KR20150113844A - 네트워크 이름을 이용하는 멀티-오브젝트 인터레스트 - Google Patents

네트워크 이름을 이용하는 멀티-오브젝트 인터레스트 Download PDF

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KR20150113844A
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이. 모스코 마크
솔리스 이나시오
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팔로 알토 리서치 센터 인코포레이티드
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Abstract

일 실시예는 네트워크 이름을 사용하여 멀티-오브젝트 인터레스트를 용이하게 하는 시스템을 제공한다. 동작 동안, 시스템은 원격 노드의 콘텐츠 오브젝트의 이름과 제1 윈도우 크기를 포함하는 제1 인터레스트를 생성한다. 상기 이름은 잠재적으로 상기 원격 노드에서의 오브젝트들의 컬렉션을 표현한다. 상기 윈도우 크기는 상기 시스템이 수용할 수 있는 추가적인 오브젝트들의 수를 나타낸다. 노드는 상기 제1 인터레스트에 대응하는 제1 응답으로부터 상기 원격 노드의 컬렉션의 매니페스트(manifest)를 더 획득하고, 그리고 상기 제1 인터레스트에 대응하는 제2 응답으로부터 상기 매니페스트에 기재된 제1 오브젝트를 획득한다.

Description

네트워크 이름을 이용하는 멀티-오브젝트 인터레스트{MULTI-OBJECT INTEREST USING NETWORK NAMES}
본 개시는 일반적으로는 오브젝트 인터레스트에 관련된다. 좀더 상세하게는, 본 개시는 네트워크 이름에 기초하여 복수의 오브젝트에 대한 인터레스트를 표현하는 것에 관련된다.
많은 컴퓨팅 어플리케이션에서, 때로는 네트워크 내의 장치들이 그들의 각 데이터 컬렉션(collection)에 대한 인터레스트를 표현하는 것이 중요하다. 디지털 콘텐츠의 확산은 조정을 필요로 하는 방대한 양의 컬렉션을 생성한다. 콘텐츠-중심 네트워크(CCN) 아키텍처는 그러한 디지털 콘텐츠로의 접근을 용이하게 하도록 고안되었다. 이들 네트워크는 엔티티, 또는 네트워크 클라이언트, 전달자(예를 들면, 라우터와 스위치) 및 콘텐츠 제작자와 같은 노드를 포함하는데, 이들은 다양한 콘텐츠 아이템에 대한 "인터레스트" 패킷을 송신하고 그리고 대답으로 콘텐츠 오브젝트를 포함하는 "응답" 패킷을 수신함으로써 서로 통신한다. 오브젝트가 그의 위치와 그의 IP 어드레스에 결속되는 종래의 인터넷 프로토콜(IP) 네트워크와 다르게, CCN 내의 콘텐츠 오브젝트는 특정 이름에 기초하여 식별되고, 위치 독립적이다.
예를 들면, 컴퓨터 네트워크의 복수의 영역에 연결되는 경계(border) 라우터는 이들 영역에 대한 네임스페이스(namespaces)(예를 들면, "영역 1"과 "영역 2")를 구독할 수 있다. 경계 라우터가 아닌 그 밖의 라우터들은 단일 영역을 구독할 뿐이다. 이러한 방식에서, 네임 스페이스 "영역 1"만을 구독하는 라우터는 영역 1에 대한 네트워크-구성 아이템을 획득하고, 네임 스페이스 "영역 2"만을 구독하는 라우터는 영역 2에 대한 네트워크-구성 아이템을 획득한다. 상기 두 네임스페이스를 구독하는 경계 라우터는 영역 1과 영역 2에 대한 네트워크-구성 아이템을 획득한다.
네트워크-구성 아이템의 구조적 이름은 유일하고 지속적이기 때문에, CCN 내의 노드는, 각 콘텐츠 아이템에 대한 데이터를 프로세싱할 필요 없이, 구조적 이름에 기초하여 각 네트워크-구성 아이템에 대하여 해시값을 생성할 수 있다. 노드는 또한, 라우팅-데이터 컬렉션의 개별 네트워크-구성 아이템에 대한 해시에 기초하여, 각 라우팅-데이터 컬렉션에 대하여 부가적인 해시를 생성하여, 부가적인 해시가 라우팅-데이터 컬렉션의 콘텐츠를 표현하도록 할 수 있다. 예를 들면, 노드는 추가적인 연산(또는 어떤 다른 수학적 함수)을 사용함으로써 부가적인 해시를 생성하여 라우팅-데이터 컬렉션의 개별 네트워크-구성 아이템에 대한 해시를 프로세싱할 수 있다.
CCN에서, 노드는 오브젝트의 지속적 이름에 기초하는 인터레스트를 사용하여 오브젝트를 요청한다. 오브젝트를 호스팅하는 그 밖의 노드는 응답을 사용하는 오브젝트를 되 송신한다. 만일 노드가, 오브젝트의 거대한 컬렉션에 대하여, 각 오브젝트에 대한 각 인터레스트를 송신한다면, 노드는 인터레스트의 반복적 유포를 필요로 한다. 비록 CCN이 네트워크에 많은 바람직한 특성을 가져다 주지만, 일부 이슈가 인터레스트의 효율적인 표현을 갖는 복수의 오브젝트의 획득에 있어서 해결되지 않은채로 남아있다.
일 실시예는 네트워크 이름을 사용하여 멀티-오브젝트 인터레스트를 용이하게 하는 시스템을 제공한다. 동작 동안, 시스템은 원격 노드의 콘텐츠 오브젝트의 이름과 제1 윈도우 크기를 포함하는 제1 인터레스트를 생성한다. 상기 이름은 잠재적으로 상기 원격 노드에서의 오브젝트들의 컬렉션을 표현한다. 상기 윈도우 크기는 상기 시스템이 수용할 수 있는 추가적인 오브젝트들의 수를 나타낸다. 노드는 상기 제1 인터레스트에 대응하는 제1 응답으로부터 상기 원격 노드의 컬렉션의 매니페스트(manifest)를 더 획득하고, 그리고 상기 제1 인터레스트에 대응하는 제2 응답으로부터 상기 매니페스트에 기재된(listed) 제1 오브젝트를 획득한다.
본 실시예의 일 변형에서, 매니페스트는 상기 컬렉션의 오브젝트를 식별하는 이름들의 정렬된 리스트 및 해시에 대응한다.
본 실시예의 일 변형에서, 상기 제1 인터레스트를 전달하는 노드는 네트워크 상태(network condition)에 기초하여 상기 제1 윈도우의 크기를 축소한다.
본 실시예의 일 변형에서, 시스템은 상기 제1 응답으로부터 제2 윈도우 크기를 획득하고 상기 매니페스트의 획득에 대한 응답으로 상기 제1 오브제트에 대한 펜딩 인터레스트 테이블(pending interest table, PIT) 엔트리들을 생성한다. 상기 제2 윈도우 크기는 만들어질 PIT 엔트리들의 수를 나타낸다.
다른 변형에서, 시스템은 상기 현재 노드에서의 네트워크 상태를 평가하여 상기 제1 응답을 전달하기 전에 상기 제2 윈도우 크기를 축소한다.
다른 변형에서, 시스템은 상기 제2 윈도우 크기를 축소시키는 것에 응답하여, 상기 현재 노드 내의 캐시될 오브젝트에 대한 PIT 엔트리를 마킹하고, 그리고 응답 내의 상기 오브젝트를 식별하는 것에 응답하여, 상기 현재 노드의 상기 캐시에 상기 오브젝트를 저장한다.
본 실시예의 일 변형에서, 시스템은 상기 현재 노드의 상기 캐시에 저장된 상기 오브젝트에 대한 인터레스트를 식별하고, 그리고 상기 인터레스트에 대응하는 제2 응답을 송신한다. 상기 제2 응답은 상기 현재 노드의 상기 캐시로부터의 상기 오브젝트를 포함한다.
다른 변형에서, 시스템은 상기 매니페스트 이름, 상기 매니페스트의 해시, 상기 매니페스트의 오프셋, 그리고 제3 윈도우 크기를 포함하는 제2 인터레스트를 생성한다. 이 오프셋은 상기 매니페스트에 기재된 오브젝트의 순서를 나타낸다.
다른 변형에서, 시스템은 상기 제1 응답으로부터 제2 윈도우 크기를 획득하고, 제2 윈도우 크기에 기초하여 상기 제3 윈도우 크기를 생성한다.
다른 변형에서, 상기 제1 및 제2 윈도우 크기의 차이는 원격 노드에서의 네트워크 상태를 나타낸다.
일 실시예는 네트워크 이름을 사용하여 멀티-오브젝트 인터레스트를 용이하게 하는 시스템을 제공한다. 동작 동안, 시스템은 제1 인터레스트에서 콘텐츠 오브젝트의 이름과 윈도우 크기를 식별한다. 상기 이름은 잠재적으로 시스템에서 오브젝트들의 컬렉션을 표현한다. 상기 윈도우 크기는 파이프라인 내에서 전송가능한 추가적인 오브젝트들의 수를 나타낸다. 시스템은 상기 제1 인터레스트에 대응하는 제1 응답을 생성한다. 상기 제1 응답은 시스템의 컬렉션의 매니페스트(manifest)를 포함한다. 비-제로 윈도우 크기를 식별하는 것에 응답하여, 상기 제1 인터레스트에 대응하는 제2 응답을 생성한다. 상기 제2 응답은 상기 매니페스트에 기재된 제1 오브젝트를 포함한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 콘텐츠-중심 네트워크(CCN) 내의 매니페스트-기반의 콘텐츠 네트워킹(Manifest-Based Content Networking, MBCN)을 용이하게 하는 네트워크를 보여준다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 오브젝트의 컬렉션의 매니페스트의 포맷을 보여준다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른, CCN 내의 멀티-오브젝트 인터레스트에 기초한 통신을 보여준다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 파이프라인 인터레스트를 갖는 CCN 내의 멀티-오브젝트 인터레스트에 기초한 통신을 보여준다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 인-네트워크 캐싱(in-network cashing)을 갖는 CCN 내의 멀티-오브젝트 인터레스트에 기초한 통신을 보여준다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 윈도우 크기에 기초하여 매니페스트와 상기 매니페스트에 기재된 오브젝트를 수신하는 소비자 노드의 프로세스를 보여주는 흐름도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 윈도우 크기에 기초하여 매니페스트와 상기 매니페스트에 기재된 오브젝트를 송신하는 제작자 노드의 프로세스를 보여주는 흐름도이다.
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 윈도우 크기에 기초하여 매니페스트와 상기 매니페스트에 기재된 오브젝트를 전달하는 중간 노드의 프로세스를 보여주는 흐름도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 매니페스트와 윈도우 크기에 기초하여 매니페스트에 기재된 오브젝트를 수신하는 소비자 노드의 프로세스를 보여주는 흐름도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 매니페스트와 윈도우 크기에 기초하여 매니페스트에 기재된 오브젝트를 송신하는 제작자 노드의 프로세스를 보여주는 흐름도이다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 매니페스트와 윈도우 크기에 기초하여 매니페스트에 기재된 오브젝트를 전달하는 중간 노드의 프로세스를 보여주는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, MBCN을 용이하게 하는 컴퓨터 통신 시스템을 보여준다.
도면에서, 유사한 참조번호는 동일한 특징 구성요소를 참조한다.
다음의 설명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 실시예들을 만들고 사용하는 것을 가능하게 하도록 표현되고, 특정 응용과 요구 사항의 맥락에서 제공된다. 개시된 실시예에 대한 다양한 변경이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기 정의되는 일반적인 원칙은 본 개시의 정신이나 영역으로부터 벗어나지 않고 다른 실시예와 응용에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기 설명되는 실시예에 한정되지 않고, 다만 여기 개시되는 원칙과 특징에 일치하는 가장 넓은 영역에 일치한다.
본 발명의 일 실시예에서, 오브젝트의 컬렉션으로부터 복수의 오브젝트에 대하여 인터레스트를 효율적으로 표현하는 문제는 매니페스트를 병합하고 인터레스트 패킷 내의 윈도우를 노드로부터 수신함으로써 해결된다. 매니페스트는 원격 노드에서 오브젝트의 컬렉션을 표현한다(예를 들면, 컬렉션 내의 오브젝트의 이름을 기재한다). 수신 윈도우의 크기는, 윈도우 크기로 지칭될 수 있으며, 최대 얼마나 많은 추가적인 오브젝트(즉, 인터레스트 내에 명시된 이름에 추가하여)를 노드가 수용할 수 있는(예를 들면, 수신하거나 전달할 수 있는)지를 나타낸다.
현존하는 기술에 의해, 콘텐츠 중심 네트워크(CCN)에서, 노드는 오브젝트의 지속적 이름을 포함하는 인터레스트 패킷을 브로드캐스팅함으로써 언제라도, 콘텐츠 오브젝트(즉, 새로운 콘텐츠 아이템), 또는 오브젝트를 획득할 수 있다. 인터레스트 패킷은 인터레스트로서 참조될 수 있다. 본 개시에서, 용어 "콘텐츠 오브젝트"와 "오브젝트"는 상호 교환적으로 사용된다. 인터레스트의 유포는 노드가 CCN 내의 노드로부터 원하는 오브젝트를 획득하는 것을 허용한다. 예를 들면, 오브젝트의 호스트 노드는 인터레스트를 수신하고 인터레스트 내의 이름에 기초하여 오브젝트를 식별하고, 그리고 로컬 노드가 오브젝트를 호스팅한다고 결정한다. 응답으로, 호스트 노드는 오브젝트를 포함하는 응답 패킷을 송신할 수 있다. 이 응답 패킷은 응답으로서 지칭될 수 있다. 그러나, 오늘날의 콘텐츠 오브젝트(CO)는 때로는 컬렉션(예를 들면, 소셜 미디어 계정의 사진 앨범)으로 그루핑된다. 큰 오브젝트 컬렉션에 대하여, 각 오브젝트에 대하여 각 인터레스트를 송신하는 것은 비효율적이고, 대역폭-집중적이고, 그리고 인터레스트의 반복적 유포로 이어진다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예들은 CCN을 확장하여 매니페스트-기반의 콘텐츠 네트워킹(MBCN)에 병합한다. CCN 내의 콘텐츠 소비자 노드는 윈도우 크기와 컬렉션을 대표하는 (매니페스트 이름으로 지칭될 수 있는) 매니페스트의 이름을 사용하여 오브젝트의 컬렉션에 대한 인터레스트를 포현할 수 있다. 노드는 매니페스트에 대하여 인터레스트를 송신하고 그리고 노드가 윈도우 크기 내에 수용(예를 들면, 수신)할 수 있는 추가적인 콘텐츠 오브젝트의 수를 표시한다. 인터레스트가 네트워크를 통해 이동함에 따라서, 각 중간 노드는 로컬 상태(local condition)(예를 들면, 혼잡)를 점검하고 상기 상태에 기초하여 윈도우를 조정(예를 들면, 축소)한다. 콘텐츠 발행자는 인터레스트 내의 매니페스트 이름에 대응하는 매니페스트를 포함하는 응답을 송신한다. 일부 실시예에서, 이 매니페스트는 (예를 들면, 오브젝트의 이름이나 해시를 사용하여) 컬렉션에 콘텐츠 오브젝트를 기재한다. 한 컬렉션은 하나 이상의 다른 컬렉션들을 포함할 수 있다는 것을 주목하라. 본 개시에서, 용어 "인터레스트 패킷"과 "인터레스트"가 교환적으로 사용된다. 용어 "응답 패킷"과 "응답"은 또한 상호 교환적으로 사용된다.
전형적인 CCN과 달리, MBCN에서, 콘텐츠 제작자 노드는 매니페스트에 출현한 순서로 매니페스트 내에 기재된 추가적인 오브젝트의 윈도우 크기까지 송신할 수 있다. 일부 실시예에서, 응답은 패킷 헤더 내의 윈도우 크기를 지시한다. 응답이 소비자 노드로의 역경로를 따라감에 따라, 응답은 각 중간 노드에서 펜딩 인터레스트 테이블(pending interest table, PIT) 엔트리를 충족시키고, 그리고 엔트리의 다음 윈도우 크기에 대한 새로운 PIT 엔트리를 추가한다. PIT는 노드가 어떤 오브젝트를 역경로를 통해 전달하려고 예상하고 있는지를 나타낸다. 일부 실시예에서, PIT는 노드가 예상하고 있는 오브젝트의 이름을 포함한다. PIT 엔트리는 전형적으로 노드가 인터레스트를 전달할 때 생성된다. 추가적인 오브젝트를 포함하는 각 응답이 새로이-생성된 PIT 엔트리를 따라감에 따라 이들 응답은 그들의 대응하는 엔트리를 충족시킨다.
일부 실시예에서, 매니페스트는 콘텐츠 오브젝트의 컬렉션을 식별하는 정렬된 리스트이다. 컬렉션 내의 각 콘텐츠 오브젝트는 그 이름 및 대응하는 다이제스트(digest)에 의해 식별되는데, 이때 다이제스트는 콘텐츠 오브젝트의 해시값이다. 일부 실시에에서, 각 콘텐츠 오브젝트는 또한 콘텐츠가 수정된 시간을 지시하는 수정 시간에 의해서 식별된다. 설명의 목적으로, 매니페스트는 정렬된 리스트로서 기술되지만, 그러나 다른 실시예는 동기화 트리로서 구조화된 매니페스트를 포함하는데, 이는 콘텐츠 오브젝트와 콘텐츠 오브젝트들의 내재된 컬렉션도 포함한다. 시스템은 매니페스트에 대하여 루트 해시값을 생성한다. 루트 해시값은 컬렉션의 개별 콘텐츠 오브젝트들의 해시값에 기초하는 부가적인 해시값이다. 매니페스트의 루트 해시값은 매니페스트에 대한 유일한 식별자이다.
일부 실시예에서, 컬렉션 내의 콘텐츠 오브젝트는 대응하는 수정된 시간에 의해서 더 식별되는데, 이는 콘텐츠 오브젝트가 수정된 시간을 나타낸다. 서로 다르게 결정된 각 콘텐츠 오브젝트에 대하여, 로컬 노드는 원격 매니페스트 내의 콘텐츠 오브젝트의 수정된 시간이 로컬 매니페스트 내의 대응하는 콘텐츠 오브젝트보다 더 최근인지 아닌지 여부를 결정한다. 만일 원격 콘텐츠 오브젝트가 좀 더 최근의 갱신된 시간에 대응한다면, 로컬 노드는 원격 매니페스트로부터의 콘텐츠 오브젝트의 값을 갖는 로컬 매니페스트 내의 콘텐츠 오브젝트의 값을 갱신한다. 콘텐츠 아이템을 데이터 컬렉션으로부터 제거하거나, "화이트아웃(white-out)"하는 방법의 기술이 "Data Transport by Named Content Synchronization"라는 제목으로, 발명자 Van L. Jacobson과 Marc E. Mosko에 의해, 2012년 11월 19일에 출원된 미국 특허 출원, 제13/681,306호에 기술된다.
일부 실시예에서, 네트워크 클라이언트, 네트워크 노드(예를 들면, 라우터와 같은 전달자), 그리고 발행자들은 정보 중심 네트워크(ICN)를 통해 통신한다. ICN에서, 콘텐츠의 각 부분은 개별적으로 명명되고, 그리고 데이터의 각 부분은 데이터를, 동일한 데이터의 다른 버전이나 다른 소스로부터의 데이터와 같은, 데이터의 다른 부분으로부터 구별하는 유일한 이름에 결속된다. 이 유일한 이름은 네트워크 장치가 요청 또는 유일한 이름을 나타내는 인터레스트를 유포함으로써 데이터를 요청하는 것을 허용하며, 그리고 데이터의 저장 위치, 네트워크 위치, 어플리케이션 및 전송 수단으로부터 독립적인 데이터를 획득할 수 있다. 네임드-데이터 네트워크(NDN)나 CCN은 ICN 네트워크의 예이며, 다음의 용어는 NDN이나 CCN 아키텍처의 구성요소를 기술한다.
콘텐츠 오브젝트: 네임드 데이터의 단일 부분이며, 유일한 이름에 종속된다. 콘텐츠 오브젝트는 "지속적"이고, 이는 콘텐츠 오브젝트가 컴퓨팅 장치 내에서 또는 상이한 컴퓨팅 장치를 가로질러서 돌아다닐 수 있지만, 그러나 변하지 않는다는 것을 의미하다. 만일 콘텐츠 오브젝트의 어느 컴포넌트가 바뀐다면, 변경을 가한 엔티티는 갱신된 콘텐츠를 포함하는 새로운 콘텐츠 오브젝트를 생성하고, 새로운 콘텐츠 오브젝트를 새로운 유일한 이름에 결속시킨다.
유일한 이름: ICN 내의 이름은 전형적으로 위치 독립적이며 콘텐츠 오브젝트를 유일하게 식별한다. 데이터-전달 장치는 이름이나 이름 프리픽스(prefix)를 사용하여, 콘텐츠 오브젝트의 네트워크 어드레스나 물리적 위치에 상관없이, 콘텐츠 오브젝트를 생성하거나 저장하는 네트워크 노드로 패킷을 전달할 수 있다. 일부 실시예에서, 이름은 계층적으로 구조화된 가변-길이 식별자(hierarchically structured variable-length identifier, HSVLI)일 수 있다. HSVLI는 수개의 계층적인 컴포넌트로 분할되어, 다양한 방법으로 구조화될 수 있다. 예를 들면, 개별적인 이름 컴포넌트 parc, home, ndn 및 test.txt는 좌측-지향 프리픽스-위주의(a left-oriented prefix-major)방식으로 구조화되어 이름 "parc/home/ndn/test.txt"를 형성할 수 있다. 따라서, 이름 "parc/home/ndn"은 "parc/home/ndn/test.txt"의 "부모" 또는 "프리픽스"일 수 있다. 추가적인 컴포넌트가, 협업 문서 같은, 상이한 버전의 콘텐츠 아이템들을 구별하도록 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 이름은 비-계층적 식별자를 포함할 수 있는데, 예를 들면, 콘텐츠 오브젝트의 데이터(예를 들면, 체크섬 값)로부터 도출되거나, 그리고/또는 콘텐츠 오브젝트의 이름의 구성요소로부터 도출되는 해시값이 있다. 해시-기반의 이름에 대한 설명은 2013년 3월 20일에 출원된, 발명자 Ignacio Solis의"Ordered-Element Naming for Name-Based Packet Forwarding"로 명명된 미국 특허 출원 제 13/847,814호에 기술된다. 이름은 또한 플랫(flat) 라벨일 수 있다. 이제부터 여기서, "이름"은, 계층적 이름이나 이름 프리픽스, 플랫 이름, 고정-길이 이름, 임의의-길이 이름 또는 라벨(예를 들면, 멀티프로토콜 라벨 스위칭(MPLS) 라벨)과 같은, 네임-데이터 네트워크 내의 데이터 부분에 대한 이름을 지칭하도록 사용된다.
인터레스트(Interest): 데이터 부분에 대한 요청을 지시하고, 데이터 부분에 대한 이름(또는 이름 프리픽스)을 포함하는 패킷. 데이터 소비자는 정보-중심 네트워크에 걸쳐서 요청이나 인터레스트를 유포할 수 있고, 이를 CCN/NDN 라우터가 저장 장치(예를 들면, 캐시 서버)로, 또는 요청된 데이터를 제공하여 요청이나 인터레스트를 만족시킬 수 있는 데이터 제작자에게 전파할 수 있다.
일부 실시예에서, ICN 시스템은 콘텐츠-중심 네트워킹(CCN) 아키텍처를 포함할 수 있다. 그러나, 여기 개시되는 방법은 또한 다른 ICN 아키텍처에도 적용가능하다. CCN 아키텍처에 대한 설명은 2008년 12월 18일에 출원된, 발명자 Van L. Jacobson와 Diana K. Smetters에 의해 "Controlling the Spread of Interests and Content in a Content Centric Network"로 명명된 미국 특허 출원 제 12/338,175호에 기술된다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른, CCN에서 매니페스트-기반의 콘텐츠 네트워킹(Manifest-Based Content Networking, MBCN)을 용이하게 하는 네트워크를 보여준다. 네트워크(100)는, CCN일 수 있으며, 클라이언트 장치(116), 콘텐츠 제작 장치(118), 그리고 라우터 또는 노드(102, 104, 106, 108, 110, 112 및 114)에 있는 그 밖의 전달자를 포함한다. 노드(102-114)는 하나 이상의 매니페스트를 포함한다. 예를 들면, 노드(112)는 매니페스트(140)를 포함한다. 매니페스트(140)는 컬렉션 이름(122)과 콘텐츠 오브젝트(124)의 정렬된 리스트를 포함한다. 네트워크 내의 두 노드는 데이터들의 동일한 컬렉션을 표현하는 매니페스트를 포함할 수 있으며, 이때 매니페스트는 여기 기술되는 방법을 사용하여 동기화될 수 있다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 오브젝트의 컬렉션의 매니페스트의 포맷을 보여준다. 도 1a에 도시된 것처럼, 매니페스트(140)는 컬렉션 이름(122)을 포함하는데, 이는 매니페스트(140)가 표현하는 오브젝트들의 컬렉션에 대응한다. 콘텐츠 오브젝트(124)의 리스트는 하나 이상의 콘텐츠 오브젝트 이름(130), 다이제스트(132) 및 수정된 시간(134)을 포함할 수 있다. 즉, 매니페스트(140)는 콘텐츠 오브젝트 이름(130.1-130.n), 다이제스트(132.1-132.n), 그리고 수정된 시간(134.1-134.n) 중 하나 이상에 의해서 식별되는 콘텐츠 오브젝트의 정렬된 리스트이다. 다이제스트(132.1-132.n)는 이름(130.1-130.n)에 의해 각각 식별되는 콘텐츠 오브젝트의 해시값을 포함한다. 일부 실시예에서, 다이제스트는 콘텐츠 오브젝트의 SHA-256 해시일 수 있으며, 이때 (두 개의 상이한 콘텐츠 오브젝트의 일방향 해시가 동일한 값을 야기하는) 해시 충돌의 가능성이 충분히 낮아서 다이제스트가 콘텐츠 오브젝트의 유일한 식별자가 될 수 있다.
매니페스트(140)는 또한 루트 해시(136)를 포함하는데, 이는 컬렉션의 개별 콘텐츠 오브젝트들의 해시값(132.1-132.n)에 기초하는 부가적인 해시값이다. 매니페스트(140)의 루트 해시(136)는 매니페스트(140)에 대하여 유일한 식별자로서 역할한다. 도 1a와 관련되어 설명되는 것처럼, 매니페스트(140)는 컬렉션 내에 표현되는 각 콘텐츠 오브젝트에 대하여 이름 및 대응하는 다이제스트를 나타낼 수 있다. 매니페스트(140)는 또한 컬렉션 내에 표현되는 각 콘텐츠 오브젝트에 대하여 수정된 시간을 포함할 수 있다. 수정된 시간 필드의 사용은 기본 어플리케이션이나 수행되고 있는 서비스에 종속된다.
일부 실시예에서, 인터레스트 내의 윈도우 크기는 윈도우-기반의 흐름 제어 알고리즘에 기초하여 계산된다. 예를 들면, 윈도우 크기는 전송 제어 프로토콜(TCP) 베가스(Vegas)와 유사한 방법에 기초하여 결정될 수 있으며, 이때 초기 윈도우 크기 2가 사용되고, 응답 시간에 기초하여 조정된다. 일부 실시예에서, 노드는 노드가 전달 테이블에 기초하여 다르게 생성하지 않을 매니페스트의 역경로 상의 매니페스트 이름에 대하여 PIT 엔트리를 생성하지 않는다. 예를 들면, 매니페스트(140)가 오브젝트 이름(130.3)을 기재하지만, 주어진 노드(예를 들면, 노드 106)에서 전달 테이블이 해당 경로를 따라 이름(130.3)의 프리픽스를 포인팅하지 않는다면, 노드(106)는 이름(130.3)을 이용하여 PIT 엔트리를 생성하지 않을 것이다. 이것은 콘텐츠 인젝션(injection)이 공격하는 비정상(off)-경로를 방지한다. 일부 실시예에서, 매니페스트(140)에 대한 초기 인터레스트는 발행자 노드의 키를 운반한다. 또한, 매니페스트를 포함하는 초기 인터레스트에 대한 응답은 매니페스트의 공개키를 운반하여 중간 노드가 서명을 검증할 수 있게 한다.
두 노드 간의 매니페스트에 기초하는 통신은 세 부분의 이름에 기초한다. 제1 부분은, "a/b" 같은, 컬렉션을 식별하는 라우팅될 수 있는 프리픽스이다. 제2 부분은 관련된 네임스페이스의 식별을 포함한다. 예를 들면, 제2 부분은 광고에 대한 "/adv"일 수 있고 또는 데이터 전송에 대한 "/data"일 수 있다. 제3 부분은 해시값 또는 광고되고 있거나 전송되고 있는 콘텐츠일 수 있다. 따라서, CCN 이름은 /collection_prefix/adv_or_data/protocol_data 형식이다.
해시 광고를 송신하는 인터레스트의 예는 /a/b/adv/<roothash>이다. 이 광고를 수신하고 동일한 라우팅 프리펙스 "a/b"를 가진 로컬 매니페스트를 포함하는 로컬 노드는 세그멘테이션 프로토콜에 기초하여 청크(chunk) 0, 1, ...부터 종료 청크 번호 m 내에 광고된 매니페스트를 검색한다. 매니페스트 내의 엔트리에 기초하여, 노드는 매니페스트 내에 식별된 어떤 콘텐츠 오브젝트가 요청되는지를 결정한다. 일부 실시예에서, 이것은 매니페스트의 오프셋과 오브젝트의 수에 의해 표시된다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른, CCN 내의 멀티-오브젝트 인터레스트에 기초한 통신을 보여준다. 동작 동안, CCN(100) 내의 소비자 노드(102)는 매니페스트(140)와 연관되는 매니페스트 이름(122)과 윈도우 크기 5("W=5"로 도시됨)를 포함하는 초기 인터레스트(212)를 표현한다. 이 윈도우 크기는 노드(102)가 추가적인 콘텐츠 오브젝트를 5개까지 수용할 수 있다는 것을 나타낸다. 윈도우 크기는 인터레스트에 명시된 이름 외에 최대 얼마나 많은 추가적인 오브젝트를 수용(예를 들면, 수신)할 수 있는지를 지시한다. 인터레스트(212)가 소비자 노드(102)로부터 네트워크를 통해서, 그리고 중간 노드(206, 208)를 경유하여 이동함에 따라서, PIT 엔트리는 각 PIT(202, 206, 208) 내의 매니페스트 이름(122)에 대하여 생성된다. 일부 실시예에서, 각 노드는 매니페스트 이름을 갖는 인터레스트와 오브젝트 이름을 갖는 인터레스트 간에 구별된다.
노드(108)가 로컬 상태(예를 들면, 네트워크 혼잡)를 감지한다고 가정해보자. 응답으로, 노드(108)는 윈도우 크기를 5에서 1로 축소한다. 여기서, 윈도우 크기 1은 노드(108)가 요청된 매니페스트(140)와 하나의 추가적인 콘텐츠 오브젝트를 노드(102)로 되돌로 보낼 것이라는 것을 나타낸다. 인터레스트(212)를 수신하면, 제작자 노드(112)는 매니페스트(140)를 포함하는 응답(214)을 생성한다. 또한, 현재의 윈도우 크기가 1이기 때문에, 노드(112)는 매니페스트(140)에 기재된 이름(130.1)(CONAME(130.1)로 표시됨)을 갖는 제1 콘텐츠 오브젝트를 포함한다. 응답(214)이 도착할 때, 노드(108)는 응답(214)이 매니페스트(140)를 포함하는지를 점검한다. 결과로서, 매니페스트 이름(122)에 대하여 PIT(208) 내에 존재하는 PIT 엔트리가 충족되어 제거된다(지워진 글씨로 표시됨). 응답(214)은 패니페스트를 포함하고(즉, 응답(214)의 콘텐츠 오브젝트는 "매니페스트" 유형이다), 그리고 윈도우 크기는 1이기 때문에, 노드(108)는 그의 이름(130.1)을 사용하여 CONAME(130.1)에 대하여 PIT(208) 내의 새로운 PIT 엔트리를 생성하는데, 이는 매니페스트(140)에서 첫번째 엔트리이다.
노드(108)는 응답(214)을 노드(106)로 전달한다. 응답(214)이 도착할 때, 매니페스트 이름(122)에 대하여 PIT(206) 내에 존재하는 PIT 엔트리가 충족되어 제거된다(지워진 글씨로 표시됨). 응답(214)은 패니페스트를 포함하고(즉, 응답(214)의 콘텐츠 오브젝트는 "매니페스트" 유형이다), 그리고 윈도우 크기는 1이기 때문에, 노드(106)는 그의 이름(130.1)을 사용하여 CONAME(130.1)에 대하여 PIT(206) 내의 새로운 PIT 엔트리를 생성한다. 다음으로 노드(106)는 응답(214)을 노드(102)로 전달한다. 일단 노드(102)가 매니페스트(140)를 갖는 응답(214)을 수신하면, 매니페스트 이름(122)에 대하여 PIT(202) 내에 존재하는 PIT 엔트리가 충족되어 제거된다. 같은 방법으로, 노드(112)는 CONAME(130.1)에 대하여 포함하는 응답(214)을 노드(108)로 송신한다. 노드(208, 206 및 202)를 통해 이동하면서, 응답(214)은 각 PIT(208, 206 및 202) 내의 이름(130.1)을 갖는 대응하는 PIT 엔트리를 충족한다.
노드(102)는 다음으로 매니페스트(140) 내의 다음 두 오브젝트에 대하여 후속하는 인터레스트(218)를 표현한다. 인터레스트(218)내에, 노드(102)는 매니페스트 이름(122), 매니페스트(140)의 해시(222), (매니페스트(140)의 시작 위치/인덱스는 1이라는 것을 고려하여) 오프셋 2, 그리고 윈도우 크기 1을 포함한다. 인터레스트(218) 내의 해시(222)는 노드(112)가 매니페스트(140)는 노드(122)에서 갱신되지 않았다고 보장하도록 허용한다. 오프셋 2는 매니페스트(140) 내의 제2 오브젝트가 인터레스트(218)에 의해서 요청된다는 것을 나타낸다. 윈도우 크기 1은 노드(102)가 최대 1개의 추가적인 콘텐츠 오브젝트를 수용(예를 들면, 수신)할 것이라는 것을 나타낸다. 인터레스트(218)가 소비자 노드(102)로부터 네트워크를 통해 그리고 중간 노드(206, 208)를 경유하여 이동함에 따라서, PIT 엔트리가, 각 PIT(202, 206, 208) 내에, 매니페스트(140)내의 제2 오브젝트인, CONAME(130.2)에 대하여 생성된다. 윈도우 크기는 1이기 때문에, 다른 PIT 엔트리가 각 PIT(202, 206, 208) 내에, 매니페스트(140) 내의 제3 오브젝트인, CONAME(130.3)에 대하여 생성된다.
일부 실시예에서, 노드는 (즉, 이전의 인터레스트에 대응하는 응답을 수신하기 전에) 파이프라인 내에 인터레스트를 생성할 수 있다. 예를 들면, 노드(102)는 이전의 인터레스트(212)에 대응하는 응답(216)을 수신하기 전에 인터레스트(218)를 생성할 수 있다. 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 파이프라인 인터레스트를 갖는 CCN 내의 멀티-오브젝트 인터레스트에 기초한 통신을 보여준다. 본 예에서, 일단 노드(102)가 매니페스트(140)와 윈도우 크기 1을 갖는 응답(214)을 수신하면, 노드(102)는 파이프라인 내의 매니페스트(140)로부터 더 많은 아이템을 요청하기 시작할 수 있다. 즉, 노드(102)는 매니페스트(140)의 제1 엔트리에 대하여 건너뛸 수 있는데, 이는 노드(102)가 CONAME(130.1)이 진행중에 있다는 것을 인식하기 때문이다. 따라서, 노드(102)는 (매니페스트(140)의 시작 위치/인덱스는 1이라는 것을 고려하여) 오프셋 2를 사용하여 매니페스트(140) 내의 후속하는 엔트리에 대한 인터레스트(218)를 생성할 수 있으며, 이는 매니페스트 내의 제2 오브젝트이고 윈도우 크기는 5라는 것을 나타낸다. 본 예에서, 노드(102)는 수신된 응답(216)을 갖지 않기 때문에, PIT(202)는 오브젝트 이름(130.1)에 대한 엔트리를 포함하며, 또한 매니페스트 이름(122), 오프셋 2, 그리고 윈도우 크기 5를 포함하는 엔트리를 포함한다. 한편, 노드(108)는 CONAME(130.1)을 갖는 응답(216)을 수신했기 때문에, 이름(130.1)을 갖는 PIT 엔트리가 충족된다.
일부 실시예에서, 오프셋과 윈도우 크기와 더불어 매니페스트 이름(122)에 기초하여 인터레스트를 송신하는 대신에, 인터레스트(218)는 매니페스트(140) 내의 다음의 개별 오브젝트에 대한 요청을 포함할 수 있다. 예를 들면, 인터레스트(218)는 CONAME(130.2)에 대한 인터레스트(즉, 이름 130.2)를 포함할 수 있다. 이 경우에, 노드(102)는 PIT(202) 내에 이름(130.2)을 포함하는 엔트리를 포함한다. 인터레스트를 수신하면, 노드(112)는 CONAME(130.2)을포함하는 응답을 송신한다. 노드(102)가 CONAME(130.2)을 수신할 때, 그것은 이름(130.2)을 갖는 PIT 엔트리를 충족한다.
일부 실시예에서, 만일 중간 노드가 이미 윈도우 크기 이내의 매니페스트로부터 참조되는 오브젝트를 캐싱했다면, 중간 노드는 발행자 노드가 콘텐츠를 송신하는 것을 기다리기보다는 오브젝트를 즉각적으로 송신한다. 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 인-네트워크 캐싱(in-network cashing)을 갖는 CCN 내의 멀티-오브젝트 인터레스트에 기초한 통신을 보여준다. 매니페스트(140)를 포함하는 응답(214)이 노드(102)로 전달될 때, 중간 노드(106)는 로컬 상태(예를 들면, 네트워크 혼잡)를 탐지하고 그리고 역경로(즉, 제작자 노드(112)로부터 소비자 노드(102)로의 경로) 내의 윈도우 크기를 축소한다고 생각해보자. 그러나 네트워크(106)는 전달 경로(즉, 소비자 노드(102)로부터 제작자 노드(112)로의 경로) 내의 윈도우 크기를 유지한다. 이것은 윈도우의 하부로부터 "테일 드롭(tail drop)"으로 이어진다. 예를 들면, PIT(206)는 오브젝트 이름(130.1)을 갖는 엔트리를 포함하고, 노드(106)는 윈도우 크기를 0으로 축소한다. 노드(106)는 다음으로 엔트리를 떨어뜨림으로써 PIT(206)를 조정하는데, 이는 노드(106)가 추가적인 오브젝트를 전달하지 않을 것이기 때문이다.
일부 실시에에서, 중간 노드(106)가 역경로 내의 윈도우 크기를 축소할 때, 노드(106)는 드롭(drop) 엔트리들에 대하여 "캐시" PIT 엔트리를 생성한다. "캐시" PIT 엔트리는, 대응하는 오브젝트를 포함하는 응답이 수신될 때, 노드가 로컬 캐시에 오브젝트를 저장한다는 것을 나타낸다. 노드(106)는 오브젝트가 업스트림(예를 들면, 노드 108)으로부터 오고있다는 것을 인지하기 때문에, 노드(106)는 오브젝트를 즉각적으로 다운스트림으로 전달하지 않고 오브젝트를 캐시할 수 있다. 예를 들면, 노드(106)가 역경로 내에서 혼잡상태에 있고 윈도우 크기 1을 갖는 매니페스트(140)를 수신할 때, 노드(106)는 윈도우 크기를 0으로 축소한다. 노드(106)는 오브젝트 이름(130.1)을 갖는 "캐시" PIT 엔트리를 생성함으로써 대응하는 PIT를 조정한다. 계속해서, 노드(106)는 CONAME(130.1)을 수신하고, "캐시" PIT 엔트리를 충족하고, 그리고 혼잡한 링크를 따라있는 오브젝트를 노드(102)로 전달하지 않고 CONAME(130.1)을 로컬 캐시(204)에 저장한다. 노드(102)가 매니페스트(140)과 윈도우 크기 0을 포함하는 응답(214)을 수신할 때, 노드(102)는 또한 이름(130.1)을 갖는 엔트리를 PTI(202)로부터 드롭하고 매니페스트(140) 내의 첫번째 두 개의 오브젝트에 대한 인터레스트(220)를 표현한다.
인터레스트(220)에서, 노드(102)는 매니페스트 이름(122), 매니페스트(122)의 해시(222), 오프셋 1, 그리고 윈도우 크기 0을 포함한다. 인터레스트(220) 내의 해시(222)는 노드(112)가 매니페스트(140)는 노드(122)에서 갱신되지 않았다는 것을 보장하도록 허용한다. 오프셋 1은 매니페스트(140) 내의 제1 오브젝트가 인터레스트(220)에 의해 요청된다는 것을 지시한다. 윈도우 크기 0은 노드(102)가 추가적인 콘텐츠 오브젝트를 수용하지 않을 것이라는 것을 지시한다. 인터레스트(220)가 소비자 노드(102)를 떠나감에 따라, PIT 엔트리가 이름(130.1)을 갖는 매니페스트(140) 내의 제1 오브젝트에 대하여 PIT(202) 내에 생성된다. 그러나, 이 오브젝트는 노드(106)의 캐시(204)에 캐싱되기 때문에, 노드(106)는 CONAME(130.1)을 노드(102)로 전달한다. CONAME((130.1)을 수신하면 PIT(202) 내의 대응하는 PIT 엔트리가 충족된다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 윈도우 크기에 기초하여 매니페스트와 상기 매니페스트에 기재된 오브젝트를 수신하는 소비자 노드의 프로세스를 보여주는 흐름도이다. 동작 동안, 노드는 매니페스트 이름과 로컬 윈도우 크기를 포함하는 인터레스트를 송신하고(동작 302), 그리고 매니페스트 이름을 갖는 PIT 엔트리를 생성한다(동작 304). 로컬 윈도우의 크기는 노드에 의해서 결정된다. 노드는 다음으로 매니페스트와 윈도우 크기를 포함하는 응답을 수신한다(응답 306). 노드는, 초기의 인터레스트에 대하여, 윈도우 크기가 로컬 윈도우 크기와 비교하여 변경되었는지 여부를 점검한다(동작 308). 만일 윈도우 크기가 변경되었다면, 노드는, 도 2a와 관련하여 설명된 것처럼, 수신된 윈도우 크기에 기초하여 로컬 윈도우 크기를 갱신한다(동작 310).
만일 윈도우 크기가 변경되지 않았거나(동작 308) 또는 로컬 윈도우 크기가 갱신되었다면(동작 310), 노드는, 도 2a와 관련하여 설명된 것처럼, 노드는 매니페스트 이름을 갖는 PIT 엔트리를 제거하고 현재의 윈도우 크기에 기초하여 매니페스트로부터 오브젝트 이름을 갖는 하나 이상의 엔트리를 추가한다(동작 312). 노드는 다음으로 매니페스트에 기재된 오브젝트와 윈도우 크기를 포함하는 응답을 수신하고(동작 314), 그리고 연속하는 오브젝트에 대하여, 로컬 윈도우 크기와 비교하여 윈도우 크기가 변경되었는지 여부를 점검한다(동작 316). 만일 윈도우 크기가 변경되었다면, 노드는 수신된 윈도우 크기에 기초하여 로컬 윈도우 크기를 갱신하고 현재의 윈도우 크기에 기초하여 PIT 엔트리를 조정한다(동작 318). 노드는 다음으로 오브젝트 이름을 갖는 PIT 엔트리를 제거하고(동작 320), 그리고 인터레스트가 표현된 오브젝트가 수신되었는지 여부를 점검한다(동작 322). 만일 그렇지 않다면, 노드는 계속해서 매니페스트에 기재된 오브젝트와 윈도우 크기를 포함하는 응답을 수신한다(동작 314).
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 윈도우 크기에 기초하여 매니페스트와 상기 매니페스트에 기재된 오브젝트를 송신하는 제작자 노드의 프로세스를 보여주는 흐름도이다. 동작 동안, 노드는 원격 노드로부터 매니페스트 이름과 윈도우 크기를 포함하는 인터레스트를 수신한다(동작 332). 도 2a의 예에서, 만일 노드(112)가 제작자 노드라면, 노드(108)는 원격 노드일 수 있다. 노드는 매니페스트를 포함하는 응답을 생성하고(동작 334), 그리고 로컬 상태가 탐지되었는지 여부를 점검한다(동작 336). 로컬 상태의 예는 네트워크 혼잡, 링크 장애, 그리고 노드 장애를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 만일 노드가 로컬 상태를 탐지했다면, 도 2a와 관련하여 설명된 것처럼, 노드는 생성된 응답 내에 로컬 상태에 기초하여 결정된 윈도우 크기를 삽입한다(동작 338). 만일 로컬 상태가 탐지되지 않았다면, 노드는 생성된 응답 내에 수신된 윈도우 크기를 삽입한다(동작 340).
윈도우 크기를 삽입한 이후에(동작 338 또는 동작 340), 노드는 매니페스트 이름과 윈도우 크기를 포함하는 생성된 응답을 송신한다(동작 342). 이 응답은 매니페스트 이름에 기초하여 CCN 내에서 대응하는 소비자 노드로 이동할 수 있다. 노드는 윈도우 내의 오브젝트(들)가 있는지 여부를 점검한다(동작 344). 만일 그렇다면, 노드는 매니페스트에 기재된 오브젝트와 현재의 윈도우 크기를 포함하는 응답을 송신하고(동작 346), 그리고 윈도우 내의 오브젝트(들)가 송신되었는지 여부를 점검한다(동작 348). 만일 윈도우 내의 오브젝트(들)가 송신되지 않았다면, 노드는 계속해서 매니페스트에 기재된 다음 오브젝트와 현재의 윈도우 크기를 포함하는 다음 응답을 송신한다(동작 346).
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 윈도우 크기에 기초하여 매니페스트와 상기 매니페스트에 기재된 오브젝트를 전달하는 중간 노드의 프로세스를 보여주는 흐름도이다. 동작 동안, 노드는 제1 원격 노드로부터 매니페스트 이름과 윈도우 크기를 포함하는 인터레스트를 수신한다(동작 362). 도 2a의 예에서, 만일 노드(108)가 중간 노드라면, 노드(106)는 제1 원격 노드일 수 있다. 노드는 다음으로 매니페스트 이름을 갖는 PIT 엔트리를 추가하고(동작 364), 그리고, 전달 경로에 대하여, 노드가 로컬 상태를 탐지했는지 여부를 점검한다(동작 366). 만일 노드가 로컬 상태를 탐지했다면, 노드는 수신된 인터레스트 내의 로컬 상태에 기초하여 윈도우 크기를 갱신한다(동작 368). 만일 노드가 로컬 상태를 탐지하지 않았거나(동작 366), 윈도우 크기를 갱신했다면(동작 368), 노드는 매니페스트 이름에 기초하여 인터레스트를 송신한다(동작 370).
노드는 다음으로 제2 원격 노드로부터 매니페스트와 윈도우 크기를 포함하는 응답을 수신한다(동작 372). 도 2a의 예에서, 만일 노드(108)가 중간 노드라면, 노드(112)는 제2 원격 노드일 수 있다. 노드는 다음으로 매니페스트 이름을 갖는 PIT 엔트리를 제거하고 현재의 윈도우 크기에 기초하여 매니페스트로부터 오브젝트 이름을 갖는 하나 이상의 엔트리를 추가한다(동작 374). 노드는, 역경로에 대하여, 노드가 로컬 상태를 탐지했는지 여부를 점검한다(동작 376). 만일 노드가 로컬 상태를 탐지했다면, 노드는 수신된 응답 내의 로컬 상태에 기초하여 윈도우 크기를 갱신한다(동작 378). 노드는 또한, 도 2c와 연관하여 설명된 것처럼, 현재의 윈도우 크기에 기초하여 PIT 엔트리를 조정한다(동작 380).
일부 실시예에서, 노드는 수신된 응답을 캐싱한다(동작 384). 노드는 제1 원격 노드로부터의 응답 내의 오브젝트에 대한 인터레스트를 수신하면, 캐싱된 응답을 송신한다는 것을 주목해야 한다. 만일 노드가 로컬 상태를 탐지했다면, 노드는 오브젝트 이름에 기초하여 응답을 송신한다(동작 386). 노드가 캐싱하거나(동작 384) 또는 응답을 송신(동작 386)한 이후에, 노드는 인터레스트가 표현되었던 오브젝트가 수신되었는지 여부를 점검한다(동작 388). 만일 그렇지 않다면, 노드는 제2 원격 노드로부터 매니페스트에 기재된 다음 오브젝트와 윈도우 크기를 포함하는 다음 응답을 수신하고(동작 390), 그리고 노드가 로컬 상태를 탐지했는지 여부를 점검한다(동작 376). 각 노드는 아웃고잉 인터레스트에 대한 현재의 윈도우 크기를 결정하거나 또는 수신된 윈도우 크기와 현재의 네트워크 상태에 기초하여 응답한다는 것을 주목해야 한다. 네트워크 상태의 예는 이전의 네트워크 상태, 대역폭, 저장소 가용성, 프로세싱 전력 가용성, 레이턴시(latency), 지터(jitter), 홉(hop)의 수, 관리(administrative) 경계, 관리 정책, 손실율, 노드 신뢰성, 네트워크 유형, 계층-2 상태, 어플리케이션 선호도 및 비용을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 매니페스트와 윈도우 크기에 기초하여 매니페스트에 기재된 오브젝트를 수신하는 소비자 노드의 프로세스를 보여주는 흐름도이다. 동작 동안, 노드는 매니페스트 이름, 매니페스트의 해시 계산, 오프셋 및 로컬 윈도우 크기를 포함하는 인터레스트를 송신하고(동작 402), 그리고 도 2b와 관련하여 설명된 것처럼, 매니페스트 이름, 오프셋 및 윈도우 크기를 갖는 PIT 엔트리를 생성한다(동작 404). 로컬 윈도우 크기는 노드에 의해서 결정된다. 이 윈도우 크기는 중간 노드로부터 수신된 응답 내의 축소된 윈도우 크기가 아닐 수 있다. 노드는 다음으로 인터레스트의 오브젝트와 윈도우 크기를 포함하는 응답을 수신한다(동작 406).
노드는 로컬 윈도우 크기와 비교하여 윈도우 크기가 변경되었는지 여부를 점검한다(동작 408). 만일 윈도우 크기가 변경되었다면, 도 2a와 관련하여 설명한 것처럼, 노드는 수신된 윈도우 크기에 기초하여 로컬 윈도우 크기를 갱신하고 현재의 윈도우 크기에 기초하여 PIT 엔트리를 조정한다(동작 410). 만일 윈도우 크기가 변경되지 않았다면, 노드는 오브젝트 이름을 갖는 PIT 엔트리를 제거하고(동작 412), 그리고 인터레스트가 표현된 오브젝트가 수신되었는지 여부를 점검한다(동작 414). 만일 그렇지 않다면, 노드는 계속해서 매니페스트에 기재된 다음 오브젝트와 윈도우 크기를 포함하는 다음 응답을 수신한다(동작 406).
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 매니페스트와 윈도우 크기에 기초하여 매니페스트에 기재된 오브젝트를 송신하는 제작자 노드의 프로세스를 보여주는 흐름도이다. 동작 동안, 노드는 원격 노드로부터 매니페스트 이름, 원격 노드에서 계산될 수 있는 매니페스트의 해시 계산, 오프셋, 그리고 윈도우 크기를 포함하는 인터레스트를 수신한다(동작 432). 도 2a의 예에서, 만일 노드(112)가 제작자 노드라면, 노드(108)는 원격 노드일 수 있다. 노드는 노드가 로컬 상태를 탐지하였는지 여부를 점검한다(동작 434). 만일 노드가 로컬 상태를 탐지하였다면, 노드는 로컬 상태에 기초하여 윈도우 크기를 조정한다(동작 436). 만일 노드가 로컬 상태를 탐지하지 않았거나(동작 434) 또는 윈도우 크기를 조정했다면(동작 436), 노드는 수신된 해시가 로컬 매니페스트의 해시에 매칭하는지 여부를 점검한다(동작 438).
만일 해시가 매칭한다면, 로컬 매니페스트는 갱신되지 않았다. 노드는 현재의 오프셋과 현재의 윈도우 크기에 기초하여 매니페스트에 기재된 오브젝트를 포함하는 응답을 송신한다(동작 442). 노드는 윈도우 내의 오브젝트(들)가 송신되었는지 여부를 점검한다(동작 446). 만일 윈도우 내의 오브젝트(들)가 송신되지 않았다면, 노드는 오프셋을 조정하고(동작 448), 그리고 계속해서 현재의 오프셋과 현재의 윈도우 크기에 기초하여 매니페스트에 기재된 다음 오브젝트를 포함하는 응답을 송신한다(동작 442). 예를 들면, 만일 오프셋이 2이고 윈도우 크기가 1이라면, 노드는 매니페스트에 기재된 제2 오브젝트를 포함하는 응답을 송신하고 오프셋을 3으로 조정하고, 그리고 매니페스트에 기재된 제3 오브젝트를 포함하는 다른 응답을 송신한다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른, 매니페스트와 윈도우 크기에 기초하여 매니페스트에 기재된 오브젝트를 전달하는 중간 노드의 프로세스를 보여주는 흐름도이다. 동작 동안, 노드는 제1 원격 노드로부터 매니페스트 이름, 매니페스트의 해시 계산, 오프셋, 매니페스트 이름 및 로컬 윈도우 크기를 포함하는 인터레스트를 수신한다(동작 462). 도 2a의 예에서, 만일 노드(108)가 중간 노드라면, 노드(106)는 제1 원격 노드일 수 있다. 노드는, 전달 경로에 대하여, 노드가 로컬 상태를 탐지하였는지 여부를 점검한다(동작 464). 만일 노드가 로컬 상태를 탐지하였다면, 노드는 수신된 인터레스트 내의 로컬 상태에 기초하여 윈도우 크기를 갱신하고(동작 466), 그리고 매니페스트 이름, 오프셋 및 현재의 윈도우 크기를 갖는 PIT 엔트리를 추가한다(동작 468). 만일 노드가 로컬 상태를 탐지하지 않았거나, PIT 엔트리를 추가하였다면(동작 468), 노드는 매니페스트 이름에 기초하여 인터레스트를 송신한다(동작 472). 연속하는 인터레스트는 또한 매니페스트 이름을 포함할 수 있고, 이는 CCN에서 인터레스트를 라우팅하도록 사용된다는 것이 주목되어야 한다.
노드는 다음으로 제2 원격 노드로부터 오브젝트와 윈도우 크기를 포함하는 응답을 수신한다(동작 474). 도 2a의 예에서, 만일 노드(108)가 중간 노드라면, 노드(112)는 제2 원격 노드일 수 있다. 노드는 다음으로, 역경로에 대하여, 노드가 로컬 상태를 탐지하였는지 여부를 점검한다(동작 476). 만일 노드가 로컬 상태를 탐지했다면, 노드는 수신된 응답 내의 로컬 상태에 기초하여 윈도우 크기를 갱신한다(동작 478). 노드는 또한, 도 2c와 연관하여 설명되는 것처럼, 현재의 윈도우 크기에 기초하여 PIT 엔트리를 조정한다(동작 380). 일부 실시예에서, 노드는 수신된 응답을 캐싱한다(동작 484). 노드는 제1 원격 노드로부터 오브젝트에 대한 인터레스트를 수신하면 캐싱된 응답을 송신한다는 것이 주목되어야 한다.
만일 노드가 로컬 상태를 탐지하지 않았다면, 노드는 오브젝트 이름에 기초하여 응답을 송신하고(동작 486), 그리고 오브젝트 이름을 갖는 PIT 엔트리를 제거한다(동작 488). 노드는 응답을 캐싱하거나(동작 484) 또는 오브젝트 이름을 갖는 PIT 엔트리를 제거(동작 488)한 후에, 노드는 인터레스트가 표현된 오브젝트가 수신되었는지 여부를 점검한다(동작 490). 만일 그렇지 않다면, 노드는 제2 원격 노드로부터 매니페스트에 기재된 다음 오브젝트와 윈도우 크기를 포함하는 다음 응답을 수신하고(동작 474), 그리고 노드가 로컬 상태를 탐지하였는지 여부를 점검한다(동작 476). 각 노드는 아웃고잉 인터레스트에 대한 현재의 윈도우 크기를 결정하거나 또는 수신된 윈도우 크기와 현재의 네트워크 상태에 기초하여 응답한다는 것을 주목해야 한다. 네트워크 상태의 예는 이전의 네트워크 상태, 대역폭, 저장소 가용성, 프로세싱 전력 가용성, 레이턴시(latency), 지터(jitter), 홉(hop)의 수, 관리(administrative) 경계, 관리 정책, 손실율, 노드 신뢰성, 네트워크 유형, 계층-2 상태, 어플리케이션 선호도 및 비용을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, MBCN을 용이하게 하는 컴퓨터 통신 시스템을 보여준다. 컴퓨터 통신 시스템(502)은 프로세서(504), 메모리(506), 그리고 저장 장치(508)를 포함한다. 메모리(506)는 관리된 메모리로서 제공되는 휘발성 메모리(예를 들면, RAM)를 포함할 수 있고, 그리고 하나 이상의 메모리 풀을 저장하도록 사용될 수 있다. 또한 컴퓨터 통신 시스템(502)은 디스플레이 장치(510), 키보드(512), 그리고 포인팅 장치(514)에 커플링될 수 있다. 저장 장치(508)는 운영 체제(516), 콘텐츠-프로세싱 시스템(518), 그리고 데이터(532)를 저장할 수 있다.
콘텐츠-프로세싱 시스템(518)은 컴퓨터 통신 시스템(502)에 의해 실행될 때, 컴퓨터 통신 시스템(502)이 본 개시에 설명된 방법 및/또는 프로세스를 수행하도록 유발할 수 있는 명령을 포함할 수 있다. 특히, 콘텐츠-프로세싱 시스템(518)은 CCN에서 MBCN을 용이하게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 콘텐츠-프로세싱 시스템(518)은 복수의 컴퓨터 및 통신 시스템에서 실행될 수 있으며, 이들은 콘텐츠-프로세싱 시스템(518)과 연관되는 동작의 상태를 기술하는 데이터를 교환할 수 있다.
요약하면, 본 발명의 실시예들은 네트워크 이름을 이용하는 멀티-오브젝트 인터레스트를 용이하게 하는 컴퓨터 시스템 및 방법을 제공한다. 동작 동안, 시스템은 원격 노드의 콘텐츠 오브젝트의 이름과 제1 윈도우 크기를 포함하는 제1 인터레스트를 생성한다. 상기 이름은 잠재적으로 상기 원격 노드에서의 오브젝트들의 컬렉션을 표현한다. 상기 윈도우 크기는 상기 시스템이 수용할 수 있는 추가적인 오브젝트들의 수를 나타낸다. 노드는 상기 제1 인터레스트에 대응하는 제1 응답으로부터 상기 원격 노드의 컬렉션의 매니페스트(manifest)를 더 획득하고, 그리고 상기 제1 인터레스트에 대응하는 제2 응답으로부터 상기 매니페스트에 기재된 제1 오브젝트를 획득한다.
본 상세한 설명에 기술되는 데이터 구조와 코드는 전형적으로 컴퓨터-판독가능한 저장 매체에 저장되며, 이는 컴퓨터 시스템에 의한 사용을 위하여 코드 및/또는 데이터를 저장할 수 있는 장치나 매체일 수 있다. 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체는 휘발성 메모리, 비-휘발성 메모리, 디스크 드라이브 같은 자성 및 광 저장 장치, 자성 테입, CD(컴팩트 디스크), DVD(디지털 다기능 디스크 또는 디지털 비디오 디스크), 또는 현재 알려져 있거나 나중에 개발될 컴퓨터-판독가능한 미디어를 저장할 수 있는 기타 미디어를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
본 상세한 설명 섹션에 기술되는 방법과 프로세스는 코드 및/또는 데이터로서 구현되어, 상술한 것처럼, 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터 시스템이 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체에 저장된 코드 및/또는 데이터를 읽고 실행할 때, 컴퓨터 시스템은 데이터 구조와 코드로서 구현되어 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체 내에 저장된 방법과 프로세스를 수행한다.
또한, 상술한 방법과 프로세스는 하드웨어 모듈이나 장치에 포함될 수 있다. 이들 모듈이나 장치는 어플리케이션-특정 집적 회로(ASIC) 칩, 필드-프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 특정 소프트웨어 모듈이나 특정 시간에 코드의 부분을 실행하는 전용 또는 공유 프로세서, 그리고/또는 현재 알려지거나 추후에 개발될 그밖의 프로그래머블-로직 장치를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 하드웨어 모듈이나 장치가 활성화되면, 그들은 그들 내에 포함된 방법과 프로세스를 수행한다.
본 발명의 실시예들에 대하여 상술한 설명은 도해와 설명의 목적으로만 표현되었다. 이들은 본 발명을 개시된 형식을 망라하거나 한정하도록 의도되지 않는다. 따라서, 많은 수정과 변형이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진에게 명백할 것이다. 또한, 위의 설명은 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 발명의 영역은 첨부되는 청구범위에 의해서 정의된다.

Claims (10)

  1. 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터로 하여금 방법을 수행하도록 하는 명령들을 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 저장 매체에 있어서, 상기 방법은
    원격 노드의 콘텐츠 오브젝트의 이름과 제1 윈도우 크기를 포함하는 제1 인터레스트를 생성하는 단계로, 상기 이름은 잠재적으로 상기 원격 노드에서의 오브젝트들의 컬렉션을 표현하고, 그리고 상기 윈도우 크기는 상기 컴퓨터가 수용할 수 있는 추가적인 오브젝트들의 수를 나타내는, 상기 단계;
    상기 제1 인터레스트에 대응하는 제1 응답으로부터 상기 원격 노드의 상기 컬렉션의 매니페스트(manifest)를 획득하는 단계; 및
    상기 제1 인터레스트에 대응하는 제2 응답으로부터 상기 매니페스트에 열거된 제1 오브젝트를 획득하는 단계를 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 매니페스트는 상기 컬렉션의 오브젝트들을 식별하는 이름들의 정렬된 리스트 및 해시들에 대응하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 인터레스트를 포워딩하는 노드는 네트워크 상태에 기초하여 상기 제1 윈도우의 크기를 축소하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 방법은
    상기 제1 응답으로부터 제2 윈도우 크기를 획득하는 단계; 및
    응답들 내의 오브젝트들에 대한 펜딩 인터레스트 테이블(pending interest table, PIT) 엔트리들을 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 윈도우 크기는 만들어질 PIT 엔트리들의 수를 나타내는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 방법은
    상기 제1 응답을 포워딩하기 전에 상기 제2 윈도우 크기를 축소하고 그리고 상기 현재 노드에서의 네트워크 상태를 평가하는 단계를 더 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 방법은
    상기 제2 윈도우 크기의 축소에 응답하여, 상기 현재 노드 내에 캐시가 있는지를 오브젝트에 대한 PIT 엔트리에 마킹하는 단계; 및
    응답 내의 상기 오브젝트의 식별에 응답하여, 상기 현재 노드의 상기 캐시에 상기 오브젝트를 저장하는 단계를 더 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 방법은
    상기 현재 노드의 상기 캐시에 저장된 상기 오브젝트에 대한 인터레스트를 식별하는 단계; 및
    상기 인터레스트에 대응하는 제2 응답을 송신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 응답은 상기 현재 노드의 상기 캐시로부터의 상기 오브젝트를 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
  8. 제1항에 있어서, 상기 방법은
    상기 매니페스트 이름, 상기 매니페스트의 해시, 상기 매니페스트 내의 오프셋, 그리고 제3 윈도우 크기를 포함하는 제2 인터레스트를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 오프셋은 상기 매니페스트에 열거된 오브젝트의 순서를 나타내는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 방법은
    상기 제1 응답으로부터 제2 윈도우 크기를 획득하는 단계; 및
    제2 윈도우 크기에 기초하여 상기 제3 윈도우 크기를 생성하는 단계를 더 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
  10. 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터로 하여금 방법을 수행하도록 하는 명령들을 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 저장 매체에 있어서, 상기 방법은
    제1 인터레스트 내의 콘텐츠 오브젝트의 이름과 윈도우 크기를 식별하는 단계로, 상기 이름은 잠재적으로 로컬 노드에서의 오브젝트들의 컬렉션을 표현하고, 그리고 상기 윈도우 크기는 파이프라인 내에 전송 가능한 추가적인 오브젝트들의 수를 나타내는, 상기 단계;
    상기 제1 인터레스트에 대응하는 제1 응답을 생성하는 단계로, 상기 제1 응답은 상기 로컬 노드의 상기 컬렉션의 매니페스트를 포함하는 상기 단계; 및
    비-제로(non-zero) 윈도우 크기의 식별에 응답하여, 상기 제1 인터레스트에 대응하는 제2 응답을 생성하는 단계로, 상기 제2 응답은 상기 매니페스트에 열거된 제1 오브젝트를 포함하는, 상기 단계를 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
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