JP6111452B2 - デジタルデータを配信するための方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、特にピアツーピアネットワークにおいて、複数のデータソースからデジタルデータを供給するための方法およびネットワーク、ならびにデジタルデータを供給するためのスポット市場に関する。

今日のインターネットシステムでは、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）が利用者または加入者にインターネット接続を提供している。ＩＳＰは、通常他の会社によって運営されるバックボーンによって他のＩＳＰに接続されている。インターネットに接続するために、ＩＳＰは、ＩＳＰのうちの様々なものの間、およびデータソース間にもデータを配信するインターネットバックボーンのうちの１つの上の帯域幅を購入することになる。たとえばシンガポールにおけるＩＳＰは、シンガポールと米国との間の太平洋横断ケーブル上の、ならびにヨーロッパとオーストラリアおよびシンガポールとの間のケーブル上の帯域幅を購入することになる。購入した帯域幅は対称型である。しかし、たとえばアジア太平洋地域の多くのＩＳＰは、デジタルデータのエンドユーザ、すなわちそれらの地域からのＩＳＰの利用者はインターネットへのデータの提供者というよりも彼らの地域外で生産されたデータの活動的な「利用者」なので、帯域幅のネットダウンロード者である。バックボーンシステムにおいてＩＳＰが利害関係者になることも可能である。

したがって、アジア太平洋地域のＩＳＰはインターネットからのデータのネットダウンロード者である。しかし、ＩＳＰはインターネットバックボーン上で対称的な容量を購入した。購入した容量は、ＩＳＰの利用者によって要求されたデータのために必要なダウンロード速度に対応するのに十分である。しかし、ＩＳＰからインターネットにデータをアップロードするにはかなりの設備過剰がある。その結果、アジア太平洋ＩＳＰから残りのインターネットへのデータのアップロードには追加コストがほとんど必要ない。スイッチなどのハードウェアの多くは対称的なので、ネットワークにデータをアップロードするためには導入されるコストの増加はほとんどないだろう。

コンテンツ配信ネットワーク（ＣＤＮ）は、デジタルデータをコンテンツ（ビデオおよび音声ファイルを含む大きなメディアコンテンツなど）の形でエンドユーザに配信するために協働する、インターネット中に共にネットワークされたコンピュータのシステムである。このようなコンテンツベースのＣＤＮには、ＳａｎｄｐｉｐｅｒおよびＳｋｙｃａｃｈｅ、ならびにＡｋａｍａｉ、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｓｌａｎｄ、および出願人自身のＶｅｌｏｃｉＸネットワークがある。たとえばＡｋａｍａｉ ＣＤＮは単一のソースから多くの接続を多くのユーザに提供する。

ＣＤＮは、コンテンツが格納された１つまたは複数のサーバを有する。これらのＣＤＮサーバは通常複数の位置で展開され、しばしばＩＳＰから複数のバックボーンを介して到達されうる。これらのＣＤＮサーバは、ＩＳＰの利用者などのエンドユーザによるコンテンツへの要求を満たすために相互に協働することになる。従来技術のシステムでは、ＣＤＮサーバはエンドユーザへのデジタルデータの配信過程を最適化するために舞台裏でコンテンツを動かすことになる。配信過程の最適化は、帯域幅コストの減少および／またはエンドユーザパフォーマンスの改善の形をとることができる。

ＣＤＮにおけるＣＤＮサーバの数は様々であり、ＣＤＮのアーキテクチャによる。ＣＤＮのうちのいくつかは、数万のサーバがある数千のノードを有する。ユーザがコンテンツをダウンロードしたい場合、通常はエンドユーザからＣＤＮにコンテンツ（デジタルデータ）を求める要求が送信される。これらのコンテンツ要求は、最も良いサービスを提供できるＣＤＮサーバのうちの１つに宛てられる。サービスを最適化する場合、要求されたコンテンツを最も迅速にエンドユーザにサービスできる地理的位置に位置するＣＤＮサーバが、通常コンテンツ要求を満たすよう選択されることになる。ＣＤＮサーバのこの選択は、デジタルデータを要求しているエンドユーザ（要求者と呼ばれる）から最も少ないホップ、または最も少ないネットワーク秒の数だけ離れている地理的位置を選択する原理に支配されてよい。あるいは、従来技術で知られているＣＤＮは、ローカルネットワークを介したデジタルデータの配信を最適化するようにＣＤＮサーバを選択することになる。コストを最適化する場合、サービスにより費用のかからない地理的位置に位置するＣＤＮサーバがコンテンツ要求を満たすように選択されてよい。エンドユーザに近いそれらのＣＤＮサーバは、従来技術のシステムにおいてエンドユーザと同じネットワーク内に位置しているためコストを削減するという利点を有するので、しばしばこれらの２つの目的は合致する傾向がある。

同時係属英国特許出願第ＧＢ０６１５９６．３号（および米国特許出願第１１／５９８，１１５号）は、サーバのデータ監視装置がデジタルデータ配信についての少なくとも１つのサービス品質（ＱｏＳ）パラメータを監視するコンテンツ配布ネットワークを開示している。この特許出願は、ＱｏＳパラメータのうちの１つがデジタルデータの配信のコストであり得ることを開示している。

ＣａｃｈｅＬｏｇｉｃ Ｌｔｄ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＵＫに譲渡された同時係属英国特許出願第ＧＢ０６１５９６２．８号（および米国特許出願第１１／５９８，１１４号）は、デジタルデータをダウンロードするキャッシュの選択が、少なくとも部分的にデジタルデータを選択するユーザの位置に基づいているコンテンツ配布ネットワークを教示している。Ｓｅｒｅｎａｄｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｖｉｅｗ，ＣＡ，ＵＳＡに譲渡されたＵＳ２００４／０１４８３４４は、インターネットを使用するコンテンツ配布ネットワークを示している。Ｓｅｒｅｎａｄｅ ｓｙｓｔｅｍは、効率的なファイル配布のためにピアグループが関連付けられて維持されるピアツーピアネットワークを示している。この出願におけるキャッシュは利用可能性およびコストに基づいて優先順位をつけられる。ネットワークは、利用可能なまたは最大の所望の供給帯域幅を活用していないどのようなピアも、コンテンツをピアツーピアネットワークに押し出し始めるように構成されてよい。上述のように、現在ＣａｃｈｅＬｏｇｉｃ Ｌｔｄ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＵＫは現在、ビデオなどのデジタルデータを配信したいと望むクライアントが割り当てられた配信速度および／または固定コストで配信できる、ＶｅｌｏｃｉＸビデオ配信システムを提供している。これにより、たとえばビデオ受信のためにプレミア価格を支払っているエンドユーザは、完全なデジタルデータの到着がネットワーク状態に依存するのを待つことなく、保証された時間枠内に受信できるようになる。ＶｅｌｏｃｉＸビデオ配信システムは、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃａｃｈｅｌｏｇｉｃ．ｃｏｍ／ｈｏｍｅ／ｐａｇｅｓ／ｖｉｄｅｏ／ｉｎｄｅｘ．ｐｈｐ（２００７年６月１６日にダウンロードされた）に開示されている。

デジタルデータの配布のためにネットワーク帯域幅容量を使えるように設定するための、マーケットベースのリソース割当てシステムを作成するための過去の努力が知られている。たとえば、Ｉｎｖｉｓｉｂｌｅ Ｈａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｓに譲渡されたＷＯ０１／８８８１１は、帯域幅および／またはバッファスペースの購入のためのスポット市場システムの作成を教示している。

米国特許出願公開第２００４／０１４８３４４号明細書 国際公開第０１／８８８１１号

「Ｖｅｌｏｃｉｘビデオ配信システム」ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃａｃｈｅｌｏｇｉｃ．ｃｏｍ／ｈｏｍｅ／ｐａｇｅｓ／ｖｉｄｅｏ／ｉｎｄｅｘ．ｐｈｐ

本発明は、データソースに関連する少なくとも１つのパラメータを有する、少なくとも２つの異なるデータソースを備えるネットワークからデジタルデータをエンドユーザに配信するための方法を提供する。この少なくとも２つのデータソースは、複数の部分からなるデジタルデータの実質的に同じコピーを有し、エンドユーザに接続されている。この方法は関連パラメータを有する少なくとも２つのデータソースのサブセットの少なくとも１つのリストを受信するステップと、少なくとも２つのデータソースのうちの選択されたデータソースの構成が、デジタルデータをエンドユーザに配信するための仕様に合うように、リストに基づいて少なくとも２つのデータソースのサブセットのうちの１つまたは複数を選択するステップとを備える。少なくとも２つのデータソースのうちの選択されたデータソースからデジタルデータの少なくとも一部がエンドユーザに配信される。デジタルデータをエンドユーザに配信するためのパラメータが監視されて、少なくとも２つのデータソースのうちの選択されたデータソースの構成の結合された構成が仕様に合うように、少なくとも２つのデータソースのうちの選択されたデータソースの構成が監視されたパラメータに基づいて調整される。

本発明により、ネットワーク内でデジタルデータをエンドユーザに供給するためのデータソースの選択が最適化できるようになる。デジタルデータの配信の間、キャッシュからエンドユーザへのネットワークパス上の契約された帯域幅が最小限のコストまたは輻輳を満たすように、デジタルデータを配信するためのデータソースが動的に選択されるという点で、データソースの選択が最適化される。データソースの選択に加えて他の以前選択されたデータソースが、データソースからエンドユーザへの契約された帯域幅、たとえば最小限のコストまたは要求された配信速度を確実に満たすことに役立つ限り、データソースがネットワーク内のどこに位置するかはエンドユーザとって重要ではない。

本発明によりさらに、データソースの選択の基礎を配信コストならびにデータソースからエンドユーザへの目標配信速度のどちらかまたは両方に置くことができるようになる。したがって、データソースのうち十分に利用されていないものがデジタルデータをより低いパラメータ（配信コスト）で提供する傾向にあるので、サービスの品質（この場合は配信速度）をデータソースの使用の配信と結合することが可能になる。

一態様によれば、本発明により、デジタルデータの一部のエンドユーザへの配信方法をデータソースに独自に決定させることによって、ネットワーク内の帯域幅の最適な選択がさらにできるようになる。したがって、中央コントローラがなく、エンドユーザのプライバシーに対する懸念が十分に対処されうる。

本発明はさらに、デジタルデータが複数の部分を備える、デジタルデータをエンドユーザに配信するための装置を提供する。本発明の装置は、パラメータでデジタルデータの一部をエンドユーザに供給する、少なくとも２つのデータソースのネットワークを備える。少なくとも２つの異なるデータソースはエンドユーザに接続されており、トラッカは少なくとも２つのデータソースのリストを提供する。この装置は、少なくとも２つのデータソースのうちの選択されたデータソースの構成がデジタルデータをエンドユーザに配信するための仕様に合うように、デジタルデータの一部のうちの少なくともいくつかをエンドユーザ供給するために、２つのデータソースのうちの１つまたは複数をリストに基づいて選択するための選択装置をさらに含む。デジタルデータをエンドユーザに配信するためのパラメータを監視するための監視装置は、少なくとも２つのデータソースのうちの選択されたデータソースの構成の結合された構成が仕様に合うように、少なくとも２つのデータソースのうちの選択されたデータソースのうちの少なくとも１つの構成を、監視されたパラメータに基づいて調整するための調整装置とともに装置内に含まれる。

本発明の他の態様では、データソースからエンドユーザにデジタルデータを配信するためにデータソースを選択するための方法は、ネットワーク内で接続されている少なくとも２つのデータソースからデジタルデータをエンドユーザに配信するための提案を受信するステップを備える。この提案は、デジタルデータを配信するために、パラメータで少なくとも２つのデータソースからエンドユーザへの接続上の帯域幅を提供する。このパラメータは、たとえばデジタルデータの配信コストまたは配信速度である。

本発明は、さらなる態様において、ネットワーク内で接続された少なくとも２つのデータソースからエンドユーザへの接続上で提案を受信するための、およびデジタルデータを配信するために、パラメータでネットワークパス上の帯域幅を提供するための受信装置を備える、データソースからデジタルデータを配信するためのデータソースを選択するための装置をさらに含む。選択装置は、パラメータに基づいて、少なくとも２つのデータソースから提案を選択して、選択されたデータソースの構成が、デジタルデータをエンドユーザに配信するための仕様に合うように、提案のうちの選択された１つに対応するデータソースを選択する。

当技術分野で知られているピアツーピアネットワークを示す図である。 デジタルデータのダウンロードを求める要求を示す図である。 本発明によるネットワークの概要を示す図である。 コンテンツの配布の概要を示す図である。 コンテンツ配布ネットワークの地理的実装を示す図である。 サービスポイントオブプレゼンスの概要を示す図である。 データポイントオブプレゼンスの概要を示す図である。 データ配信コントローラおよびモニタの概要を示す図である。 デジタルデータを配信するためのネットワークの概要を示す図である。 デジタルデータを配信するための方法の流れ図である。 デジタルデータを配信するための帯域幅の割当てのためのネットワークの概要を示す図である。 デジタルデータを配信するための帯域幅の割当ての流れ図である。 デジタルデータを配信するためにデータソースが目標とする目標配信速度を示す図である。

ピアツーピア（Ｐ２Ｐとも呼ばれる）コンピュータネットワークは、比較的少数のサーバ内の計算能力および帯域幅に集中するよりも、コンピュータネットワーク内の参加者の計算能力および帯域幅に主に依存するネットワークである。一般にＰ２Ｐコンピュータネットワークは、コンピュータネットワークのノードを主としてアドホック接続を介して接続するために使用される。Ｐ２Ｐコンピュータネットワークは多くの目的に役立つ。たとえば音声、ビデオ、およびデータを含むコンテンツファイルの共有が非常に一般的である。電話トラフィックなどのリアルタイムデータもＰ２Ｐネットワークを使用して伝えられる。

純粋なＰ２Ｐネットワークにはクライアントまたはサーバの概念を有さず、ネットワーク上の他のノードに対して「クライアント」および「サーバ」の両方として同時に機能する等しいピアノードだけを有する。ネットワーク構成のこのモデルは、通信が通常中央サーバを往復するクライアント−サーバモデルとは異なる。Ｐ２Ｐファイル転送ではないものの典型的な例は、クライアントおよびサーバプログラムが全く異なるＦＴＰサーバである。ＦＴＰサーバでは、クライアントがダウンロード／アップロードを開始し、サーバが反応してクライアントからのこれらの要求を満たす。

Ｎａｐｓｔａｒ、ＯｐｅｎＮＡＰ、またはＩＲＣ＠ｆｉｎｄなどのいくつかのネットワークおよびチャネルは、あるタスク（たとえば検索）のためにクライアント−サーバ構造を、また他のタスクのためにＰ２Ｐ構造を使用している。ＧｎｕｔｅｌｌａまたはＦｒｅｅｎｅｔなどのネットワークは全ての目的のためにＰ２Ｐ構造を使用し、時々真のＰ２Ｐネットワークと呼ばれるが、Ｇｎｕｔｅｌｌａはネットワークアドレスのピアを他のピアに知らせるディレクトリサーバによって非常に容易になっている。

現在Ｐ２Ｐネットワークで使用される最も人気のあるファイル配布プログラムのうちの１つは、Ｂｒａｍ Ｃｏｈｅｎによって作成されたＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔである。ＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔは、費用のかかるサーバおよび帯域幅リソースにおいて対応する消費を招かずに大量のデータを広範囲に配布するように設計されている。ＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔを通じてファイルまたはファイルのグループを共有するために、クライアントはまず「ｔｏｒｒｅｎｔファイル」を作成する。これは、共有されるべきファイルについての、およびファイル配布を統合するホストコンピュータ（「トラッカ」）についてのメタ情報を含む小さいファイルである。ｔｏｒｒｅｎｔファイルはトラッカのＵＲＬを指定する「アナウンス」セクション、ならびに（提案された）ファイルの名前、その長さ、使用されるピースの長さ、およびクライアントが受信するデータの完全性を検証するために使用するべきそれぞれのピースごとのＳＨＡ−１ハッシュコードを含む「情報」セクションを含む。

トラッカはどのシード（すなわち、完全なファイルまたはファイルのグループを有するノード）およびピア（すなわち、完全なファイルまたはファイルのグループをまだ有していないノード）がスウォーム（単一のファイルまたはファイルのグループの配布に関わる全てのシードおよびピアの表現）の中にあるかを追跡するサーバである。ノードは定期的におよび時々情報をトラッカにレポートして、ノードが接続できる他のノードについての情報を要求および受信する。トラッカはデータ転送に直接関わらず、ファイルのコピーを有する必要がない。ファイルのダウンロードを終了したノードは、シード、すなわちファイルの完全なコピーを提供するノードの機能を果たすように選択してもよい。ｔｏｒｒｅｎｔファイルが作成された後、ｔｏｒｒｅｎｔファイルへのリンクがウェブサイト上または別の場所に配置され、通常はトラッカに登録される。ＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔトラッカは、現在それぞれのｔｏｒｒｅｎｔに参加しているノードのリストを維持する。ファイルの最初のコピーを有するコンピュータは最初のシーダと呼ばれる。

ユーザはウェブブラウザを使用してｔｏｒｒｅｎｔを載せているサイトをナビゲートし、ｔｏｒｒｅｎｔをダウンロードし、自分のローカルマシンに格納されたＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔクライアントでｔｏｒｒｅｎｔを開ける。ｔｏｒｒｅｎｔを開けた後、ＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔクライアントはトラッカに接続し、トラッカはＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔクライアントに現在そのファイル（または複数のファイル）をダウンロードしているクライアントのリストを提供する。

最初はスウォームの中に他のピアがない場合があり、この場合クライアントは最初のシーダに直接接続してピースの要求を開始する。ＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔプロトコルはファイルをいくつかのより小さいピース（一般に４分の１メガバイト（２５６キロバイト）の大きさ）に分ける。ファイルサイズが大きいほど、一般に大きなピースを有する。たとえば、４．３７ギガバイトのファイルは４メガバイト（４０９６キロバイト）の大きさのピースを有することができる。ピースはＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔクライアントによって受信されると、エラーのないことを確実にするためにハッシュアルゴリズムを使用して検査される。

標準的なＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔプロトコルには、ピアのうちのいずれからの配信速度についての情報もない。ＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔクライアントはファイルのピースについての４つのソースをスウォーム内のピアに与えることになる。これによりピアに３つの最良シードおよび少なくとも１つのランダムシードの詳細を提供することになる。この理由は、以下でさらに説明するように、ＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔクライアントは自分のデータ量を最大にしようとしているからである。

さらなるピアがスウォームに入ると、最初のシーダから直接ダウンロードする代わりに、全てのピアがピースを相互に共有し始める。クライアントは自分のダウンロードおよびアップロード速度を最適化するためのメカニズムを組み込む。ピアはランダムな順序でピースをダウンロードしてよく、データ交換の機会を増やすために、その中で最も珍しいピースをダウンロードすることを好んでよい。データ交換は、２つのピアがファイルの異なるサブセットを有する場合のみ可能である。ＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔプロトコルでは、たとえば、最初にスウォームに参加するピアがそのスウォームの他のメンバーに、ピアの他のメンバーによるダウンロードに利用可能な、そのピアが有するデジタルデータのピースの最初のセットを示すＢｉｔＦｉｅｌｄメッセージを送信することが知られている。ピースのうちのさらなるピースを受信すると、ピアは他のピアにＨａｖｅメッセージを送信してピースのうちのさらなるピースがダウンロードに利用可能であることを示す。

図１は、本発明の様々な実施形態を実施できる環境を示すブロック図である。図１はピアツーピア（Ｐ２Ｐ）ネットワーク１００を示している。Ｐ２Ｐネットワーク１００は、以下ではピア１０２と呼ばれる相互に接続されたピア１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅ、および１０２ｆなどの複数のピアを含む。Ｐ２Ｐネットワーク１００はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、無線ネットワークなどでよい。Ｐ２Ｐネットワーク１００内にあるピア１０２は格納されたデジタルデータを含む。デジタルデータの様々な例にはアプリケーションファイル、ビデオファイル、音楽ファイルなどがあるが、これに限定されない。Ｐ２Ｐネットワーク１００内では、ピア１０２間でデジタルデータが共有される。ピア１０２はデジタルデータの複数のコピーを格納してよいことが理解されるべきである。

図２は、本発明の実施形態による、ピア１０２ａを通じてデジタルデータのダウンロードを求める要求を送信しているユーザ２０２を示すブロック図である。図２はピア１０２ａ、ユーザ２０２、サーバ２０４、およびトラッカサーバ２０６を含む。本発明の一実施形態では、サーバ２０４は、以下ではｔｏｒｒｅｎｔファイル２０８と呼ばれるｔｏｒｒｅｎｔファイル２０８ａ、２０８ｂ、および２０８ｃなどの１つまたは複数のｔｏｒｒｅｎｔファイルを含む。本発明を、例示的実施形態としてＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔプロトコルについて説明してきた。本発明は全てのＰ２Ｐプロトコルに適用可能であることが当業者には理解されるべきである。

ユーザ２０２はピア１０２ａでデジタルデータをダウンロードする要求を行う。ピア１０２ａはサーバ２０４と通信して、サーバ２０４にダウンロードされるべきデジタルデータについての情報を提供する。次に、サーバ２０４はピア１０２ａによってダウンロードのために要求されたデジタルデータに関連するｔｏｒｒｅｎｔファイルのうちの１つ、たとえばｔｏｒｒｅｎｔファイル２０８ａの位置を探す。本発明の様々な実施形態では、ｔｏｒｒｅｎｔファイル２０８は、ピア１０２ａによってダウンロードされるべきデジタルデータについての名前、大きさ、ピースの数、およびチェックサムエラーに関連する情報を含む。

次に、本発明の様々な実施形態では、トラッカサーバ２０６はＰ２Ｐネットワーク１００内にあるピア１０２のリストにダウンロードされるべきデジタルデータのピースを提供する。その後ピア１０２ａは、関連デジタルデータをダウンロードするためにピア１０２の利用可能リストと通信する。ピア１０２ａは、ピア１０２ａが有するデジタルデータのピースのｂｉｔｆｉｅｌｄを送信することによってピア１０２と通信する。ピア１０２ａが全てのｂｉｔｆｉｅｌｄをピア１０２から受信後、ピア１０２ａは関連データを見つけたピア１０２にメッセージを送信して、要求されたデジタルデータのピースのダウンロードを開始する。

図３は、本発明の実施形態による、キャッシュロケーションサーバ（ＣＬＳ）３０２と通信しているピア１０２ａを示すブロック図である。図３は、ピア１０２ａ、ＣＬＳ３０２、データベース３０４、インターネットサービスプロバイダドメインネームサーバ（ＩＳＰ ＤＮＳ）３０６、中央ドメインネームサーバ（中央ＤＮＳ）３０８、キャッシュＤＮＳ３１０、および以下ではキャッシュ３１２と呼ばれるキャッシュ３１２ａ、キャッシュ３１２ｂ、およびキャッシュ３１２ｃなどの１つまたは複数のキャッシュを含む。

ピア１０２ａはＣＬＳ３０２と通信する。本発明の一実施形態では、ピア１０２ａによってＣＬＳ３０２に送信された情報もピア１０２ａのＩＰアドレスを含む。受信した情報に基づいて、ＣＬＳ３０２は位置ストリングをピア１０２ａに伝える。本発明の一実施形態では、ＣＬＳ３０２はデータベース３０４から位置ストリングを取得してよい。データベース３０４は、ピア１０２に関して特定の位置ストリングを生成するために国、ＩＳＰ、地域、都市などのＩＰアドレス範囲についての情報を格納する。

次いでピア１０２ａは位置ストリングおよびＴｏｒｒｅｎｔ Ｆｉｌｅ２０８からの情報を使用してＩＳＰ ＤＮＳ３０６との通信を行う。

本発明の様々な実施形態では、ピア１０２ａによってＩＳＰ ＤＮＳ３０６に送信される情報は以下の通りでよい：
Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−ＴｒｕｎｃａｔｅｄＨａｓｈ．Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒ−ＬｏｃａｔｉｏｎＳｔｒｉｎｇ．Ｆｉｎｄ−Ｃａｃｈｅ．ｃｏｍ

ＣＬＳ３０２によってピア１０２ａに送信される情報の一例は以下の通りでよい：
ｂｔ−１２３４．ｂｔ−ｂｉｇｃｏｒｐ−ｂｉｇｉｓｐｎｙｃ．ｆｍｄ−ｃａｃｈｅ．ｃｏｍ
上記で、「ｂｔ」はピア１０２ａによって使用されるＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔプロトコルを表し、「１２３４」はピア１０２ａによってダウンロードされるべきデジタルデータに関連付けられる特定のハッシュ値を表し、「ｂｉｇｃｏｒｐ」はダウンロードされるべきデジタルデータの発行人（架空の「大企業」）を表し、「ｂｉｇｉｓｐｎｙｃ」はピア１０２ａのための位置ストリング（架空の「大きなＩＳＰ」のためのニューヨークのポイントオブプレゼンス）を表している。

この通信に基づいて、ＩＳＰ ＤＮＳ３０６は要求を中央ＤＮＳ３０８（通信内に含まれるドメインのためのネームサーバ）に転送する。その後、中央ＤＮＳ３０８はキャッシュＤＮＳ３１０のアドレスをＩＳＰ ＤＮＳ３０６に提供する。したがって、キャッシュＤＮＳ３１０はＩＳＰ ＤＮＳ３０６からダウンロードされるべきデジタルデータを求めるＤＮＳ要求を受信する。次にキャッシュＤＮＳ３１０は、たとえばキャッシュ３１２ａなどの、キャッシュ３１２のうちの１つを割り振る。本発明の様々な実施形態では、キャッシュＤＮＳ３１０は、キャッシュ３１２のうちの１つをロード、利用可能性、およびコンテンツに基づいてそれぞれに割り振ってよい。キャッシュＤＮＳ３１０はこの情報をＩＳＰ ＤＮＳ３０６に伝え、次にＩＳＰ ＤＮＳ３０６がこの情報をピア１０２ａに伝える。その後、ピア１０２ａがデジタルデータをダウンロードするためにキャッシュ３１２ａと通信を行う。ピア１０２ａとキャッシュ３１２ａとの間の通信は図４で詳細に説明する。

図４は、Ｐ２Ｐネットワーク１００におけるコンテンツ配布のためのシステム４００を示すブロック図である。システム４００は、ピア１０２ａ、１０２ｂ、および１０２ｃ、キャッシュ３１２ａおよび３１２ｂ、第１コンテンツサーバ４０２、第２コンテンツサーバ４０３、プライベートトラッカ４０４、パブリックトラッカ４０６、ビジネス論理ユニット４０８、中央データベースサーバ４１０、ならびにユーザインターフェースユニット４１２を含む。

ピア１０２ａはデジタルデータのダウンロードを求める要求をキャッシュ３１２ａに送信する。キャッシュ３１２ａは第１コンテンツサーバ４０２および／または第２コンテンツサーバ４０３、ならびにプライベートトラッカ４０４に接続されている。本発明の様々な実施形態では、第１コンテンツサーバ４０２および第２コンテンツサーバ４０３は両方ともＰ２Ｐネットワーク１００に格納された複数のデジタルデータの完全なコピーを含む。本発明の一態様によれば、第１コンテンツサーバ４０２および／または第２コンテンツサーバ４０３は発行人のコンピュータネットワークに接続されている。コンテンツサーバ４０２と第２コンテンツサーバ４０３の両方は、発行人のコンピュータネットワークから配布されるべきデジタルデータを受信する。たとえば、Ｐ２Ｐネットワーク１００内でビデオファイルを配布したい発行人は、まずそのビデオファイルを第１コンテンツサーバ４０２または第２コンテンツサーバ４０３にアップロードする。その後、そのビデオファイルは次にピア１０２によって第１コンテンツサーバ４０２または第２コンテンツサーバ４０３からダウンロードされうる。

本発明の一態様によれば、発行人がデジタルデータのピースを第１コンテンツサーバ４０２または第２コンテンツサーバ４０３にアップロードするとすぐに、そのデジタルデータはピア１０２がダウンロードするために利用可能になる。したがって、発行人がデジタルデータの後続のピースのアップロードを進行すると、ピア１０２はそれらのアップロードされたピースを並列にダウンロードできる。したがって、システム４００が第１コンテンツサーバ４０２または第２コンテンツサーバ４０３からデジタルデータを並列アップロードおよびダウンロードを実行する能力は、Ｐ２Ｐネットワーク１００内のデジタルデータの効率的なリアルタイムの利用可能性を確実にする。

キャッシュ３１２ａは、ピア１０２ａからの要求に基づいて、第１コンテンツサーバ４０２または第２コンテンツサーバ４０３あるいはキャッシュ３１２ｂからデジタルデータをダウンロードする。プライベートトラッカ４０４は、キャッシュ３１２ならびに第１コンテンツサーバ４０２および第２コンテンツサーバ４０３のうちのいずれかで、デジタルデータのうちのどれが利用可能か分かり、この情報をキャッシュ３１２ａに提供する。ピア１０２ａによって要求されたデジタルデータがキャッシュ３１２上で利用可能な場合、ピア１０２ａはキャッシュ３１２ａからそのデジタルデータをダウンロードする。デジタルデータがキャッシュ３１２ａ上で利用可能でない場合、キャッシュ３１２ａは要求されたデジタルデータを第１コンテンツサーバ４０２および／または第２コンテンツサーバ４０３ならびに／またはキャッシュ３１２ｂからダウンロードする。その後、キャッシュ３１２ａはピア１０２ａがデジタルデータをダウンロードできるようにする。本発明の一態様によれば、ピア１０２ａは、ピア１０２ｂおよびピア１０２ｃなどのＰ２Ｐネットワーク１００内で利用可能な他のピア１０２から関連デジタルデータもダウンロードしてよい。

本発明の他の態様によれば、キャッシュ３１２ａはＰ２Ｐネットワーク１００内で利用可能なピア１０２からデジタルデータをアップロードしてよい。このような場合、キャッシュ３１２ａはピア１０２のうちの１つとして働く。

上述のように、プライベートトラッカ４０４は、第１コンテンツサーバ４０２および第２コンテンツサーバ４０３、ならびにキャッシュ３１２上で利用可能な全てのデータの追跡を維持する。パブリックトラッカ４０６は、Ｐ２Ｐネットワーク１００内のキャッシュ３１２の全ておよびピア１０２の全てに接続されている。パブリックトラッカ４０６はキャッシュ３１２およびピア１０２間で転送されたデジタルデータの全ての追跡を維持する。特に、パブリックトラッカ４０６は、Ｐ２Ｐネットワーク１００内で利用可能なデジタルデータのコピーを保持するピア１０２およびキャッシュ３１２の全てのリストを維持する。

ビジネス論理ユニット４０８は、全てのキャッシュ３１２およびプライベートトラッカ４０４に接続されている。ビジネス論理ユニット４０８は、ピア１０２がどのデジタルデータもアップロードできるようにする前に、ピア１０２を認証する。さらに、ビジネス論理ユニット４０８は中央データベースサーバ４１０に接続されている。ビジネス論理ユニット４０８は、Ｐ２Ｐネットワーク１００と中央データベースサー４１０との間のインターフェースとして働く。中央データベースサーバ４１０は、キャッシュ３１２ならびに第１コンテンツサーバ４０２および第２コンテンツサーバ４０３へ、またはそこから転送された全てのデータについてのログレポートを、ビジネス論理ユニット４０８を通じてプライベートトラッカ４０４およびキャッシュ３１２から取得する。ビジネス論理ユニット４０８を介して中央データベースサーバ４１０から入手したログレポートなどの情報を使用して、ユーザインターフェースユニット４１２は請求書作成およびレポート作成のための要求された情報を提供する。

本発明の一実施形態では、中央データベースサーバ４１０はパブリックトラッカ４０６に接続されてよい。本発明の他の実施形態では、パブリックトラッカ４０６はプライベートトラッカ４０４に接続されてよい。

図５は、本発明の様々な態様による、キャッシュ配布ネットワーク５００の例示的な地理的実装を示すブロック図である。キャッシュ配布ネットワーク５００は、以下でサービスポイントオブプレゼンス（ＰＯＰ）５０２と呼ばれるサービスポイントオブプレゼンス５０２ａおよび５０２ｂなどの、１つまたは複数のサービスポイントオブプレゼンスを含む。キャッシュ配布ネットワーク５００は、以下でデータポイントオブプレゼンス（ＰＯＰ）５０４と呼ばれるデータポイントオブプレゼンス５０４ａ、５０４ｂ、５０４ｃ、および５０４ｄなどの１つまたは複数のデータポイントオブプレゼンスをさらに含む。サービスＰＯＰ５０２は、たとえばロンドン、サンノゼなどの離れた地理的位置に位置されている。サービスＰＯＰ５０２の位置の数はスケーラブルであり、ネットワークトラフィックの増加に伴って増加しうることが当業者によって理解されるべきである。サービスＰＯＰ５０２ａおよび５０２ｂなどのサービスＰＯＰ５０２は相互に接続されている。サービスＰＯＰ５０２の間の接続により、サービスＰＯＰ５０２の全ての間でリアルタイムのデータおよび情報転送が可能になる。

さらに、データＰＯＰ５０４も、例えばニューヨーク、フランクフルトなどの世界中の離れた地理的位置に位置されている。データＰＯＰ５０４の位置の数はスケーラブルであり、Ｐ２Ｐネットワーク１００内のネットワークトラフィックおよび利用可能なデジタルデータの増加に伴って増加しうることが当業者によって理解されるべきである。データＰＯＰ５０４ａおよび５０４ｂなどのデータＰＯＰ５０４は、Ｐ２Ｐネットワーク１００内の全ての利用可能なサービスＰＯＰ５０２に接続されている。デジタルデータＰＯＰ５０４とサービスＰＯＰ５０２との間の接続により、デジタルデータＰＯＰ５０４とサービスＰＯＰ５０２との間でリアルタイムのデータアップデートおよび情報転送ができるようになる。

本発明の一実施形態では、地理的位置はサービスＰＯＰ５０２ａとデータＰＯＰ５０４ａの両方を含んでよい。

図６は、本発明の一実施形態による、サービスＰＯＰ５０２ａの構成要素の構成６００を示すブロック図である。サービスＰＯＰ５０２ａのための構成６００は、キャッシュ位置サーバ３０２、中央ドメインネームサーバ３０８、コンテンツまたはコンテンツサーバ４０３、プライベートトラッカ４０４、および中央データベースサーバ４１０を含む。さらに、本発明の一実施形態では、サービスＰＯＰ５０２ａのための構成６００はキャッシュ３１２ａおよび３１２ｂなどのキャッシュ３１２を含んでよい。さらに、本発明の一実施形態では、ＰＯＰ５０２ａのための構成６００はパブリックトラッカ４０６、ビジネス論理ユニット４０８、およびユーザインターフェースユニット４１２を含む。

本発明の様々な実施形態では、中央データベースサーバ４１０はそれぞれのサービスＰＯＰ５０２内に位置される。それぞれのサービスＰＯＰ５０２の中央データベースサーバ４１０は相互に接続されており、中央データベースユニットとして働く。

サービスＰＯＰ５０２ａのための構成６００内に図示された構成要素はスケーラブルであり、Ｐ２Ｐネットワーク１００内の利用可能なネットワークトラフィックおよびデジタルデータに基づいて増加しうることが当業者によって理解されるべきである。

図７は、本発明の一態様による、データＰＯＰ５０４ａの構成要素の構成７００を示すブロック図である。データＰＯＰ５０４ａのための構成７００は、キャッシュ３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ、および３１２ｄなどのキャッシュ３１２、ならびにキャッシュＤＮＳ３１０を含む。簡単にするために、単一のキャッシュＤＮＳ３１０だけが図７に示されている。しかし、データＰＯＰ５０４ａは単一のキャッシュＤＮＳ３１０のうちの複数を含んでよい。データＰＯＰ５０４はＰ２Ｐネットワーク１００内のピア１０２にデジタルデータを提供する。データＰＯＰ５０４はサービスＰＯＰ５０２からデータをダウンロードする。

データＰＯＰ５０４ａのための構成７００内に図示された構成はスケーラブルであり、Ｐ２Ｐネットワーク１００内の利用可能なネットワークトラフィックおよびデジタルデータに基づいて増加しうることが当業者には理解されるべきである。

図４に関連して上述したように、ピア１０２ａはキャッシュ３１２ａから、およびＰ２Ｐネットワーク１００内の利用可能な他のピア１０２からダウンロードする。デジタルデータの提供における品質およびコストがそうであるように、デジタルデータのピースを表すデジタルデータの配信速度は複数のソースと異なる。たとえば、ピア１０２からのデジタルデータは（必ずしも）高品質ではなく、デジタルデータの配信速度は、必ずしもそうとは限らないが、遅いことがある。一方、キャッシュ３１２からのデジタルデータの配信速度は、特にキャッシュ３１２からピア１０２ａへの接続が高い帯域幅を有する場合は相当速い。デジタルデータの品質も高く、たとえばデジタルデータは多くのエラーを含まない。しかし、キャッシュ３１２からのデジタルデータの配信コストは、ピア１０２からのデジタルデータの配信コストよりも高い。

キャッシュ３１２にはさらなる問題がある。ピア１０２ａからキャッシュ３１２への接続のコストは、通常キャッシュ３１２によって提供される最大スループットに関連する。その結果、たとえば日中はキャッシュ３１２が非常に多忙かもしれないが、夜間はキャッシュ３１２がそれほど多忙ではないことがある。キャッシュ３１２（およびピア１０２ａからキャッシュ３１２への接続）は、支払われている夜間にキャッシュ３１２にとって利用可能な容量を有することになる。したがって、夜間のキャッシュ３１２からのデジタルデータの配信における増分コストは、日中のサーバ３１２からのデジタルデータの配信における増分コストよりもはるかに少ない。

したがって、ピア１０２ａへのデジタルデータの配信速度は、他のピア１０２およびキャッシュ３１２からのデジタルデータの配信速度の組合せである。デジタルデータを配信するためのコストは、複数のソース（すなわちピア１０２および／またはキャッシュ３１２）のうちのどれがデジタルデータを供給するかによって異なる。主に他のピア１０２からピア１０２ａが接続されているところへデジタルデータが供給されると、デジタルデータの配信コストは小さくなる。特に、他のピア１０２が同じＩＳＰによってサービスされている場合、コストは非常に小さくなる。

許容できないサービス品質は、ピア１０２ａがデジタルデータを十分な速度で受信しない、または受信したデジタルデータに含まれるエラーが多すぎるときである。許容できないサービス品質の一例は、ピア１０２ａのユーザ２０２がビデオを観たいときに発生することがある。ビデオはビデオデータ形式のデジタルデータとして格納されている。一定の量のデジタルデータが、固定の時間間隔内にピア１０２に到着して、ピア１０２ａがビデオを観られるようにビデオバッファ内に格納されなければならない。５つのデジタルデータのピースを表すデジタルデータがピア１０２ａで十分な配信速度で受信されない場合、ユーザ２０２はビデオ伝送における中断を経験することになる。これは、図１３に関してより詳細に説明する。

デジタルデータのピースはキャッシュ３１２およびピア１０２からダウンロードされてよい。キャッシュ３１２からのデジタルデータのダウンロードは帯域幅がより広いためによりコストがかかるので、デジタルデータは専用線を介して通らなければならない場合があるが、デジタルデータの配信速度はより高くなる。ピア１０２ａは、ユーザ２０２がビデオを視聴できるようにするためにキャッシュ３１２から十二分にデジタルデータを取得でき、データ品質は高くなる。

データ配信のこの組合せを実行するために、図８に示されるようにキャッシュ３１２はデータ配信モニタ８００ａおよび８００ｂを備える。図８は、データ配信モニタ８００ａおよび８００ｂだけでなく、ピア１０２ａにデジタルデータを供給している他のピア１０２ｂおよび１０２ｃ、ならびにピア１０２ａにデジタルデータを供給しているキャッシュ３１２ａおよび３１２ｂのうちの２つも示している。実際はピア１０２ａが複数の他のピア１０２、および場合によっては複数のキャッシュ３１２に接続されることになることが理解されよう。

データ配信モニタ８００は所定のサービス品質（ＱｏＳ）パラメータを備えている。デジタルデータのうちの異なるものは、異なる所定のサービス品質パラメータを有することになる。データ配信モニタ８００は、キャッシュ３１２からピア１０２ａへのデジタルデータの配信速度を監視する。監視されたリアルタイムのサービス品質パラメータは、所定のサービス品質パラメータと比較される。所定のサービス品質パラメータは、データ配信モニタ８００内にあらかじめプログラムされてもよく、および／またはアプリケーションプログラミングインターフェースを使用して調整されてもよい。ピア１０２ａへのデジタルデータの配信速度は、以下で説明する比較に基づいて調整されてよい。それぞれのキャッシュ３１２に取り付けられたデータ配信モニタ８００が相互に独立して動作することに留意されたい。

サービス品質パラメータは、これに限定されないが、ピア１０２ａへのデジタルデータ配信の受信速度、デジタルデータ配信のコスト、および受信したデジタルデータのエラー率を含む。たとえば、所定のサービス品質パラメータは、ピア１０２ａでユーザ２０２がビデオを視聴できるように、デジタルデータが１秒あたり１Ｍｂから１．２Ｍｂの間の速度で受信されるという要件を含みうる。所定のサービス品質パラメータは、デジタルデータを配信するための総コストが、たとえば１ギガバイトあたり３０セントを超えないよう要求することがある。

キャッシュ３１２はデータ配信コントローラ８１０ａおよび８１０ｂも含むことが好ましい。データ配信コントローラ８１０の機能は、データ配信モニタ８００からＱｏＳ情報を受信して、キャッシュ３１２からのデジタルデータの配信速度を調整することである。それぞれのデータ配信モニタ８００は、データ配信モニタ８００のうちの他のものとは独立に動作する。

本発明の一態様におけるデータ配信モニタ８００は、ピア１０２によって送信されたＢｉｔＴｏｒｒｅｎｔプロトコル内のＢｉｔＦｉｅｌｄおよびＨａｖｅ ｍｅｓｓａｇｅｓなどのコンテンツ利用可能性メッセージを監視することによってデジタルデータの受信を監視する。同等の技法およびメッセージが他のＰ２Ｐプロトコル内に存在する。

本発明の一態様では、上述のように、ピア１０２は十分に利用されていない、またはより安価なキャッシュ３１２からのデジタルデータを優先的に調達するよう選択してもよい。図５を使用して例を挙げると、たとえばドイツにおけるピア１０２ａのためのデジタルデータの最も近いキャッシュ３１２はフランクフルトに位置する。位置の観点からすれば、デジタルデータを配信するためにフランクフルトにあるキャッシュ３１２を使用するのが最適であろう。一方、ピア１０２ａが朝デジタルデータにアクセスしている場合、フランクフルトにあるキャッシュ３１２が最大スループットで、またはほぼ最大スループットで動作している間、サンノゼにあるキャッシュ３１２は異なるタイムゾーンのために利用されていない可能性がある。最小限の増分コストで利用可能な帯域幅がサンノゼのキャッシュの３１２から入手できるかもしれない。その結果、ピア１０２はコストを最小にするために優先的にサンノゼのキャッシュ３１２からデジタルデータの受信を試みることになる。あるいは、コストがより低い位置にコンテンツサーバ４０２、４０３が存在することがあり得る。

これは、本発明の一態様を示す、第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂからエンドユーザ９０２へのデジタルデータを配信するためのネットワーク９００の図９に関してより詳細に説明されうる。エンドユーザ９０２は少なくとも２つの異なるネットワークパスによって第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂにそれぞれ接続されている。第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂはそれぞれ所与のパラメータでデジタルデータの一部をエンドユーザ９０２に供給する。第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂの両方は実質的に同じデジタルデータのコピーを含む。本発明の一態様では、この所与のパラメータはデジタルデータの配信速度だが、所与のパラメータはデジタルデータの配信コストを示してもよく、別のパラメータでもよい。仕様９０５は、所与のパラメータのための値の範囲を備える。たとえば仕様９０５は、これに限定されないが、デジタルデータをエンドユーザ９０２に配信するための契約された最小限の帯域幅、およびデジタルデータのコストを含む。契約された最小限の帯域幅は、後に説明するように、一般にネットワークトラフィック９００の事業者とデジタルデータのコンテンツプロバイダとの間の交渉の結果である。コンテンツプロバイダはたとえば、契約された帯域幅でネットワーク９００の事業者によって配布されたデジタルデータなどの自らのコンテンツを有し、コンテンツプロバイダは契約された帯域幅でデジタルデータを配信するよう契約によってエンドユーザ９０２に拘束される。エンドユーザ９０２がたとえばビデオの形式でデジタルデータを受信するためにコンテンツプロバイダに支払って、ジャミングおよび中断なしにネットワーク９００を介してスムーズなビデオのストリーミングを楽しむことを期待する場合は、契約された帯域幅は関連性があり得る。

第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂの所有者は異なっている場合があり、また第１キャッシュ９１２ａおよび／または第２キャッシュ９１２ｂとエンドユーザ９０２との間のネットワークパスは異なるエンティティによって所有されてよい点に留意するべきである。第１キャッシュ９１２ａと第２キャッシュ９１２ｂの所有者ならびにネットワークパスの供給者と、第１キャッシュ９１２ａおよび／または第２キャッシュ９１２ｂとエンドユーザ９０２との間のネットワークパスを使用できるようにするためにエンドユーザ９０２が接続されているＩＳＰとの間には、契約上の協定がある。

第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂはそれぞれデジタルデータの目標配信速度を示す構成９１３ａおよび９１３ｂを有する。目標配信速度は、第一キャッシュ９１２ａまたは第２キャッシュ９１２ｂのうちのそれぞれがデジタルデータの一部をエンドユーザ９０２に配信できる配信速度である。通常、必ずというわけではないが、第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂは異なる構成９１３ａおよび９１３ｂを有する。

ネットワークはトラッカ９１５をさらに含む。トラッカ９１５は、第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂならびにデジタルデータの一部を供給できるネットワーク９００内の他のキャッシュおよびピアのリスト９１６をエンドユーザ９０２に提供する。たとえば、このリストは第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂを指すＵＲＬなどのレファレンスを提供できる。

エンドユーザ９０２は、一般にリスト９１６で与えられたデータのソースの全てに接続する。したがってこの例では、エンドユーザ９０２は第１キャッシュ９１２ａと第２キャッシュ９１２の両方、ならびにデジタルデータの関連部分を供給できるいずれのピア１０２にも接続することになる。

ネットワーク９００は第１キャッシュ９０６ａに第１監視装置９０６ａ、および第２キャッシュ９０６ｂに第２監視装置９０６ｂも含む。上述のように、第１監視装置９０６ａは第１キャッシュ９１２ａからエンドユーザ９０２へのデジタルオブジェクトの一部の配信を監視する。同様に、第１キャッシュ９１２ａは第１キャッシュ９１２ａの構成を調整するための第１調整装置９０７ａを含む。第２監視装置９０６ｂおよび第２調整装置９０７ｂは第２キャッシュ９１２ｂのために同様の機能を実行する。第１調整装置９０７ａおよび第２調整装置９０７ｂは、第１監視装置９０６ａおよび第２監視装置９０６ｂによって監視された配信に基づいて、エンドユーザ９０２によって受信されたデジタルデータの受信の速度が仕様９０５に合うかどうかを調整する。第１調整装置９０７ａおよび第２調整装置９０７ｂによる調整は、結合された構成、すなわち第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂならびにいずれかのピアからのデジタルデータの結合された配信速度が仕様９０５に確実に合う方法で行われる。たとえば、第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂのうちの選択されたキャッシュのうちの１つの構成が０．５ＭＢ／秒で、もう１つの構成が０．４ＭＢ／秒の場合、結合された構成は合計０．９ＭＢ／秒になる。したがって、０．４ＭＢ／秒の構成を０．１ＭＢ／秒だけ０．５ＭＢ／秒に増加させることによって、１．０ＭＢ／秒の結合された構成を増加することができる。

本発明の一態様によれば、エンドユーザ９０２が第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂのうちの選択されたキャッシュのうちのどちらからデジタルデータのどの部分を受信したかについての「ｈａｖｅ ｍｅｓｓａｇｅｓ」を、第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂのうちの選択されたキャッシュがエンドユーザ９０２から受信する。「ｈａｖｅ ｍｅｓｓａｇｅｓ」の結果は、エンドユーザ９０２でのデジタルオブジェクトの受信速度を示す。

実質的に、第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂは相互に独立に動作して、相互に独立に自分の構成９１３を増減する。

したがって、第１キャッシュ９１２ａまたは第２キャッシュ９１２ｂのうちの高価なキャッシュは、他のソースからエンドユーザ９０２に十分なデジタルデータが供給されていることを高価なキャッシュが検出する場合、デジタルデータの配信を減らすことができる。

したがって、ネットワーク９００内のキャッシュ９１２は、ダウンロード中実質的に常に、少なくとも契約された帯域幅および最小限のコストで、確実にデジタルデータがエンドユーザ９０２に配信されるように、エンドユーザ９０２へのデジタルデータの自分の配信を動的に調整する。

図１３は、デジタルデータをエンドユーザ９０２に配信するためのネットワーク９００内のシナリオを示している。

図１３に示したように、第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂは、それぞれダウンロードの間の様々なポイントで何バイトのデジタルデータが受信されるべきであったかを示す目標プロファイルを有する。Ｙ軸は配信されたバイト数を示し、Ｘ軸は時間を示している。明らかに時間ゼロでは第１キャッシュ９１２ａも第２キャッシュ９１２ｂも全く何も配信できていないが、第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂの両方は到達する目標を有している。キャッシュ９１２ａの配信コストはキャッシュ９１２ｂの配信コストよりも低いので、キャッシュ９１２ａの線は実質的にキャッシュ９１２ｂの線より高い。エンドユーザ９０２でのデジタルオブジェクトの目標受信速度はより低い実線で示されている。

グラフ上の曲がりくねった曲線は、エンドユーザ９０２によるデジタルデータの実際の受信を示している。グラフの最初の部分では、第１キャッシュ９１２ａと第２キャッシュ９１２ｂの両方がデジタルオブジェクトの一部に寄与している。曲線が第１キャッシュ９１２ａの配信速度を通過すると、エンドユーザ９０２はより安価なキャッシュ９１２ｂから十分に供給されているので、第１キャッシュ９１２ａはこれ以上の部分をエンドユーザ９０２に配信する必要がない。したがって、第１キャッシュ９１２ａはもはやデジタルデータの部分をエンドユーザ９０２に供給せず、デジタルデータの一部はより安価な第２キャッシュ９１２ｂおよびいずれかのピア１０２からのみ供給される。同様に、曲線が第２キャッシュ９１２ｂの線の上に行くと、ネットワーク９００内のピア１０２が十分な配信速度でデジタルデータの部分を供給するので、第２キャッシュ９１２ｂはもはやデジタルデータの部分を供給する必要がない。これは曲線が第２キャッシュ９１２ｂ（および必要であれば第１キャッシュ９１２ａ）に再び切り替えできるポイントで必要な速度より下に落ちるまで続く。

デジタルデータがすぐに必要ではない場合、第１キャッシュ９１２ａも第２キャッシュ９１２ｂもデジタルデータの一部を最初に供給しないことが可能である。エンドユーザ９０２はピア１０２が十分なデータを供給するかどうか見守る。

本発明の一例では、ビデオバッファが満たされている間、最初はデジタルデータの目標受信速度が高い。ビデオバッファが満たされると目標速度が下がる。

第１キャッシュ９１２ａまたは第２キャッシュ９１２ｂのプロファイルは直線である必要はなく、交点（線がＹ軸と交わる点）が正数でなくてもよい。曲線の範囲は、できればピアソースだけを使用してダウンロードが完了することが望ましい長いダウンロードに使用されてよい。このようなカーブは、予想される配信時間の半分までＸ軸上にあってよい。

次に、本発明の方法を図１０に示した流れ図を用いて説明する。

ステップ１０１１で、第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂならびにデジタルデータを供給できるピア１０２のうちのいくつかのリストがトラッカ９１５から受信される。

ステップ１０１２で、エンドユーザ９０２はピア１０２、第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂに接続して、デジタルデータの一部を受信する。

ステップ１０１３で、第１キャッシュ９１２ａまたは第２キャッシュ９１２ｂあるいはステップ１０１２で接続されたピアのうちの接続されたものからのデジタルデータの一部のうちの少なくとも１つがエンドユーザ９０２に配信される。

ステップ１０１４で、エンドユーザ９０２はデジタルデータのどの部分を受信したかを示しているメッセージが、エンドユーザ９０２から第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂのうちの接続されたキャッシュへ送信される。これはステップ１０１５で仕様９０５と比較され、必要であればステップ１０１６で第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂのうちの選択されたキャッシュの構成９１３ａまたは９１３ｂが調整される。この調整は、結合された構成が仕様９０５に合うような方法で行われる。上述のように、結合された構成は第１キャッシュ９１２ａおよび第２キャッシュ９１２ｂのうちの選択されたキャッシュのそれぞれの構成９１３ａおよび９１３ｂから得られる。

本発明はネットワーク９００およびデジタルデータを配信するための帯域幅を割り振るための方法で使用されうる。コンテンツプロバイダからデジタルデータを配信するためのある価格決定モデルでは、コンテンツプロバイダがコンテンツ配布ネットワークの事業者と契約してデジタルデータを特定の価格で配布する。したがって、デジタルデータをより安い価格で配布することはＣＤＮ事業者の利益にかなう。その結果、ＣＤＮ事業者はデジタルデータが提供される最も安いサーバ（たとえば、第１キャッシュ９１２ａまたは第２キャッシュ９１２ｂ）、またはサーバファームを見つけることに関心がある。エンドユーザ９０２で配信速度への要件が満たされている限り、一部がコンテンツ配布サーバ（たとえば、第１キャッシュ９１２ａまたは第２キャッシュ９１２ｂ）によって提供されるか、または一部がネットワーク９００内のピア（図示せず）によって提供されるかは重要ではない。したがって、ＣＤＮ事業者は契約された配信速度を満たすためにより迅速なサーバに切り替えできる。

コンテンツ（たとえば、第１キャッシュ９１２ａまたは第２キャッシュ９１２ｂ）サーバの事業者は、自分のキャッシュの使用を最適化することに関心がある。上記で説明したように、いくつかのＩＳＰは大量の受信データを有するが発信データはほとんどないのに、デジタルデータの対称的なダウンロードおよびアップロードのためのインフラストラクチャを有している。その結果、ＩＳＰネットワーク上のアップローディングチャネルは十分に活用されていない。利用を増やすために、ＩＳＰは十分に活用されていないアップローディングチャネル上の帯域幅をＣＤＮ事業者に提供できる。提供された帯域幅の価格は、ＩＳＰ自身の加入者によってインターネット内にアップロードされている現在のデータ量によって異なる。ＩＳＰの利用者がより活動的である日中は、アップローディングチャネルはＩＳＰの利用者によってより多く使用されている。ＩＳＰは、ＩＳＰの利用者ではないエンドユーザに供給するためにデジタルデータをアップロードするための多くの容量を有していない。したがって、ＩＳＰが動作しているタイムゾーンにおける睡眠時間の間よりも帯域幅の価格が高くなりうる。たとえば、夜間はアップロードされているトラフィックがほとんどないので、ＣＤＮ事業者がデジタルデータの配布のためにＩＳＰを使用するのを奨励するために、帯域幅の価格は下落されうる。ＩＳＰは十分に活用されていない場所にインフラストラクチャを有しており、増分コストは請求書送付構造だけになる。

コンテンツプロバイダは、自分のコンテンツがどのキャッシュ（たとえば、第１キャッシュ９１２ａまたは第２キャッシュ９１２ｂ）から配布されているかを知る必要がない。それはビジネスモデルにとって重要ではない。できる限り最善の価格を取得するために、ＣＤＮ事業者だけがＩＳＰおよびサーバファームの所有者とビジネス協定を交渉する必要がある。

理想的な協定では、複数のＩＳＰが、ＩＳＰの加入者によるアップローディングチャネルの現在の利用によって異なる価格で、キャッシュからエンドユーザおよびＣＤＮ事業者に帯域幅を提供できる。したがって、ＣＤＮ事業者は、複数のＩＳＰによって提供される最も経済的および／または最も迅速な配信帯域幅を選択することを選べる。これにより、ＩＳＰが特定の価格について保障された最低配信速度でキャッシュから帯域幅容量を提供するスポット市場の発展が可能になる。ＣＤＮ事業者は、この提供を受容するかまたは少なくとも提供のオプションを購入するか、あるいは提供を断るかを選べる。提供が受容されると、その提供は非常に短い時間枠内にＣＤＮ事業者に割り振られる。

図１１は本発明のこの態様の一例を示している。ネットワーク１１００は、第１キャッシュ１１１２ａ（図９の９１２ａ、および図４の４０２と等しい）および第２キャッシュ１１１２ｂ（図９の９１２ｂ、および図４の４０３と等しい）から、それぞれ第１提案１１１１ａおよび第２提案１１１１ｂを受信する受信装置１１０６を含む。第１キャッシュ１１１２ａおよび第２キャッシュ１１１２ｂは、第１提案１１１１ａおよび第２提案１１１１ｂを提案選択装置１１０４に送信することによって、デジタルデータを配信するためのパラメータでＣＤＮ事業者に帯域幅を提供する。提案選択装置１１０４は、デジタルデータを配信するための仕様１１０５に対応する、第１キャッシュ１１１２ａまたは第２キャッシュ１１１２ｂからの提案１１１１ａ、１１１１ｂのうちから１つ選択する。仕様１１０５はデジタルデータを配信するための契約された最小帯域幅および／または、デジタルデータをエンドユーザ１１０２に配信するためにコンテンツプロバイダとＣＤＮ事業者との間で交渉されたようにデジタルデータを配信するための契約された価格を備えると考えられる。しかし、仕様は他のファクタを含むことができる。

提案選択装置１１０４は、仕様１１０５に対応する第１提案１１１１ａおよび第２提案１１１１ｂの中から、パラメータにとって好ましい値、たとえば帯域幅のコストまたはデジタルデータの供給について最も安い価格を有する提案（あるいはそれらの複数の提案）を選択することになる。

提案選択装置１１０４が選択を行った後、デジタルデータの配信に利用できる、第１キャッシュ１１１２ａおよび第２キャッシュ１１１２ｂのうちの利用できるキャッシュの情報がトラッカ９１５に供給されて、トラッカ９１５は上述のようにエンドユーザ９０２にリストを供給できるようになる。

本発明の一態様では、異なる提案の間の違いは、ネットワークパスのための異なるコストモデルならびに／または第１キャッシュ１１１２ａおよび第２キャッシュ１１１２ｂの動作に基づく。本発明によって考えられるこのようなコストモデルの１つの可能性は、上述のように第１キャッシュ１１１２ａまたは第２キャッシュ１１１２ｂにおけるネットワークパス上のアップローディング容量の利用可能性である。

本発明の一態様は、帯域幅取引のためのスポット市場を含む。本発明のこの態様では、提案選択装置１１０４は、デジタルデータの複数の供給者（第１キャッシュ１１１２ａでも第２キャッシュ１１１２ｂでもよく、他の記憶装置でもよい）からたとえば第１提案１１１１ａおよび第２提案１１１１ｂなどの複数の提案を受信する。提案選択装置１１０４は継続的に、または少なくとも定期的に提案を監視して、利用可能な最も良い提案を選択する。次いでトラッカ１１０３は、複数の供給者のうちの、デジタルデータを配信するために利用可能な最も良い条件（たとえば価格）を提供している供給者をエンドユーザ９０２に供給する。この選択は、実質的にリアルタイムまたはより長い時間枠の間に起こりうる。

提案１１１１ａまたは１１１１ｂがキャッシュ１１１２ａおよび１１１２ｂから受信される必要はない点に留意されたい。提案１１１１ａまたは１１１１ｂは、キャッシュ１１１２ａまたは１１１２ｂがインストールされたネットワークと同じネットワーク内の他の装置から受信されてよい。

本発明のこの態様を、図１２に示した流れ図を用いてさらに説明する。ステップ１２１１で、ネットワーク９００内で接続されてネットワークパスに沿ってエンドユーザから第１キャッシュ１１１２ａならびに／または第２キャッシュ１１１２ｂに、デジタルデータを配信するために所与のパラメータで帯域幅を提供しているデジタルデータの複数の供給者から提案１１１１ａおよび１１１１ｂが受信される。本発明のこの態様では、所与のパラメータは帯域幅の価格を備える。次いでステップ１２１２で、デジタルデータを配信するための仕様に対応する、受信された提案１１１１ａまたは１１１１ｂのうちの少なくとも１つが選択される。仕様は通常、デジタルデータを配信するために契約された最小帯域幅および／またはデジタルデータを配信するために契約された価格を備える。

最後にステップ１２１３でトラッカ９１５は、デジタルデータをエンドユーザ９０２に供給できる第１キャッシュ１１１２ａおよび／または第２キャッシュ１１１２ｂのリスト９１６を供給される。

さらなるステップ１２１４で、さらなる提案が要求され、これらが用意されている場合は選択過程が継続される。理想のマーケットでは、複数のＣＤＮ事業者が帯域幅の複数の供給者および／またはサーバファームから帯域幅を捜すことになる。さらに、帯域幅を要求しているデータの他の配布者も市場内で活動的になる。

本発明の一態様では、パラメータはコンテンツ配信ネットワークのコントローラによって変化することができ、これを行うためにアプリケーションプログラミングインターフェースが利用可能である。

本発明を図示した例に関して説明してきた。添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲内で、修正を加えて本発明を実施できることを当業者は理解できるであろう。本発明は、本発明の詳細な説明および／または本発明の例に限定されない点に少なくとも留意されたい。本発明は少なくとも部分的にハードウェアおよび／またはソフトウェアにおいて実現できること、ならびに複数の物理的装置または製品に転移できることが当業者には明らかである。本発明は少なくとも１つのコンピュータプログラム製品に転移できる。さらに本発明は複数の装置で実現されてよい。

Claims (30)

1. ネットワーク（１１００）を介してデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）からエンドユーザ（９０２）にデジタルデータを配信するためのデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）を選択するための方法であって、
   パラメータに従ってネットワークを介してデジタルデータをエンドユーザ（９０２）に配信するための帯域幅を提供する、少なくとも２つのデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）からネットワーク（１１００）を介してデジタルデータをエンドユーザ（９０２）に配信するための提案（１１１１ａ、１１１１ｂ）を受信するステップ（１２１１）と、
   ネットワーク（１１００）に含まれる提案選択装置（１１０４）において、データソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）からの提案（１１１１ａ、１１１１ｂ）のうちから、パラメータに基づいて、提案を選択するステップ（１２１２）であって、提案のうちの選択された提案が、デジタルデータをエンドユーザ（９０２）に配信するための仕様（１１０５）に対応し、仕様（１１０５）がデジタルデータを配信するための契約された最小帯域幅を備える、選択するステップ（１２１２）と、
   提案のうちの選択された提案に従ってエンドユーザ（９０２）にデジタルデータを供給する、データソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）のリスト（９１６）を、提案選択装置（１１０４）からデジタルデータの配信を統合するネットワークデバイスへ供給するステップ（１２１３）とを備える、方法。
2. 少なくとも２つのデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）のうちの選択されたデータソースの前記構成が仕様（１１０５）に対応しない場合、少なくとも２つのデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）のうちの選択されたデータソースとさらなるデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）の結合された構成がデジタルデータをエンドユーザ（９０２）に配信するための仕様（１１０５）に対応するように、少なくとも２つのデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）からさらなるデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）を選択するステップ（１２１２）をさらに備える、請求項１に記載の方法。
3. さらなるデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）の選択がさらなる提案に基づく、請求項２に記載の方法。
4. 少なくとも２つのデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）のうちの選択されたデータソースの構成の結合された構成が仕様（１１０５）に合うように、少なくとも２つのデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）のうちの１つの前記構成を調整するステップ（１２１４）をさらに備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. パラメータが帯域幅の価格を備える、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
6. 各データソースからの提案は、エンドユーザ（９０２）からデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）へネットワークを介して帯域幅を提供することを備える、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
7. 仕様（１１０５）がデジタルデータを配信するための契約された価格をさらに備える、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
8. 提供された帯域幅が契約された最小帯域幅を超える、またはそれと等しい場合、提案のうちの選択された提案に対応する少なくとも２つのデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）のうちの選択されたデータソースの前記構成が仕様（１１０５）に合う、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
9. 提案のうちの選択された提案がパラメータにとって最も低い値を有する、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
10. 提案の間の相違が少なくとも部分的に、接続のうちの異なる接続についての異なるコストモデルに基づく、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
11. コストモデルが、少なくとも２つのデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）での接続上のアップローディング容量の利用可能性を備える、請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
12. ネットワーク（１１００）がコンテンツ配信ネットワークである、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
13. コンテンツ配信ネットワークの事業者が少なくとも２つのデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）に提案を要求する、請求項１２に記載の方法。
14. データソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）の所有者が提案を競売にかけることができる、請求項１から１３のいずれかに記載の方法。
15. データソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）の所有者がスポット市場上で提案をすることができる、請求項１から１４のいずれかに記載の方法。
16. データソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）からネットワーク（１１００）に接続されたエンドユーザ（９０２）へネットワーク（１１００）を介してデジタルデータを配信するためのデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）の選択のための装置であって、
    パラメータに従って接続上でデジタルデータを配信するための帯域幅を提供する、データソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）からエンドユーザ（９０２）への接続上で提案を受信するための、ネットワーク（１１００）に含まれる受信装置（１１０６）と、
    パラメータに基づいて、データソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）からの提案（１１１１ａ、１１１１ｂ）のうちの少なくとも１つを選択する、ネットワーク（１１００）に含まれる選択装置（１１０４）であって、提案（１１１１ａ、１１１１ｂ）のうちの選択された提案が、エンドユーザ（９０２）へデジタルデータを配信するための仕様（１１０５）に対応し、仕様（１１０５）がデジタルデータを配信するための契約された最小帯域幅を備える、選択装置（１１０４）と、
    エンドユーザ（９０２）へ選択装置（１１０４）からの提案のうちの選択された提案に対応するデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）のうちの選択されたデータソースのリスト（９１５）を供給するためのトラッカ（９１５）とを備える、
    装置。
17. データソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）のうちの選択されたデータソースの前記構成が仕様（１１０５）に対応しない場合、さらなるデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）とデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）のうちの選択されたデータソースの結合された構成が、デジタルデータをエンドユーザ（９０２）に配信するための仕様（１１０５）に対応するように、選択装置（１１０４）がデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）からさらなるデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）をさらに選択する、請求項１６に記載の装置。
18. 選択装置（１１０４）がさらなるデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）の選択の基礎をさらなる提案に置く、請求項１６または１７に記載の装置。
19. データソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）のうちの選択されたデータソースの結合された構成が仕様（１１０５）に合うように、データソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）のうちの選択されたデータソースの前記構成を調整するための調整装置（１１０７）をさらに備える、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の装置。
20. パラメータが帯域幅の価格を備える、請求項１６から１９のいずれか一項に記載の装置。
21. 各データソースからの提案は、エンドユーザ（９０２）からデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）へネットワークを介して帯域幅を提供することを備える、請求項１６から２０のいずれか一項に記載の装置。
22. 仕様（１１０５）がデジタルデータを配信するための契約された価格をさらに備える、請求項１６から２１のいずれか一項に記載の装置。
23. 提供された帯域幅が契約された最小帯域幅を超える、またはそれと等しい場合、提案のうちの選択された提案に対応する少なくとも２つのデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）のうちの選択されたデータソースの前記構成が仕様（１１０５）に合う、請求項１６から２２のいずれか一項に記載の装置。
24. 提案選択装置（１１０４）が、仕様に対応する、およびパラメータにとって最も低い値を有する提案の中から選択する、請求項１６から２３のいずれか一項に記載の装置。
25. 提案の間の相違が接続のための異なるコストモデルに基づく、請求項１６から２４のいずれかに記載の装置。
26. コストモデルが、少なくとも２つのデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）での接続上のアップローディング容量の利用可能性を備える、請求項１６から２５のいずれかに記載の装置。
27. ネットワーク（１１００）がコンテンツ配信ネットワークである、請求項１６から２６のいずれか一項に記載の装置。
28. コンテンツ配信ネットワークの事業者が少なくとも２つのデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）に提案を要求できる、請求項２７に記載の装置。
29. 少なくとも２つのデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）の所有者が自分の提案を競売にかけることができる、請求項１６から２７のいずれか一項に記載の装置。
30. 少なくとも２つのデータソース（１１１２ａ、１１１２ｂ）の所有者が提案を提供する、請求項１６から２９のいずれかに記載の装置を備えるスポット市場取引装置。

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