JP2012524307A - 地理位置情報に基づいてコーディングするcdnネットワークシステム及びデータを配信する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】CDNネットワークシステムはグローバルネットワーク管理層、ローカル管理層、キャッシュネットワーク層を含む。キャッシュネットワーク層は、バックアップデータをルーティグ及び記憶するに用いられ、キャッシュネットワーク層は段階型地理位置情報に基づいてコーディングする方法を利用して、キャッシュネットワーク層におけるノードに唯一のID識別子を形成し、ノードID=地理位置コード+ユーザーのネットワーク特徴によって取得されたハッシュ値によって、キャッシュネットワーク層でノードの地区集中性を保証する。また、段階型地理位置情報に基づいてコーディングする方法は、地理位置情報によってN桁の配列のID値を取得して、この配列が左から右まで、広い地域から狭い地域まで段階的に地理位置情報を示して、各地域は同じあるいは異なる桁数の数字によって示される。
【選択図】図1
Description
前記Cacheネットワーク層が段階型地理位置情報に基づいてコーディングする方法を利用して、Cacheネットワーク層におけるノードに唯一のID識別子を形成させて、そのノードID=地理位置コード+ユーザーのネットワーク特徴によって取得されたハッシュ値によって、Cacheネットワーク層の中でのノードのクラスター性を保証させる。
上記技術案に記載の前記N桁の配列ID値は、具体的に下記のことを含む。
b)各応用に対して、IPアドレスマッピング、マッチングの方法によって取得された地域を区別するコードである。
また、本発明のもう一つの改良案として、本発明は、データを配信する方法を提供する。該方法は段階型地理位置情報に基づいてコーディングする方法によって取得されたCDNネットワークシステムのデータを配信する方法であって、該CDNネットワークシステムのCacheネットワーク層が段階型地理位置情報に基づいてコーディングする方法を利用して、Cacheネットワーク層におけるノードに唯一のID識別子を形成させて、そのノードID=地理位置コード+ユーザーのネットワーク特徴によって取得されたハッシュ値によって、Cacheネットワーク層の中でのノードのクラスター性を保証し、前記段階型地理位置情報に基づいてコーディングする方法は、地理位置情報によってN桁の配列のID値を取得して、この配列は左から右まで、広い地域から狭い地域まで段階的に地理位置の情報を示して、各地域は同じあるいは異なる桁数の数字によって示されている。
1)グローバルネットワーク管理サーバーは、管理者が設定した形式あるいは予め設定した規則によって、システムが自動的にプランを配信する方式により配信するコンテンツを決める。コンテンツはファイル名、標的地域及びその他の補助情報を含む。
5)満足すれば、ローカル管理サーバーは段階型地理位置情報に基づいてコーディングする方法によって、各blockiのハッシュ値blockID_iを計算して、そしてCacheノードに配信命令を発送する、さもなければ、ステップ9)へ移動する。
8)ローカル管理サーバーは対応するファイルにインデックス(index)を構築する。インデックス項目は、ファイル名、ファイルID、対応するデータブロックID、データブロックのレプリカ数及びデータブロックレプリカの期限を含む。
そのうち、ステップ3)に記述した各配信予定のファイルをデータブロックに分割することは、いくつかのパラメーター要素によってファイルに対して異なる長さに分割して異なるサイズのデータブロックを形成する。前記異なる長さに分割したいくつかのパラメーターの要素は、ファイルの時間帯のアクセス数を含む。
a) ローカル管理サーバーによって、削除プランを利用した計算によって削除予定のデータブロックリストを取得した後に、1つずつ削除予定のblockを処理する。
c) 各block IDに対して、DHTプロトコルによって、そのホームノードhome nodeに削除メッセージを発送する。
e) ホームノードhome nodeはリスト中の各Cacheノードに削除メッセージを発送する。
g)削除を完了した後に、ホームノードhome nodeはローカル管理サーバーに知らせる。
h) ローカル管理サーバーはインデックス情報を更新する。
本発明のCDNネットワークシステムは、グローバルネットワーク管理層、ローカル管理層及びCacheネットワーク層の3つのアーキテクチャーを含み、そのうち、前記グローバルネットワーク管理層は、安定的に信頼できるバックアップを有するサーバーによって構成されて、主にグローバルネットワークの情報管理及びシステム管理者の操作命令の分析と実行に用いられる。前記ローカル管理層は、一部の記憶能力が安定かつ計算能力が強いノードによって構成されて、主にCDNローカルエリアの関連する計算及び管理情報の記憶に用いられて、管理データとメディアデータを分離させて、システムの拡大及びユーザー行為の統計と計算に有利である。前記Cacheネットワーク層は、いくつかのノードがP2P形式によって形成されて、主にバックアップが必要なデータをルーティングと記憶することに用いられて、同時に、段階型地理位置情報に基づいてコーディングする方法を利用して、Cacheネットワーク層の中でのノードのクラスター性を保証し、P2P技術の応用によって、該層の拡大にも有利し、グローバルネットワーク管理及びコンテンツ管理サーバーの負荷を下げて、ユーザーの利用性を高める。
・前記グローバルネットワーク管理層はグローバルネットワーク管理サーバー(Global Manage Server:GM)を採用する。ネットワークのコントロールパラメーターを設定して、パラメーターに対して保持と更新を行う。地域の属性によってローカルを設定する。すべてのローカルのグローバル情報を記憶する。配信するコンテンツを設定する。予め設定された全てのパラメーターによって、標的ローカルとCacheネットワークを構成することに補助する。定期的に各ローカルとCacheネットワークのメモリー総量、ノード総計、ファイル総計、ファイルのアクセス回数などのグローバルの統計情報を収集して、より合理化する管理の準備をする。該層の設置はサービスの拡大と新サービス地域の加入に有利し、同時にキャリアがコントロール情報に対する更新と合理化に有利である。
図1は本発明の地理位置情報に基づいてコーディングするCDNネットワークシステムの構成図である。図1に示すように、本発明の地理位置情報に基づいてコーディングするCDNネットワークシステムは、グローバルネットワーク管理層、ローカル管理層及びCacheネットワーク層の3層のアーキテクチャーを含み、そのうち、前記グローバルネットワーク管理層は、安定的に信頼できるバックアップを有するサーバーによって構成されて、主にグローバルネットワークの情報管理及びシステム管理者の操作命令の分析と実行に用いられる。前記ローカル管理層は、一部の記憶能力が安定かつ計算能力が強いノードによって構成されて、主にCDNローカルエリアの関連する計算及び管理情報の記憶に用いられて、管理データとメディアデータを分離させて、システムの拡大及びユーザー行為の統計と計算に有利である。前記Cacheネットワーク層は、いくつかのノードがP2P形式によって構築されて、主にバックアップが必要なデータをルーティングと記憶することに用いられて、同時に、段階型地理位置情報に基づいてコーディングする方法を利用して、Cacheネットワーク層ノードのクラスター性を保証し、P2P技術の応用によって、該層の拡大にも有利し、グローバルネットワーク管理及びコンテンツ管理サーバーの負荷を下げて、ユーザーの利用性を高める。
・グローバルネットワーク管理層はグローバルネットワーク管理サーバー(Global Manage Server:GM)を採用する。ネットワークのコントロールパラメーターを設定して、パラメーターに対して保持と更新を行う。地域の属性によってローカルを設定する。すべてのローカルのグローバル情報を記憶する。配信するコンテンツを設定する。予め設定された全てのパラメーターによって、標的ローカルとCacheネットワークを構成することに補助する。定期的に各ローカルとCacheネットワークのメモリー総量、ノード総計、ファイル総計、ファイルのアクセス回数などのグローバル統計情報を収集して、より合理化する管理の準備をする。該層の設置はサービスの拡大と新サービス地域の加入に有利し、同時にキャリアがコントロール情報に対する更新と合理化に有利である。
・CPは自身の記憶内容に対して自己管理を行って、ネットワーク通信の費用を減少させる。
また、本発明のネットワークシステムにデータソースを提供するコンテンツ提供サーバー(Content Providing Server、CPS)は、上述した3層の構造以外の単独な部分であって、単独のサーバーであってもよいし、サーバー群であっても良い、データソースとして配信するファイルの初期データを記憶する。
5)満足すれば、ローカル管理サーバーは段階型地理位置情報に基づいてコーディングする方法によって、各blockiのハッシュ値blockID_iを計算して、そしてCacheノードに配信命令を発送する、さもなければ、ステップ9)へ移動する。
a)政府が規定した地理的エリアコードあるいはその組み合わせ標示であって、郵便番号、行政区域コードと市外局番などを含む。
6)ローカル管理サーバーは、blockiを配信するメッセージをCacheネットワーク層のノードへ発送して、メッセージを受け取ったノードは分散ハッシュルーティングプロトコル(例えば:Chord,Pastry,CAN,Tapstryなど)によって、blockID_iハッシュスペースに最も近いノードを探して、blockiのホームノードhome nodeとして、 blockiのすべてのバックアップ情報をホームノードhome nodeに記憶させて、同時に、計算によって取得されたレプリカ数と位置をCacheネットワーク層でblockiのレプリカを記憶する。
8)ローカル管理サーバーは対応するファイルにインデックスを構築する。インデックス項目は、ファイル名、ファイルID、対応するデータブロックID、データブロックのレプリカ数及びデータブロックレプリカの期限を含む。
c) 各block IDに対して、DHTプロトコルによって、そのホームノードhome nodeに削除メッセージを発送する。
e) ホームノードhome nodeはリスト中の各Cacheノード(CP)に削除メッセージを発送する。
g)削除を完了した後に、home nodeはLMに知らせる。
h) LMはインデックス情報を更新する。
[実施例]
以下、実施例を参照して該CDNネットワークシステム及びその機能を説明する。該CDNネットワークは北京、上海、天津三つの地域を覆っていると仮定する。北京地域を例にして、サーバーの配布については後述する表1に示すようにして、2台のサーバーLM1とLM2は北京地域のローカル管理を担当する。その他に、1台のサーバーはGMとしてCDNのグローバル情報を管理する。ここで、Pastryは基本的なルーティングプロトコルを行い、そのプレフィックスをマッチングする方法によって、快速的に対応する地域のノードをマッチングする。
2) LM1はファイルfをデータソースからローカルにダウンロードする。
3) LM1によってローカルのCacheネットワークのメモリースペースの利用状況を取得して、余剰スペースが不足であれば、新しいデータブロックをバックアップするために、いくつか合理化準則(たとえばCDNネットワークに加入時間がより長いデータブロックはそのプライオリティがより低いという準則)によって、削除するデータブロックのリストを選択する。ここで、削除するデータブロックのリストは{block 10 ,block11}である。
5) DHTプロトコルによってノード1000812601825135のホームノードhome node 1000812501920145を見つける。
7) リスト中のすべてのCPノードにblock10を削除するメッセージを送信する。
9) 同時にノード1000812501920145はblock10の関連情報を削除する。
10) すべてのblock10を削除した後に、ノード1000812501920145はLM1に削除成功を知らせる。
12) 次のblock11を取得して、引き続き削除をして、そのステップはblock10の削除過程と同様であって、削除するリストが完了するまで、削除することを停止して、削除過程が終わる。
RID = 100081(地理位置情報コードであって、ここで地域の郵便番号を使って表す)+ Hash(ファイル名)(例えば2356780132)
即ちRID= 1000812356780132
である。
BIDi = 100081(地理位置情報コードであって、ここで地域の郵便番号を使って表す) + Hash(ファイル名+blockの順番)
仮に{block1、block2、block3}のIDは{1000810003215200,100081013567810,100084816213269}である。
a) LM1はランダムで1つのノードを入り口ノードとして選択して、block1の配信メッセージをこの入り口に知らせる。
c) 計算によって得ったblock_1のレプリカ数と配置位置を、Pastryルーティングプロトコルによって、余剰のレプリカを配置して、同時に、各バックアップデータに対して余剰の存在時間を表すタイムスタンプ、例えば100時間を付けて、そして24時間を周期として定期的に自らに余剰の存在時間を検査する。バックアップを完了した後に、home nodeに知らせる。
e) すべてのblockが加入を完了した後に、すべてのblockのIDと対応するレプリカ情報のインデックス項目を形成して、Pastryルーティングの計算方法によって、RID(1000812356780132)と最も近いノード1000812501920145に記憶する。
最後に説明するべきことは、以上の実施例が本発明の技術案を説明するために用いられるものであり、制限したものではない。実施例を参照して本発明に対して詳しい説明を行ったが、本領域の普通の技術者は理解するべきで、本発明の技術案に対して行った改正および入れ替えは、すべて本発明技術案の精神と範囲から離れなく、それがすべて本発明の権利の請求範囲内であるべき。
LM ローカル管理サーバー
CP Cacheノード
Claims (7)
- 地理位置情報に基づいてコーディングするCDNネットワークシステムであって、前記CDNネットワークシステムはグローバルネットワーク管理層、ローカル管理層及びキャッシュネットワーク層を含み、
前記グローバルネットワーク管理層は、グローバルネットワークの情報管理及びシステム管理者の操作命令の分析と実行に用いられて、バックアップを有するサーバーによって構築され、
前記ローカル管理層は、CDNローカルエリアの関連する計算及び管理情報の記憶に用いられて、管理データとメディアデータを分離させて、システムの拡大及びユーザー行為の統計と計算に有利し、一部の記憶能力が安定かつ計算能力が強いノードによって構成され、
前記キャッシュネットワーク層は、バックアップするデータをルーティング及び記憶することに用いられて、いくつかのある程度の記憶能力を有するノードによって構成され、
前記キャッシュネットワーク層は段階型地理位置情報に基づいてコーディングする方法を利用して、キャッシュネットワーク層におけるノードに唯一のID識別子を形成させて、そのノードID=地理位置コード+ユーザーのネットワーク特徴によって取得されたハッシュ値によって、キャッシュネットワーク層においてノードのクラスター性を保証し、
そのうち、前記段階型地理位置情報に基づいてコーディングする方法は、地理位置情報によってN桁の配列のID値を取得して、この配列が左から右まで、広い地域から狭い地域まで段階的に地理位置の情報を示して、各地域は同じあるいは異なる桁数の数字によって示されている、
ことを特徴とする地理位置情報に基づいてコーディングするCDNネットワークシステム。 - 前記キャッシュネットワーク層におけるノードはP2P形式によってネットワークを構成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の地理位置情報に基づいてコーディングするCDNネットワークシステム。 - 前記N桁の配列のID値は、具体的に下記のことを含む:
a)政府が規定した地理的エリアコードあるいはその組み合わせ標示であって、郵便番号、行政区域コード及び市外局番を含む、
b)各応用に対して、IPアドレスマッピング及びマッチングする方法によって取得された地域を区別するコードである、
c) 各応用の標的に対して、ネットワークにおいて測量によって取得された距離をマッピングすることによって形成された地域を区別するコードである、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の地理位置情報に基づいてコーディングするCDNネットワークシステム。 - データを配信する方法であって、
この方法は段階型地理位置情報に基づいてコーディングする方法によって取得されたCDNネットワークシステムのデータを配信する方法であって、該CDNネットワークシステムのキャッシュネットワーク層は段階型地理位置情報に基づいてコーディングする方法を利用して、キャッシュネットワーク層におけるノードに唯一のID識別子を形成させて、そのノードID=地理位置コード+ユーザーのネットワーク特徴によって取得されたハッシュ値によって、キャッシュネットワーク層においてノードのクラスター性を保証し、前記段階型地理位置情報に基づいてコーディングする方法は、地理位置情報によってN桁の配列のID値を取得して、この配列は左から右まで、広い地域から狭い地域まで段階的に地理位置情報を示して、各地域は同じあるいは異なる桁数の数字によって示され、
前記データを配信する方法は、具体的に以下のステップを含む:
1)グローバルネットワーク管理サーバーは、管理者が設定した形式または予め設定した規則によって、システムが自動的に配信するコンテンツを決める方式により配信するコンテンツを決めて、コンテンツはファイル名、標的地域及びその他の補助情報を含む、
2)グローバルネットワーク管理サーバーは、配信プランの情報によって、標的ネットワークのローカル管理サーバーにメッセージを配信して、メッセージは配信するファイル数、名称、データ総量、各ファイルのデータ量、ファイル名、ファイルのソースアドレス、ファイルポピュラリティの初期値及び地理位置情報を含む、
3)ローカル管理サーバーはメッセージを処理して、各配信するファイルをデータブロックに分割して、すべてのデータブロックのサイズ、各ブロックのバックアップ数と放置位置及び必要な記憶スペースを計算して、そして必要なスペースの総計を計算する、
4)ローカル管理サーバーは、ローカルのキャッシュネットワークの余剰スペースが記憶要求を満足するかどうかを判断する、
5)満足すれば、ローカル管理サーバーは段階型地理位置情報に基づいてコーディングする方法によって、各blockiのハッシュ値blockID_iを計算して、そしてCacheノードに配信命令を発送し、さもなければ、ステップ9)へ移動する、
6)ローカル管理サーバーは、blockiを配信するメッセージをキャッシュネットワーク層のノードに発送して、メッセージを受け取ったノードは分散ハッシュルーティングプロトコルによって、blockID_iハッシュスペースに最も近いノードを探してblockiのホームノードhome nodeとして、 blockiのすべてのバックアップ情報をホームノードhome nodeに記憶させて、同時に、計算によって取得されたレプリカ数(replicas)と位置をキャッシュネットワーク層でblockiのレプリカを記憶する、
7)Cacheノードはローカル管理サーバーにデータをバックアップすることに成功したメッセージを知らせる、
8)ローカル管理サーバーは対応するファイルにインデックスを構築して、インデックス項目は、ファイル名、ファイルID、対応するデータブロックID、データブロックのレプリカ数及びデータブロックレプリカの期限を含む、
9)ローカル管理サーバーの計算によって、キャッシュの記憶スペースを合理化して、キャッシュノードによって常用しないblockを削除して、利用可能なスペースを増加して、同時にローカル管理サーバーの全体的な情報を更新する、
10)ローカル管理サーバーは、現在のキャッシュネットワーク層のスペースサイズを判断して、合理化した後にスペースが足りるならば、ステップ5)へ移動し、さもなければ、ステップ11)を実行する、
11)ローカル管理サーバーによりグローバルネットワーク管理サーバーに配信が失敗したことを知らせる、
そのうち、ステップ3)に記述した各配信するファイルをデータブロックに分割することは、いくつかのパラメーター要素によってファイルに対して異なる長さに分割して、異なるサイズのデータブロックを形成する、
ことを特徴とするデータを配信する方法。 - 前記異なる長さに分割したいくつかのパラメーター要素は、ファイルの時間帯のアクセス数を含む、
ことを特徴とする請求項4に記載のデータを配信する方法。 - 前記ステップ9)において、ファイルの削除方法は以下のステップを含む:
a) ローカル管理サーバーによって、削除プランを利用して計算によって削除するデータブロックリストを取得した後に、1つずつ削除するblockを処理する、
b) 1つずつblockのID値を取得する、
c) 各block IDに対して、DHTプロトコルによって、そのホームノードhome nodeに削除メッセージを発送する、
d)各データブロックのhome nodeは、該データブロックのすべてのバックアップ位置を記憶しており、バックアップ位置情報のリストを取得する、
e) ホームノードhome nodeはリスト中の各Cacheノードに削除メッセージを発送する、
f) Cacheノードはblockを削除した後に、ホームノードhome nodeに知らせる、
g)削除を完了した後に、ホームノードhome nodeはローカル管理サーバーに知らせる、
h) ローカル管理サーバーはインデックス情報を更新する、
ことを特徴とする請求項4に記載のデータを配信する方法。 - 前記削除プランは、CDNネットワークに加入した時間がより長いblockまたはプライオリティのより低い原則によって選択される、
ことを特徴とする請求項6に記載のデータを配信する方法。
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