JP2007535848A - ゾーンベースのピアツーピア通信 - Google Patents

Abstract

ゾーンベースのピアツーピア・ネットワークにおけるコンテンツ配信を改善するために本発明にしたがって、ピアツーピア・ネットワークのピアノードのために特有のピアグループを確立することが提案されている。それからピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーク・トポロジーに関する知識と前記特有のピアグループ内で利用可能なコンテンツに関する知識とを使用して、前記特有のピアグループにおけるピアノードに関して、コンテンツ探索のためのプロアクティブ経路選択が実行され得る。そうでなくて、前記特有のピアグループ内でコンテンツが利用可能でなければ、前記特有のピアグループの外側にあるピアノードを介してコンテンツ探索および配信のためにリアクティブ経路選択が適用され得る。

Description

本発明は、ゾーンベースのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーキングに関し、特にピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークがコンテンツ検索の容易さのためにコンテンツに関する情報を共用するための特有のピアグループを形成するゾーンベースのピアツーピア・ネットワーキングに関する。

ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーク（peer-to-peer overlay network）は一般に、そのピアノード（peer node）および関連したエンドユーザに分散配置されたリソースを提供する自己組織型分散ネットワーク（self-organizing distributed networks）である。システムの観点から、ピアツーピア・ネットワーク・オーバーレイ・メカニズムは、例えば、ＴＣＰ／ＩＰプロトコル・スタックの上にオーバーレイ・ネットワークを実現する。これらの分散特性によって、効率的なコンテンツ配信のために十分な複製速度（replication rate）が前提条件である。ここで、既存のピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークのために想定され得る高い複製速度によって、障害点またはボトルネックをほとんど持たない高いコンテンツ利用可能性が提供される。コンテンツを提供する一つのピアノードが、ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークを離れるならば、コンテンツはもう一つのピアノードを介して提供され、要求されたコンテンツのダウンロードはこのピアノードから続行され得る。

しかしながら、中心的エンティティなしで、例えば非特許文献１によって利用可能なＧｎｕｔｅｌｌａプロトコルのバージョン０．４なしで、またはＪＸＴＡなしで動作するピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークは一般に、結果として、低いネットワーキング効率を招く高いシグナリング負荷（signaling load）を受ける。これまでのこの主な理由は、ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーク・トポロジー（peer-to-peer overlay network topology）についての如何なる知識も活用しないリアクティブ経路選択方式（reactive routing scheme）を使用することによるコンテンツ要求（content request）のフラッディング（flooding）である。特に既存の技術によれば、大抵のピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーキング・プロトコルは、それらのピアノードにＯＳＩ７階層のネットワーク・トポロジーに関する如何なる詳細情報も与えないので、フラッディング・メカニズムの適用が必要である。

以上の点からピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークの非効率問題を克服するために、多くのアーキテクチャおよびアルゴリズムが提案されている。このようなアーキテクチャの一つは、要求されたコンテンツを探し当てるために単純なフラッディング方式を使用するＧｎｕｔｅｌｌａ０．４である。

更に、非特許文献２に記載されているＧｎｕｔｅｌｌａ０．６とＪＸＴＡとは、ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークにおいて階層構造を確立している。ここでＧｎｕｔｅｌｌａ０．６は、より高い階層レベル上にいわゆるウルトラピア（ultrapeer）を、より低い階層レベル上にいわゆるリーフノード（leafnode）を有する２層概念を確立している。それにもかかわらず、より高い階層レベルではなお、要求されたコンテンツを探索して接続性を与えるためにフラッディング方式が使用されている。これは再び、高いトラフィック量、すなわち非特許文献３および非特許文献４に記載されている結果に導かれる。

更に、全てのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーク経路選択方式では、コンテンツを提供するピアノードへの経路は、ユーザによるコンテンツ要求の開始を介して探索され、これはリアクティブ経路選択と呼ばれる。したがって、このようなピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーキング・プロセスに関与するピアノードは、ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーク・トポロジーについて極めて限定された知識しか有さない。利用可能な唯一の知識は、フラッディング方式にしたがってコンテンツ要求を送るために或る特有のピアノードの付近では、どのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーク・ピアノードが利用可能であるかということである。しかしながら、このピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークにおけるピアノードは、コンテンツに関する如何なる知識も情報も、要求されたコンテンツにおいてホスト役となるノードへのオーバーレイ経路（overlay path）に関する情報も有さない。

この状況の改善に向かう一つのステップは、分散配置されたハッシュテーブル（hash table）を使用するピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークであって、ここではコンテンツ要求がユーザによって発行され得る前に、ある幾つかの経路選択の前提条件が設定される。より詳細には、このようなピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークにおいて、ピアノードと、ピアノードによってホストされたコンテンツとは、要求されたコンテンツへの経路のための指示としてハッシュキーを使用してコンテンツが検索され得ることを保証するために、ハッシュキーによってラベル付けされる。更にコンテンツそれ自身は、最も適切なハッシュキーを有するピアノードに転送される。経路選択を容易にするために、コンテンツはこれらのピアツーピア・ネットワーク内で移動されられるので、これらのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークは、構造化ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーク（structured peer-to-peer overlay network）とも呼ばれ得る。

分散ハッシュテーブル（distributed hash table）に基づくピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークの例は、非特許文献５のＣＡＮ、または非特許文献６のＣｈｏｒｄ、または非特許文献７のＴａｐｅｓｔｒｙである。これらのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークは、各ピアノードと全てのコンテンツとに割り当てられたハッシュキーの使用によって、信号送出のオーバーヘッドを著しく減らしている。ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークに基づく分散ハッシュテーブルにおけるピアノードは、一つのピアノードが常にもう一つのピアノードと、それらのハッシュ値を照らしてそれらの間の最小の差を持って接続するやり方でピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークが構築されるように、これらのハッシュキーに依存して互いに接続する。したがって全てのピアノードが単に二つの隣接するピアノードを持つと仮定すると、ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークは、仮想的な順序付けられたチェーン（ordered chain）として確立される。したがって、ピアノードへの経路選択は単に、コンテンツ要求のハッシュ値がコンテンツ要求において開始されたピアノードのハッシュ値より高ければ、ハッシュ値を増加させる方向に、またはそうではなくて、コンテンツ要求のハッシュ値がコンテンツを要求しているピアノードのハッシュ値より小さければ、ピアノードハッシュキーを減少させる方向に、コンテンツ要求を送ることによって達成される。特定のコンテンツ要求の発行前におけるこの経路選択の事前決定は、プロアクティブ経路選択と考えることができる。

しかしながら、分散ハッシュテーブルに基づくピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークにおける経路選択オーバーヘッドの著しい減少は、全てのアプリケーションに対しては受入れ可能でなく、或る要件の犠牲において達成される。例えば、分散ハッシュテーブルに基づくピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークにおいては、ピアノードによってピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークにもたらされる如何なるコンテンツも、記述ハッシュ値（describing hash value）間で最小の差を有するピアノードに転送されなくてはならない。このアプローチは、コンテンツ、例えば、動的なセンサーデータ（dynamic sensor data）がある一定のピアノードに結合されていて他のピアノードには転送され得ないので、全てのアプリケーションに適用可能というわけではない。更にコンテンツの伝送は、コンテンツがピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーク内で転送されなくてはならず、またしたがって、ネットワーキング効率を低下させるので、オーバーヘッドの著しい増加につながる可能性もある。

前に略述された欠点を有するＣＡＮまたはＣＨＯＲＤのような構造化ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークを除いて、プロアクティブ経路選択方式は現在では、ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークで使用されておらず、移動体アドホックネットワーク（mobile ad-hoc network）で使用されているだけである。アドホックネットワークにおけるプロアクティブ経路選択の例は、非特許文献８に記載されている「ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ−ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｖｅｃｔｏｒ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ＤＳＤＶ」、または非特許文献９に記載されている「ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｌｉｎｋ ｓｔａｔｅ ｒｏｕｔｉｎｇ ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＯＬＳＲ）」である。

更に、ネットワーク区画の内側では移動体アドホックネットワークのためにプロアクティブ経路選択を使用し、ネットワーク区画の外側ではリアクティブ経路選択を使用し、このネットワーク区画の半径は、隣接する移動体アドホックネットワーク・ノードへのホップカウントに換算した距離によって定義される、いわゆるゾーン経路選択プロトコルＺＲＰ、すなわち非特許文献１０の「Ｔｈｅ Ｚｏｎｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ＺＲＰ ｆｏｒ Ａｄ Ｈｏｃ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｄｒａｆｔ」が利用可能である。

更にこのゾーン経路選択プロトコルＺＲＰは厳密に、物理層に拘束され、それに依存しており、また異なる移動体アドホックネットワーク・ノードにおいて利用可能なコンテンツの如何なる特有の関係も考慮しないで移動体アドホックネットワーク・ノード・アドレスを経路選択する可能性を提供するだけである。
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｌｉｐ２．ｃｏｍ／ＧｎｕｔｅｌｌａＰｒｏｔｏｃｏｌ０４．ｐｄｆ，２０．０３．２００２ Ｔ．Ｋｌｉｎｇｂｅｒｇ，Ｒ．Ｍａｎｆｒｅｄｉ，「Ｇｎｕｔｅｌｌａ ０．６ ＲＦＣ」，２００２年６月，ｒｆｃ−ｇｎｕｔｅｌｌａ．ｓｏｕｒｃｅｆｏｒｇｅ．ｎｅｔ／ｄｒａｆｔ．ｔｘｔ Ｒ．Ｓｃｈｏｌｌｍｅｉｅｒ，Ｇ．Ｋｕｎｚｍａｎｎ，「ＧｎｕＶｉｚ−Ｍａｐｐｉｎｇ ｔｈｅ Ｇｎｕｔｅｌｌａ Ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｏ ｉｔｓ Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｌｏｃａｔｉｏｎｓ」，Ｓｐｅｃｉａｌ Ｉｓｓｕｅ ｏｎ Ｐ２Ｐ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ＰＩＫ Ｊｏｕｒｎａｌ，２００３年春 Ｒ．Ｓｃｈｏｌｌｍｅｉｅｒ，Ａ．Ｄｕｍａｎｏｉｓ，Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ＥＵＮＩＣＥ，２００３年，ブダペスト，ハンガリー，２００３年９月 Ｓ．Ｒａｔｎａｓａｍｙ，Ｐ．Ｆｒａｎｃｉｓ，Ｍ．Ｈａｎｄｌｅｙ，Ｒ．Ｋａｒｐ，Ｓ．Ｓｈｅｎｋｅｒ，「Ａ Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｃｏｎｔｅｎｔ−Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ」，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＡＣＭ ＳＩＧＣＯＭＭ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ２００１，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ，２００１ Ｉ．Ｓｔｏｉｃａ，Ｒ．Ｍｏｒｒｉｓ，Ｄ．Ｋａｒｇｅｒ，Ｍ．Ｋａａｓｈｏｅｋ，Ｈ．Ｂａｌａｋｒｉｓｈｎａｎ，「Ｃｈｏｒｄ：Ａ Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒ Ｌｏｏｋｕｐ Ｓｅｒｖｉｃｅ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＡＣＭ ＳＩＧＣＯＭＭ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ２００１，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ，２００１ Ｋ．Ｈｉｌｄｒｕｍ，Ｊ．Ｋｕｂｉａｔｏｗｉｃｚ，Ｓ．Ｒａｏ，Ｂ．Ｚｈａｏ，「Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｏｂｊｅｃｔ Ｌｏｃａｔｉｏｎ ｉｎ ａ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｎｅｔｗｏｒｋ」，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ １４ｔｈ ＡＣＭ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｐａｒａｌｌｅｌ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ａｎｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ（ＳＰＡＡ２００２），ウィニペグ，カナダ，２００２年 Ｃ．Ｐｅｒｋｉｎｓ，Ｐ．Ｂｈａｇｗａｔ，Ｈｉｇｈｌｙ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ−Ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ Ｄｉｓｔａｎｃｅ−Ｖｅｃｔｏｒ Ｒｏｕｔｉｎｇ（｛ＤＳＤＶ｝）ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ，ＳＩＧＣＯＭＭ’９４ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ，Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，１９９４ Ｐ．Ｊａｃｑｕｅｔ，Ｐ．Ｍｕｈｌｅｎｔｈａｌｅｒ，Ａ．Ｑａｙｙｕｍ，Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｄｒａｆｔ，ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍａｎｅｔ−ｏｌｓｒ−*．ｔｘｔ Ｚ．Ｈａｓｓ，Ｍ．Ｐｅａｒｌｍａｎ，「Ｔｈｅ Ｚｏｎｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ＺＲＰ ｆｏｒ Ａｄ Ｈｏｃ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｄｒａｆｔ」，２０００年３月，ＭＡＮＥＴワーキンググループ

上記の点を考慮して、本発明の目的は、ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークにおけるピアツーピア探索効率を最適化することである。

本発明によれば、この目的は、ピアツーピア・ネットワークのゾーン区画（zone partition）に存在する少なくとも１セットのピアノードが特有のピアグループ（special peer group）として確立されるものであるゾーンベースのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーキング（zone-based peer-to-peer overlay networking）の方法によって達成される。前記特有のピアグループ内のピアノードは、コンテンツ探索および配信をサポートする各ピアノードにおいて利用可能なコンテンツに関する情報を共用している。

更に、ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークのゾーンベースの区画と、或る特有のピアグループの関連付けられた導入とは、経路選択への２段階アプローチ、例えば、前記特有のピアグループ内でのプロアクティブ経路選択の適用と前記特有のピアグループ外側でのプロアクティブ経路選択の適用とを考慮している。前記特有のピアグループ内におけるプロアクティブ経路選択に関しては、各ピアノードにおいて、ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーク・トポロジーに関する知識と前記特有のピアグループ内で利用可能なコンテンツに関する知識とを反映するローカル探索データ（local search data）が保持される。要求されたコンテンツが前記特有のピアグループ内で利用可能であれば、ネットワーク・トポロジーについての関連知識は前記特有のピアグループ内でのより効率的な経路選択のために、また要求されたコンテンツの直接的ダウンロードのために使用され得る。そうでなければ、すなわち前記特有のピアグループの外側では、本発明に関連して、ユーザがコンテンツ要求を開始するときに、コンテンツを要求するピアノードからコンテンツを提供するピアノードへの経路が経路選択要求メッセージ（routing request message）によってだけ作り出されることを意味するリアクティブ経路選択が適用され得る。

したがって本発明は、ピアノードの各々に分散されるやり方でピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーク・トポロジーの限定された動的な知識を導入することによって、ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークにおけるシグナリング負荷を最小にまで減らすことを可能にする。このアプローチを使用して本発明は、オーバーレイ・ネットワークの純粋なピアツーピア特性を維持することによって、効率的な探索メカニズムに適したアーキテクチャを提供する。

更にもう一つの利点は、特にコンテンツ利用可能性（content availability）に関する共用情報の提供のためと、要求されたコンテンツの迅速で経路選択効率の高い探索のために、リアクティブ経路選択とプロアクティブ経路選択とを組み合わせることによって、ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークのためのゾーンの効率を改善する。したがって、本発明によるピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークは、集中したエンティティ（entity）を使用せず、ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークに関与するピアノードに如何なる階層も課されない。

したがって、本発明の意味におけるゾーンベースのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーキングは、関与するピアノードが純粋なピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークにおける全ての種類のリソースを共用することを可能にしており、ここでこのような共用リソースの例は、コンピューティング・パワー、暗号キー、任意のタイプのコンテンツ・ファイル、記述可能なリソースに関する計測情報、あるいは他の任意のタイプのゾーンであり得る。

全体的に見て、上記に略述したゾーンベースのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーキングの手段は、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワークのためのシグナリング負荷を減らすことを可能にし、現在の配信品質の向上により、例えば、コンテンツ探索時間の短縮により、リソースの限定されたピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークにおけるピアツーピア・アプリケーションのユーザによる高度の満足につながる。シグナリング負荷の減少はまた、ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークの運用者のためのコスト削減につながる。

本発明の好ましい実施形態によれば、プロアクティブ経路選択は、プロアクティブ経路選択プロセスを開始するピアノードの経路選択メッセージ（routing message）の生成に依存している。好ましくは、経路選択メッセージが、ピアノードのグローバル識別情報（global identification）を保持するメッセージヘッダと、コンテンツ探索データを保持するメッセージペイロード・セクション（message payload section）とを有する。

したがって特に、オーバーレイタイプのピアツーピア・ネットワークにおけるコンテンツ探索のサポートのために、本発明のゾーンベースのピアツーピア・プロトコルと、メッセージ構造の関連定義とが設けられる。

好ましくは、或る特有のピアグループにおけるプロアクティブ経路選択のための経路選択メッセージの経路選択および転送は、前記特有のピアグループにおけるピアノードのホストされるコンテンツの知識にしたがって、および／または前記特有のピアグループにおける経路トポロジーの知識にしたがって、達成される。

本発明のこの好ましい実施形態の重要な利点は、前記特有のピアグループ内で経路トポロジーが例えば、最適化された経路選択のために経路選択テーブル（routing table）の使用を介して維持されることによってもたらされる、コンテンツ配信および経路選択の高速化である。

更にもう一つの好ましい実施形態によれば、経路選択メッセージは、プロアクティブ経路選択時に経路選択メッセージを受信する各ピアノードにおいてコンテンツ探索および／またはコンテンツ配信のために処理され得る。

本発明のこの好ましい実施形態は、経路選択メッセージによって保持される情報、例えば、既に経路選択メッセージが有している経路に関する情報、または経路選択メッセージがなお有さなければならない目標ピアノードへの経路トポロジーに関する情報に柔軟に適応することを可能にする。更に経路選択メッセージの処理の例としては、ホップカウントの更新と、ホップカウントの最大ホップカウントとの比較と、ホップカウントが予め確立された閾値を超えた際の経路選択メッセージの削除とである。

本発明の更なる好ましい実施形態は、コンテンツ探索関連データ（content search-related data）を保持する経路選択メッセージペイロード・セクション（routing message payload section）のセットアップに関する。

ここで好ましい実施形態によれば、このペイロード・セクションは、コンテンツ告知情報（content advertisement information）を、例えばコンテンツ主要部を特徴付けるストレイン（strain）および任意選択的にコンテンツを特徴付けるキーワードを保持することができる。

この好ましい実施形態によれば、プロアクティビティをサポートしてコンテンツ配信に先立って或る特有のピアグループ上の利用可能コンテンツを告知（advertise）することができる。代替としてペイロード・セクションは、前記特有のピアグループの外側のコンテンツ探索に関連付けられることも可能であり、またコンテンツ配信のための探索ストレイン（search strain）と必要最小限のダウンロード速度とを備えるができる。なお他のオプションとして、コンテンツを提供するピアノードの識別情報およびコンテンツ記述、またはコンテンツを提供するピアノードへのアクセスのためのアドレスを備えることができる。全体的に見て、ゾーンベースのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーク内におけるコンテンツ配信に特に適応した専用の経路選択メッセージの提供は、コンテンツ配信効率を改善およびサポートする。

本発明の更なる好ましい実施形態は、例えば、或る特有のピアグループ内、または前記特有のピアグループ外でのコンテンツ問合せ（content query）に関連付けられる。

或る特有のピアグループ内でのコンテンツ問合せに関連付けられた本発明の好ましい実施形態によれば、このようなコンテンツ問合せを開始するピアノードにおいてローカル探索データにアクセスすることが可能である。コンテンツが前記特有のピアグループ内で利用可能であれば、必要である全てのことは、前記特有のピアグループ内のコンテンツを提供するピアノードへの経路トポロジーの更なる検索、およびそれに続く要求されたコンテンツのダウンロードである。

したがって、予め確立された特有のピアグループとコンテンツ利用可能性において関連告知共用情報（related advertised shared information）とを使用する際に、コンテンツ配信それ自体のためのシグナリングは、コンテンツ配信を著しく高速化し、同時にゾーンベースのピアツーピア・ネットワークにおける対応するシグナリングオーバーヘッドを減らすために、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワークの特有のピアグループ内でのコンテンツ配信のために必要でない。

本発明の更にもう一つの実施形態によれば、コンテンツ問合せは複数の特有のピアグループにわたって実行される。

好ましい実施形態によれば、コンテンツ問合せは、要求されたコンテンツが或る特有のピアグループ内で検索可能でないときに、前記特有のピアグループの少なくとも一つの境界ピアノード（border peer node）において実行され、繰り返し回数が所定の回数に達するまでこの境界ピアノード・コンテンツ問合せ（border peer node content query）が循環的に繰り返され得ることが提案されている。

ここで重要な利点は、各ノードにおいて再度境界ピアノードの特有のピアグループに関してローカル探索データが評価され得るので、特有のピアグループによるコンテンツ配信のための効率的アプローチが境界ピアノードから境界ピアノードへと段々に循環的に繰り返されるということである。

本発明の更なる好ましい実施形態は、特有のピアグループ確立に関連付けられる。

本発明によれば、ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークにおける各単一のピアノードに関して特有のピアグループが確立されることが提案されている。言い換えれば、ゾーンベースのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークの各ピアノードの周りに、特有のピアグループが設けられ、したがって、これはゾーンベースのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークに亘ってオーバーラップする。この好ましい実施形態の真の利点は、コンテンツ配信のボトルネックを回避して特有のピアグループ間に強固な境界が画定されないことである。

本発明の好ましい実施形態によれば、利用可能なコンテンツに関して共用される情報の告知は、特有のピアグループ確立時ばかりでなく、柔軟性の増加のための特有のピアグループ拡張時にも達成される。

更に好ましい実施形態によれば、コンテンツがゾーンベースのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークにおいて或る幾つかのピアノードで拡張されるか、あるいは削除されるとき、または、更なるピアノードがそのゾーンベースのピアツーピア・ネットワークに加わるとき、コンテンツ利用可能性に関する共用情報の更新の実行時に告知または削除告知が実行される。

本発明の更にもう一つの好ましい実施形態によれば、ゾーンベースのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークにおけるピアノードのキー変化を示すために告知情報の交換を使用することも提案される。したがって、本発明のこの好ましい実施形態は、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワークと、そこで利用可能なコンテンツとのリアルタイム状態を正確に維持する。

本発明のもう一つの好ましい実施形態によれば、所定のピアグループの半径にしたがって、すなわち特有のピアグループ内の中心ピアノードからのホップカウントにしたがって特有のピアグループを確立することが提案されている。好ましくはこの半径は、ピアツーピア・ネットワークにおける複製速度として表され得るデータ利用可能性の関数である。

したがって本発明は、ピアツーピア・ネットワークにおいて提供されるコンテンツの複製速度と特有のピアグループのサイズとの間の柔軟なトレードを考慮している。言い換えれば、ピアグループの半径の増加と、したがって僅かに増加したシグナリングの許容は、コンテンツ複製速度の減少を見込んであり、その逆も同様である。

本発明の更なる好ましい実施形態によれば、ピアツーピア・ネットワーク・トポロジーを物理ネットワーク・トポロジーに結合することによって、あるいは異なるピアノードにおいて利用可能なコンテンツの意味関係（semantic relation）にしたがってピアツーピア・ネットワーク・トポロジーを物理ネットワーク層にマッピングすることによって、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワークを動作させることが提案されている。

したがって、本発明によれば、より上位層のピアツーピア・ネットワークと、より下位層の物理ネットワークとの間のリンクを最適化することが提案されている。最小のシグナリングの作用（signaling effort）で最大のコンテンツ配信を達成するのは、プロトコル・スタック（protocol stack）における階層にわたるデータ交換へのこの一貫性のあるアプローチである。

本発明のもう一つの好ましい実施形態によれば、コンピュータプログラム製品がピアノードのプロセッサ上で実行されるとき、本発明のゾーンベースのピアツーピア・ネットワーキング・プロセスを実行するためのソフトウエアコード部分を備える、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワークのピアノードの内部メモリに直接ロード可能なコンピュータプログラム製品が提供される。

したがって本発明は、コンピュータシステムまたはプロセッサシステム上で本発明の方法ステップの実現を達成するためにも提供される。結論としてこのような実現は、コンピュータシステムによる、またはより特定的には、例えばゾーンベースのピアツーピア・ネットワークのピアノードに備えられているプロセッサによる使用のためのコンピュータプログラム製品の提供につながる。

本発明の機能を定義するこのプログラムは、書込み可能でない記憶媒体、例えば、ＲＯＭといった読み取り専用メモリ、またはプロセッサまたはコンピュータ入出力アタッチメントによって読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭディスクに永久的に記憶された情報と、書込み可能な記憶媒体、すなわちフロッピー（登録商標）ディスクおよびハードドライブに記憶された情報と、あるいはモデムまたは他のインタフェース装置を介してネットワークおよび／またはインターネットおよび／または電話網といった通信メディアを介してコンピュータ／プロセッサに搬送される情報とを含んでいるが、これらに限定されることなく、多くの形式でコンピュータ／プロセッサに送達され得る。このような媒体が、本発明の概念を実現するプロセッサの読み取り可能な命令を保持する場合は、本発明の代替的な実施形態を表すことが理解されるべきである。

本発明の好ましい実施形態は、下記の図面を参照しながら説明される。

下記では本発明の最良の形態ならびに本発明の好ましい実施形態が、図面を参照しながら説明される。本発明に存在する特有の機能性が説明される限りにおいて、このような機能性がソフトウエアまたはハードウエア、またはそれらの組合せにおいて実現され得ることは留意されるべきである。更に或る幾つかの機能は、或る幾つかの機能ユニットに関して説明されているが、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワーク・プロトコルの仕様が満たされる限りにおいて、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワークにおいて動作するピアノードのサブユニットへのこのような機能ユニットの割当てが、当業者によって明らかに修正され、また変更され得ることは留意されるべきである。

図１は、本発明によるゾーンベースのピアツーピア・ネットワーキング１０の一般的概要を示している。

図１に示しているように、本発明の出発点は、複数のピアノードがコンテンツ配信のために互いに接続されるピアツーピア・ネットワークの動作である。ここで、ピアツーピア・ネットワークがＯＳＩプロトコル・スタック・モデルによるトランスポート層の上で動作することと、本発明が有線通信、無線通信、回線交換通信、パケット交換通信、またはピアツーピア・ネットワークのサポートに適した他の如何なるネットワーキング技術にも関係なく、如何なるタイプのトランスポート・プロトコルおよびその基底にある物理層にもうまく適用可能であることは、留意されるべきである。

図１に示しているように本発明の重要な態様は、ピアノードに関して定義されるゾーンを使用するピアツーピア・ネットワークの動作である。例えば、図１に示しているように、ピアノード１２は、下記では、例えば２というホップカウントの半径内で到達可能である全てのピアノードからなる特有のピアグループと同等と見なされるゾーンを有することができる。同様にピアノード１６に関しては、この場合、関連した特有のピアグループは、２というホップカウントの半径内で到達可能な、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワーク１０内の全てのピアノードを備えると定義され得る。

既に、図１に示されているゾーンベースのピアツーピア・ネットワークの表現は、本発明によれば、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワーク内の各ピアノードに関して、例えば、第１の特有のピアグループ１４と第２の特有のピアグループ１８とにそれぞれ存在している特有のピアノード２０および２２にしたがって、このような特有のピアグループがオーバーラップし得ることを示唆するそれ自身の特有のピアグループがセットアップされることを示している。

本発明によるゾーンベースのピアツーピア・ネットワーキングの更にもう一つの重要な態様は、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワーク１０において利用可能なコンテンツに関する情報を共用することと、関連した情報を交換することとの両方のために適用される経路選択のタイプに関連している。ここで本発明にしたがって適用される第１のオプションは、本発明に関連して、経路選択元のピアノードから要求されたリソースを提供する経路選択の目標のピアノードへの経路が、ユーザが経路選択要求を発送したときに経路選択要求メッセージによってだけ作り出されることを意味するリアクティブ経路選択である。これとは反対に、本発明の意味におけるプロアクティブ経路選択は、或る特有のピアグループにおいてホストされるコンテンツの知識にしたがって、および／または前記特有のピアグループにおける経路トポロジーの知識にしたがって、前記特有のピアグループ内で経路選択メッセージを転送することを意味する。

さて上記の点から見て本発明によれば、ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーク・トポロジーに関する知識と或る特有のピアグループにおいて利用可能なコンテンツに関する知識とを使用する前記特有のピアグループに存在するピアノードに関するコンテンツ探索のためのプロアクティブ経路選択と、更にコンテンツ探索のための要求が、前記特有のピアグループの外側に存在するピアノードに関する開始されたコンテンツ探索のためのリアクティブ経路選択とを適用することが提案されている。

図２は、本発明によるゾーンベースのピアツーピア・ネットワーキングの基底にあるＯＳＩ参照モデルによるプロトコル・スタック２４を示している。

図２に示しているように、プロトコル・スタックの低い方の４層は一般に、本発明のために限定されないやり方で、標準、ネットワーク、リンク、および物理的ネットワーキング・プロトコルのいずれかのタイプと呼ばれている。言い換えれば、本発明によると、関連するネットワーキング・プロトコルの如何なるタイプでも、ピアツーピア・ネットワーキングが上記に概説されたように実際に動作する物理的ネットワークの物理的態様とトポロジーとに関係なく、うまく適用可能である。

図２に示しているように、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワーキングのための本発明によるプロトコル・アーキテクチャは、３つのサブプロトコルからなる、例えば、特有のピアグループ確立のためのゾーン・セットアップ・プロトコル（zone set-up protocol）ＺＳＰと、特有のグループ内でのコンテンツ告知および問合せのためのゾーン問合せプロトコル（zone query protocol）ＺＱＰと、コンテンツ問合せと特有のピアグループ境界にわたるコンテンツ配信とのための境界範囲決定プロトコル（bordercast resolution protocol）ＢＲＰとからなるゾーンベースのピアツーピア・プロトコルＺＰに依存している。更にデータ交換機能のために、ＨＴＴＰが使用され得る。

図２に示しているように、ゾーンベースのピアツーピア・プロトコルＺＢＰは、アプリケーション層からのユーザ入力の受信をサポートし、ゾーン・セットアップ・プロトコルＺＳＰとゾーン問合せプロトコルＺＱＰとデータ交換プロトコル、例えばＨＴＴＰとを制御して調整するように設計されている。

ゾーン・セットアップ・プロトコルＺＳＰは、ピアノードのための特有のピアグループを管理するように、例えば、下記に詳細に説明されるように受信するピアノード・コンテンツ告知（peer node content advertisement）を処理する際にピアノード・コンテンツ告知を送出するように設計される。

ゾーン問合せプロトコルは、要求されたコンテンツの探索機能をピアノードに与えるように、また更に他のピアノードから受信するコンテンツ要求メッセージを処理するための経路選択機能を与えるように設計されている。

更に、特有のピアグループ境界に亘るコンテンツ配信のための境界範囲コンテンツの要求（bordercast content request）は、境界範囲決定プロトコルＢＲＰにしたがって定義される。

任意選択的に、図２には示されていないが、トランスポート層の上でゾーンベースのピアツーピア・ネットワーキング・プロトコルＺＢＰの下に、ゾーンベース・ピアツーピア・プロトコルＺＢＰとトランスポート層、例えばＴＣＰ／ＩＰ層またはＵＤＰ／ＩＰ層との間のインタフェースを提供する接続ハンドラ（connection handler）が設けられることもあり得る。ここで、このような接続ハンドラは、接続が確立されるやり方に影響を与える構成可能性（configuration possibility）を提供するであろう。例えば、ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーク接続は、接続長の最小化のために物理層トポロジーに結合され得るか、あるいは物理的トランスポート層に関する情報の検索、例えばホップ距離または遅延の検索のためのクロス層通信チャネル（cross layer communication channel）として動作し得る。したがって接続ハンドラは、場所とアプリケーションコンテキスト（application context）とにしたがうアプリケーション層、また例えば物理的トポロジーと特性とにしたがうトランスポート層以下の層のどちらかからの、または双方からの基準とパラメータとにしたがって接続を確立するように設けられる。

図３は、本発明によるゾーンベースのピアツーピア・ネットワークで動作するピアノードの、より詳細な概略図を示している。

図３に示しているように、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワークで動作するピアノードは、探索データメモリユニット（search data memory unit）２６とコンテンツ評価ユニット（content evaluation unit）２８とコンテンツ検索ユニット（content search unit）３０と特有ピアグループ確立ユニット（special peer group establishment unit）３２と経路選択ユニット（routing unit）３４とコンテンツ交換ユニット（content exchange unit）３６とを備える。更に経路選択ユニット３４は、プロアクティブ経路選択ユニット３８とリアクティブ経路選択ユニット４０とを備える。

動作的に、また図２に示しているプロトコル・スタック２４から見て、コンテンツ交換ユニット３６は、ＨＴＴＰプロトコルの実現と動作のために設けられている。更に、ゾーンベース問合せプロトコルＺＱＰにしたがって定義された機能は、下記に更に詳細に説明されるように、経路選択ユニット３４とコンテンツ検索ユニット３０内に実現されている。同機能は、境界範囲コンテンツの配信に関連する機能に適用され、これもまたコンテンツ検索ユニット３０と経路選択ユニット３４内に実現される。なお更に、ゾーン・セットアップ・プロトコルＺＳＰに関連する機能は、特有ピアグループ確立ユニット３２内に実現される。更なる探索データメモリユニット２６とコンテンツ評価ユニット２８は、特有のピアグループ内で利用可能な共用される情報とコンテンツとについての保守と操作のために、あるいは言い換えれば、予め確立された特有のピアグループおよびその中の関連した告知コンテンツの点から見て特有のピアグループ内の要求されたコンテンツの利用可能性の評価のために設けられている。

図４は、これまでに略述されたゾーンベースのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーキングの概念を使用したコンテンツ配信のための動作の流れ図を示している。

図４に示しているように最初に、コンテンツの要求は、本発明の範囲を限定することなく、ステップＳ１０でコンテンツ評価ユニット２８に割り当てられ得るインタフェースユニットによって受信される。それから、ステップＳ１２でコンテンツ評価ユニット２８は、特有のピアグループ内で利用可能なコンテンツに関する共用される情報を記憶する探索データメモリユニット２６へのアクセスを介してコンテンツ要求が受信されたピアノードの特有のピアグループ内での要求されたコンテンツの利用可能性をチェックする。

図４に示しているように、要求されたコンテンツがこの特有のピアグループ内で利用可能であれば、コンテンツ検索ユニット３０は、プロアクティブ経路選択ユニット３８の起動を介してコンテンツ探索のためにプロアクティブ経路選択ステップＳ１４を実行する。そうでなければ、コンテンツ検索ユニット３０は、リアクティブ経路選択ユニット４０の起動を介してコンテンツ探索のためにリアクティブ経路選択ステップＳ１６を開始する。ステップＳ１４またはステップＳ１６のいずれかに続いてコンテンツ検索ユニット３０は、ステップＳ１８にしたがってコンテンツ・ダウンロードのためにコンテンツ交換ユニット３６を起動する。したがって、コンテンツ検索ユニット３０の機能は、コンテンツ要求を処理するピアノードの特有のピアグループ内で、または関連する特有のピアグループ境界に亘って、コンテンツ検索に対する制御を実行することである。

下記では、特有のピアグループ・セットアップとコンテンツ探索および配信とをサポートするプロアクティブ経路選択の更なる詳細については、これらのプロトコルにしたがって定義される経路選択メッセージの詳細を示す図５で説明される。

一般に、また下記に更に詳細に説明されるように、プロトコルは、ゾーン・セットアップ（zone set-up）とコンテンツ探索および配信とに関して動作する。最初にゾーン・セットアップ時に特有のグループ内で利用可能なコンテンツは、告知経路選択メッセージ（advertisement routing message）を使用してその特有のピアグループ内を伝播する。特に本発明によれば、下記の４つのタイプの告知メッセージを使用することが提案される。
・特有のピアグループ確立のときにその特有のピアグループの中心ピアノードを介して、または特有のピアグループ拡張時にその特有のピアグループに付加される新しいピアグループを介して、特有のピアグループ内のピアノードに供給されるコンテンツを告知するための初期告知経路選択メッセージ（initial advertisement routing message）ＩＡＤＶ。
・或るピアノードから、初期告知経路選択メッセージの転送を開始するピアノードに送られる応答告知経路選択メッセージ（response advertisement routing message）ＲＡＤＶ。
・或る特有のピアグループ内のコンテンツに関する共用される情報の更新のために、利用可能なコンテンツが拡張されるその特有のピアグループ内のピアノードからその特有のグループ内の更なるピアノードに送られる適切告知経路選択メッセージ（apt advertisement routing message）ＡＡＤＶ。
・或る特有のピアグループ内のコンテンツに関する共用される情報を更新するために、利用可能なコンテンツが削減されるその特有のピアグループ内のピアノードからその特有のピアグループ内の更なるピアノードに送られる削除告知経路選択メッセージ（eliminate advertisement routing message）ＥＡＤＶ。

上記から見て、異なるタイプの告知経路選択メッセージは、ゾーン問合せプロトコルＺＱＰの下で定義される。更にコンテンツ問合せ関連経路選択メッセージは、下記にしたがって境界範囲経路選択プロトコルにおいて定義される。
・要求されたコンテンツが特有のピアグループ内のコンテンツを要求しているピアノードにおいてこのようなデータの評価を介して検索可能でないときに、コンテンツ問合せのために特有のピアグループの境界ピアノードに転送される境界問合せメッセージ（border query message）Ｂ ｑｕｅｒｙ。
・要求されたコンテンツが境界問合せ経路選択メッセージを受信する境界ピアノードおいて検索可能であるときに、境界ノードによってコンテンツを要求しているピアノードに返送される境界問合せヒット応答経路選択メッセージ（border query hit response）Ｂ ｑｕｅｒｙ ｈｉｔ。

上記に略述された異なるタイプの経路選択メッセージとは関係なく、本発明によれば、境界範囲決定プロトコルのゾーン・セットアップ・プロトコルＺＳＰにしたがってプロアクティブ経路選択のために定義された経路選択メッセージが常に、経路選択メッセージを開始するピアノードの少なくともグローバル識別情報を保持するメッセージヘッダとコンテンツ探索および配信関連データを保持するメッセージペイロード・セクションとを有することが提案されている。

図５（ａ）は、経路選択メッセージヘッダがまた、ピアノードのグローバル識別情報ＮＧＵＩＤに加えて、メッセージタイプ表示（message type indication）と活動時間ＴＴＬ表示（time to live TTL indication）とペイロード長表示（payload length indication）とを備え得ることを示している。任意選択的に、図５（ａ）には図示されていないが、メッセージヘッダは更に、ピアグループの半径フィールドとその転送時に経路選択メッセージを処理するためのホップ・カウンタ・フィールド（hop counter field）とを備え得る。更に経路選択メッセージの各サブセクションのバイト数は、図５（ａ）に示す経路選択メッセージの模式表現の上の整数で示されている。

上記に対して更に、ピアノードのグローバル識別情報を構成する一例がピアノードのＩＰアドレスとピアノード・ソフトウエアのインストールの日時とから連結されたストレインのＭＤ５ハッシュ（MD5 hash）を適用している可能性があり、コール（call）のこのタイプの構成は、本発明の範囲に関して限定するものではない。

上記に対して更に、下記で説明される必須のコンテンツに加えて経路選択メッセージペイロード・セクションはまた、経路選択メッセージが取らなくてはならない経路を、および／またはコンテンツ配信時の発信元ピアノード（source peer node）と目標ピアノード（target peer node）との間の中間ピアノードとしての経路選択メッセージを処理するために経路選択メッセージが既に経路選択されている経路を保持することもできる。

図５（ｂ）は、ファイル名およびローカル・ユニーク・コンテンツ記述（local unique content description）と、グローバル・ユニーク・コンテンツ識別情報（global unique content identification）としてのＭＤ５ハッシュと、コンテンツ特性を特徴付けるのためのセットのキーワードＫＷ１〜ＫＷ５とを備える告知メッセージペイロード・セクションの一般的構造を示している。ここでペイロード構造が、上記に列挙された全ての異なるタイプの告知メッセージ、すなわち告知経路選択メッセージＩＡＤＶ、ＲＡＤＶ、ＡＡＤＶ、およびＥＡＤＶそれぞれに関して同じであることは留意されるべきである。

図５（ｃ）は、コンテンツ・ダウンロードのための最小速度と、要求されたコンテンツを特徴付ける探索ストレイン（search strain）と、ＮＵＬターミネータ（NUL terminator）と、ファイル拡張とを備える境界範囲問合せメッセージ（bordercast query message）のための経路選択メッセージペイロード・セクションを示しており、このファイル拡張は、例えば、ｆｉｌｅ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ．ＥＸＥによる実行可能なファイルに関連付けられるものとして、または例えばｆｉｌｅ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ．ｃによるソースコードファイルとして、要求されたコンテンツの更なる特徴づけのために任意選択的である。

図５（ｄ）は、物理層の経路選択が一つの非限定的な例として、ＴＣＰ／ＩＰを使用して達成されると仮定した場合の、境界問合せヒット応答（border query hit response）Ｄ ｑｕｅｒｙ Ｒのための経路選択メッセージペイロード・セクションを示している。これによると境界問合わせヒット応答は、アプリケーションの表示のためのポートと、コンテンツを提供するピアノードへのアクセスのためのＩＰ効果と、結果セクションと、コンテンツを提供するピアノードのグローバル識別情報ＮＧＵＩＤ１と、ＮＵＬターミネーションとをそれぞれ備えている。図５（ｄ）に示しているように、複数のコンテンツを提供しりピアノード１、・・・、ｌに関する境界問合せヒット結果を表示することが可能である。

また図５（ｄ）に示しているように、境界問合せヒット応答は、例えばファイル名表示、またはより一般的には利用可能なコンテンツのストレイン名表示、ＮＵＬターミネータ、ストレイン名のＭＤ５ハッシュおよび更なるＮＵＬターミネータをそれぞれ備えている。

上記を考慮すると、本発明は、コンテンツの並列ローカルユニーク識別情報（parallel local unique identification）とコンテンツのグローバルユニーク識別情報（global unique identification）とをサポートすることが明らかになり、例えば特定のコンテンツは、特有のピアグループ内でローカルユニーク識別情報を使用して特徴付けられ、また更にグローバルユニーク識別情報を使用して全てのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークに亘って告知され得る。このことの利点は、これが有利であると見なされれば、異なるピアツーピアグループ内でローカルユニーク識別情報が複製され得ることである。

更に図５には図示されていないが、境界範囲決定プロトコル定義に関する経路選択メッセージペイロード・セクションはまた、下記に更に詳細に説明されるように、特有のピアグループ・カウンタ（special peer group counter）と、探索されるべき最大数の特有のピアグループと、コンテンツを要求するピアノードから複数の特有のピアグループに亘る境界問合せメッセージを処理するために境界問合せメッセージを引き続いて経路選択するための境界ノードへの経路とを備え得る。上記に対して更に、既に上記に概説されたように、コンテンツ・ヒット応答に続くデータ交換の一つのオプションがＨＴＴＰアプリケーションであろうことは、留意されるべきである。本発明によれば、物理層上における接続切断時に、ＨＴＴＰにしたがってｑコンテンツ範囲ヘッダ（q content range header）を使用することも提案されている。

上記の説明を考慮して下記に、境界決定問合せおよびピアグループ確立の明瞭性に関連する本発明の更なる態様が説明される。

図６は、図３に示すコンテンツ検索ユニット３０によって実行される境界範囲決定問合せに関する動作の流れ図を示している。

図６に示しているように、コンテンツ要求に関する境界範囲決定は、ステップＳ２０における次の境界ピアノード（border peer node）の識別から始まる。ここで、或る人が、或る特有のピアグループにおいて、特にその中心ピアノードにおいて動作していることと、要求されたコンテンツがその特有のピアグループ内で利用可能でないことをコンテンツの評価結果が示していることと、を仮定する。それからこのステップＳ２０は、これから特有のピアグループ内のピアノードにおける評価に関する境界問合せを受信する中心ピアノードの一つ以上の境界ピアノードを識別するために役立つ。言い換えれば、いったん要求されたコンテンツが中心ピアノードにおいて利用可能でなくなると、境界範囲決定は、内側のピアノードにおいて、すなわち中心ピアノードでも境界ピアノードでもないピアノードにおいて利用可能なコンテンツを評価する代わりに境界ピアノードに直接進むことになる。

ステップＳ２０による次の境界ピアノードの識別に関連する更なる態様は、問合せメッセージの提供後に境界ピアノードにおいて要求コンテンツが利用可能でなくなると仮定すると、この境界ピアノードから再び、境界問合せノードが、これらの境界ピアノードから再び前の境界ピアノードの境界ピアノードである更なる境界ピアノードに転送され得ることである。言い換えると、本発明によれば境界範囲決定を循環的に達成することが提案されている。

図６に示しているように、各境界ピアノードでは、ステップＳ２２で境界ピアノードにおいて利用可能であるコンテンツが評価される。ステップ２４における要求されたコンテンツの利用可能性の評価の後に、境界ヒット応答は、ステップＳ２６で引き続きのコンテンツ・ダウンロードのために最初にコンテンツを要求したピアノードに経路選択される。

図６に示しているように、コンテンツが利用可能でなければ、最大数の境界決定問合せに到達しているかどうかを調査するためにステップＳ２８が続く。これがそのケースでなければ、この手順は、分岐を戻って、再びステップＳ２０を実行する。そうでなければ要求されたコンテンツの探索は、ステップＳ３０で停止する。

ここで、最大数の境界範囲決定に達したかどうかの評価が、境界範囲問合せ経路選択メッセージ（bordercast query routing message）のプロアクティブ経路選択時に、特定の関連したホップカウンタまたは前述の特有のピアグループ・カウンタにおいて、経路選択メッセージの処理を介して達成されることが好ましいことは留意されるべきである。関連するデータ構造が経路選択メッセージのために用意されていると仮定すると、これはゾーンベースのピアツーピア・ネットワーク内でのコンテンツ探索の限界を達成することへの極めて効率的なアプローチである。更に、要求されたコンテンツがピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーク内で探索されて見出されることと、複数のコンテンツを提供するピアノードが識別され得ることとを仮定すると、本発明によれば、予め起動されたコンテンツを提供するピアノードがオフラインになるか、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワークの近くになれば、コンテンツを要求するピアノードがコンテンツを提供するピアノードの変更の後にコンテンツ・ダウンロードを続けることもサポートされる。

更に、経路トポロジーが経路選択メッセージペイロード・セクション内に保持されると仮定すると、これはまた好ましくは、成功したコンテンツ探索後のダウンロードをサポートする。好ましくは、要求されたコンテンツが境界範囲決定せずに特有のピアグループ内で利用可能であれば、このようなダウンロードは、特有のピアノードグループ内のコンテンツを要求するピアノードから直ちに開始できる。

言い換えれば、或る特有のピアグループ内のコンテンツ配信にしたがって、その中心ピアノードだけが、要求コンテンツの検索のための探索データと、任意選択的に要求コンテンツのためのその後のダウンロードのためのその特有のピアグループ内のコンテンツを提供するピアノードへの経路トポロジーとを評価しているが、境界範囲決定の場合にこのようなアプローチは循環的に適用され、あるいはコンテンツ探索および配信を達成するために少なくとも一つの境界ピアノードに適用される。

本発明の更なる態様は、ピアツーピアグループの確立であり、図７に関して説明される。

図７に示しているように、特有のピアグループの確立は、ステップＳ３２におけるその特有のピアグループを分類するパラメータの識別から始まる。ここで、このような一つの典型的なパラメータは、好ましくは、その特有のピアグループ内の中心ピアノードから隣接するピアノードまでのホップカウントとして確定され得るピアグループの半径である。ピアグループの半径を決定するための一つのオプションは、ピアツーピア・ネットワークにおける平均複製速度として表されるデータ利用可能性の関数として、これを導き出すことである。ここで、ピアツーピア・ネットワークにおける同じデータの複製速度が高ければ高いほど、コンテンツ配信効率に影響を与えないピアグループの半径は短くなることが想定され得る。実験は、最大で４ホップカウントのピアグループの半径が成功したことを示しているが、このホップカウントは、本発明の範囲に関して限定するものではない。

ピアグループ確立のもう一つの特徴は、ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークが物理層にマッピングされる方法である。第１のオプションは、その後の経路選択メッセージの効率的な経路選択のために、例えば、前述の接続ハンドラを介して、ピアツーピア・ネットワーク・トポロジーを物理ネットワーク・トポロジーに結合することである。任意選択的に結合前に、物理ネットワーク・トポロジーは検索が可能であり、これはまたホップ距離と関連する遅延とに適用される。ピアツーピアー・ネットワーク・トポロジーを物理ネットワーク層にマッピングするためのもう一つのオプションは、ピアツーピア・ネットワーク・リンクの物理層ネットワーク・リンクへの割当てのために異なるピアノードにおいて利用可能なコンテンツの意味関係を使用することである。言い換えれば、二つの隣接するピアノード間で共用されるコンテンツが多いほど、物理層の接続性は高くなるはずである。

更に、新しいピアノードがピアツーピア・ネットワークに追加されるとき、ピアグループの確立は、コンテンツ配信のための準備フェーズの時に実行され得るだけでなく、ゾーンベースのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークの実行時にも実行され得る。このような場合、物理ネットワーク層上には、ビーコンサーバ（beacon server）からの、あるいはピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークへの新しいピアノードの前の割当てから関連するピアノードメモリに記憶されたアドレスの使用からの、現在活動中のピアノードのアドレスを要求するゾーンベースのピアツーピア・ネットワークの少なくとも一つのピアノードとの接続が最初に確立される。

図７に示しているように、ステップＳ３２に続いて、中心ピアノードからの特有のピアグループにおけるコンテンツの告知のためのステップＳ３４が実行される。これは、図５を参照しながら上記に説明された経路選択メッセージ・プロトコル定義を使用して達成される。

図７に示しているように、中心ピアノードにおいて開始された告知に応答して応答告知が隣接するピアノードから受信されるので、中心ノードは確立された特有のピアノードにおいて利用可能なコンテンツについて通知される。一つのオプションは、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワークにおけるシグナリングノード（signalling node）を減らすために中心ノードピアに直接隣接するノードだけからこのような応答告知を受信することある。そうでなくて、中心ピアノードに隣接するピアノードからの応答告知を転送するために、より上のホップカウントを割り当てることもできる。これが用意されれば、応答告知が、中心ピアノードに直接フィードバックされることができ、ゾーンベースのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークを介して、応答告知が、徐々にあふれる（フラッディングする）ことがないで、ピアグループ確立のための時間は、短縮され得る。

更に告知が如何なるタイプの情報にも、すなわちオーディオまたはビデオファイル、更にはオーバーレイ・ピアツーピア・ネットワークにおけるピアノードに備えられ得る他の如何なるタイプの機能にも関連付けられ得る。したがってコンテンツは、コンテンツ・リソースに関連付けられ得るばかりでなく、コンテンツに影響され易いアプリケーションのために特に有益であってゾーンベースのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークにおけるピアノードとしてその支援となるピアノード・コンテクスト情報にも関連付けられ得る。更に好ましくは、コンテンツについての初期告知が特有のグループ内で利用可能であるコンテンツに関して完全であると想定することもできる。

図７に示しているように、ステップＳ３８でピアグループ確立は、最初のピアグループ確立として実行されるばかりでなく、ステップＳ３８におけるコンテンツの共用される情報の維持と関連する更新とのためのゾーンベースのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークの実行時にも実行される。今までは、このようなコンテンツが減らされれば、特有のピアノードにおけるコンテンツが拡張されたときの追加告知、または関連する削除告知が交換される。好ましくは、このような追加告知および／または削除告知は、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワークにおける経路選択トラフィックを最小にするために徐々に増加し（incremental）、利用可能コンテンツについてのデータ共有情報だけを表示し得る。同様にこのような追加および／または削除告知は、或る幾つかのピアノードの「活動中である（keep alive）」ことを示すために、またこのような追加および／または削除告知が所定の時間内に受信されなければ、「活動中である」という表示がないと結論を下すために、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワーク内で送信され得る。

上記では本発明の一般原理と好ましい実施形態が図１〜７に関して説明されたが、下記ではアプリケーション例と実験結果が図８〜１１に関して説明される。

図８は、最初にピアノード１が、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワークに既にアクティブに統合されているピアノード２ないし８に向けて入れられることが想定されている一例を示している。これまでは、接続ハンドラは最初に、例えば確立された接続評価のためにピアノードとピアノード２、８との間の、またピアノード１とピアノード３との間のハンドシェーク２００Ｏｋ（handshake 200 Ok）が後に続くＴＣＰ層上で接続を確立する。ピアゾーン確立のこの第１のフェーズの後に新しいピアノード１は、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワークのメンバとなり、その直接の隣接するピアノード、すなわちピアノード２、８、３それぞれについて知るが、その特有のピアグループ内でどのようなコンテンツが利用可能であるかを知らない。

図８に示しているように、利用可能なコンテンツについての共用される情報を新しいピアノード１においてもアクセス可能にするために、ゾーン・セットアップ・プロトコルにしたがって第２のフェーズが実行され、初期告知および応答告知メッセージがそれぞれ関連付けられる。今までは図８は、コンテンツ告知のためのメッセージ・シーケンス・チャート（message sequence chart）を示し、最初にピアノード１は、初期告知の存在を公表して特有のピアゾーン内の利用可能コンテンツについての共用情報を受信するために、その初期告知をその特有のピアゾーン内に配信する。ピアノード１から初期告知を受信すると、直接隣接ピアノード２、３および８は、それらの応答告知と、更に新しいピアノード１からより離れていて新しいピアノード１に直接隣接するピアノードによって予め受信されているピアゾーンのメンバの告知とによって応答する。言い換えれば、ピアノード１の直接隣接ピアノードは、それらの関連する特有のピアグループ内で受信した前の告知によってその特有のピアグループ内でどのようなコンテンツが利用可能であるかを既に知っている。したがって更なるリンクを介しての告知の更なる転送は避けることができる。

これまで探索データのための如何なる特定のタイプの記憶装置も言及されなかったが、一つの適切なアプローチは、例えば宛て先シーケンス距離ベクトル・プロトコル（destination sequence distance vector protocol）ＤＳＤＶまたは最適化リンク状態経路選択プロトコル（optimised link state routing protocol）ＯＬＳＲまたは更に前述のある幾つかの経路選択プロトコルＺＲＰから知られるように経路選択テーブルとして表形式で探索データを保持する。

ここで、ピアノード１のユーザがゾーンベースのピアツーピア・ネットワーク内のコンテンツを探索すると仮定すると、経路選択テーブルをチェックするために、関連する要求は、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワーク・プロトコルからゾーン問合せプロトコル・インスタンス（zone query protocol instance）に向けられる。この場合要求されたコンテンツがその特有のピアグループ内で利用可能であれば、そのコンテンツはローカル経路選択テーブル内で指定されたノードから直接ダウンロードできる。しかしながら、そのコンテンツがその特有のピアグループ内で利用可能でなければ、ゾーン問合せプロトコルＺＱＰインスタンスは、境界ピアノードに境界範囲要求メッセージを送信するために境界決定プロトコルＢＲＰインスタンスに要求を送る。前述のように境界ピアノード自身は、要求されたコンテンツに関してそれらのテーブルを探索し、必要であればそれらの境界ピアノードにこの要求を転送する。ここで図８の下方部分は、コンテンツがノード１の特有のピアグループ内で共用されていないにもかかわらず、ピアノード７において一つの境界範囲決定プロセスを介して受信可能である場合を示している。

上記に対して更に、この境界範囲決定時に、関連ホップカウンタと特有のピアグループ・カウンタが適当に更新され、これがまた既に取得された経路情報に適用される。更にコンテンツ・リソースの告知は、コンテンツ・リソースのコンテンツ名のようなローカルにユニークな記述、ＭＤ５ハッシュ値、またはグローバルにユニークな記述子から、すなわちコンテンツ・ファイルのＭＤ５ハッシュ値、または更にコンテンツ・リソースを記述する計測データとしてのキーワードのハッシュ値からなり得る。探索データの評価のために、告知を含むこのような経路選択メッセージは、経路選択メッセージペイロード・セクションのハッシュされた探索キーワードと比較され得る。探索されるキーワードが、或るピアノードの特有のピアグループ内で利用可能なコンテンツの記述と一致するならば、これは前に略述したようにコンテンツ・ヒットを示す。

上記に対して更に図９〜１１は、ゾーンベースのピアツーピア・システムによって達成された実験結果を示している。ここで、ゾーンベースのピアツーピア・プロトコルは、ランダムグラフ理論（random graph theory）に基づくアプローチを使用してＧｎｕｔｅｌｌａプロトコルと比較されている。特にランダムグラフに関する一般的仮定として、３．４６という分散と指数分布係数κ＝３．４８という結果をもたらす１ノードごとの３つの接続の平均度数を仮定すると、アプリケーション層においてノード度数の指数分布が使用されている。

上記の点から見て図９は、κ＝３．４８の場合のゾーンの半径に対する特定のリソースコンテンツの利用可能性を平均で示しており、破線は或る特有のピアゾーン内のリソースコンテンツの利用可能性を表し、実線は内側の全ての隣接するその特有のピアグループ内のリソースコンテンツの利用可能性を表している。この図９から、ゾーン半径が大きいほどコンテンツ利用可能性は高くなることが結論付けられ得る。

更に図１０および１１は、κ＝３．４８の場合のゾーンベースのピアツーピア・プロトコルＺＢＰピアノード（実線、ダイヤ印）と比較した、Ｇｎｕｔｅｌｌａ０．４（破線、円印）とＧｎｕｔｅｌｌａ０．６（一点鎖線、十字印）とによる１Ｇｎｕｔｅｌｌａノードによるグラフを示している。特に図１０は、一つのピアノードによって開始された経路選択トラフィックに関連しているが、図１１は、一つのピアノードによって受信された経路選択トラフィックに関連している。

更に図１０および１１から、ゾーンベースのピアツーピア・ネットワーキング・アプローチの適用による著しい改善が容易に導き出され得る。

本発明によるゾーンベースのピアツーピア・ネットワーキングの一般的概要を示す図である。 本発明によるゾーンベースのピアツーピア・ネットワーキングの基底にあるプロトコル・スタックを示す図である。 本発明によるゾーンベースのピアツーピア・ネットワークにおいて動作するピアノードの模式図である。 コンテンツ検索に関する図３に示すピアノードの動作の流れ図である。 図２に示されていて、図３に示すピアノードの動作の基底にあるゾーン・セットアップ・プロトコルと、ゾーン問合せプロトコルと、境界範囲決定プロトコルとの詳細を示す図である。 境界範囲問合せに関する、図３に示すピアノードの動作の流れ図である。 特有のピアグループ確立に関する、図３に示すピアノードの動作の流れ図である。 本発明によるゾーンベースのピアツーピア・ネットワーキングの一例を示す図である。 ゾーン半径に対する平均の特定のコンテンツの利用可能性を示す図である。 従来技術のアプローチと比較した本発明による開始コンテンツ配信トラフィックを示す図である。 従来技術のアプローチと比較した本発明による受信コンテンツ配信トラフィックを示す図である。

Claims (89)

1. ピアツーピア・ネットワークのゾーン区画に存在しており、コンテンツに関する情報を共用するピアノードの少なくとも１つのサブセットが特有のピアグループとして確立されるものであるゾーンベースのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーキングの方法であって、
   ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーク・トポロジーに関する知識と前記特有のピアグループ内で利用可能なコンテンツに関する知識とを使用して、前記特有のピアグループのピアノードに関してコンテンツ探索のためにプロアクティブ経路選択を実行するステップと、
   前記特有のピアグループの外側のピアノードに関してコンテンツ探索のためにリアクティブ経路選択を実行するステップと
   を含んでいる方法。
2. プロアクティブ経路選択プロセスを開始するピアノードにおいて、経路選択メッセージを生成するステップを含んでおり、
   前記経路選択メッセージは、前記ピアノードのグローバル識別情報を保持するメッセージヘッダと、コンテンツ探索データを保持するメッセージペイロード・セクションとを有するものである、請求項１に記載の方法。
3. ホストされるコンテンツの知識にしたがって、および／または、特有のピアグループにおける経路トポロジーの知識にしたがって、前記特有のピアグループにおける前記プロアクティブ経路選択のための前記経路選択メッセージを転送するステップを含んでいる、請求項２に記載の方法。
4. 前記プロアクティブ経路選択時に前記経路選択メッセージを受信するピアノードにおいて、コンテンツ探索および／またはコンテンツ配信のために前記経路選択メッセージを処理するステップを含んでいる、請求項２または３に記載の方法。
5. 前記コンテンツ探索データが、コンテンツ告知に関連しており、前記メッセージペイロード・セクションが、コンテンツ名の文字列と、少なくとも一つのコンテンツを特徴付けるキーワードとを含んでいる、請求項２ないし４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記コンテンツ探索データは、前記特有のピアグループの外側のコンテンツ探索に関連しており、前記メッセージペイロード・セクションは、探索文字列と必要最小限のダウンロード速度とを備えている、請求項２ないし４のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記コンテンツ探索データは、探索応答に関連しており、前記メッセージペイロード・セクションは、コンテンツを提供するピアノードのアドレスおよびグローバル識別情報と、コンテンツ探索結果としての少なくとも一つのコンテンツ記述とを含んでいる、請求項６に記載の方法。
8. コンテンツを要求するピアノードが、少なくとも一つの前記コンテンツを提供するピアノードから要求されたコンテンツをダウンロードすることを可能にするために、前記要求されたコンテンツの前記コンテンツ記述を使用するステップを含んでいる、請求項７に記載の方法。
9. 予め起動された前記コンテンツを提供するピアノードが、オフラインになるとき、前記コンテンツを要求するピアノードが、別のコンテンツを提供するピアノードからダウンロードを続けることを可能にするために、前記要求されたコンテンツの前記コンテンツ記述を使用するステップを含んでいる、請求項８に記載の方法。
10. コンテンツ要求によりトリガーされるコンテンツ問合せを開始するステップを含んでいる、請求項１ないし９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記コンテンツを要求するピアノードが、前記特有のピアグループの中心ピアノードであるように、前記コンテンツ問合せ中に前記特有のピアグループをセットするステップを含んでいる、請求項１０に記載の方法。
12. 前記中心ピアノードとは異なる前記特有のピアグループ内のピアノードをそれぞれ内側ピアノードまたは境界ピアノードとして分類するステップを含んでいる、請求項１１に記載の方法。
13. 要求されたコンテンツの検索のために前記コンテンツを要求するピアノードにおいて、前記特有のピアグループ内で利用可能なコンテンツを示すローカル探索データを評価するステップを含んでいる、請求項１１または１２に記載の方法。
14. 前記要求されたコンテンツが前記ローカル探索データの評価を介して検索されるときに、前記ローカル探索データから前記特有のピアグループにおける前記コンテンツを提供するピアノードへの経路トポロジーの検索のために、前記コンテンツを要求するピアノードにおいて前記ローカル探索データを評価するステップを含んでいる、請求項１３に記載の方法。
15. 前記コンテンツを提供するピアノードへの検索された経路トポロジーを使用して、前記要求されたコンテンツを前記コンテンツを要求するピアノードにダウンロードするステップを含んでいる、請求項１３または１４に記載の方法。
16. 前記要求されたコンテンツが、前記コンテンツを要求するピアノードにおける前記ローカル探索データの評価を介して検索できないときに、前記特有のピアグループの前記境界ピアノードにおいて前記コンテンツ問合せを実行するステップを含んでいる、請求項１０ないし１５のいずれか一項に記載の方法。
17. 前記境界ノードに提供された境界問合せ探索データを考慮して、前記要求されたコンテンツの検索のために前記境界ピアノードにおいて前記ローカル探索データを評価するステップを含んでいる、請求項１６に記載の方法。
18. 前記要求されたコンテンツが前記境界ピアノードにおいて検索可能であるときに、前記コンテンツを要求するピアノードに境界問合せヒット応答を返すステップを含んでいる、請求項１７に記載の方法。
19. 前記境界ピアノードにおける前記コンテンツ問合せを実行するステップが、特有のピアグループ境界にわたって循環的に繰り返される、請求項１６ないし１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 所定の回数の繰り返しの後に前記境界ピアノードにおける前記コンテンツ問合せの繰り返し実行を停止するステップを含んでいる、請求項１９に記載の方法。
21. 前記要求されたコンテンツの検索の成功時に、前記コンテンツを要求するピアノードに前記要求されたコンテンツをダウンロードするステップを含んでいる、請求項１６ないし２０のいずれか一項に記載の方法。
22. 前記特有のピアグループを確立するステップを含んでいる、請求項１ないし２１のいずれか一項に記載の方法。
23. 前記特有のピアグループの確立時に、前記特有のピアグループ内のピアノードに、前記中心ピアノードを介して提供されるコンテンツを告知するために前記中心ピアノードからの初期告知を送るステップを含んでいる、請求項２２に記載の方法。
24. 前記特有のピアグループの拡張時に、前記特有のピアグループ内のピアノードに、新しいピアノードを介して提供されるコンテンツを告知するために前記特有のピアグループに追加された前記新しいピアノードからの初期告知を送るステップを含んでいる、請求項２２に記載の方法。
25. 前記コンテンツは、コンテンツ・リソースおよび／またはコンテクスト情報に関連していることを特徴とする、請求項２３または２４に記載の方法。
26. コンテンツ上の前記初期告知は、前記特有のピアグループ内の各ピアノードにおいて利用可能なコンテンツに関して完全なものである、請求項２２ないし２５のいずれか一項に記載の方法。
27. 前記初期告知に応答して、応答告知を、初期告知を送信するピアノードに送るステップを含んでいる、請求項２３ないし２６のいずれか一項に記載の方法。
28. 前記応答告知を送るステップは、前記初期告知を送信するピアノードの隣接するピアノードによって実行される、請求項２７に記載の方法。
29. 前記特有のピアグループ内のコンテンツに関する共用される情報を更新するために、前記特有のピアグループ内の更なるピアノードに、利用可能なコンテンツが拡張される前記特有のピアグループ内のピアノードから追加告知を送るステップを含んでいる、請求項２２ないし２８のいずれか一項に記載の方法。
30. 前記追加告知を送るステップは、コンテンツ・ダウンロードに引き続いて実行される、請求項２９に記載の方法。
31. 前記特有のピアグループ内のコンテンツに関する共用される情報を更新するために、前記特有のピアグループ内の更なるピアノードに、利用可能なコンテンツが減らされる前記特有のピアグループ内のピアノードから削除告知を送るステップを含んでいる、請求項２２ないし２８のいずれか一項に記載の方法。
32. 前記追加告知および／または削除告知は、漸増的である、請求項２９ないし３１のいずれか一項に記載の方法。
33. 前記特有のピアグループ内のピアノードが活動中であることを示すために、前記特有のピアグループ内の前記ピアノードから前記特有のピアグループ内の更なるピアノードに前記追加告知および／または削除告知を送るステップを含んでいる、請求項２９ないし３１のいずれか一項に記載の方法。
34. 所定の時間内に前記ピアノードから活動中の表示が受信されないとき、前記特有のピアグループから前記ピアノードを除去するステップを含んでいる、請求項３３に記載の方法。
35. 前記特有のピアグループを確立するステップは、所定のピアグループの半径にしたがって実行される、請求項２２ないし３４のいずれか一項に記載の方法。
36. 或るピアノードから隣接ピアノードまでのホップカウントとして前記ピアグループの半径を決定するステップを含んでいる、請求項３５に記載の方法。
37. 前記ピアグループの半径を決定するステップは、前記ピアツーピア・ネットワークにおける平均複製速度として表されるデータ利用可能性の関数にしたがって実行される、請求項３５または３６に記載の方法。
38. 前記ピアグループの半径は、最大で４ホップカウントの範囲内である、請求項３６または３７に記載の方法。
39. 前記ピアツーピア・ネットワークをトランスポート層ネットワーク上のオーバーレイ・ネットワークとして動作させるステップを含んでいる、請求項１ないし３８のいずれか一項に記載の方法。
40. ピアツーピア・ネットワーク・トポロジーを物理ネットワーク・トポロジーに結合するステップを含んでいる、請求項３９に記載の方法。
41. 前記ピアツーピア・ネットワーク・トポロジーを前記物理ネットワーク・トポロジーに結合する前に、前記物理ネットワーク・トポロジーを検索するステップを含んでいる、請求項４０に記載の方法。
42. 前記ピアツーピア・ネットワーク・トポロジーを前記物理ネットワーク・トポロジーに結合する前に、前記物理ネットワークのホップ距離と接続遅延とを検索するステップを含んでいる、請求項４０または４１に記載の方法。
43. 異なるピアノードにおける利用可能なコンテンツの意味関係にしたがって、前記ピアツーピア・ネットワーク・トポロジーを物理ネットワーク層にマッピングするステップを含んでいる、請求項３９に記載の方法。
44. 前記物理ネットワーク層における前記ピアツーピア・ネットワークの少なくとも一つのピアノードとの接続の確立を介して前記ピアツーピア・ネットワークに新しいピアノードを追加するステップを含んでいる、請求項３９ないし４３のいずれか一項に記載の方法。
45. ビーコンサーバから現在活動中のピアノードのアドレスを要求するステップ、または、ピアノードメモリ内にローカルに記憶されているアドレスを使用するステップを含んでいる、請求項４４に記載の方法。
46. ゾーンベースのピアツーピア・オーバーレイ・ネットワークの特有のピアグループにおける動作のためのピアノードであって、ここで、前記特有のピアグループが、或るピアノードと少なくとも一つの隣接するピアノードとを備え、前記特有のピアグループが、コンテンツに関する情報を共用するために確立されるものであって、
    ピアツーピア・オーバーレイ・ネットワーク・トポロジーに関する知識と、前記特有のピアグループにおいて利用可能なコンテンツに関する知識とを探索データとして記憶するように構成されたメモリと、
    前記探索データの処理を介してコンテンツ要求に応じて、コンテンツ利用可能性を評価するように構成されたコンテンツ評価ユニットと、
    要求されたコンテンツが前記特有のピアグループにおいて共用されるときに、プロアクティブ経路選択を介したコンテンツ検索をするように構成されたプロアクティブ経路選択ユニットと、
    前記要求されたコンテンツが前記特有のピアグループにおいて共用されないときに、リアクティブ経路選択を介したコンテンツ検索をするように構成されたリアクティブ経路選択ユニットと
    を備えているピアノード。
47. 前記プロアクティブ経路選択ユニットは、ピアノードのグローバル識別情報を保持するメッセージヘッダと、コンテンツ探索データを保持するメッセージペイロード・セクションとを有する経路選択メッセージを生成するように構成された経路選択メッセージ生成ユニットを備えるものである、請求項４６に記載のピアノード。
48. 前記プロアクティブ経路選択ユニットは、前記プロアクティブ経路選択のために、ホストされるコンテンツの知識にしたがって、および／または前記特有のピアグループにおける経路トポロジーの知識にしたがって、前記特有のピアグループにおける前記経路選択メッセージを転送するように構成された経路選択メッセージ転送ユニット備えるものである、請求項４７に記載のピアノード。
49. 前記プロアクティブ経路選択ユニットは、前記プロアクティブ経路選択時に、前記経路選択メッセージを受信するピアノードにおいてコンテンツ探索および／またはコンテンツ配信のために前記経路選択メッセージを処理するように構成された経路選択メッセージ処理ユニットを備えるものである、請求項４７または４８に記載のピアノード。
50. 前記経路選択メッセージ生成ユニットは、前記コンテンツ探索データがコンテンツ告知に関連しているように、且つ、前記メッセージペイロード・セクションがコンテンツ名の文字列と少なくとも一つのコンテンツを特徴付けるキーワードとを備えるように、前記経路選択メッセージを生成するように構成されるものである、請求項４７ないし４９のいずれか一項に記載のピアノード。
51. 前記経路選択メッセージ生成ユニットは、前記コンテンツ探索データが前記特有のピアグループの外側のコンテンツ探索に関連しているように、且つ、前記メッセージペイロード・セクションが探索文字列と必要最小限のダウンロード速度とを備えるように、前記経路選択メッセージを生成するように構成されるものである、請求項４７ないし４９のいずれか一項に記載のピアノード。
52. 前記経路選択メッセージ生成ユニットは、前記コンテンツ探索データが探索応答に関連しているように、且つ、前記メッセージペイロード・セクションがコンテンツを提供するピアノードのアドレスおよびグローバル識別情報とコンテンツ探索結果としての少なくとも一つのコンテンツ記述とを備えるように、前記経路選択メッセージを生成するように構成されるものである、請求項５１に記載のピアノード。
53. 前記経路選択メッセージ処理ユニットは、少なくとも一つの前記コンテンツを提供するピアノードからの要求されたコンテンツのダウンロードを可能にするために、前記要求されたコンテンツのコンテンツ記述を使用するように構成されるものである、請求項５２に記載のピアノード。
54. 前記経路選択メッセージ処理ユニットは、予め起動された前記コンテンツを提供するピアノードがオフラインになるとき、別のコンテンツを提供するピアノードからのダウンロードを可能にするために前記要求されたコンテンツのコンテンツ記述を使用するように構成されるものである、請求項５３に記載のピアノード。
55. コンテンツ要求によってトリガーされるコンテンツ問合せを開始するように構成されたコンテンツ検索ユニットを備えている、請求項４６ないし５４のいずれか一項に記載のピアノード。
56. 前記コンテンツ検索ユニットは、前記ピアノードが前記特有のピアグループの中心ピアノードであるように、コンテンツ問合せのために前記特有のピアグループをセットするものである、請求項４６ないし５５のいずれか一項に記載のピアノード。
57. 前記コンテンツ検索ユニットは、前記ピアノードとは異なる前記特有のピアグループ内のピアノードをそれぞれ内側ピアノードまたは境界ピアノードとして分類するように構成されるものである、請求項５６に記載のピアノード。
58. 前記コンテンツ評価ユニットは、前記要求されたコンテンツが探索データの評価を介して検索可能であるときに、前記探索データから前記特有のピアグループにおける前記コンテンツを提供するピアノードへの経路トポロジーの検索のために前記探索データを評価するように構成されるものである、請求項５６または５７に記載のピアノード。
59. 前記コンテンツ交換ユニットは、前記検索された経路トポロジーを使用して前記要求されたコンテンツを前記ピアノードにダウンロードするように構成されるものである、請求項５７または５８に記載のピアノード。
60. 前記コンテンツ検索ユニットは、前記要求されたコンテンツが前記探索データの評価を介して検索可能でないときに、前記特有のピアグループの境界ピアノードにおいてコンテンツ問合せを開始するように構成されるものである、請求項５５ないし５９のいずれか一項に記載のピアノード。
61. 前記コンテンツ評価ユニットは、提供された境界問合せ探索データを考慮して、要求されたコンテンツの検索のために前記探索データを評価するように構成されるものである、請求項６０に記載のピアノード。
62. 前記コンテンツ評価ユニットは、前記要求されたコンテンツが境界ピアノード・コンテンツ問合せを介して検索可能であるときに、前記コンテンツを要求するピアノードに境界問合せヒット応答を返すように構成されるものである、請求項６１に記載のピアノード。
63. 前記コンテンツ検索ユニットは、前記要求されたコンテンツが前記探索データの評価を介して検索可能でないときに、前記特有のピアグループの境界ピアノードにおいて前記コンテンツ問合せを繰り返し開始するように構成されるものである、請求項６０ないし６２のいずれか一項に記載のピアノード。
64. 前記コンテンツ検索ユニットは、所定の回数の繰り返しの後に前記コンテンツ問合せの繰り返し実行を停止するように構成されるものである、請求項６３に記載のピアノード。
65. 前記コンテンツ交換ニットは、コンテンツの検索の成功時に、前記ピアノードに前記要求されたコンテンツをダウンロードするように構成されるものである、請求項６０ないし６４のいずれか一項に記載のピアノード。
66. 前記ピアノードは、前記特有のピアグループを確立するように構成された特有ピアグループ確立ユニットを備えるものである、請求項４６ないし６５のいずれか一項に記載のピアノード。
67. 前記特有ピアグループ確立ユニットは、前記特有のピアグループを確立する時に、前記特有のピアグループに、前記ピアノードを介して提供されるコンテンツを告知するために前記ピアノードからの初期告知を送るように構成されるものである、請求項６６に記載のピアノード。
68. 前記特有ピアグループ確立ユニットは、前記特有のピアグループを拡張する時に、前記ピアノードを介して提供されるコンテンツを告知するために前記ピアノードが前記特有のピアグループに追加されるときに初期告知を送るように構成されるものである、請求項６６に記載のピアノード。
69. 前記特有ピアグループ確立ユニットは、コンテンツ・リソースおよび／またはコンテクスト情報に関連して前記初期告知を送るように構成されるものである、請求項６７または６８に記載のピアノード。
70. 前記特有ピアグループ確立ユニットは、前記特有のピアグループ内の各ピアノードにおいて利用可能なコンテンツに関して完全である初期告知を送るように構成されるものである、請求項６６ないし６９のいずれか一項に記載のピアノード。
71. 前記特有ピアグループ確立ユニットは、前記初期告知に応答して応答告知を送るように構成されるものである、請求項２３ないし２６のいずれか一項に記載のピアノード。
72. 前記特有ピアグループ確立ユニットは、前記特有のピアグループ内のコンテンツに関する共用される情報を更新するために、利用可能なコンテンツが拡張されるときに前記特有のピアグループ内の更なるピアノードに、前記ピアノードから追加告知を送るように構成されるものである、請求項６６ないし７１のいずれか一項に記載のピアノード。
73. 前記特有ピアグループ確立ユニットは、コンテンツ・ダウンロードに引き続いて前記追加告知を送るように構成されるものである、請求項７１に記載のピアノード。
74. 前記特有ピアグループ確立ユニットは、前記特有のピアグループ内のコンテンツに関する共用される情報を更新するために、前記ピアノードにおいて利用可能なコンテンツが減らされるときに前記特有のピアグループ内の更なるピアノードに、削除告知を送るように構成されるものである、請求項６６ないし７３のいずれか一項に記載のピアノード。
75. 前記特有ピアグループ確立ユニットは、漸増的な追加告知および／または漸増的な削除告知を送るように構成されるものである、請求項７１ないし７４のいずれか一項に記載のピアノード。
76. 前記特有ピアグループ確立ユニットは、ピアノードが活動中であることを示すために前記特有のピアグループ内の前記ピアノードから前記特有のピアグループ内の更なるピアノードに前記追加告知および／または削除告知を送るように構成されるものである、請求項７１ないし７４のいずれか一項に記載のピアノード。
77. 前記特有ピアグループ確立ユニットは、所定の時間内に、或るピアノードから活動中である表示が受信されないとき、確立された前記特有のピアグループから前記ピアノードを除去するように構成されるものである、請求項７６に記載のピアノード。
78. 前記特有ピアグループ確立ユニットは、所定のピアグループの半径にしたがって、前記特有のピアグループを確立するように構成されるものである、請求項６６ないし７７のいずれか一項に記載のピアノード。
79. 前記特有ピアグループ確立ユニットは、前記ピアノードから隣接するピアノードまでのホップカウントとして前記ピアグループの半径を決定するように構成されるものである、請求項７８に記載のピアノード。
80. 前記特有ピアグループ確立ユニットは、ピアツーピア・ネットワークにおける平均複製速度として表されるデータ利用可能性の関数にしたがって前記ピアグループの半径を決定するように構成されるものである、請求項７８または７９に記載のピアノード。
81. 前記ピアグループの半径は、最大で４ホップカウントの範囲内である、請求項７９または８０に記載のピアノード。
82. ピアツーピア・ネットワークをトランスポート層ネットワーク上のオーバーレイ・ネットワークとして動作させるように構成された接続ハンドラを備えている、請求項４６ないし８１のいずれか一項に記載のピアノード。
83. 前記接続ハンドラは、ピアツーピア・ネットワーク・トポロジーを物理ネットワーク・トポロジーに結合するように構成されるものである、請求項８２に記載のピアノード。
84. 前記接続ハンドラは、前記ピアツーピア・ネットワーク・トポロジーを前記物理ネットワーク・トポロジーに結合する前に、前記物理ネットワーク・トポロジーを検索するように構成されるものである、請求項８３に記載のピアノード。
85. 前記接続ハンドラは、前記ピアツーピア・ネットワーク・トポロジーを前記物理ネットワーク・トポロジーに結合する前に、前記物理ネットワークのホップ距離と接続遅延とを検索するように構成されるものである、請求項８３または８４に記載のピアノード。
86. 前記接続ハンドラは、異なるピアノードにおける利用可能なコンテンツの意味関係にしたがって、前記ピアツーピア・ネットワーク・トポロジーを物理ネットワーク層にマッピングするように構成されるものである、請求項８２に記載のピアノード。
87. 前記接続ハンドラは、前記物理ネットワーク層における前記ピアツーピア・ネットワークの少なくとも一つのピアノードとの接続の確立を介して前記ピアツーピア・ネットワークに新しいピアノードを追加するように構成されるものである、請求項８２ないし８６のいずれか一項に記載のピアノード。
88. 前記接続ハンドラは、ビーコンサーバから現在活動中のピアノードのアドレスを要求するように、またはピアノードメモリ内にローカルに記憶されているアドレスを使用するように構成されるものである、請求項８７に記載のピアノード。
89. ピアツーピア・ネットワーク・ノードのプロセッサ上で実行される際に、請求項１ないし４５のいずれか一項の方法を実行するためのソフトウエアコード部分を備えている、ピアツーピア・ネットワーク・ノードの内部メモリに直接ロード可能なコンピュータプログラム製品。

Images