ES2638414T3 - Control del ancho de banda entre múltiples usuarios para servicios interactivos - Google Patents

Control del ancho de banda entre múltiples usuarios para servicios interactivos Download PDF

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ES2638414T3 ES14738699.9T ES14738699T ES2638414T3 ES 2638414 T3 ES2638414 T3 ES 2638414T3 ES 14738699 T ES14738699 T ES 14738699T ES 2638414 T3 ES2638414 T3 ES 2638414T3
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Rajneesh Mahajan
Sanjeev Mehrotra
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Abstract

Un procedimiento (200) para el control del uso del ancho de banda usando un esquema de créditos y pagos basado en tokens, comprendiendo el procedimiento: recibir (210), en un servicio de gestión del ancho de banda, una solicitud para establecer una conexión con una red, estando asociada la conexión con uno o más suscriptores que son parte de una suscripción; asignar (220), por el servicio de gestión del ancho de banda, uno o más tokens a la conexión, siendo distribuidas los tokens desde un grupo de tokens que representa un ancho de banda total disponible para la red; recibir (230), en el servicio de gestión del ancho de banda, una solicitud de transferencia de datos desde un usuario para transferir datos a través de la conexión de red, incluyendo la solicitud de transferencia de datos uno o más de los tokens asignados; y asignar (240), por parte del servicio de gestión del ancho de banda, a la conexión una cantidad especificada de ancho de banda proporcional al número de tokens asignados proporcionados en la solicitud de transferencia de datos; en el que el servicio de gestión del ancho de banda supervisa el tiempo de inactividad de una o más de las conexiones y asigna créditos de tokens a las conexiones inactivas proporcionales a la cantidad de tiempo que las conexiones están inactivas, hasta un número máximo predefinido de tokens.

Description

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DESCRIPCION
Control del ancho de banda entre multiples usuarios para servicios interactivos Antecedentes
Los ordenadores se han pasado a estar altamente integrados en el trabajo, en el hogar, en dispositivos moviles y muchos otros lugares. Los ordenadores pueden procesar cantidades masivas de informacion rapida y eficientemente. Las aplicaciones de software disenadas para ejecutarse sobre sistemas de ordenadores permiten a los usuarios realizar una amplia variedad de funciones incluyendo aplicaciones comerciales, escolares, de entretenimiento y muchas mas. Las aplicaciones de software se disenan frecuentemente para realizar tareas espedficas, tales como aplicaciones de procesador de textos, para la redaccion de documentos, o programas de correo electronico para envfo, recepcion y organizacion del correo electronico.
En algunos casos, las aplicaciones de software se desarrollan para ejecutarse en la nube. Por ejemplo, pueden proporcionarse aplicaciones de escritorio remotas por parte de un computo en la nube central privado u orientado al publico. Estas aplicaciones remotas se proporcionan tfpicamente a los usuarios que se han suscrito para acceder y usar esas aplicaciones. Tfpicamente se mide el acceso de los usuarios a estas aplicaciones, siendo medido y registrado cada porcion de datos transferida. Para impedir que los usuarios consuman demasiado ancho de banda, sus conexiones estan frecuentemente reguladas, dando como resultado una experiencia potencialmente degradada.
El documento EP 1 796 332 A1 se refiere a una tecnica de asignacion de ancho de banda que permite asignar y controlar adaptativamente canales de radio al trafico multimedia que tiene caractensticas variadas. Permite particularmente maximizar una tasa de uso de los recursos del sistema mientras satisface un requisito de QoS de la comunicacion para el trafico de video individual. La tecnica introducida implica comparar una longitud de la cola actual y una longitud de cola minima, mediante lo que la longitud de cola actual se mide para una unidad de tiempo. La asignacion de ancho de banda adaptativa garantiza el rendimiento del sistema y la QoS de la comunicacion requerida por el usuario.
Breve sumario
Es el objeto de la invencion mejorar la eficiencia del control del uso del ancho de banda en entornos de red.
Este objeto se resuelve mediante la materia objeto de las reivindicaciones independientes.
Las realizaciones preferidas se definen por las reivindicaciones dependientes.
Las realizaciones descritas en el presente documento se dirigen al control del uso del ancho de banda usando un esquema de un esquema de creditos y pagos basados en tokens y permitir que las conexiones excedan temporalmente las asignaciones del ancho de banda usando creditos de tokens. En una realizacion, un servicio de gestion del ancho de banda recibe una solicitud para establecer una conexion con una red. La conexion se asocia con varios suscriptores que son parte de una suscripcion. El servicio de gestion del ancho de banda asigna tokens a la conexion, que se distribuyen desde un grupo de tokens que representa un ancho de banda total disponible para la red. El servicio de gestion del ancho de banda recibe una solicitud de transferencia de datos desde un usuario logico para transferir los datos a traves de la conexion de red, en el que las solicitudes de transferencia de datos incluyen al menos alguna de los tokens asignados. El servicio de gestion del ancho de banda tambien asigna a la conexion una cantidad especificada de ancho de banda proporcional al numero de tokens asignados proporcionados en la solicitud de transferencia de datos. En algunos casos, el servicio de gestion del ancho de banda realiza adicionalmente supervisiones del uso de datos de la conexion a lo largo de un penodo de tiempo especificado y distribuye tokens tras la determinacion de que es sustancialmente probable que la conexion solicite tokens adicionales posteriormente.
En otra realizacion, un sistema de ordenador realiza un procedimiento para permitir que las conexiones temporalmente excedan las asignaciones del ancho de banda usando creditos de tokens. El sistema de ordenador determina que se ha instanciado un servicio de gestion del ancho de banda. El servicio de gestion del ancho de banda se configura para asignar tokens a las conexiones solicitantes, en el que los tokens se distribuyen desde un grupo de tokens que representa un ancho de banda disponible total para una red. El servicio de gestion del ancho de banda determina que una conexion especificada ha usado menos que una cantidad asignada, agregada de ancho de banda a lo largo de un periodo de tiempo especificado y almacena los tokens asignados a la conexion. De ese modo, los tokens forman creditos a partir de los que ha de extraerse el ancho de banda para transferencias de datos. El servicio de gestion del ancho de banda recibe adicionalmente una solicitud de datos desde la conexion, que incluye al menos algunos de los tokens almacenados, indicando que se van a usar creditos para recibir asignacion de ancho de banda para una transferencia de datos. El servicio de gestion del ancho de banda tambien asigna una cantidad especificada de ancho de banda de la red a la conexion proporcional a los tokens almacenados recibidos en la solicitud de datos.
Este sumario se proporciona para introducir una seleccion de conceptos de una forma simplificada que se describen adicionalmente a continuacion en la descripcion detallada. Este sumario no se pretende que identifique
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caractensticas claves o caractensticas esenciales de la materia objeto reivindicada, ni se pretende que se use como una ayuda en la determinacion del alcance de la materia objeto reivindicada.
Se expondran en la descripcion que sigue caractensticas y ventajas adicionales, y en parte seran evidentes para un experto en la materia a partir de la descripcion, o pueden aprenderse mediante la practica de las ensenanzas del presente documento. Las caractensticas y ventajas de las realizaciones descritas en el presente documento pueden realizarse y obtenerse por medio de los instrumentos y combinaciones particularmente senalados en las reivindicaciones adjuntas. Las caractensticas de las realizaciones descritas en el presente documento seran mas evidentes a partir de la descripcion que sigue y de las reivindicaciones adjuntas.
Breve descripcion de los dibujos.
Para clarificar adicionalmente lo anterior y otras caractensticas de las realizaciones descritas en el presente documento, se reproducira una descripcion mas particular con referencia a los dibujos adjuntos. Se apreciara que estos dibujos representan solamente ejemplos de las realizaciones descritas en el presente documento y por lo tanto no han de considerarse limitativos de su alcance. Las realizaciones se describiran y explicaran con especificidad y detalle adicional por medio del uso de los dibujos adjuntos en los que:
la Figura 1 ilustra una arquitectura de ordenador en la que pueden funcionar las realizaciones descritas en el
presente documento incluyendo el control del uso del ancho de banda usando un esquema de creditos y pagos
basados en tokens.
La Figura 2 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento de ejemplo para el control del uso del ancho de
banda usando un esquema de creditos y pagos basados en tokens.
La Figura 3 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento de ejemplo para permitir que las conexiones
excedan temporalmente las asignaciones del ancho de banda usando creditos de tokens.
La Figura 4 ilustra una realizacion en la que se implementa una tasa de ancho de banda objetivo.
Descripcion detallada
Las realizaciones descritas en el presente documento se dirigen al control del uso del ancho de banda usando un esquema de creditos y pagos basado en tokens y para permitir que las conexiones excedan temporalmente las asignaciones de ancho de banda usando creditos de tokens. En una realizacion, un servicio de gestion del ancho de banda recibe una solicitud para establecer una conexion con una red. La conexion esta asociada con varios suscriptores que son parte de una suscripcion. El servicio de gestion del ancho de banda asigna tokens a la conexion, que se distribuyen desde un grupo de tokens que representa un ancho de banda total disponible para la red. El servicio de gestion del ancho de banda recibe una solicitud de transferencia de datos desde un usuario logico para transferir datos a traves de la conexion de red, en el que la solicitud de transferencia de datos incluye al menos algunos de los tokens asignados. El servicio de gestion del ancho de banda tambien asigna a la conexion una cantidad especificada de ancho de banda proporcional al numero de tokens asignados proporcionados en la solicitud de transferencia de datos. En algunos casos, el servicio de gestion del ancho de banda realiza adicionalmente la supervision del uso de datos de la conexion a lo largo de un penodo de tiempo y distribuye tokens tras la determinacion de que la conexion es sustancialmente probable que solicite tokens adicionales posteriormente.
En otra realizacion, un sistema de ordenador realiza un procedimiento para permitir que las conexiones excedan temporalmente las asignaciones de ancho de banda usando creditos de tokens. El sistema de ordenador determina que se ha instanciado un servicio de gestion del ancho de banda. El servicio de gestion del ancho de banda se configura para asignar tokens a las conexiones solicitantes, en el que los tokens se distribuyen desde un grupo de tokens que representa un ancho de banda total disponible para la red. El servicio de gestion del ancho de banda determina que una conexion especificada ha usado menos que una cantidad asignada, agregada de ancho de banda a lo largo de un periodo de tiempo especificado y almacena los tokens asignados a la conexion. De ese modo, los tokens forman creditos a partir de los que ha de extraerse ancho de banda para transferencias de datos. El servicio de gestion del ancho de banda recibe adicionalmente una solicitud de datos desde la conexion, que incluye al menos algunas de los tokens almacenados, indicando que han de usarse creditos para recibir asignacion de ancho de banda para una transferencia de datos. El servicio de gestion del ancho de banda tambien asigna una cantidad especificada de ancho de banda de la red a la conexion proporcional a los tokens almacenados recibidos en la solicitud de datos.
La explicacion que sigue se refiere ahora a un cierto numero de procedimientos y acciones de procedimiento que pueden realizarse. Debena observarse que, aunque las acciones del procedimiento pueden explicarse en un cierto orden o ilustrarse en un diagrama de flujo sucediendo en un orden particular, no se requiere necesariamente ningun orden en particular a menos que se establezca espedficamente, o se requiera debido a que una accion es dependiente de que se complete otra accion previamente a que se realice la accion.
Las realizaciones descritas en el presente documento pueden comprender o utilizar un ordenador de finalidad especial o de finalidad general incluyendo hardware de ordenador, tal como, por ejemplo, uno o mas procesadores y memoria del sistema, como se explica con mayor detalle a continuacion. Las realizaciones descritas en el presente documento incluyen tambien medios ffsicos y otros legibles por ordenador para transportar o almacenar
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instrucciones ejecutables por ordenador y/o estructuras de datos. Dichos medios legibles por ordenador pueden ser cualquier medio disponible al que pueda accederse por un sistema de ordenador de finalidad general o finalidad especial. El medio legible por ordenador que almacena instrucciones ejecutables por ordenador en la forma de datos son medios de almacenamiento de ordenador. Los medios legibles por ordenador que transportan instrucciones ejecutables por ordenador son medios de transmision. De ese modo, a modo de ejemplo, y no de limitacion, las realizaciones descritas en el presente documento pueden comprender al menos dos clases diferenciadamente distintas de medios legibles por ordenador: medios de almacenamiento de ordenador y medios de transmision.
Los medios de almacenamiento de ordenador incluyen RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM, dispositivos de estado solido (SSD) que se basan en RAM, memoria flash, memoria de cambio de fase (PCM), u otros tipos de memoria, u otros almacenamientos en disco optico, almacenamiento en disco magnetico u otros dispositivos de almacenamiento magnetico, o cualquier otro medio que puede usarse para almacenar los medios de codigos de programa deseados en la forma de instrucciones ejecutables por ordenador, datos o estructuras de datos y a los que pueda acceder un ordenador de finalidad general o finalidad especial.
Una “red” se define como uno o mas enlaces de datos y/o conmutadores de datos que permiten el transporte de datos electronicos entre sistemas y/o modulos de ordenador y/u otros dispositivos electronicos. Cuando se transfiere o proporciona informacion a traves de una red (tanto por cable, inalambrica, o una combinacion de por cable o inalambrica) a un ordenador, el ordenador ve apropiadamente la conexion como un medio de transmision. El medio de transmision puede incluir una red que puede usarse para transportar datos o medios de codigo del programa deseado en la forma de instrucciones ejecutables por ordenador o en la forma de estructuras de datos y a los que pueda accederse por parte de un ordenador de finalidad general o finalidad especial. Las combinaciones de lo anterior debenan incluirse tambien dentro del alcance de los medios legibles por ordenador.
Adicionalmente, tras alcanzar varios componentes del sistema de ordenadores, los medios del codigo de programa en la forma de instrucciones ejecutables por ordenador o estructuras de datos pueden transferirse automaticamente desde el medio de transmision al medio de almacenamiento del ordenador (o viceversa). Por ejemplo, instrucciones ejecutables por ordenador o estructuras de datos recibidas a traves de una red o enlace de datos pueden almacenarse temporalmente en RAM dentro de un modulo de interfaz de red (por ejemplo, una tarjeta de interfaz o “NIC”), y transferirse eventualmente a continuacion a la RAM del sistema de ordenador y/o a un medio de almacenamiento de ordenador menos volatil en un sistema de ordenador. De ese modo, debena entenderse que el medio de almacenamiento de ordenador se puede incluir en componentes del sistema de ordenador que tambien (o incluso principalmente) utilizan medios de transmision.
Las instrucciones ejecutables por ordenador (o interpretables por ordenador) comprenden, por ejemplo, instrucciones que hacen que un ordenador de finalidad general, ordenador de finalidad especial, o dispositivo de procesamiento de finalidad especial realice una cierta funcion o grupo de funciones. Las instrucciones ejecutables por ordenador pueden ser, por ejemplo, binarias, instrucciones en formato intermedio tales como en lenguaje ensamblador, o incluso en codigo fuente. Aunque la materia objeto se ha descrito en un lenguaje espedfico para caractensticas estructurales y/o acciones metodologicas, se debe entender que la materia objeto definida en las reivindicaciones adjuntas no esta necesariamente limitada a las caractensticas descritas o funciones descritas anteriormente. Por el contrario, las caractensticas y actos descritos se desvelan como formas de ejemplo de implementacion de las reivindicaciones.
Los expertos en la materia apreciaran que pueden ponerse en practica varias realizaciones en entornos de calculo en red con muchos tipos de configuraciones de sistemas de ordenador, incluyendo ordenadores personales, ordenadores de sobremesa, ordenadores portatiles, procesadores de mensajes, dispositivos manuales, sistemas multiprocesador, electronica de consumo basada en microprocesador o programable, PC en red, miniordenadores, ordenadores servidores, telefonos moviles, PDA, tabletas, dispositivos de busca, enrutadores, conmutadores y similares. Las realizaciones descritas en el presente documento pueden ponerse en practica tambien en entornos de sistemas distribuidos en los que los sistemas de ordenador locales y remotos que se enlazan (tanto por enlaces de datos por cable, enlaces de datos inalambricos o mediante la combinacion de enlaces de datos por cable e inalambricos) a traves de la red, realizan cada uno tareas (por ejemplo, computo en la nube, servicios en la nube y similares). En un entorno de sistema distribuido, los modulos de programas pueden localizarse tanto en dispositivos de almacenamiento de memoria locales como remotos.
En esta descripcion y en las siguientes reivindicaciones, el “computo en la nube” se define como un modelo para permitir el acceso de la red bajo demanda a un grupo compartido de recursos de ordenador configurables (por ejemplo, redes, servidores, almacenamiento, aplicaciones y servicios). La definicion de “computo en la nube” no esta limitada a ninguna de las otras numerosas ventajas que pueden obtenerse a partir de dicho modelo cuando se despliega apropiadamente.
Por ejemplo, el computo en la nube se emplea actualmente en el mercado de modo que ofrezca acceso extendido y conveniente bajo demanda al grupo compartido de recursos de ordenador configurable. Adicionalmente, el grupo de recursos de ordenador configurable puede provisionarse rapidamente a traves de la virtualizacion y liberarse con bajo esfuerzo de gestion o interaccion del proveedor de servicios, y a continuacion escalarse correspondientemente.
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Un modelo de computo en la nube puede componerse de varias caractensticas tales como autoservicio bajo demanda, amplio acceso a la red, grupo de recursos, rapida elasticidad, servicio medido y as^ sucesivamente. Un modelo de computo en la nube puede venir tambien en la forma de varios modelos de servicio tales como, por ejemplo, Software como un Servicio (“SaaS”), Plataforma como un Servicio (“PaaS”), e Infraestructura como un Servicio (“laaS”). El modelo de computo en la nube puede desplegarse tambien usando diferentes modelos de despliegue tales como nube privada, nube comunitaria, nube publica, nube tubrida y otras similares. En la presente descripcion y en las reivindicaciones, un “entorno de computo en la nube” es un entorno en el que se emplea computo en la nube.
Adicional o alternativamente, la funcionalidad descrita en el presente documento puede realizarse, al menos en parte, mediante uno o mas componentes logicos en hardware. Por ejemplo, y sin limitacion, tipos ilustrativos de componentes logicos en hardware que pueden usarse incluyen Matrices de Puertas Programables en Campo (FPGa), Circuitos Integrados de Aplicacion Espedfica (ASIC), Productos Estandar Espedficos de Programa (ASSP), sistemas de Sistema en un Chip (SOC), Dispositivos Logicos Programables Complejos (CPLD) y otros tipos de hardware programable.
Aun mas, las arquitecturas de sistema descritas en el presente documento pueden incluir una pluralidad de componentes independientes en los que cada uno puede contribuir a la funcionalidad del sistema en su conjunto. Esta modularidad, permite una flexibilidad creciente cuando se llega a problemas de escalabilidad de la plataforma y, con este fin, proporcionan una variedad de ventajas. La complejidad y crecimiento del sistema puede gestionarse mas facilmente a traves del uso de partes a escala mas pequena con alcance funcional limitado. La tolerancia a fallos de la plataforma se mejora a traves del uso de estos modulos acoplados de modo independiente. Los componentes individuales pueden crecer incrementalmente segun lo dicten las necesidades del asunto. El desarrollo modular tambien se traduce en un tiempo de comercializacion disminuido para nuevas funcionalidades. La nueva funcionalidad puede anadirse o restarse sin impactar en el sistema central.
La Figura 1 ilustra una arquitectura 100 de ordenador en la que puede emplearse al menos una realizacion. La arquitectura 100 de ordenador incluye el sistema 101 de ordenador. El sistema 101 de ordenador puede ser cualquier tipo de sistema de ordenador local o distribuido, incluyendo un sistema de computo en la nube. El sistema de ordenador incluye modulos para la realizacion de una variedad de diferentes funciones. Por ejemplo, el servicio 105 de gestion del ancho de banda puede usarse para supervisar y/o gestionar el uso del ancho de banda para un usuario particular o grupos de usuarios. Estos usuarios pueden ser suscriptores a una aplicacion particular o conjunto de aplicaciones proporcionadas por la nube (por ejemplo, a traves de la red 111). Los suscriptores 103 pueden tener asf una suscripcion 102 para acceder a servicios en la nube (u otros datos) a traves de la red. La suscripcion puede incluir limitaciones de uso que incluyen la cantidad de ancho de banda permitido por suscriptor o por grupo de suscriptores. La cantidad de ancho de banda puede ser una cantidad total usada a lo largo del periodo de tiempo (por ejemplo 10 GB), o puede ser una tasa promedio agregada a lo largo del tiempo (10 Mbps). Tfpicamente, cuando se hace referencia a una cantidad de ancho de banda en el presente documento, se pretende esta ultima tasa, agregada.
En algunos casos, un usuario puede necesitar usar mas ancho de banda del que se le ha asignado por su suscripcion. Por ejemplo, escritorios remotos o aplicaciones de escritorio remotas usan tfpicamente una gran cantidad de ancho de banda de entrada durante la inicializacion y carga de la aplicacion o escritorios. Despues de la carga inicial, sin embargo, el uso de datos tiende a ser mucho mas bajo, y de naturaleza a rafagas. Por ello, el modulo 106 de asignacion de tokens puede usarse para proporcionar conexiones con tokens 113A que permiten al suscriptor recibir mas datos inicialmente de lo que estana permitido en caso contrario por la suscripcion 102. Cada token actua como un valor almacenado de ancho de banda, que puede canjearse en el modulo 108 de asignacion de ancho de banda por ancho de banda de modo sustancialmente inmediato. Por ello, si el usuario usa muy poco ancho de banda a lo largo de un penodo de tiempo, el usuario puede acumular muchos tokens que pueden canjearse por ancho de banda en un momento posterior. De modo similar, si un usuario necesita tomar prestados tokens para “pagar” una rafaga de datos para la que el usuario no tiene tokens, el usuario puede tomar prestados los tokens y pagarlos posteriormente, despues de un periodo de bajo uso de ancho de banda.
El modulo 108 de asignacion de ancho de banda puede asignar asf ancho de banda a los suscriptores 103 (es decir a sus conexiones de red (por ejemplo, 112A)) basandose en tokens. Estos tokens se asignan a las conexiones de red (por ejemplo, 112A o 112B) desde un grupo 107 de tokens que representa el grupo de ancho de banda disponible en la red 111. La red 111, como se entendera, puede ser cualquier tipo de red local o distribuida, gestionada por sustancialmente cualquier tipo de hardware incluyendo enrutadores, conmutadores, pasarelas, centros u otros equipos. De ese modo, un esquema de credito/pago basado en tokens puede implementarse gestionando el uso de ancho de banda en la red. El esquema de credito/pago basado en tokens puede aplicarse a usuarios o suscriptores individuales, o puede aplicarse en base a una suscripcion. El esquema de credito/pago basado en tokens permite que los datos no usados sean abonados durante penodos de rafagas, y tambien permite que usuarios activos tomen creditos de uso de datos de usuarios inactivos. De esta manera, puede proporcionarse una experiencia sensible a los suscriptores, en tanto se reducen y limitan los costes del ancho de banda global.
Varias realizaciones incluidas en el presente documento describen la aplicacion de lfmites del uso de los datos a traves de una suscripcion, permitiendo a usuarios activos tomar la parte de ancho de banda compartido de usuarios
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inactivos permaneciendo dentro de los Smites de las suscripciones, y permitiendo a los usuarios tomar prestado de penodos de calma y enviar rafagas de datos que pueden exceder el Ifmite de la suscripcion en un instante dado, pero adhiriendose al lfmite de la suscripcion de modo agregado. De esa forma, puede proporcionarse un sistema que mide el uso de datos agregado a traves de todos los usuarios de la suscripcion (por ejemplo 102), y, tras la medicion del uso de ancho de banda agregado, gestionar el uso de ancho de banda futuro de los usuarios. El sistema puede aplicarse automatica o manualmente por un operador. Estos conceptos se explicaran adicionalmente a continuacion con relacion a los procedimientos 200 y 300 de las Figuras 2 y 3, respectivamente.
A la vista de los sistemas y arquitecturas descritos anteriormente, las metodologfas que pueden implementarse de acuerdo con la materia objeto desvelada se apreciaran mejor con referencia a los diagramas de flujo de las Figuras 2 y 3. Por razones de simplicidad de explicacion, las metodologfas se muestran y describen como una serie de bloques. Sin embargo, debena entenderse y apreciarse que la materia objeto reivindicada no esta limitada por el orden de los bloques, dado que algunos bloques pueden tener lugar en ordenes diferentes y/o simultaneamente con otros bloques respecto a lo que se representa y describe en el presente documento. Mas aun, pueden no requerirse todos los bloques ilustrados para implementar las metodologfas descritas en el presente documento a continuacion.
La Figura 2 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento 200 para el control del uso del ancho de banda usando un esquema de creditos y pagos basado en tokens. El procedimiento 200 se describira ahora con frecuente referencia a los componentes y datos del entorno 100.
El procedimiento 200 incluye una accion de recibir, en un servicio de gestion del ancho de banda, una solicitud para establecer una conexion con una red, estando la conexion asociada con uno o mas suscriptores que son parte de una suscripcion (accion 210). Por ejemplo, el servicio 105 de gestion del ancho de banda puede recibir una solicitud 104 de conexion del suscriptor desde uno de los suscriptores 103. La solicitud 104 de conexion indica que el suscriptor desea establecer una conexion a la red 111. En algunos casos, el suscriptor puede ser parte de un grupo de suscriptores que comparten una suscripcion comun a servicios en la red, aplicaciones basadas en la nube, aplicaciones de escritorio remoto u otros recursos proporcionados por la red.
El procedimiento 200 incluye adicionalmente una accion del servicio de gestion del ancho de banda que asigna uno o mas tokens a la conexion, siendo distribuidos los tokens desde un grupo de tokens que representa un ancho de banda total disponible para la red (accion 220). El modulo 106 de asignacion de tokens puede asignar tokens (por ejemplo, 113A, 113B, 116) a diferentes conexiones usadas por los suscriptores 103. Los tokens se distribuyen desde del grupo 107 de tokens, que representa el ancho de banda total disponible para la red 111. En algunos casos, el gestor del ancho de banda puede asignar los tokens 113A/113B a la conexion tras la determinacion de que se ha recibido una solicitud de lectura de datos en el conector de conexion. Como se entendera por un experto en la materia, cada conexion de red tiene un conector a traves de la que recibe y envfa datos. Este conector puede recibir asf datos tales como una solicitud de lectura de datos o solicitud 115 de transferencia de datos. El servicio 105 de gestion del ancho de banda recibe la solicitud 115 de transferencia de datos desde el conector (o desde cualquier tipo de usuario) (accion 230). Realmente, la solicitud de transferencia de datos puede recibirse desde cualquier tipo de usuario logico incluyendo un administrador, usuario final, o aplicacion de software a traves de la conexion de red. El sistema 101 de ordenador analiza entonces la solicitud para determinar cuantos tokens 116 asignados se incluyeron con la solicitud.
Basandose en el numero de tokens 116 incluidos en la solicitud 115 de datos, el servicio 105 de gestion del ancho de banda asigna a la conexion (por ejemplo, 112A) una cantidad especificada de ancho de banda proporcional al numero de tokens asignados proporcionados en la solicitud de transferencia de datos (accion 240). De ese modo, si el numero de tokens 116 asignados incluidos en la solicitud era un numero grande, se asignara una gran cantidad de ancho de banda para esa conexion de datos. Por el contrario, si se incluyo un numero mas pequeno de tokens 116 asignados en la solicitud 115 de transferencia de datos, se asignara una cantidad mas pequena de ancho de banda ancha a esa conexion de datos (por ejemplo, 112A). Al menos en algunas realizaciones, el servicio 105 de gestion del ancho de banda asigna tokens solo a conexiones activas. Las conexiones que tienen tokens asignados a ellas, sin embargo, pueden mantener sus tokens incluso cuando estan inactivas. Estos tokens pueden almacenarse y usarse en un momento posterior para recibir ancho de banda en una conexion.
El modulo 109 de supervision de la conexion y/o el servicio 105 de gestion del ancho de banda pueden configurarse para supervisar el tiempo inactivo de las conexiones (112A/112B). Entonces, basandose en la supervision (y/o en el historico 110 de uso previo, que puede almacenarse en un almacen 118 de datos local o distribuido), el servicio 105 de gestion del ancho de banda puede asignar creditos de tokens a las conexiones inactivas proporcionalmente a la cantidad de tiempo que las conexiones estan inactivas. Por ello, si una conexion esta inactiva durante una cantidad de tiempo relativamente larga, se le asignan mas creditos de tokens, y si la conexion solo esta inactiva durante una cantidad relativamente corta de tiempo, se le asignaran menos creditos de tokens. Este procedimiento puede realizarse dinamicamente, cuando se establecen nuevas conexiones. En consecuencia, las conexiones inactivas pueden incrementar automaticamente los creditos de tokens que pueden usar para rafagas de traficos de datos en un momento posterior. La conexion puede exceder su asignacion de suscripcion durante un tiempo limitado usando los tokens, y aun tendran su uso de ancho de banda agregado en lmea con la cantidad especificada en su suscripcion (por ejemplo 10 Mbps de promedio, agregada a lo largo de un mes).
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El procedimiento 200 incluye adicionalmente una accion opcional del servicio de gestion del ancho de banda que supervisa el uso de datos de la conexion a lo largo de un periodo de tiempo especificado (accion 250). Como se ha mencionado anteriormente, el modulo 109 de supervision de la conexion o el servicio 105 de gestion del ancho de banda pueden supervisar cualquier uso de datos de la conexion a lo largo de un cierto marco de tiempo. El servicio de gestion del ancho de banda puede distribuir entonces tokens tras la determinacion de que la conexion es sustancialmente probable que solicite tokens adicionales posteriormente (accion 260). Asf, por ejemplo, si una conexion ha usado consistentemente una gran cantidad de ancho de banda en el pasado, o al menos ha usado una cantidad consistente de ancho de banda, el servicio de gestion del ancho de banda puede determinar que la conexion es altamente probable que solicite tokens en el futuro. En dichos casos, el servicio 105 de gestion del ancho de banda puede asignar preventivamente tokens a esa conexion. Como resultado, la conexion no tendra que esperar a tener tokens adicionales asignados, dado que el servicio de gestion del ancho de banda ya se las ha asignado.
Como se ha mencionado anteriormente, algunas aplicaciones (incluyendo aplicaciones de escritorio remotas o servicios en red) son inherentemente a rafagas. Estas aplicaciones requieren una cantidad de datos 114A/114B mayor de entrada para inicializacion y una cantidad mucho mas pequena de datos para mantener la conexion e interactuar con la aplicacion. En dichos casos, puede proporcionarse una cantidad especificada de ancho de banda adicional a las nuevas conexiones (por ejemplo, 112B) para permitir la inicializacion de la conexion. Este ancho de banda adicional puede tomarse prestado del grupo de tokens 107. El servicio de gestion del ancho de banda puede ajustar el numero de tokens 116 asignados a cada conexion 112A/112B dinamicamente. Este ajuste puede implementarse a una tasa definida, incluso cuando el numero de conexiones cambia.
Por ejemplo, en la Figura 4, el grafico 401 muestra un numero de usuarios 403 (por ejemplo, suscriptores 103) en el eje x, y una tasa 402 de ancho de banda objetivo sobre el eje y (por ejemplo 10 Mbps). El servicio 105 de gestion del ancho de banda puede ajustar el numero de tokens asignados en ascenso con una pendiente definida. En la Figura 4, la pendiente se define como 1 Mbps/sesion (404). En consecuencia, en el ejemplo de la Figura 4, la tasa de ancho de banda objetivo se incrementara en 1 Mpbs para cada nuevo usuario (es decir para nueva conexion). De modo similar, la tasa de ancho de banda objetivo se disminuira en 1 Mbps por conexion finalizada. Debena observarse que los numeros elegidos para el ejemplo mostrado en la Figura 4 son arbitrarios, y que puede usarse sustancialmente cualesquiera numeros para la tasa de ancho de banda objetivo, o para la pendiente pretendida. Realmente, la pendiente puede no ser lineal, y puede incrementarse o disminuirse logantmicamente o de acuerdo con otra tasa cuando el numero de usuarios se incrementa o disminuye.
Debena observarse tambien que puede determinarse una cantidad agregada de datos a lo largo de un penodo de tiempo especificado. Por ejemplo, si el penodo de tiempo especificado es un mes, el suscriptor tiene todo el mes para alcanzar la cantidad agregada (es decir en Mbps o Gbps, o alguna otra medida). De ese modo, si el suscriptor no usa su conexion durante 20 dfas del mes, tendra capacidad para usar todo el valor del mes de ancho de banda asignado los restantes 8-11 dfas del mes, usando sus tokens incrementados. En dichos casos, si el suscriptor ha de exceder su asignacion de suscripcion para los ultimos 8-11 dfas, el servicio 105 de gestion del ancho de banda tomara prestados tokens de conexiones inactivas para asegurar que la conexion activa tiene un ancho de banda suficiente. En casos en los que la suscripcion tiene una cierta asignacion (por ejemplo 50 Mbps/mes), y esa suscripcion tiene multiples usuarios, se mide el ancho de banda agregado para un suscriptor a traves de cada uno de los usuarios de esa suscripcion. Por ello, algunos usuarios intensos de datos entre los suscriptores 103 en esa suscripcion 102 pueden recibir mas ancho de banda, mientras que usuarios de datos mas ligeros pueden recibir menos. Las asignaciones de suscripcion en exceso se explicaran adicionalmente a continuacion con relacion a la Figura 3.
La Figura 3 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento 300 para permitir a las conexiones exceder temporalmente las asignaciones de ancho de banda usando creditos de tokens. El procedimiento 300 se describira ahora con referencia frecuente a los componentes y datos del entorno 100.
El procedimiento 300 incluye una accion de determinacion de que se ha instanciado un servicio de gestion del ancho de banda, estando configurado el servicio de gestion del ancho de banda para asignar tokens a las conexiones solicitantes, siendo distribuidos los tokens desde un grupo de tokens que representa un ancho de banda total disponible para una red (accion 310). El servicio 105 de gestion del ancho de banda o el modulo 106 de asignacion de tokens puede asignar tokens (por ejemplo, 113A) a las conexiones (por ejemplo, 112A). Los tokens se asignan desde el grupo 107 de tokens. El servicio 105 de gestion del ancho de banda puede determinar entonces que una conexion especificada ha usado menos que una cantidad asignada, agregada de ancho de banda a lo largo de un penodo de tiempo especificado (accion 320). Por ejemplo, la conexion 112B puede haber transferido sustancialmente menos que unos 25 Mbps asignados a lo largo de un tiempo de semanas. El servicio 105 de gestion del ancho de banda almacena los tokens asignados a la conexion, lo que forma creditos desde los que se ha de extraer ancho de banda para transferencias de datos (accion 330). Estos creditos pueden permanecer durmientes durante una cantidad de tiempo no especificada, y usarse a continuacion cuando es necesario. Estos tokens almacenados pueden permitir al usuario exceder temporalmente su ancho de banda asignado, en la cantidad indicada por los tokens 116.
El procedimiento 300 incluye adicionalmente una accion del servicio 105 de gestion del ancho de banda que recibe
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una solicitud 115 de datos desde la conexion, incluyendo la solicitud de datos una o mas de los tokens 116 almacenados indicando que han de usarse creditos para recibir asignacion de ancho de banda para una transferencia de datos (accion 340). El servicio 105 de gestion del ancho de banda puede asignar entonces una cantidad especificada de ancho de banda de red a la conexion proporcional a los tokens almacenados recibidas en la solicitud de datos (accion 350). Este ancho de banda puede asignarse a la conexion (por ejemplo, 112B) incluso si la conexion esta excediendo temporalmente su asignacion de ancho de banda. En dichos casos, la conexion toma prestados tokens de ancho de banda contra un tiempo posterior cuando la tasa de transferencia de datos de la conexion sera mas baja. De ese modo, cuando se inicia una aplicacion proporcionada a traves de la red 111, pueden transferirse datos adicionales a traves de la conexion, despues de lo que el trafico de datos puede ralentizarse. Cuando el modulo 108 de asignacion de ancho de banda asigna una cierta cantidad de ancho de banda a una conexion, puede enviar una indicacion 117 a esa conexion (o al suscriptor que inicio la conexion) de la cantidad de ancho de banda que se asigno.
En algunos casos el modulo 108 de asignacion de ancho de banda puede mirar en un historico 110 de datos de la conexion para asegurar cuantos datos ha usado la conexion en el pasado, y cuando se transfirieron los datos. El modulo 108 de asignacion de ancho de banda puede determinar adicionalmente una o mas mediciones para el uso de datos de la conexion tales como un promedio ponderado. Entonces, basandose en la metrica determinada (por ejemplo, el promedio ponderado), el servicio 105 de gestion del ancho de banda puede elevar o disminuir gradualmente el uso de datos de la conexion hasta un uso de datos especificado, agregado a lo largo del penodo de tiempo especificado.
Como se muestra en la Figura 4, y se ha explicado anteriormente, este ajuste (hacia abajo o hacia arriba) puede realizarse de acuerdo con una pendiente o tasa predefinida, de modo que la tasa 402 de ancho de banda objetivo permitida a traves de la red 111, agregada, se ajuste en lmea con el numero de conexiones o usuarios 403. De ese modo, en casos en los que la pendiente es lineal, el uso de datos de la conexion puede incrementarse o disminuirse uniformemente de acuerdo con una pendiente ascendente o descendente definida. En algunos casos, debena observarse tambien que puede implementarse un suelo de modo que el ancho de banda agregado permitido no vaya mas alla de una cantidad minima o tasa minima. Por ejemplo, en la Figura 4, el suelo es de 10 Mbps, y esta es la cantidad de datos permitida incluso si se conectan menos de 10 usuarios. De esta forma, el servicio 105 de gestion del ancho de banda puede proporcionar control de costes para el ancho de banda implicado en el suministro de aplicaciones o servicios basados en la nube, en tanto que permite rafagas de datos mas alla de una cantidad asignada cuando es necesario.
Debena observarse adicionalmente que, al menos en algunas realizaciones, las cuotas de ancho de banda pueden imponerse a traves de multiples suscriptores y a traves de multiples suscripciones. Por ejemplo, un cierto negocio u otra entidad puede tener multiples suscripciones con una red 111 particular o conjunto de aplicaciones alojadas en esa red. Cada una de estas suscripciones puede permitir a muchos usuarios diferentes acceder a la red 111 y/o a las aplicaciones alojadas en ella. El servicio 105 de gestion del ancho de banda puede configurarse para imponer cuotas de ancho de banda a traves de los suscriptores usando el grupo de tokens. Realmente, el servicio 105 de gestion del ancho de banda asigna tokens 113A/113B a cada una de las conexiones de red establecidas 112A/112B. Entonces, cuando se reciben solicitudes de datos desde los varios suscriptores (de la misma o diferentes suscripciones), el servicio 105 de gestion del ancho de banda asigna un ancho de banda a las conexiones de acuerdo con los tokens presentados en la solicitud de datos. El servicio 105 de gestion del ancho de banda puede asf imponer los lfmites del ancho de banda o cuotas para multiples suscriptores y multiples suscripciones.
Aun mas, el servicio 105 de gestion del ancho de banda puede proporcionar a ciertos suscriptores una parte de ancho de banda mayor si asf se dicta en un acuerdo de calidad de servicio (QoS). Por ejemplo, un suscriptor 103 puede establecer un acuerdo de QoS con la red 111, que indique que se garantizara un cierto nivel de servicio para esas conexiones del suscriptor. Entonces, cuando el suscriptor esta consumiendo datos, el servicio 105 de gestion del ancho de banda puede asegurar que se mantiene la QoS. El servicio 105 de gestion del ancho de banda puede mantener estas cuotas de ancho de banda o acuerdos de QoS a traves de los suscriptores dentro de la suscripcion particular, y/o puede mantener cuotas y acuerdos de QoS a traves de las suscripciones. En consecuencia, independientemente del numero de suscripciones o suscriptores que son parte de una suscripcion, el servicio 105 de gestion del ancho de banda puede fijar y mantener cuotas y lfmites de ancho de banda, y puede proporcionar adicionalmente asignaciones de ancho de banda mas altas a suscripciones en las que esta en vigor un acuerdo de QoS.
En consecuencia, se proporcionan procedimientos, sistemas y productos de programa de ordenador que controlan el uso del ancho de banda usando un esquema de creditos y pagos basado en tokens. Mas aun, se proporcionan procedimientos, sistemas y productos de programa de ordenador que permiten a las conexiones exceder temporalmente las asignaciones de ancho de banda usando los creditos de tokens almacenados.
Los conceptos y caractensticas descritas en el presente documento pueden realizarse en otras formas espedficas sin apartarse de sus caractensticas descriptivas. Las realizaciones descritas han de considerarse en todos los aspectos solamente como ilustrativas y no restrictivas. El alcance de la divulgacion se indica, por lo tanto, por las reivindicaciones adjuntas en lugar de por la descripcion anterior. Todos los cambios que se incluyen dentro del significado y alcance de equivalencias de las reivindicaciones han de englobarse dentro de su alcance.

Claims (5)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un procedimiento (200) para el control del uso del ancho de banda usando un esquema de creditos y pagos basado en tokens, comprendiendo el procedimiento:
    recibir (210), en un servicio de gestion del ancho de banda, una solicitud para establecer una conexion con una red, estando asociada la conexion con uno o mas suscriptores que son parte de una suscripcion; asignar (220), por el servicio de gestion del ancho de banda, uno o mas tokens a la conexion, siendo distribuidas los tokens desde un grupo de tokens que representa un ancho de banda total disponible para la red; recibir (230), en el servicio de gestion del ancho de banda, una solicitud de transferencia de datos desde un usuario para transferir datos a traves de la conexion de red, incluyendo la solicitud de transferencia de datos uno o mas de los tokens asignados; y asignar (240), por parte del servicio de gestion del ancho de banda, a la conexion una cantidad especificada de ancho de banda proporcional al numero de tokens asignados proporcionados en la solicitud de transferencia de datos;
    en el que el servicio de gestion del ancho de banda supervisa el tiempo de inactividad de una o mas de las conexiones y asigna creditos de tokens a las conexiones inactivas proporcionales a la cantidad de tiempo que las conexiones estan inactivas, hasta un numero maximo predefinido de tokens.
  2. 2. El procedimiento de la reivindicacion 1, en el que el gestor del ancho de banda asigna los uno o mas tokens a la conexion tras la determinacion de que se ha recibido una solicitud de lectura de datos en el conector de la conexion.
  3. 3. El procedimiento de la reivindicacion 1, que comprende adicionalmente:
    supervisar, por el servicio de gestion del ancho de banda, el uso de datos de la conexion a lo largo de un periodo de tiempo especificado;
    almacenar el uso de ancho de banda supervisado para la conexion; acceder al uso de ancho de banda almacenado para la conexion para determinar si la conexion es sustancialmente probable que solicite tokens adicionales posteriormente; y tras la determinacion de que la conexion es sustancialmente probable que solicite tokens adicionales posteriormente, una accion del servicio de gestion del ancho de banda de distribucion de uno o mas tokens a la conexion.
  4. 4. Un sistema de ordenador (100, 101) que comprende lo siguiente:
    uno o mas procesadores; memoria del sistema;
    uno o mas medios de almacenamiento legibles por ordenador que han almacenado en el mismo instrucciones ejecutables por ordenador que, cuando se ejecutan por los uno o mas procesadores, hacen que el sistema de ordenador realice un procedimiento para el control del uso del ancho de banda usando un esquema de creditos y pagos basado en tokens, comprendiendo el procedimiento lo siguiente:
    recibir, en un servicio (105) de gestion del ancho de banda, una solicitud para establecer una primera conexion con una red (111), estando asociada la primera conexion con uno o mas suscriptores que son parte de una primera suscripcion; asignar, por los servicios de gestion del ancho de banda, uno o mas tokens a la primera conexion, siendo distribuidos los tokens desde un grupo (107) de tokens que representa un ancho de banda total disponible para la red;
    recibir, en el servicio de gestion del ancho de banda, una solicitud para establecer una segunda conexion con una red, estando asociada la segunda conexion con uno o mas suscriptores que son parte de una segunda suscripcion diferente; asignar, por el servicio de gestion del ancho de banda, uno o mas tokens a la segunda conexion, siendo distribuidos los tokens desde el grupo de tokens; recibir, en el servicio de gestion del ancho de banda, una solicitud de transferencia de datos desde un primer suscriptor de la primera suscripcion para transferir datos a traves de la primera conexion, incluyendo la solicitud de transferencia de datos uno o mas de los tokens asignados; recibir, en el servicio de gestion del ancho de banda, una solicitud de transferencia de datos desde un suscriptor de la segunda suscripcion para transferir datos a traves de la segunda conexion, incluyendo la solicitud de transferencia de datos una o mas de los tokens asignados; asignar, por el servicio de gestion del ancho de banda, a la primera conexion una cantidad especificada de ancho de banda proporcional al numero de tokens asignados proporcionados en la solicitud de transferencia de datos desde el primer suscriptor; y asignar, por el servicio de gestion del ancho de banda, a la segunda conexion una cantidad especificada de ancho de banda proporcional al numero de tokens asignados proporcionados en la solicitud de transferencia de datos desde el segundo suscriptor;
    en el que el servicio de gestion del ancho de banda supervisa el tiempo de inactividad en una o mas de las conexiones y asigna creditos de tokens a las conexiones inactivas proporcionales a la cantidad de tiempo que estan inactivas las conexiones, hasta un numero maximo predefinido de tokens.
  5. 5. El sistema de ordenador de la reivindicacion 4, en el que el servicio de gestion del ancho de banda prioriza datos en la primera conexion sobre los datos en la segunda conexion para mantener un acuerdo de calidad de servicio establecido con los suscriptores de la primera suscripcion.
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