se ilustra en la Figura 10, la unidad de sustitucion incluye una segunda sub-unidad de evaluacion 1001 y una segunda sub-unidad de sustitucion 1002.
La segunda sub-unidad de evaluacion 1001 esta configurada para determinar si una suma del valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato y el valor del segmento de video memorizado es mayor que un valor umbral preestablecido, en donde el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato y el valor del segmento de video memorizado se calculan y obtienen por la unidad de calculo. Para la puesta en practica espedfica del metodo, puede hacerse referencia a la etapa 601 ilustrada en la Figura 6, y por ello no se proporciona aqrn ninguna nueva descripcion.
La segunda sub-unidad de sustitucion 1002 esta configurada para sustituir el segmento de video memorizado con el segmento de video candidato cuando la segunda sub-unidad de evaluacion determina que la suma del valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato y el valor del segmento de video memorizado es mayor que el valor umbral preestablecido. Para la puesta en practica espedfica del metodo, puede hacerse referencia a la etapa 602 ilustrada en la Figura 6, y por ello no se proporciona aqrn ninguna nueva descripcion.
Ademas, segun se ilustra en la Figura 11, el aparato de memorizacion cooperativa incluye, ademas:
una unidad de creacion 1101, configurada para crear la lista de memorizacion, en donde la lista de memorizacion incluye la informacion de memorizacion, el retardo de extremo a extremo entre el servidor local y el servidor proximo y la popularidad del segmento de video. Para la puesta en practica espedfica del metodo, puede hacerse referencia a la etapa 301 ilustrada en la Figura 3 y por ello no se proporciona aqrn ninguna nueva descripcion.
En esta forma de realizacion, segun se ilustra en la Figura 12, la unidad de creacion incluye una primera sub-unidad de adquisicion 1201, una segunda sub-unidad de adquisicion 1202, una tercera sub-unidad de adquisicion 1203 y una sub-unidad de creacion 1204.
La primera sub-unidad de adquisicion 1201 esta configurada para adquirir la informacion de memorizacion del servidor local y la del servidor proximo y para memorizar la informacion de memorizacion del servidor local y la del servidor proximo como informacion de memorizacion basada en un segmento de video e informacion sobre un servidor que memoriza el segmento de video. Para la puesta en practica espedfica del metodo, puede hacerse referencia a la etapa 401 ilustrada en la Figura 4, y por ello no se proporciona aqrn ninguna nueva descripcion.
La segunda sub-unidad de adquisicion 1202 esta configurada para adquirir el retardo de extremo a extremo entre el servidor local y el servidor proximo utilizando una herramienta de red. En esta forma de realizacion, la segunda sub- unidad de adquisicion incluye un primer modulo de adquisicion, configurado para adquirir el retardo de extremo a extremo entre el servidor local y el servidor proximo utilizando una herramienta de red PING. Para la puesta en practica espedfica del metodo, puede hacerse referencia a la etapa 402 ilustrada en la Figura 4 y por ello no se proporciona aqrn ninguna nueva descripcion.
La tercera sub-unidad de adquisicion 1203 esta configurada para adquirir la popularidad de cada segmento de video en conformidad con las estadfsticas de comportamientos de usuarios en el curso de un periodo de tiempo.
En esta forma de realizacion, segun se ilustra en la Figura 13, la tercera sub-unidad de adquisicion incluye un modulo de estadfsticas 1301 y un segundo modulo de adquisicion 1302.
El modulo de estadfsticas 1301 esta configurado para dividir un numero total de acceso a cada segmento de video en una zona cooperativa o en servidores en una red completa por un numero total de accesos en la zona cooperativa o en los servidores en la red completa para obtener la popularidad de cada segmento de video.
El segundo modulo de adquisicion 1302 esta configurado para adquirir la popularidad de cada segmento de video
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contenido por el modulo de estad^sticas.
Para la puesta en practica espedfica del metodo, puede hacerse referencia a la etapa 403 ilustrada en la Figura 4 y por ello no se proporciona aqm ninguna nueva descripcion.
La sub-unidad de creacion 1204 esta configurada para crear la lista de memorizacion en conformidad con la informacion de memorizacion que se adquiere por la primera sub-unidad de adquisicion y memorizada sobre la base del segmento de video y la informacion sobre el servidor que memoriza el segmento de video, el retardo de extremo a extremo adquirido por la segunda sub-unidad de adquisicion, y la popularidad de cada segmento de video popularidad por la tercera sub-unidad de adquisicion. Para la puesta en practica espedfica del metodo, puede hacerse referencia a la etapa 404 ilustrada en la Figura 4 y por ello no se proporciona aqm ninguna nueva descripcion.
Ademas, segun se ilustra en la Figura 14, el aparato de memorizacion cooperativa incluye, ademas:
una unidad de actualizacion 1401, configurada para actualizar la informacion de memorizacion, el retardo de extremo a extremo entre el servidor local y el servidor proximo y la popularidad del segmento de video en la lista de memorizacion creada por la unidad de creacion. Para la puesta en practica espedfica del metodo, puede hacerse referencia a la etapa 701 ilustrada en la Figura 7 y por ello no se proporciona aqm ninguna nueva descripcion.
En conformidad con el aparato de memorizacion cooperativa dado a conocer en esta forma de realizacion, si el segmento de video memorizado necesita sustituirse con el segmento de video candidato, se determina si realizar, o no, esta operacion de sustitucion evaluando si el valor de ganancia consolidada del segmento de video memorizado y el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato en el servidor local que se obtiene en funcion de la informacion de memorizacion, el retardo de extremo a extremo y la popularidad cumplen la condicion de sustitucion. Cuando el valor de ganancia consolidada del segmento de video memorizado y el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato en el servidor local cumplen la condicion de sustitucion, el segmento de video memorizado se sustituye con el segmento de video candidato, que es capaz de mejorar la relacion de hit local de un usuario local sin aumentar los costes del servidor local.
El metodo y aparato de memorizacion cooperativa dados a conocer en las formas de realizacion de la presente invencion pueden aplicarse a varias topologfas de red, a modo de ejemplo, una topologfa de arbol y una topologfa de malla.
Un experto ordinario en esta tecnica debe entender que la totalidad o una parte de las etapas de los metodos en las formas de realizacion pueden ponerse en practica mediante un programa informatico que proporcione instrucciones al hardware pertinente. El programa puede memorizarse en un soporte de memorizacion legible por ordenador, tal como una memoria ROM/RAM, un disco magnetico o un disco optico.
La descripcion anterior es simplemente, a modo de ejemplo, de formas de realizacion de la presente invencion y no esta prevista para limitar el alcance de proteccion de la presente invencion. Varias modificaciones y sustituciones que puedan facilmente considerarse por un experto en esta tecnica sin desviarse por ello del alcance tecnico de la presente invencion deben considerarse que caen dentro del alcance de proteccion de la presente invencion. Por lo tanto, el alcance de proteccion de la presente invencion se establece en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (18)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo de memorizacion cooperativa, que comprende:
    obtener (201), en conformidad con la informacion de memorizacion, un retardo de extremo a extremo entre un servidor local y un servidor proximo y una popularidad de un segmento de video en una lista de memorizacion cache, un valor de ganancia consolidada de un segmento de video memorizado y un valor de ganancia consolidada de un segmento de video candidato en el servidor local, en donde la informacion de memorizacion cache comprende un identificador de un segmento de video e informacion sobre un servidor que memoriza el segmento de video y cuya informacion sobre el servidor comprende un identificador del servidor; y
    sustituir (202) el segmento de video memorizado con el segmento de video candidato cuando el valor de ganancia consolidada del segmento de video memorizado y el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato en el servidor local cumplen una condicion de sustitucion, en donde la condicion de sustitucion se cumple cuando el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato es mayor que la que tiene el segmento de video memorizado.
  2. 2. El metodo segun la reivindicacion 1, que comprende, ademas:
    crear (301) la lista de memorizacion cache, en donde la lista de memorizacion cache comprende la informacion de memorizacion cache, el retardo de extremo a extremo entre el servidor local y el servidor proximo, y la popularidad del segmento de video.
  3. 3. El metodo segun la reivindicacion 2, en donde la creacion de la lista de memorizacion cache comprende:
    adquirir (401) la informacion de memorizacion cache del servidor local y la del servidor proximo, y memorizar la informacion de memorizacion cache del servidor local y la del servidor proximo como informacion de memorizacion sobre la base de que un identificador de un segmento de video corresponde a informacion sobre un servidor que memoriza el segmento de video;
    adquirir (402) el retardo de extremo a extremo entre el servidor local y el servidor proximo utilizando una herramienta de red;
    adquirir (403) la popularidad de cada segmento de video a partir de estadfsticas de comportamientos de usuarios en el curso de un periodo de tiempo; y
    crear (404) la lista de memorizacion cache a partir de la informacion de memorizacion cache memorizada sobre la base de que el identificador del segmento de video corresponde a la informacion sobre el servidor que memoriza el segmento de video, el retardo de extremo a extremo y la popularidad de cada segmento de video.
  4. 4. El metodo segun la reivindicacion 3, en donde la adquisicion del retardo de extremo a extremo entre el servidor local y el servidor proximo utilizando la herramienta de red comprende:
    adquirir el retardo de extremo a extremo entre el servidor local y el servidor proximo utilizando una herramienta de red PING.
  5. 5. El metodo segun la reivindicacion 3, en donde la adquisicion de la popularidad de cada segmento de video en funcion de las estadfsticas de comportamientos de usuarios en el curso del periodo de tiempo comprende:
    dividir un numero total de accesos a cada segmento de video en una zona cooperativa o en servidores en una red completa mediante un numero total de accesos en la zona cooperativa o en los servidores en la red completa para obtener la popularidad de cada segmento de video.
  6. 6. El metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, que comprende, ademas:
    actualizar (701) la informacion de memorizacion cache, el retardo de extremo a extremo entre el servidor local y el servidor proximo y la popularidad del segmento de video en la lista de memorizacion cache.
  7. 7. El metodo segun la reivindicacion 1 o 6, en donde la informacion sobre el servidor comprende, ademas, un valor de utilidad y el valor de utilidad es una probabilidad de adquisicion, por el servidor local en el momento de la recepcion de una demanda de segmento de video de un usuario local, un segmento de video que esta memorizado en el servidor correspondiente al identificador del servidor.
  8. 8. El metodo segun la reivindicacion 7, en donde el valor de utilidad se obtiene en funcion del retardo de extremo a extremo desde el servidor local al servidor proximo, que comprende, concretamente:
    13
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    cuando un segmento de v^deo demandado por el usuario local no existe en valor redproco del retardo de extremo a extremo desde el servidor local segmento de v^deo demandado por el usuario local; y
    cuando el segmento de video demandado por el usuario local existe en infinito.
  9. 9. El metodo segun la reivindicacion 8, en donde
    cuando un servidor k es un servidor proximo de un servidor local i, el servidor local i memoriza un segmento de video j memorizado, y existe un segmento de video candidato t,
    el valor de ganancia consolidada del segmento de video memorizado contenido en funcion de la informacion de memorizacion cache, el retardo de extremo a extremo y la popularidad es una suma ponderada de un valor de ganancia del servidor proximo y el del usuario, y se indica mediante una formula
    ~'V*v)4 A
    E,.,a '
    el servidor local, el valor de utilidad es un a un servidor proximo que memoriza el
    el servidor local, el valor de utilidad es
    en donde
    Akj es la popularidad del segmento de video memorizado j en el servidor proximo k;
    d/ci es el retardo medio de adquirir el segmento de video memorizado j por el servidor k;
    dl
    kj es el retardo medio de adquisicion del segmento de video memorizado j por el servidor k despues de que el segmento de video memorizado j se sustituya con el segmento de video candidato t;
    ^kjdkj indica el valor de ganancia del servidor proximo k, demandando el servidor k un valor de ganancia del
    segmento de video memorizado j cuando el segmento de video memorizado j en el servidor local i se sustituye;
    Aij es la popularidad del segmento de video memorizado j en el servidor local i; d'
    <} es el retardo medio de adquisicion del segmento de video memorizado j por el servidor local i despues de que el segmento de video memorizado j se sustituya con el segmento de video candidato t;
    0 /L d*
    Ai/Uj indica el valor de ganancia del usuario, demandando el usuario local un valor de ganancia del segmento de video memorizado j cuando el segmento de video memorizado j en el servidor local i es sustituido;
    Li indica una zona local con el servidor local i como su centro, comprendiendo la zona local el servidor local i y servidores proximos {k} del servidor local i;
    Dk indica una suma de tasas binarias de contenidos multimedia difundidos en flujo continuo generados por todos los usuarios servidos por el servidor k; y
    Di indica una suma de tasas binarias de contenidos multimedia difundidos en flujo continuo generados por todos los usuarios servidos por el servidor local i; y
    el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato que se obtiene en funcion de la informacion de memorizacion cache, el retardo de extremo a extremo y la popularidad es una suma ponderada de un valor de ganancia del servidor proximo y el valor del usuario y se indica mediante una formula
    imagen1
    en donde
    Akt es la popularidad del segmento de video candidato t en el servidor proximo k;
    14
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
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    45
    50
    55
    60
    dki es el retardo medio de la adquisicion del segmento de video candidato t por el servidor k;
    "7*
    akt es un retardo medio de adquisicion del segmento de video candidato t por el servidor k despues de que el segmento de video memorizado j se sustituya con el segmento de video candidato t;
    \i^ki “ indica el valor de ganancia del servidor proximo k, demandando el servidor k un valor de ganancia del segmento de video candidato t cuando el segmento de video memorizado j en el servidor local i es sustituido con el segmento de video candidato t;
    Ait es la popularidad del segmento de video memorizado t en el servidor local i;
    dft es el retardo medio de la adquisicion del segmento de video candidato t por el servidor local i antes de que el segmento de video memorizado j sea sustituido con el segmento de video candidato t;
    'Wr “0 jndjca e| valor de ganancia del usuario, demandando el usuario local un valor de ganancia del segmento de video memorizado t cuando el segmento de video memorizado j en el servidor local i se sustituye con el segmento de video candidato t;
    Li indica una zona local con el servidor local i como su centro, comprendiendo la zona local el servidor local i y los servidores proximos {k} del servidor local i;
    Dk indica una suma de tasas binarias de contenidos multimedia difundidos en flujo continuo, generados por todos los usuarios servidos por el servidor k; y
    Di indica una suma de tasas binarias de contenidos multimedia difundidos en flujo continuo, generados por todos los usuarios servidos por el servidor local i.
  10. 10. El metodo segun la reivindicacion 1 o 6, en donde la sustitucion del segmento de video memorizado con el segmento de video candidato cuando el valor de ganancia consolidada del segmento de video memorizado y el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato en el servidor local cumplen la condicion de sustitucion, comprende:
    evaluar (601) si una suma del valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato y del segmento de video memorizado es mayor que un valor umbral preestablecido; y
    sustituir (602) el segmento de video memorizado con el segmento de video candidato cuando la suma del valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato y del segmento de video memorizado es mayor que el valor umbral preestablecido, es decir, se cumple la condicion de sustitucion.
  11. 11. Un aparato de memorizacion cache cooperativa, que comprende:
    una unidad de calculo (801), configurada para obtener, en conformidad con la informacion de memorizacion cache, el retardo de extremo a extremo entre un servidor local y un servidor proximo, y la popularidad de un segmento de video en una lista de memorizacion cache, un valor de ganancia consolidada de un segmento de video memorizado y un valor de ganancia consolidada de un segmento de video candidato en el servidor local, en donde la informacion de memorizacion cache comprende un identificador de un segmento de video y la informacion sobre un servidor que memoriza el segmento de video y la informacion sobre el servidor incluye un identificador del servidor;
    una unidad de sustitucion (802), configurada para sustituir el segmento de video memorizado con el segmento de video candidato cuando el valor de ganancia consolidada del segmento de video memorizado y el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato en el servidor local que se calculan y obtienen por la unidad de calculo cumplen una condicion de sustitucion;
    una primera sub-unidad de evaluacion (901), configurada para evaluar si el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato es mayor que el del segmento de video memorizado, en donde el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato y el del segmento de video memorizado se calculan y obtienen por la unidad de calculo; y
    una primera sub-unidad de sustitucion (902), configurada para sustituir el segmento de video memorizado con el segmento de video candidato cuando la primera sub-unidad de evaluacion determina que el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato es mayor que el segmento de video memorizado.
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    10
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    50
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    60
  12. 12. El aparato segun la reivindicacion 11, que comprende, ademas:
    una unidad de creacion (1101), configurada para crear la lista de memorizacion cache, en donde la lista de memorizacion cache comprende la informacion de memorizacion cache, el retardo de extremo a extremo entre el servidor local y el servidor proximo y la popularidad del segmento de video.
  13. 13. El aparato segun la reivindicacion 12, en donde la unidad de creacion comprende:
    una primera sub-unidad de adquisicion (1201), configurada para adquirir informacion de memorizacion cache del servidor local y la del servidor proximo y para memorizar la informacion de memorizacion cache del servidor local y la del servidor proximo como informacion de memorizacion cache basada en un segmento de video e informacion sobre un servidor que memoriza el segmento de video;
    una segunda sub-unidad de adquisicion (1202), configurada para adquirir el retardo de extremo a extremo entre el servidor local y el servidor proximo utilizando una herramienta de red;
    una tercera sub-unidad de adquisicion (1203), configurada para adquirir la popularidad de cada segmento de video en conformidad con las estadfsticas de comportamientos de usuarios en el curso de un periodo de tiempo; y
    una sub-unidad de creacion (1204), configurada para crear la lista de memorizacion cache en funcion de la informacion de memorizacion cache que se adquiere por la primera sub-unidad de adquisicion y memorizada sobre la base del segmento de video y de la informacion sobre el servidor que memoriza el segmento de video, el retardo de extremo a extremo adquirido por la segunda sub-unidad de adquisicion y la popularidad de cada segmento de video que se adquiere por la tercera sub-unidad de adquisicion.
  14. 14. El aparato segun la reivindicacion 13, en donde la segunda sub-unidad de adquisicion comprende:
    un primer modulo de adquisicion, configurado para adquirir el retardo de extremo a extremo entre el servidor local y el servidor proximo utilizando una herramienta de red PING.
  15. 15. El aparato segun la reivindicacion 13, en donde la tercera sub-unidad de adquisicion comprende:
    un modulo de estadfsticas (1301), configurado para dividir un numero total de accesos a cada segmento de video en una zona cooperativa o en servidores en una red completa mediante un numero total de accesos en la zona cooperativa o en los servidores en la red completa para obtener la popularidad de cada segmento de video; y
    un segundo modulo de adquisicion (1302), configurado para adquirir la popularidad de cada segmento de video que se obtiene por el modulo de estadfsticas.
  16. 16. El aparato segun una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15, que comprende, ademas:
    una unidad de actualizacion (1401), configurada para actualizar la informacion de memorizacion cache, el retardo de extremo a extremo entre el servidor local y el servidor proximo y la popularidad del segmento de video en la lista de memorizacion cache creada por la unidad de creacion.
  17. 17. El aparato segun la reivindicacion 11 o 16, en donde cuando un servidor k es un servidor proximo de un servidor local i, el servidor local i memoriza un segmento de video memorizado j y existe un segmento de video candidato t,
    el valor de ganancia consolidada del segmento de video memorizado obtenido en funcion de la informacion de memorizacion cache, el retardo de extremo a extremo y la popularidad es una suma ponderada de un valor de ganancia del servidor proximo y la de un usuario y se indica por una formula
    imagen2
    en donde
    Akj es la popularidad del segmento de video memorizado j en el servidor proximo k;
    d,„
    tj es el retardo medio de adquirir el segmento de video memorizado j por el servidor k;
    5
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    55
    ~j*
    es el retardo medio de adquisicion del segmento de video memorizado j por el servidor k despues de que el segmento de video memorizado j se sustituya con el segmento de video candidato t;
    ^kjdkj indica el valor de ganancia del servidor proximo k, demandando el servidor k un valor de ganancia del
    segmento de video memorizado j cuando el segmento de video memorizado j en el servidor local i es objeto de sustitucion;
    Ajj es la popularidad del segmento de video memorizado j en el servidor local i;
    d,
    <J es el retardo medio de adquisicion del segmento de video memorizado j por el servidor local i despues de que el segmento de video memorizado j se sustituya con el segmento de video candidato t;
    rj _ n si*
    u Ava'j indica el valor de ganancia del usuario, demandando el usuario local un valor de ganancia del segmento de video memorizado j cuando el segmento de video memorizado j en el servidor local i es objeto de sustitucion;
    Lj indica una zona local con el servidor local i como su centro, comprendiendo la zona local el servidor local i y los servidores proximos {k} del servidor local i;
    Dk indica una suma de tasas binarias de contenidos multimedia difundidos en flujo continuo generados por todos los usuarios servidos por el servidor k; y
    Dj indica una suma de tasas binarias de contenidos multimedia difundidos en flujo continuo generados por todos los usuarios servidos por el servidor local i; y
    el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato que se obtiene en funcion de la informacion de memorizacion cache, el retardo de extremo a extremo y la popularidad es una suma ponderada de un valor de ganancia del servidor proximo y el valor del usuario y se indica mediante una formula
    imagen3
    en donde
    Akt es la popularidad del segmento de video candidato t en el servidor proximo k;
    dki es el retardo medio de la adquisicion del segmento de video candidato t por el servidor k;
    "7«
    akt es un retardo medio de adquisicion del segmento de video candidato t por el servidor k despues de que el segmento de video memorizado j se sustituya con el segmento de video candidato t;
    \i^ki “ indica el valor de ganancia del servidor proximo k, demandado el servidor k un valor de ganancia del segmento de video candidato t cuando el segmento de video memorizado j en el servidor local i es sustituido con el segmento de video candidato t;
    Ajt es la popularidad del segmento de video memorizado t en el servidor local i;
    du es el retardo medio de la adquisicion del segmento de video candidato t por el servidor local i antes de que el segmento de video memorizado j sea sustituido con el segmento de video candidato t;
    indica el valor de ganancia del usuario, demandando el usuario local un valor de ganancia del segmento de video memorizado t cuando el segmento de video memorizado j en el servidor local i se sustituye con el segmento de video candidato t;
    Lj indica una zona local con el servidor local i como su centro, comprendiendo la zona local el servidor local i y los servidores proximos {k} del servidor local i;
    Dk indica una suma de tasas binarias de contenidos multimedia difundidos en flujo continuo, que se generan por todos los usuarios servidos por el servidor k; y
    Di indica una suma de tasas binarias de contenidos multimedia difundidos en flujo continuo, que se generan por todos los usuarios servidos por el servidor local i.
  18. 18. El aparato segun la reivindicacion 11 o 16, en donde la unidad de sustitucion comprende:
    5
    una segunda sub-unidad de evaluacion (1001), configurada para evaluar si una suma del valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato y el valor del segmento de video memorizado es mayor que un valor umbral preestablecido, en donde el valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato y el valor del segmento de video memorizado se calculan y obtienen por la unidad de calculo; y
    10
    una segunda sub-unidad de sustitucion (1002), configurada para sustituir el segmento de video memorizado con el segmento de video candidato cuando la segunda sub-unidad de evaluacion determina que la suma del valor de ganancia consolidada del segmento de video candidato y el valor del segmento de video memorizado es mayor que el valor umbral preestablecido.
    15
    20
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