KR102070062B1 - 컨텐츠 전송 시스템에서 컨텐츠 제공을 위한 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

컨텐츠 전송 시스템에서 컨텐츠 제공을 위한 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 컨텐츠 전송 시스템에서 컨텐츠 제공을 위한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 캐시 제어 장치가 컨텐츠의 일부인 프리픽스를 미리 저장하고, 사용자 장치가 컨텐츠 서버에 컨텐츠를 요청할 때, 컨텐츠 요청 메시지로부터 추출된 주소 정보와 동일한 주소를 가지는 프리픽스가 존재할 때, 해당 프리픽스를 사용자 장치로 전송한다. 이에 따라, 컨텐츠 요청에 대해 빠른 응답 속도를 제공할 수 있다.

Description

컨텐츠 전송 시스템에서 컨텐츠 제공을 위한 방법 및 이를 위한 장치{Method for providing content in content delivery system and apparatus thereof}
본 발명은 컨텐츠 전송 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 사용자 장치가 요청하는 컨텐츠를 제공하는 데에 있어 컨텐츠 전송 시스템의 응답 속도를 향상시킬 수 있는 컨텐츠 제공을 위한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
최근, 스마트폰(smart phone)과 같은 사용자 장치의 성능 향상 및 이동통신 기술의 발달에 따라, 사용자는 언제 어디서나, 사용자 장치를 통해 컨텐츠 제공자(CP, Contents Provider)가 제공하는 웹 서버에 접속해 사진, 비디오, 오디오, 어플리케이션 등과 같은 다양한 컨텐츠를 이용할 수 있게 되었다. 또한, 사용자의 이동성이 보장되는 이동성 네트워크(예컨대, 이동통신망)을 통해 컨텐츠를 이용하는 빈도 또한 지속적으로 증가하고 있다.
그러나 컨텐츠 제공자(CP)가 제공하는 웹 서버의 수는 한정된 반면, 웹 서버에 접속하고자 하는 사용자는 급속히 증가하고 있어, 이로 인해, 데이터 손실, 병목 현상, 전송 지연, 데이터 끊김과 같은 불안전성 등 다양한 문제가 발생하게 되었다. 이러한, 문제를 해결하기 위해 등장한 것이 바로, CDN(Contents Delivery Network, 컨텐츠 전송 네트워크)이다.
CDN이란 사진, 영화, 뮤직 비디오 등과 같은 다양한 종류의 컨텐츠를 사용자 장치로 안정적으로 전달하기 위한 서비스이다. 더 구체적으로 CDN은, 사용자 장치와 멀리 떨어져 있는 컨텐츠 제공자(CP)의 웹 서버에 있는 다양한 컨텐츠, 예컨대, 이미지, 비디오, 오디오 등과 같이 용량이 크거나 사용자 장치의 요구가 빈번한 컨텐츠를 네트워크 상의 주요 지점에 광역적으로 분산 배치된 캐시 장치에 미리 일부 또는 전부를 복사하여 저장한다. 이후, 사용자 장치로부터 컨텐츠 요청 메시지가 수신되면, 상기 사용자 장치와 가장 근접한 곳에 위치한 캐시 장치가 이에 응답하여, 해당 캐시 장치로부터 사용자 장치로 컨텐츠를 전송한다. 그 결과, CDN은 컨텐츠 접속 속도를 개선하고 보다 안정적으로 컨텐츠를 제공할 수 있다.
이러한 CDN 서비스는 캐시 장치에 미리 컨텐츠 제공자의 웹 서버로부터 컨텐츠를 선택적으로 캐싱하고, 캐싱된 컨텐츠 중 사용자가 요청한 컨텐츠와 일치하는 컨텐츠를 사용자 장치 장치로 전송함으로써, 컨텐츠 접속 속도를 개선하고 보다 안정적으로 컨텐츠를 제공할 수 있다는 장점이 있다.
한국공개특허 제10-2011-0092869호, 2013.03.25 공개 (명칭: 무선망을 통한 씨디엔 서비스 방법 및 시스템)
본 발명의 목적은 사용자가 컨텐츠를 요청할 때, 사용자가 요청한 컨텐츠와 일치하는 컨텐츠를 판정하는 데에 소요되는 시간을 줄이는 동시에 신뢰도를 향상시킬 수 있는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 사용자 장치의 컨텐츠 요청에 대한 응답 속도를 향상시킬 수 있는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 컨텐츠 전송 시, 한번에 전송되는 데이터의 양을 늘려, 데이터 전송률을 빠르게 증가시킬 수 있는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컨텐츠 제공을 위한 캐시 제어 장치는 사용자 장치로부터 컨텐츠의 주소 정보를 포함하는 컨텐츠 요청 메시지를 수신하고, 컨텐츠 서버로부터 컨텐츠 응답 메시지를 수신하는 인터페이스 모듈과, 복수의 컨텐츠 각각의 프리픽스를 적어도 하나의 주소 정보와 함께 저장하는 저장 모듈과, 상기 인터페이스 모듈을 통해 수신된 상기 컨텐츠 요청 메시지의 주소 정보와 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스가 상기 저장 모듈에 존재하면, 상기 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스를 상기 컨텐츠 응답 메시지보다 먼저 상기 인터페이스 모듈을 통해 상기 사용자 장치로 전송하도록 제어하는 제어 모듈을 포함한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컨텐츠 제공을 위한 캐시 장치는 사용자 장치 및 캐시 제어 장치와의 통신을 위한 인터페이스부와, 프리픽스를 포함하는 컨텐츠를 저장하는 저장부와, 캐시 제어 장치에 미리 저장되어 있는 프리픽스를 수신하여 사용자 장치로 전송하고, 프리픽스를 포함하는 컨텐츠가 상기 저장부에 저장되어 있는 경우 컨텐츠 중 상기 프리픽스를 제외한 나머지를 인터페이스부를 통해 사용자 장치로 전송하는 제어부를 포함한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 캐시 제어 장치의 컨텐츠 제공을 위한 방법은 사용자 장치로부터 컨텐츠의 주소 정보를 포함하는 컨텐츠 요청 메시지를 수신하는 단계와, 적어도 하나의 주소 정보와 함께 미리 저장된 복수의 컨텐츠 각각의 프리픽스 중 컨텐츠 요청 메시지의 주소 정보와 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스가 존재하는지 판단하는 단계와, 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스가 존재하면, 컨텐츠 서버로부터 컨텐츠 응답 메시지를 수신하기 전, 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스를 사용자 장치로 전송하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 주소 정보 및 프리픽스를 모두 이용하여 사용자가 요청한 컨텐츠와 일치하는지 여부를 판정하는 데에 소요되는 시간을 줄일 수 있고, 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 사용자의 요청에 대해 컨텐츠 서버 대신 미리 저장된 프리픽스를 이용하여 응답함으로써 응답 속도를 향상시킬 수 있다.
더욱이, 프리픽스를 컨텐츠 서버 대신 전달하되, 사용자 장치가 수신할 수 있는 최대한의 윈도우 크기로 전송되기 때문에, 데이터 전송률을 늘릴 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 전송 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 전송 시스템에서 캐시 제어 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 전송 시스템에서 캐시 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 전송 시스템에서 데이터 전송을 위한 각 구성 간의 연결 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 캐시 제어 장치의 컨텐츠 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 캐시 장치의 컨텐츠 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 핵심을 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
그리고, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용하는 것으로, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 뿐, 상기 구성요소들을 한정하기 위해 사용되지 않는다. 이때, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하며, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 제공 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 제공 시스템은 사용자 장치(100), 캐시 장치(300), 캐시 제어 장치(500) 및 컨텐츠 서버(700)를 포함한다.
사용자 장치(100)는 접속 네트워크(200), 코어 네트워크(400) 및 공용 네트워크(600)를 통해 컨텐츠 서버(700)에 접근할 수 있다. 접속 네트워크(200)는 셀룰러(cellular) 시스템에서 무선 구간 서비스를 제공하는 네트워크 상의 엔티티(entity)들로 이루어진다. 예컨대, 접속 네트워크(200)는 BS(Base Station), BTS(Base Transceiver Station), NodeB, 등과 같은 다수의 기지국과, BSC(Base Station Controller), RNC(Radio Network Controller)와 같은 기지국 제어기로 구현될 수 있다. 다른 예로, eNodeB와 같이 하나의 엔티티로 구현될 수 있다. 또 다른 예로, 접속 네트워크(200)는 디지털 유니트(Digital Unit, 이하 DU라 함)와 무선 유니트(Radio Unit, 이하 RU라 함)로 구성될 수 있다. DU 및 RU는 기지국에 일체로 구현되어 있던 디지털 신호 처리부와 무선 신호 처리부를 각각 구분하여 구성한 것이다. 이때, 다수의 RU는 하나의 DU와 연결되어 구성된다. 코어 네트워크(400)는 네트워크가 제공하는 통신 서비스에 가입한 사용자 정보를 관리하고, 서킷 교환(circuit switching) 혹은 패킷 교환(packet switching)을 수행한다. 또한, 코어 네트워크(400)는 주파수간 이동성을 관리하고, 접속 네트워크(200) 및 코어 네트워크(400) 내의 트래픽 및 다른 네트워크, 예컨대, 공용 네트워크(600)와의 연동을 관리 및 제어한다. 코어 네트워크(400)는 이러한 엔티티들은 MSC(Mobile Switching Center), HLR(Home Location Register), MME(Mobile Mobility Entity)와 HSS(Home Subscriber Server) 등을 예시할 수 있다. 공용 네트워크(600)는 TCP/IP 프로토콜에 따라서 정보가 교환되는 통상의 개방형 네트워크로, IP(internet protocol)를 사용하는 소위, 인터넷을 예시할 수 있다. 컨텐츠 서버(700)는 공용 네트워크(600)에 위치한다.
컨텐츠 서버(700)는 컨텐츠를 저장하고, 요청에 따라 사용자 장치(100)에게 다양한 컨텐츠, 예컨대, 사진, 비디오, 오디오, 어플리케이션 등과 같은 다양한 컨텐츠를 제공하기 위한 것이다. 컨텐츠 서버(700)는 소위, 컨텐츠 제공자(CP, Contents Provider)가 운영하는 서버이며, 다수의 사용자 장치(100)로 컨텐츠를 제공할 수 있다. 예컨대, 이러한 컨텐츠 공급 서버(700)는 웹 서버(Web Server) 혹은 웹 어플리케이션 서버(WAS, Web Application Server) 등을 예시할 수 있다.
사용자 장치(100)는 사용자의 요청에 따라 컨텐츠 서버(700)로부터 컨텐츠를 수신하여 재생하기 위한 것이다. 예컨대, 사용자 장치(100)는 사용자가 요청한 컨텐츠에 대한 URL(Uniform Resource Locater)을 확인하고, DNS(Domain Name System) 등을 통해, 해당 URL에 대응하는 컨텐츠 서버(700)의 주소 정보(IP address)를 획득할 수 있다. 그리고 사용자 장치(100)는 해당 주소 정보에 대응하는 컨텐츠 서버(700)로 컨텐츠를 요청하여, 컨텐츠를 수신한다.
캐시 장치(300)는 접속 네트워크(200)와 코어 네트워크(400) 사이에 위치하며, 캐시 제어 장치(500)는 코어 네트워크(400)와 공용 네트워크(600) 사이에 배치된다. 달리 설명하면, 사용자 장치(100)와 컨텐츠 서버(700) 사이에 캐시 장치(300)와 캐시 제어 장치(500)가 위치한다. 여기서, 도면 부호 210 접속 네트워크(200)와 코어 네트워크(400)를 연결하는 스위치이며, 도면 부호 410은 코어 네트워크(400)와 공용 네트워크(600)를 연결하는 스위치이다. 여기서, 캐시 장치(300) 및 캐시 제어 장치(500) 각각은 스위치(210, 410)를 통해 네트워크에 연결되었지만, 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 사용자 장치(100)와 컨텐츠 서버(700) 간에 송수신되는 모든 데이터가 캐시 장치(300) 및 캐시 제어 장치(500)를 경유하도록 네트워크 토폴로지가 설계되는 것이 바람직하다. 이러한 네트워크 토폴로지로 설계된다면, 캐시 장치(300) 및 캐시 제어 장치(500)는 어떠한 위치에 배치되어 있더라도 무방하다. 상술한 시스템 구성에 따라, 사용자 장치(100)로부터의 컨텐츠 요청은 캐시 장치(300) 및 캐시 제어 장치(500)를 거쳐 컨텐츠 서버(700)로 전달될 수 있다. 또한, 컨텐츠 서버(700)가 사용자 장치(100)에 전송하는 컨텐츠(데이터)도 캐시 제어 장치(500) 및 캐시 장치(300)를 거쳐 사용자 장치(100)에 전달될 수 있다.
캐시 제어 장치(500)는 프록시(Proxy) 기능을 가지는 네트워크 상의 엔티티이다. 따라서 캐시 제어 장치(500)는 사용자 장치(100)로부터 요청을 수신하여, 필요한 정보를 저장하고, 해당 요청을 컨텐츠 서버(700)에 대신 전달할 수 있다. 또한, 캐시 제어 장치(500)는 컨텐츠 서버(700) 대신 사용자가 요청한 컨텐츠의 일부를 사용자 장치(100)에 전송할 수 있다. 이를 위하여, 캐시 제어 장치(500)는 컨텐츠 서버(700)가 제공하는 컨텐츠의 일부, 즉, 프리픽스를 컨텐츠 서버(700)로부터 수신하여 미리 저장할 수 있다. 이에 따라, 캐시 제어 장치(500)는 사용자 장치(100)의 요청이 있는 경우, 컨텐츠 서버(700) 대신 프리픽스를 사용자 장치(100)에 전송하여, 사용자 장치(100)에 대한 응답 속도를 향상시킬 수 있다. 사용자 장치(100)에 프리픽스를 전송하기 위하여, 캐시 제어 장치(500)는 자신이 저장한 복수의 프리픽스 중 유효 프리픽스를 검출해야 한다. 유효 프리픽스는 캐시 제어 장치(500)가 저장한 프리픽스 중 사용자 장치(100)가 요청한 컨텐츠의 프리픽스 부분의 사본이다. 달리 설명하면, 유효 프리픽스는 컨텐츠 요청의 대상이 되는 컨텐츠 서버(700)에 저장된 컨텐츠의 프리픽스 부분의 사본이다.
유효 프리픽스를 검출하기 위하여, 캐시 제어 장치(500)는 컨텐츠 요청 메시지의 주소 정보와 일치하는 주소 정보를 가지는 프리픽스를 검출한다. 추가로, 검출된 프리픽스의 유효 기간(Age)을 확인하여 유효 기간이 남아 있으면, 유효 프리픽스로 판정하는 방법을 이용할 수 있다. 이 방법은 실제 데이터를 비교하는 것이 아니기 때문에 빠른 응답 속도를 제공한다. 하지만, 이러한 방법으로 유효 프리픽스를 검출할 수 없을 수 있다. 예컨대, 컨텐츠 서버(700)와 동일한 프리픽스를 가지나, 주소가 다른 경우를 들 수 있다. 이러한 경우, 캐시 제어 장치(500)는 컨텐츠 응답 메시지를 수신하여 컨텐츠의 프리픽스 부분을 사용자 장치(100)로 전송한다. 또한, 캐시 제어 장치(500)는 수신된 컨텐츠 응답 메시지로부터 주소 정보 등을 추출하여 해당 프리픽스에 대한 주소 정보로 추가한다.
캐시 장치(300)는 캐시 제어 장치(500)에 저장된 프리픽스에 상응하는 컨텐츠의 전부를 저장하며, 캐시 제어 장치(500)가 사용자 장치(100)에 전송하는 프리픽스를 모니터링하다가, 해당 프리픽스의 전송이 완료되면, 프리픽스를 제외한 나머지 부분을 사용자 장치에 전송한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 전송 시스템에서 캐시 제어 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 캐시 제어 장치(500)는 인터페이스 모듈(510), 저장 모듈(520) 및 제어 모듈(530)을 포함한다.
인터페이스 모듈(510)은 코어 네트워크(400) 혹은 공용 네트워크(600)를 통해 송수신되는 다양한 데이터를 모니터링하거나, 이를 송수신하는 것이다. 특히, 인터페이스 모듈(510)은 사용자 장치(100)와 연결된 캐시 장치(300) 및 컨텐츠 서버(700)와의 통신을 위한 것이다. 이를 위하여, 인터페이스 모듈(510)은 도시되지는 않았지만, 미러링 모듈 및 인젝션 모듈을 포함한다. 미러링 모듈은 코어 네트워크(400) 혹은 공용 네트워크(600)를 통해 전달되는 데이터를 복사하여 제어 모듈(530)로 전달한다. 인젝션 모듈은 제어 모듈(530)로부터 전달 받은 데이터를 코어 네트워크(400) 혹은 공용 네트워크(600)를 통해 캐시 장치(300) 혹은 컨텐츠 서버(700)로 전송한다. 따라서, 인터페이스 모듈(510)은 사용자 장치(100)와의 연결을 통해 사용자 장치(100)가 컨텐츠 서버(700)에 컨텐츠를 요청하는 컨텐츠 요청 메시지를 수신할 수 있다. 또한, 인터페이스 모듈(510)은 컨텐츠 서버(700)와의 연결을 통해 컨텐츠 서버(700)가 사용자 장치(100)에 컨텐츠를 제공하는 컨텐츠 응답 메시지를 수신할 수 있다.
저장 모듈(520)은 데이터 저장을 위한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 프리픽스가 저장된다. 프리픽스는 원본 서버, 즉, 컨텐츠 서버(700)의 주소 정보(예컨대, URL 등)에 매핑되어 저장되며, 동일한 컨텐츠인 경우에도 복수의 컨텐츠 서버(700)에 저장될 수 있다. 따라서 하나의 프리픽스는 복수의 주소 정보에 매핑되어 저장될 수 있다. 이러한 주소 정보는 컨텐츠 서버(700)로부터 컨텐츠 응답 메시지를 수신하여 추가될 수 있다. 컨텐츠 서버(700)는 컨텐츠를 전송할 때, 컨텐츠의 유효 기간을 설정하여 전송한다. 프리픽스 또한 컨텐츠 서버(700)가 사용자 장치(100)로 전송할 때에 수신되어 저장되기 때문에, 컨텐츠 서버(700)가 전송 시 설정한 유효 기간이 같이 저장된다. 이를 다음의 <표 1>에 도시하였다.
주소 정보 유효 기간
프리픽스 1 www.xxx.com/file/down/a.mp3 "2138482948(2^31)"
www.yyy.com/content/down/a.mp3
www.zzz.com/music/down/a.mp3
www.zzz.co.kr/music/down/a.mp3
프리픽스 2 www.yyy.com/content/down/b.mp3 expired
<표 1>에 보인 바와 같이, 하나의 프리픽스는 하나의 주소 정보에 매핑되거나, 복수의 주소 정보와 매핑 될 수 있다.
제어 모듈(530)은 인터페이스 모듈(510)을 통해 캐시 장치(300)를 경유하여 사용자 장치(100)와 메시지를 교환하여 캐시 장치(300)를 경유하는 사용자 장치(100)와의 연결을 수립할 수 있다. 또한, 제어 모듈(530)은 인터페이스 모듈(510)을 통해 컨텐츠 서버(700)와 메시지를 교환하여, 컨텐츠 서버(700)와의 연결을 수립할 수 있다. 이러한 연결 과정에서 제어 모듈(530)은 사용자 장치(100)가 요청하는 최대 윈도우 크기를 인지할 수 있다. 상술한 바와 같이 연결된 경우, 제어 모듈(530)은 인터페이스 모듈(510)을 통해 사용자 장치(100)가 컨텐츠 서버(700)에 컨텐츠를 요청하는 컨텐츠 요청 메시지(예컨대, HTTP get)를 수신할 수 있다. 또한, 제어 모듈(530)은 인터페이스 모듈(510)을 통해 컨텐츠 서버(700)가 사용자 장치(100)에 컨텐츠를 전송하는 컨텐츠 응답 메시지(예컨대, HTTP response)를 수신할 수 있다.
특히, 제어 모듈(530)은 저장 모듈(520)에 저장된 프리픽스 중 사용자 장치(100)가 요청한 컨텐츠, 즉, 컨텐츠 서버(700)에 저장된 컨텐츠에 상응하는 유효 프리픽스를 검출할 수 있다. 유효 프리픽스가 검출되면, 제어 모듈(530)은 인터페이스 모듈(510)을 통해 컨텐츠 서버(700) 대신 사용자 장치(100)에 전송한다. 좀 더 상세히 설명하면, 제어 모듈(530)은 컨텐츠 요청 메시지를 수신하면, 저장 모듈(520)에 저장된 복수의 프리픽스 중 컨텐츠 요청 메시지의 주소 정보와 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스를 검출한다. 또한, 선택적으로, 제어 모듈(530)은 검출된 프리픽스의 유효 기간이 남아 있는지 확인하여, 유효 기간이 남아 있는 경우, 검출된 프리픽스를 유효 프리픽스로 판정할 수 있다. 하지만, 컨텐츠 서버(700)와 동일한 컨텐츠의 프리픽스이지만, 주소가 다른 경우, 주소 정보를 이용하여 유효 프리픽스를 검출하지 못할 수 있다. 따라서 주소 정보로 유효 프리픽스를 검출하지 못할 경우, 제어 모듈(530)은 인터페이스 모듈(510)을 통해 컨텐츠 서버(700)로부터 전송되는 컨텐츠 응답 메시지의 프리픽스 부분을 수신한다. 그런 다음, 제어 모듈(530)은 해당 프리픽스 부분을 인터페이스 모듈(510)을 통해 사용자 장치(100)로 전송한다. 주소 정보를 통해 유효 프리픽스 여부를 확인하여 전송하는 절차는 제어 모듈(530)이 인터페이스 모듈(510)을 통해 컨텐츠 서버(700)로부터 컨텐츠 응답 메시지를 수신하기 이전에 수행된다. 따라서 주소 정보를 통해 기 저장된 유효 프리픽스를 확인하여 전송하는 것이 컨텐츠 응답 메시지에 포함된 컨텐츠의 프리픽스 부분을 전송하는 것 보다 빠른 응답 속도를 제공할 수 있다.
한편, 컨텐츠 서버(700)로부터 수신된 컨텐츠의 프리픽스 부분이 저장 모듈(520)에 저장된 프리픽스와 동일할 수 있다. 이러한 경우, 제어 모듈(530)은 프리픽스 관련 정보를 갱신할 수 있다. 예컨대, 컨텐츠 서버(700)로부터 수신된 컨텐츠와 동일한 컨텐츠의 프리픽스이지만, 주소 정보가 다른 경우가 될 수 있다. 이는 해당 컨텐츠가 서로 다른 컨텐츠 서버(700)에 저장되어 있었기 때문이다. 이러한 경우, <표 1>을 참조하면, 제어 모듈(530)은 컨텐츠 응답 메시지의 주소 정보를 저장 모듈(520)에 저장된 해당 프리픽스의 주소 정보로 추가한다. 또한, 유효 기간을 유효 프리픽스 검출의 파라미터로 사용하면, 주소 정보는 동일하나, 유효 기간이 만료된 프리픽스가 존재할 수 있다. 이때, 제어 모듈(530)은 <표 1>을 참조하면, 컨텐츠 응답 메시지의 유효 기간으로 저장 모듈(520)에 저장된 해당 프리픽스의 유효 기간을 갱신한다.
유효 프리픽스를 사용자 장치(100)로 전송할 때, 제어 모듈(530)은 컨텐츠 서버(700)가 최초로 전송하는 데이터의 윈도우 크기 보다 큰 크기의 윈도우 크기를 설정하여 사용자 장치(100)에 전송한다. 이때, 제어 모듈(530)이 설정하는 윈도우 크기의 상한은 사용자 장치(100)와 컨텐츠 서버(700) 간에 연결 수립 시, 설정되는 사용자 장치(100)의 최대 윈도우 크기이다.
프리픽스에 대한 전송을 시작한 후, 제어 모듈(530)은 선택적으로 컨텐츠 서버(700)의 부하를 줄이고, 네트워크의 트래픽을 줄이기 위해 컨텐츠 서버(700)의 컨텐츠 전송을 중단하도록 통지한 후, 컨텐츠 서버(700)와의 연결을 종료할 수 있다.
한편, 제어 모듈(530)은 컨텐츠의 프리픽스 부분과 동일한 프리픽스가 저장 모듈(520)에 존재하지 않는 것으로 판단되면, 컨텐츠 서버(700)로부터 수신한 컨텐츠의 프리픽스 부분을 복사하여 저장 모듈(520)에 저장한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 전송 시스템에서 캐시 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 캐시 장치(300)는 인터페이스부(310), 저장부(320) 및 제어부(330)를 포함한다.
인터페이스부(310)는 접속 네트워크(200) 혹은 코어 네트워크(400)를 통해 송수신되는 다양한 데이터를 모니터링하거나, 이를 송수신하는 것이다. 특히, 인터페이스부(310)는 사용자 장치(100)와 통신하며, 컨텐츠 서버(700)와 연결된 캐시 제어 장치(500)와 통신을 위한 것이다. 이를 위하여, 인터페이스부(310)는 도시되지는 않았지만, 미러링 모듈 및 인젝션 모듈을 포함한다. 미러링 모듈은 접속 네트워크(200) 혹은 코어 네트워크(400)를 통해 전달되는 데이터를 복사하여 제어부(330)로 전달한다. 인젝션 모듈은 제어부(330)로부터 전달 받은 데이터를 접속 네트워크(200) 혹은 코어 네트워크(400)를 통해 전송한다. 따라서, 인터페이스부(310)는 사용자 장치(100)가 컨텐츠 서버(700)에 컨텐츠를 요청하는 컨텐츠 요청 메시지를 수신하거나, 컨텐츠 서버(700)가 사용자 장치(100)에 컨텐츠를 제공하는 컨텐츠 응답 메시지를 수신하거나, 또는 캐시 제어 장치(500)가 사용자 장치(100)에 전송하는 프리픽스를 수신할 수 있다.
저장부(320)는 적어도 하나의 컨텐츠 서버(700)로부터 적어도 하나의 사용자 장치(100)로 전송되는 컨텐츠의 사본을 저장할 수 있다. 특히, 저장부(320)는 캐시 제어 장치(500)가 저장하는 프리픽스에 상응하는 컨텐츠 전부를 저장하며, 캐시 제어 장치(500)가 저장한 프리픽스의 길이를 저장한다. 예컨대, 프리픽스의 길이는 시퀀스 번호를 통해 저장될 수 있다. 예컨대, 캐시 제어 장치(500)가 1 내지 100 번의 시퀀스 번호를 가지는 단위 데이터로 구성된 컨텐츠 중 프리픽스로 1 내지 10의 시퀀스 번호를 가지는 단위 데이터를 가진다고 가정하면, 저장부(320)는 프리픽스와 그 프리픽스의 길이에 대응하는 시퀀스 번호를 매핑하여 저장한다.
제어부(330)는 캐시 장치(300)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 것이다. 제어부(330)는 인터페이스부(310)를 통해 컨텐츠 요청 메시지 및 컨텐츠 응답 메시지 등을 수신할 수 있다. 특히, 제어부(330)는 캐시 제어 장치(700)가 전송하는 프리픽스를 인터페이스부(310)를 통해 모니터링한다. 즉, 제어부(330)는 프리픽스가 전송되는 시퀀스 번호를 모니터링 한다. 이때, 제어부(330)는 캐시 제어 장치(500)가 가지는 프리픽스를 구성하는 단위 데이터의 마지막 시퀀스에 대응하는 단위 데이터가 전송되는 것을 알 수 있다. 그러면, 제어부(330)는 캐시 제어 장치(500)가 전송한 프리픽스 부분을 제외한 나머지 컨텐츠를 인터페이스부(310)를 통해 사용자 장치(100)로 전송한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 제공 시스템에서 데이터 전송을 위한 각 구성 간의 연결 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 사용자 장치(100)가 컨텐츠 서버(700)로부터 데이터를 수신하기 위해서는 사용자 장치(100)와 컨텐츠 서버(700) 간에 연결이 이루어져야 한다. 본 발명의 실시예에 따르면, S410 단계 내지 S430 단계에서 사용자 장치(100)와 캐시 제어 장치(500) 간에 연결과, S440 단계 내지 S460 단계에서 캐시 제어 장치(500)와 컨텐츠 서버(700) 간에 연결을 따로 수립한다. S410 단계 내지 S430 단계에서 사용자 장치(100)와 캐시 제어 장치(500) 간에 연결과, S440 단계 내지 S460 단계에서 캐시 제어 장치(500)와 컨텐츠 서버(700) 간에 연결이 도시되었다. 이는 TCP(transmission control protocol)에서 3-웨이 핸드쉐이킹(3-way handshaking) 방식을 예로 든 것이다.
상세히 설명하면, 사용자 장치(100)가 S410 단계에서 컨텐츠 서버(700)에 대한 연결 요청 메시지(SYN) 메시지를 전송하면, 이를 캐시 제어 장치(500)가 컨텐츠 서버(700) 대신 수신한다. 또한, 캐시 제어 장치(500)는 컨텐츠 서버(700) 대신 연결 요청 메시지에 대한 응답으로 S420 단계에서 연결 요청 및 확인 메시지를(SYN, ACK) 메시지를 사용자 장치(100)에 전송한다. 이에 따라, 사용자 장치(100)가 S430 단계에서 확인 메시지(ACK)를 컨텐츠 서버(700)로 전송한다. 그러면, 캐시 제어 장치(500)는 이 확인 메시지(ACK)를 컨텐츠 서버(700) 대신 수신하여, 사용자 장치(100) 및 캐시 제어 장치(500) 간에 연결을 수립한다.
한편, 사용자 장치(100) 대신 캐시 제어 장치(500)는 S440 단계에서 연결 요청 메시지(SYN) 메시지를 컨텐츠 서버(700)로 전송한다. 그리고 캐시 제어 장치(500)는 컨텐츠 서버(700)가 S450 단계에서 전송한 연결 요청 및 확인(SYN, ACK) 메시지를 사용자 장치(100) 대신 수신한다. 그런 다음, 캐시 제어 장치(500)는 연결 요청 메시지에 대한 응답으로 S460 단계에서 확인 메시지(ACK)를 사용자 장치(100) 대신 컨텐츠 서버(700)로 전송한다. 이에 따라, 캐시 제어 장치(500) 및 컨텐츠 서버(700) 간에 연결이 수립된다.
상술한 바와 같은 연결을 수립할 때, 사용자 장치(100)는 S430 단계의 확인(ACK) 메시지를 통해 수신 가능한 최대 윈도우 크기를 전송한다. 그러면, 캐시 제어 장치(500)는 이러한 확인 메시지를 통해 사용자 장치(100)의 수신 가능한 최대 윈도우 크기를 전송할 수 있다. 여기서, 윈도우 크기는 한번에 수신할 수 있는 최대 데이터 크기를 나타낸다. 따라서 사용자 장치(100)는 데이터를 빠르게 받기 위하여 윈도우 크기를 가능한 크게 하여 전송한다. 하지만, 실제 데이터를 전송할 때, 컨텐츠 서버(700)는 통상 사용자 장치(100)가 전송한 윈도우 크기 보다 훨씬 작은 크기로 데이터 전송을 시작한다. 그리고 컨텐츠 서버(700)는 사용자 장치(100)로부터 확인(ACK) 메시지를 수신한 후, 데이터의 크기를 점차 늘려나간다. 이러한 점을 감안하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 캐시 제어 장치(500)는 프리픽스를 전송할 때, 윈도우 크기를 늘려서 전송한다. 즉, 캐시 제어 장치(500)는 사용자 장치(100)가 요청한 최대 윈도우 크기 미만의 데이터 크기를 전송하되, 캐시 제어 장치(500)가 전송 가능한 최대 윈도우 크기로 데이터를 전송한다.
또한, 바람직한 실시예에 따르면, 캐시 제어 장치(500)는 컨텐츠 서버(700)에 저장된 컨텐츠와 컨텐츠의 프리픽스 부분과 동일한 프리픽스를 저장할 수 있다. 또한, 캐시 장치(300)도 컨텐츠 서버(700)에 저장된 컨텐츠와 동일한 컨텐츠를 저장할 수 있다. 이러한 경우, 선택적으로, 캐시 제어 장치(500)는 유효 프리픽스를 저장하고 있다는 것을 확인하면, 컨텐츠 서버(700)에 컨텐츠 전송을 중단하도록 통지할 수 있다. 추가로, 캐시 제어 장치(500)는 컨텐츠 서버(700)와의 연결을 종료할 수 있다. 이와 같이, 연결이 종료되는 경우에도, 사용자 장치(100)에 대한 새로운 연결을 설정할 필요는 없다. 이는 사용자 장치(100)와 캐시 제어 장치(500) 간에 연결과, 캐시 제어 장치(500)와 컨텐츠 서버(700) 간에 연결을 따로 수립하기 때문이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5에서 캐시 제어 장치(500)는 컨텐츠 서버(700)가 저장하는 컨텐츠의 앞부분 일부인 프리픽스를 저장한다고 가정한다. 또한, 캐시 장치(300)는 컨텐츠 서버(700)가 저장하는 컨텐츠의 전부를 저장하고 있다고 가정한다.
도 5를 참조하면, 사용자 장치(100)는 S510 단계에서 컨텐츠 서버(700)를 목적지로 컨텐츠 요청 메시지를 전송하여 컨텐츠를 요청한다. 컨텐츠 요청 메시지는 S515 단계에서 캐시 장치(300)를 경유하여 캐시 제어 장치(500)로 전달된다. 캐시 제어 장치(500)는 S520 단계에서 컨텐츠 요청 메시지를 컨텐츠 서버(700)로 전달한다. 그런 다음, 캐시 제어 장치(500)는 S525 단계에서 자신이 저장하고 있는 복수의 프리픽스 중 컨텐츠 서버(700)가 저장한 컨텐츠의 프리픽스 부분과 동일한 유효 프리픽스가 존재하는지 여부를 확인한다. 여기서, 캐시 제어 장치(500)는 컨텐츠 요청 메시지의 주소 정보(예컨대, URL, URI 등)를 이용할 수 있다. 즉, 캐시 제어 장치(500)는 컨텐츠 요청 메시지로부터 컨텐츠가 저장된 주소 정보를 추출할 수 있다. 그리고 캐시 제어 장치(500)는 추출된 주소 정보와 자신이 저장한 복수의 프리픽스의 주소 정보를 비교하여, 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스를 유효 프리픽스로 판정한다. 즉, 유효 프리픽스는 사용자 장치(100)가 요청한 컨텐츠의 프리픽스 부분과 동일한 것이다.
한편, 선택적인 과정으로, 주소 정보가 동일한 프리픽스를 검출한 후, 부가적으로, 검출된 프리픽스로부터 컨텐츠의 유효 기간(Age)을 확인할 수 있다. 이에 따라, 유효 기간이 남아 있는 경우에만 유효 프리픽스로 판정할 수도 있다.
캐시 제어 장치(500)는 상술한 방법으로 자신이 저장하고 있는 복수의 프리픽스 중 컨텐츠 서버(700)가 저장한 컨텐츠의 프리픽스 부분과 동일한 유효 프리픽스를 검출하였다고 가정한다. 그러면, 캐시 제어 장치(500)는 S530 단계에서 유효 프리픽스를 사용자 장치(100)로 전송한다. 이러한 유효 프리픽스 전송은 아래 S535 단계에서 설명될 컨텐츠 서버(700)로부터 컨텐츠 응답 메시지를 수신하기 이전에 수행되는 것이다. 따라서 컨텐츠 응답 메시지에 포함된 컨텐츠에서 프리픽스를 전송하는 것에 비해 빠른 응답 속도를 제공할 수 있다. 이때, 캐시 제어 장치(500)는 컨텐츠 서버(700)가 컨텐츠를 최초 전송할 때, 사용하는 윈도우 크기 보다 큰 크기의 윈도우를 설정하여 전송한다. 물론, 이러한 경우에도, 사용자 장치(100)가 도 4에 설명된 바와 같은 연결 설정 시, 최대 윈도우 크기로 지정한 크기 보다는 작은 크기의 윈도우를 설정하여 전송한다.
한편, 앞서 가정한 바와 같이 캐시 장치(300)는 캐시 제어 장치(500)가 저장하는 프리픽스에 상응하는 컨텐츠 전부를 저장한다. 또한, 캐시 장치(300)는 단위 데이터의 시퀀스 번호를 통해 캐시 제어 장치(500)가 가지는 프리픽스의 길이를 저장한다고 가정한다. 예컨대, 캐시 제어 장치(500)가 1 내지 100 번의 시퀀스 번호를 가지는 컨텐츠 중 프리픽스로 1 내지 10의 시퀀스 번호를 가지는 단위 데이터를 가진다고 가정한다. 그러면, 캐시 장치(300)는 해당 프리픽스에 대해 시퀀스 번호 10을 매핑하여 저장한다.
따라서 캐시 장치(300)는 전송되는 유효 프리픽스의 시퀀스 번호를 모니터링하고, 유효 프리픽스의 전송이 완료되는 것을 감지할 수 있다. 이에 따라, 캐시 장치(300)는 S540 단계에서 자신이 저장하고 있던 컨텐츠 중 해당 프리픽스를 제외한 나머지 컨텐츠를 사용자 장치(100)로 전송한다. 즉, 캐시 장치(300)는 컨텐츠 중 시퀀스 11을 가지는 단위 데이터부터 사용자 장치(100)로 전송한다. 이때, 캐시 장치(300)는 캐시 장치(300) 입장에서 최초 전송이지만, 윈도우 크기를 줄여서 전송하지 않고, 캐시 제어 장치(500)가 전송하는 윈도우 크기 이상의 윈도우 크기를 설정하여 전송하는 것이 바람직하다.
한편, 캐시 제어 장치(500)가 유효 프리픽스의 전송을 시작한 후, 컨텐츠 서버(700)는 S535 단계와 같이 컨텐츠 응답 메시지를 통해 컨텐츠를 전송할 것이다. 따라서 도시되지는 않았지만, 캐시 제어 장치(500)는 선택적으로 컨텐츠 서버(700)가 컨텐츠 전송을 중단하도록 통지하고, 컨텐츠 서버(700)와의 연결을 종료시킬 수 있다.
이제까지 도 5에서 설명된 실시예에 따르면, 캐시 제어 장치(500)는 S535 단계에서 컨텐츠를 포함하는 컨텐츠 응답 메시지를 수신하기 전, S530 단계에서 유효 프리픽스를 전송하는 것으로 설명하였다. 하지만, 본 발명의 대안적인 실시예에 따르면, 캐시 제어 장치(500)는 S525 단계에서 유효 프리픽스가 존재하는지 여부를 확인하지 않고, 컨텐츠 서버(700)로부터 컨텐츠를 포함하는 컨텐츠 응답 메시지를 수신한다. 그런 다음, 캐시 제어 장치(500)는 수신되는 컨텐츠 응답 메시지로부터 추출된 주소 정보를 이용하여 프리픽스가 동일한 것인지 여부를 다시 확인한 후, 유효 프리픽스를 사용자 장치(100)로 전송할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 사용자 장치(100)는 S610 단계에서 컨텐츠 서버(700)를 목적지로 컨텐츠 요청 메시지를 전송하여 컨텐츠를 요청한다. 이러한 컨텐츠 요청 메시지는 S615 단계에서 캐시 장치(300)를 경유하여 캐시 제어 장치(500)로 전달된다. 캐시 제어 장치(500)는 S620 단계에서 컨텐츠 요청 메시지를 컨텐츠 서버(700)로 전달한다. 그런 다음, 캐시 제어 장치(500)는 S625 단계에서 자신이 저장하고 있는 복수의 프리픽스 중 컨텐츠 서버(700)가 저장한 컨텐츠의 프리픽스 부분과 동일한 유효 프리픽스가 존재하는지 여부를 확인한다.
S625 단계에서, 캐시 제어 장치(500)는 유효 프리픽스를 검출하는 데에 실패하였다고 가정한다. 즉, 캐시 제어 장치(500)에 저장된 복수의 프리픽스 중 컨텐츠 요청 메시지의 주소 정보와 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스가 존재하지 않을 수 있다. 이는 컨텐츠의 프리픽스 부분과 동일한 프리픽스가 존재하지 않는 경우가 될 수 있다. 또한, 이는 컨텐츠의 프리픽스 부분과 동일한 프리픽스이지만, 주소 정보가 상이한 경우일 수 있다. 또는, 유효 기간을 유효 프리픽스 판정에 이용하는 경우, 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스는 존재하지만, 해당 프리픽스의 유효 기간이 만료된 것일 수 있다.
이와 같이, 유효 프리픽스를 검출하는 데에 실패한 후, 캐시 제어 장치(500)는 S630 단계에서 컨텐츠 요청 메시지에 대응하여 컨텐츠 서버(700)로부터 프리픽스 부분을 가지는 컨텐츠가 포함된 컨텐츠 응답 메시지를 수신한다. 이러한 S630 단계에서 컨텐츠 서버(700)는 컨텐츠를 시퀀스 단위로 구분하여, 복수의 컨텐츠 응답 메시지에 분할하여 컨텐츠를 전송한다. 또한, 컨텐츠 서버(700)는 컨텐츠의 프리픽스 부분에 해당하는 컨텐츠를 먼저 전송한다.
다음으로, 캐시 제어 장치(500)는 S635 단계에서 컨텐츠 서버(700)로부터 수신된 컨텐츠의 프리픽스 부분을 컨텐츠 응답 메시지에 포함시켜 캐시 장치(300)를 경유하여 사용자 장치(100)로 전송한다. 이때, 캐시 제어 장치(500)는 사용자 장치(100)가 최대 윈도우 크기로 지정한 크기 보다는 작고, 컨텐츠 서버(700)가 컨텐츠를 최초 전송할 때 사용하는 윈도우 크기 보다 큰 크기의 윈도우를 설정하여 전송한다.
한편, 캐시 제어 장치(500)는 컨텐츠 응답 메시지에 포함된 컨텐츠의 프리픽스 부분과 일치하는 프리픽스가 존재하는지 여부를 확인한다. 일치하는 프리픽스가 존재하는 경우, 캐시 제어 장치(500)는 S640 단계에서 컨텐츠 서버(700)가 전송한 컨텐츠 응답 메시지로부터 추출한 주소 정보를 일치하는 프리픽스의 주소 정보로 추가한다. 반면, 일치하는 프리픽스가 존재하지 않는 경우, 캐시 제어 장치(500)는 S640 단계에서 컨텐츠 응답 메시지에 포함된 컨텐츠의 프리픽스 부분을 저장한다.
주소 정보를 갱신하는 경우에 대해 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다. 유효 프리픽스가 존재하는 것으로 확인되면, 캐시 제어 장치(500)는 주소 정보를 갱신할 수 있다. 예컨대, 앞서 S625 단계에서 컨텐츠 요청 메시지의 주소 정보와 동일하지는 않아, 검출되지 않았지만, 실제 데이터를 비교하였을 때 동일한 것으로 확인될 수 있다. 이는 사용자 장치(100)가 요청한 컨텐츠의 프리픽스 부분과 동일하지만 다른 컨텐츠 서버(700)로부터 수신되어 저장되었기 때문이다. 따라서 캐시 제어 장치(500)는 <표 1>에 보인 바와 같이, 컨텐츠 응답 메시지로부터 추출된 주소 정보를 해당 프리픽스에 매핑되는 주소 정보로 추가한다. 다른 예로, 만약, 유효 기간을 유효 프리픽스 판정에 이용할 수 있다. 이러한 경우, 앞서 S625 단계에서 컨텐츠 요청 메시지의 주소 정보와는 동일하지만, 유효 기간이 만료되어 검출되지 않고, S635 단계에서 실제 데이터를 비교하였을 때 동일한 것으로 확인될 수 있다. 이는 사용자 장치(100)가 요청한 컨텐츠의 프리픽스 부분과 동일하지만 유효 기간이 만료된 경우이다. 따라서 캐시 제어 장치(500)는 <표 1>에 보인 바와 같은 유효 기간을 갱신할 수 있다.
한편, 앞서 가정한 바와 같이 캐시 장치(300)는 캐시 제어 장치(500)가 저장하는 프리픽스에 상응하는 컨텐츠 전부를 저장하며, 시퀀스 번호를 통해 캐시 제어 장치(500)가 가지는 프리픽스의 길이를 저장한다고 가정한다. 따라서 캐시 제어 장치(500)가 전송하는 유효 프리픽스의 시퀀스 번호를 모니터링하는 중 유효 프리픽스의 전송이 완료되면, 캐시 장치(300)는 S645 단계에서 자신이 저장하고 있던 컨텐츠 중 프리픽스를 제외한 나머지 컨텐츠를 사용자 장치(100)로 전송한다. 이때, 캐시 장치(300)는 캐시 제어 장치(500)가 전송하는 윈도우 크기 이상의 윈도우 크기를 설정하여 전송하는 것이 바람직하다.
한편, 도시되지는 않았지만, 캐시 제어 장치(500)는 프리픽스를 전송한 후, 선택적으로 컨텐츠 서버(700)가 컨텐츠 전송을 중단하도록 통지하고, 컨텐츠 서버(700)와의 연결을 종료시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 캐시 제어 장치의 컨텐츠 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 제어 모듈(530)은 S710 단계에서 사용자 장치(100)가 컨텐츠 서버(700)에 컨텐츠를 요청하는 컨텐츠 요청 메시지를 수신한다.
그런 다음, 제어 모듈(530)은 S715 단계에서 주소 정보를 이용하여 저장 모듈(520)에 저장된 복수의 프리픽스 중 유효 프리픽스가 존재하는지 판단한다. 추가로 유효 기간을 더 이용할 수도 있다. 유효 프리픽스는 사용자 장치(100)가 컨텐츠 서버(700)에 요청한 컨텐츠의 프리픽스 부분과 동일한 것으로 판정되는 프리픽스이다. 따라서 제어 모듈(530)은 저장 모듈(520)에 저장된 복수의 프리픽스 중 컨텐츠 요청 메시지의 주소 정보와 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스를 유효 프리픽스로 판단한다. 이러한 판단 결과, 제어 모듈(530)은 유효 프리픽스가 존재하면, S720 단계로 진행하고, 유효 프리픽스가 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우, S730 단계로 진행한다.
유효 프리픽스가 존재하는 경우, 제어 모듈(530)은 S720 단계에서 인터페이스 모듈(510)을 통해 유효 프리픽스를 사용자 장치(100)로 전송한다. 이러한 유효 프리픽스 전송은 컨텐츠 서버(700)로부터 컨텐츠 응답 메시지를 수신하기 이전에 수행되는 것이다. 따라서 컨텐츠 서버(700)로부터 수신되는 컨텐츠 응답 메시지에 포함된 컨텐츠의 프리픽스를 전송하는 것에 비해 빠른 응답 속도를 제공할 수 있다. 이때, 제어 모듈(530)은 사용자 장치(100)가 설정한 최대 윈도우 크기 보다 작고, 컨텐츠 서버(700)가 최초로 전송 시 사용하는 윈도우 크기 보다 큰 크기로 윈도우 크기를 설정하여 전송하는 것이 바람직하다. 그런 다음, 제어 모듈(530)은 선택적으로 S725 단계에서 컨텐츠 서버(700)의 컨텐츠 전송을 중단하도록 통지하고, 컨텐츠 서버(700)와의 연결을 종료할 수 있다.
한편, S715 단계의 판단 결과 유효 프리픽스가 존재하지 않으면, S730 단계에서 컨텐츠 서버(700)로부터 컨텐츠 응답 메시지를 인터페이스 모듈(510)을 통해 수신한다. 이어서, 제어 모듈(530)은 S735 단계에서 프리픽스를 인터페이스 모듈(510)을 통해 전송한다. 이때, 제어 모듈(530)은 사용자 장치(100)가 설정한 최대 윈도우 크기 보다 작고, 컨텐츠 서버(700)가 최초로 전송 시 사용하는 윈도우 크기 보다 큰 크기로 윈도우 크기를 설정하여 전송할 수 있다.
그런 다음, 제어 모듈(530)은 S740 단계에서 컨텐츠 응답 메시지의 컨텐츠를 이용하여 유효 프리픽스가 존재하는지 판단한다. 즉, 제어 모듈(530)은 저장 모듈(520)에 저장된 복수의 프리픽스 중 컨텐츠 응답 메시지로부터 추출된 컨텐츠의 프리픽스 부분과 동일한 프리픽스가 존재하는지 판단한다. 이러한 판단 결과 동일한 프리픽스가 존재하면, S745 단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우, S755 단계로 진행한다.
S740 단계의 판단 결과 유효 프리픽스가 존재하는 경우, 제어 모듈(530)은 S745 단계에서 프리픽스 관련 정보를 갱신한다. 예컨대, 프리픽스 부분은 동일한 것으로 판정되었으나, 주소 정보가 다른 경우, 해당 프리픽스에 컨텐츠 응답 메시지의 주소 정보를 추가한다(표 1 참조). 예컨대, 유효 프리픽스 판정 시, 유효 기간을 적용할 수 있다. 또한, 데이터 및 주소 정보는 동일하나, 유효 기간이 만료된 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 제어 모듈(530)은 유효 기간을 갱신한다.
이어서, 제어 모듈(530)은 선택적으로 S750 단계에서 컨텐츠 서버(700)의 컨텐츠 전송을 중단하도록 통지하고, 컨텐츠 서버(700)와의 연결을 종료할 수 있다.
한편, 동일한 프리픽스가 검색되지 않은 경우, 제어 모듈(530)은 S755 단계에서 컨텐츠 서버(700)로부터 전송되는 컨텐츠 중 프리픽스 부분을 복사하여 저장 모듈(520)에 저장할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 캐시 장치의 컨텐츠 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8에서, 캐시 장치(300)의 저장부(320)는 캐시 제어 장치(500)가 저장하는 프리픽스에 상응하는 컨텐츠 전부를 저장하며, 캐시 제어 장치(500)가 저장한 프리픽스의 길이를 시퀀스 번호를 통해 인식할 수 있다고 가정한다. 이때, 캐시 장치(300)는 캐시 제어 장치(500)가 저장한 프리픽스의 길이를 시퀀스 번호로 저장한다고 가정한다. 캐시 제어 장치(500)가 1 내지 100 번의 시퀀스 번호를 가지는 단위 데이터로 구성된 컨텐츠 중 프리픽스로 1 내지 10의 시퀀스 번호를 가지는 단위 데이터를 가진다고 가정한다.
도 8을 참조하면, 사용자 장치(100)가 전송한 컨텐츠 요청 메시지 및 컨텐츠 요청 메시지에 대응하여 캐시 제어 장치(500)가 사용자 장치(100)로 전송하는 프리픽스는 모두 캐시 장치(300)를 경유한다. 따라서 제어부(330)는 S810 단계에서 인터페이스부(310)를 통해 캐시 제어 장치(500)가 전송하는 프리픽스를 모니터링 할 수 있다. 이때, 제어부(330)는 프리픽스가 전송되는 시퀀스 번호를 모니터링 한다.
모니터링 중 제어부(330)는 S820 단계에서 캐시 제어 장치(500)가 프리픽스를 모두 전송하였는지 여부를 판단한다. 이때, 제어부(330)는 저장부(320)에 저장된 프리픽스의 길이, 즉, 시퀀스 번호를 참조하여 캐시 제어 장치(500)가 프리픽스를 모두 전송하였는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 판단 결과, 프리픽스의 전송이 완료되면, 제어부(330)는 저장부(320)에 저장된 컨텐츠 중 캐시 제어 장치(500)가 전송한 프리픽스를 제외한 나머지 컨텐츠를 인터페이스부(310)를 통해 사용자 장치(100)로 전송한다. 이때, 제어부(300)는 프리픽스가 전송한 단위 데이터의 시퀀스 번호 후속의 시퀀스 번호를 가지는 단위 데이터부터 전송을 시작한다. 또한, 제어부(330)는 캐시 제어 장치(500)의 프리픽스 전송 시 사용된 윈도우 크기 이상의 윈도우 크기로 전송을 수행하는 것이 바람직하다.
이러한, 본 발명의 실시 예에 따른 컨텐츠 제공을 위한 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있으며, 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media) 및 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 이탈함없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
본 발명은 컨텐츠 전송 시스템에서 컨텐츠 제공을 위한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 캐시 제어 장치가 컨텐츠의 일부인 프리픽스를 미리 저장하고, 사용자 장치가 컨텐츠 서버에 컨텐츠를 요청할 때, 주소 정보 및 유효 기간을 이용하여 컨텐츠 서버가 가지는 컨텐츠의 프리픽스 부분과 동일한 프리픽스, 즉, 유효 프리픽스가 존재하는지 검색하여 사용자가 요청한 컨텐츠와 동일한지 여부를 판정하는 데에 소요되는 시간을 줄일 수 있어, 사용자의 요청에 대해 더욱 신속한 응답을 제공할 수 있다. 더욱이, 유효한 것으로 판정된 프리픽스는 사용자 장치가 수신할 수 있는 최대 윈도우 크기로 전송되기 때문에, 데이터 전송률을 늘릴 수 있는 이점이 있다. 이러한 본 발명은 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 반복 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있다.
100: 사용자 장치 200: 접속 네트워크
300: 캐시 장치 310: 인터페이스부
320: 저장부 330: 제어부
400: 코어 네트워크 500: 캐시 제어 장치
510: 인터페이스 모듈 520: 저장 모듈
530: 제어 모듈 600: 공용 네트워크
700: 컨텐츠 서버

Claims (8)

  1. 사용자 장치로부터 컨텐츠의 주소 정보를 포함하는 컨텐츠 요청 메시지를 수신하고, 컨텐츠 서버로부터 컨텐츠 응답 메시지를 수신하는 인터페이스 모듈;
    복수의 컨텐츠 각각의 프리픽스를 적어도 하나의 주소 정보와 함께 저장하는 저장 모듈; 및
    상기 인터페이스 모듈을 통해 수신된 상기 컨텐츠 요청 메시지의 주소 정보와 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스가 상기 저장 모듈에 존재 여부를 판단하고, 상기 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스가 존재하면 상기 컨텐츠 응답 메시지를 수신하기 전, 상기 인터페이스 모듈을 통해 상기 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스를 상기 사용자 장치로 전송하도록 제어하는 제어 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 컨텐츠 제공을 위한 캐시 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은
    상기 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스가 존재하지 않지만, 상기 컨텐츠 서버로부터 전송되는 컨텐츠 응답 메시지에 포함된 프리픽스와 동일한 프리픽스가 존재하면, 상기 컨텐츠 응답 메시지의 주소 정보를 상기 동일한 프리픽스의 주소 정보로 추가하여 저장하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 컨텐츠 제공을 위한 캐시 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은
    상기 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스가 존재하지 않으면, 컨텐츠 서버로부터 전송되는 프리픽스를 상기 인터페이스 모듈을 통해 상기 사용자 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 컨텐츠 제공을 위한 캐시 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은
    상기 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스가 존재하지 않고, 상기 컨텐츠 서버로부터 전송되는 프리픽스와 동일한 프리픽스가 존재하지 않으면, 상기 컨텐츠 서버로부터 전송되는 프리픽스를 상기 저장 모듈에 저장하는 것을 특징으로 하는 컨텐츠 제공을 위한 캐시 제어 장치.
  5. 삭제
  6. 사용자 장치로부터 컨텐츠의 주소 정보를 포함하는 컨텐츠 요청 메시지를 수신하고, 상기 컨텐츠 요청 메시지를 컨텐츠 서버로 전송하는 단계;
    적어도 하나의 주소 정보와 함께 미리 저장된 복수의 컨텐츠 각각의 프리픽스 중 상기 컨텐츠 요청 메시지의 주소 정보와 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스가 존재하는지 판단하는 단계; 및
    상기 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스가 존재하면, 상기 컨텐츠 서버로부터 컨텐츠 응답 메시지를 수신하기 전, 상기 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스를 상기 사용자 장치로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐시 제어 장치의 컨텐츠 제공을 위한 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 판단하는 단계 후,
    상기 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스가 존재하지 않고, 상기 컨텐츠 서버로부터 전송되는 컨텐츠 응답 메시지에 포함된 프리픽스와 동일한 프리픽스가 존재하면, 상기 컨텐츠 응답 메시지의 주소 정보를 상기 동일한 프리픽스의 주소 정보로 추가하여 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐시 제어 장치의 컨텐츠 제공을 위한 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 판단하는 단계 후,
    상기 동일한 주소 정보를 가지는 프리픽스가 존재하지 않고, 상기 컨텐츠 서버로부터 전송되는 프리픽스와 동일한 프리픽스가 존재하지 않으면, 상기 컨텐츠 서버로부터 전송되는 프리픽스를 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐시 제어 장치의 컨텐츠 제공을 위한 방법.
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