KR20160022254A - 컨텐츠 중심 네트워크에서 올-인-원 컨텐츠 스트림을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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팔로 알토 리서치 센터 인코포레이티드
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Abstract

본 발명의 하나의 실시예는 네트워크 상에서 단일 컨텐츠 스트림을 사용하는 컨텐츠 콜렉션(content collection)의 다운로드를 가능하게 하는 단일 컨텐츠 스트림을 어셈블링(assembling)하는 시스템을 제공한다. 동작 동안에 시스템은 복수의 컨텐츠 요소를 포함하는 컨텐츠 콜렉션을 획득하고 컨텐츠 콜렉션의 메니페스트(manifest)를 생성할 수 있다. 메니페스트의 개개의 엔트리는 컨텐츠 요소와 대응될 수 있다. 시스템은 복수의 컨텐츠 요소에 앞서는 메니페스트를 포함함으로써 단일 컨텐츠 스트림을 집합시킬 수 있다. 메니페스트 및 컨텐츠 요소는 동일한 네임 스페이스(name space)를 가지는 오브젝트로 패키징될 수 있고, 그렇게 함으로써 요청자가 동일한 네임스페이스 하에 인터레스트를 사용하여 컨텐츠 콜렉션 내의 하나 이상의 컨텐츠 요소를 요청하는 것을 용이하게 할 수 있다.

Description

컨텐츠 중심 네트워크에서 올-인-원 컨텐츠 스트림을 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR ALL-IN-ONE CONTENT STREAM IN CONTENT-CENTRIC NETWORKS}
본 개시는 CCN(contents-centric network)에 관련된 것이다. 보다 구체적으로 본 개시는 CCNs(contents-centric networks)에서 단일 명명 스트림(single named stream)을 사용하여 컨텐츠 오브젝트의 집합을 다운로드하는 방법 및 시스템과 연관된다.
인터넷 및 e-커머스의 확산은 네트워크 산업의 혁명적인 변화를 가속화하고 있다. 오늘날, 온라인 영화 시청부터 일일 뉴스 전달, 소매 판매 및 인스턴트 메시징(instant messaging)까지 많은 수의 정보의 교환이 온라인상에서 수행된다. 많은 수의 인터넷 어플리케이션이 모바일화되고 있다. 그러나 현재 인터넷은 지역 기반 주소 방법(location-based addressing scheme)을 기반으로 동작한다. 두 개의 최대 유비쿼터스 프로토콜(ubiquitous protocol)인 인터넷 프로토콜(internet protocol) 및 이더넷 프로토콜(Ethernet protocol)은 모두 엔드-호스트 주소(end-host address)를 기반으로 한다. 즉, 컨텐츠의 소비자는 일반적으로 물리적 객체 또는 장소와 관련된 주소(예를 들어, IP 주소 또는 이더넷 MAC(medium access control) 주소 )로부터 컨텐츠를 명확하게 요청하여 컨텐츠를 수신할 수 있다. 이러한 제한적 어드레싱 방법은 변화를 요구하는 네트워크 요구를 충족시키기에는 점점 더 부정확해지고 있다.
최근 ICN(information-centric network) 구조가 컨텐츠가 직접적으로 명명되고 어드레싱되는 산업에서 제안되었다. ICN 구조의 하나의 예시인, CCN은 컨텐츠 전달에 새로운 방법을 도입하였다. 컨텐츠가 이동하는 엔드-투-엔드 대화(end-to-end conversation)와 같은 어플리케이션 레벨에서 새로운 트래픽을 보여주는 대신 컨텐츠는 고유 이름(unique name)을 기반으로 요청되고 되돌아오고, 네트워크는 공급자로부터 소비자까지 컨텐츠 라우팅에 대한 책임이 있다. 컨텐츠는 통신 시스템에서 전달되는 데이터를 포함하고, 텍스트, 이미지, 비디오 및/또는 오디오와 같은 데이터 형태를 포함한다. 소비자 및 공급자는 컴퓨터에 위치한 사람 CCN 내부 또는 외부의 자동 프로세스 또는 자동일 수 있다. 컨텐츠의 조각은 전체 컨텐츠 또는 컨텐츠의 관련된 부분으로 참조될 수 있다. 예를 들어, 신문 기사는 데이터 패킷처럼 구현된 콘텐츠의 복수의 조각으로 표현될 수 있다. 컨텐츠의 조각은 컨텐츠의 조각을 설명하고 확대한 메타데이터, 인증 데이터, 생성 날짜, 컨텐츠 소유자 등과 같은 정보와 관련될 수 있다.
CCN에서 이름은 중요한 역할을 수행한다. 보다 구체적으로 컨텐츠 오브젝트(contents object) 및 인터레스트(interest)는 이름에 의해 식별되고, 이름은 일반적으로 HSVLI(hierarchically structured variable-length)이다. 인터레스트 및 컨텐츠 오브젝트는 그들의 이름을 기반으로 네트워크를 이동한다. 파일 라이브러리(file library) 또는 웹 페이지일 수 있는 이름지어진 컨텐츠를 다운로드할 경우, 요청자는 종종 라이브러리의 카탈로그 또는 웹 페이지의 마크업 문서(markup document)를 획득하기 위한 인터레스트 메시지의 초기 집합을 발행할 필요가 있다. 웹 페이지의 경우, 마크업 문서를 수신하는 동안, 수신자는 마크업 문서를 파싱할 필요가 있고, 이후, 마크업 문서에 의해 참조된 임베딩된 객체(embedded object)에 대한 다운로드를 시작할 수 있다. 이러한 프로세스는 종종 RTT(round-trip time)보다 많은 시간을 요구하고, 그래서 컨텐츠 다운로딩 프로세스에 중대한 지연을 추가할 수 있다. 이러한 문제는 IP 네트워크에 이해 경험되는 다운로드-지연 문제와 유사하다.
IP 세상에서 사람들은 HTTP(hypertext transfer protocol)의 성능에 만족하지 않는데, 왜냐하면, 비록 개별 파일을 전달하는데 있어서는 효율적이기는 하나, HTTP는 많은 수의 작은 파일의 전달함에 있어서는 효율적이지 않다. 그러나, 오늘날의 웹 목적지는 종종 수십 개 또는 그 이상의 이미지, CSS(cascading style sheet) 파일 및 외부 자바 스크립트 파일(external JavaScript file)과 같은 임베딩된 객체를 가진 페이지를 포함한다. 이러한 모든 개별 파일을 로딩하는 것은 이러한 것들을 개별적으로 요청한 모든 오버헤드 및 네트워크 능력을 조사하기 위한 TCP(transmission control protocol) 세션에 대한 대기 및 이들의 전송 속도의 램프 업(ramp up) 때문에 시간이 걸린다. 예를 들어, TCP 상에서 HTTP를 사용하는 웹 컨텐츠를 요청하는 경우, 요청자는 일반적으로 필요한 HTTP 및 HTML 마크업 문서의 다운로드를 시작하기 전에 GET request의 전송을 완료하기 위해 3-way 핸드쉐이크를 기다려야 한다. 마크업 문서의 파싱 후 요청자는 개별 임베딩된 객체를 요청할 수 있다. 이러한 다운로드 지연을 감소시키기 위해 “제로 라운드 트립 타임(zero round trip time)” 프로토콜이 SPTYTM (Menlo Park, California의 Google Inc.의 등록된 상표)과 같은 IP 설정에서 개발되었다. 그러나 CNN 설정에서 이러한 해결책은 존재하지 않는다.
본 발명의 하나의 실시예는 네트워크 상에서 단일 컨텐츠 스트림을 사용하는 컨텐츠 콜렉션(content collection)의 다운로드를 가능하게 하는 단일 컨텐츠 스트림을 어셈블링(assembling))하는(또는 집합시키는 시스템을 제공한다. 동작 동안에 시스템은 복수의 컨텐츠 요소(content component)를 포함하는 컨텐츠 콜렉션을 획득하고 컨텐츠 콜렉션의 메니페스트(manifest)를 생성할 수 있다. 메니페스트의 개개의 엔트리는 컨텐츠 요소와 대응될 수 있다. 시스템은 복수의 컨텐츠 요소에 앞서는 메니페스트를 포함함으로써 단일 컨텐츠 스트림을 집합시킬 수 있다. 메니페스트 및 컨텐츠 요소는 동일한 네임스페이스(namespace)를 가지는 오브젝트로 패키징될 수 있고, 그렇게 함으로써 요청자가 동일한 네임스페이스 기반의 인터레스트를 사용하여 컨텐츠 콜렉션 내의 하나 이상의 컨텐츠 요소를 요청하는 것을 용이하게 할 수 있다.
이러한 실시예의 변형으로 컨텐츠 요소는 단일 컨텐츠 스트림 내의 복수의 청크에 걸쳐있고, 청크 각각은 패키징된 오브젝트에 대응되고, 시퀀스 번호에 할당된다. 메니페스트의 엔트리는 복수의 청크의 시퀀스 번호를 명시한다.
이러한 실시예의 변형으로, 메니페스트의 엔트리는 컨텐츠 요소의 복수의 청크 중 하나 이상의 해쉬 값(hash value)을 명시하고, 그렇게 함으로써 요청자가 해쉬 값을 체크함으로써 요청자의 로컬 캐시(local cache)에 컨텐츠 요소의 카피가 존재하는지 여부에 대한 판단을 가능하게 할 수 있다.
이러한 실시예의 변형으로 시스템은 요청자로부터 동일한 네임 스페이스를 가지는 인터레스트의 집합을 더 수신하고, 복수의 컨텐츠 요소로부터 어떠한 컨텐츠 요소가 단일 컨텐츠 스트림에 포함될지에 대해 결정할 수 있다.
이러한 실시예의 변형으로 네트워크는 컨텐츠-중심 네트워크(content-centric network)이고, 오브젝트는 표준 CCN 컨텐츠 오브젝트이다.
추가 변형으로, 단일 컨텐츠 스트림에 적어도 하나의 컨텐츠 오브젝트는 키 정보(key information)를 포함하고, 개별 컨텐츠 오브젝트는 키(key)와 결합된 암호 서명(cryptographic signature)을 포함할 수 있다.
이러한 실시의 변형으로 컨텐츠 요소는 제2 단일 컨텐츠 스트림을 포함하고, 제2 단일 컨텐츠 스트림은 제2 메니페스트를 포함한다.
이러한 실시예의 변형으로, 메니페스트는 복수의 세그먼트(segment)를 포함하고, 메니페스트의 복수의 세그먼트는 단일 컨텐츠 스트림 내의 다른 위치에 산재될 수 있다.
이러한 실시예의 변형으로, 단일 컨텐츠 스트림을 어셈블링하는 것은 복수의 컨텐츠 요소를 순서대로 위치시키는 것을 더 포함한다.
추가적인 변형 예로, 복수의 컨텐츠 요소를 순차적으로 위치시키는 것은 단일 컨텐츠 스트림의 시작에서 컨텐츠 콜렉션에 대한 렌더링이 요구되는 하나 이상의 컨텐츠 요소를 위치시키고, 그들의 변형 시간을 기반으로 복수의 컨텐츠 요소를 순차적으로 위치시키는 것을 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 구조의 예시를 도시한다.
도 2는 기존의 메니페스트의 포맷을 도시하는 다이어그램을 나타낸다.
도 3A는 웹 페이지에 포함되는 다양한 요소를 도시하는 다이어그램을 나타낸다.
도 3B는 임베딩된 오브젝트를 가지는 웹 페이지를 다운로드하는 기존의 프로세스를 도시하는 다이어그램을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 올-인-원 메니페스트의 예시적인 포맷을 도시하는 다이어그램을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 올-인-원 스트림의 컨텐츠 오브젝트의 예시적인 포맷을 도시하는 다이어그램을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 올-인-원 스트림을 사용하는 컨텐츠 콜렉션을 다운로드하는 예시적 프로세스를 도시하는 다이어그램을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 반복되는 올-인-원 스트림의 예시를 나타내는 다이어그램을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 복수-섹션(multiple-section) 메니페스트를 가진 올-인-원 스트림의 예시를 도시한 다이어그램을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 콜렉션을 다운로드하는 사용되는 올-인-원 스트림을 생성하는 프로세스를 도시하는 다이어그램을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 다운로드를 위한 올-인-원 스트림을 가능하게 하는 예시적인 시스템을 도시한다.
도면에서 동일한 참조 번호는 동일한 도면 요소를 참조한다.
본 발명의 실시예는 컨텐츠 메니페스트를 다운로드하기 위한 라운드-트립-타임을 발생시킴 없이 단일 명명 스트림(single named stream)을 사용하는 컨텐츠 오브젝트의 집합을 다운로드하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 더욱 구체적으로 시스템은 모든 필요한 컨텐츠(웹 페이지의 모든 컨텐츠와 같은)를 올-인-원 스트림으로 알려진 단일 네이밍된 스트림으로 집합시킬 수 있다. 올-인-원 메니페스트는 엔트리의 집합을 포함하고, 각각의 엔트리는 컨텐츠 요소(조각화(fragment)가 가능한 경우, 복수의 컨텐츠 오브젝트 또는 컨텐츠 오브젝트 조각를 포괄하는)와 관련된다. 올-인-원 메니페스트의 하나의 엔트리는 컨텐츠 요소(웹 페이지의 마크업 문서 또는 웹 페이지의 임베딩된 객체일 수 있는)의 CCN 기반 이름, 컨텐츠 요소를 차지하는 청크 번호의 리스트 및 컨텐츠 요소 내의 각 청크(컨텐츠 오브젝트)의 오브젝트 해쉬(object hash)를 명시한다. 전체 올-인-원 스트림은 하나의 청크된 네임 스페이스(namespace)를 가지고 모든 청크는 동일한 네임 프리픽스(name prefix)를 가지기에 컨텐츠의 요청자는 올-인-원 메니페스트 및 모든 지역적으로 서비스되는 컨텐츠 요소를 다운로드하기 위한 큰 인터레스트 윈도우(interest window)를 이용할 수 있다. 올-인-원 메니페스트는 충분한 정보를 가지기 때문에 요청자는 만약 이미 특정한 컨텐츠 요소를 가진 경우, 아직 다운로드되지 않은 컨텐츠 요소를 스킵할 수 있다.
일반적으로, CCN은 두 개의 타입의 메시지를 사용할 수 있다: 인터레스트 및 컨텐츠 오브젝트. 인터레스트는 HSVLI(hierarchically structured variable-length identifier)를 전달할 수 있고, HSVLI는 컨텐츠 오브젝트의 “이름(name)” 또는 “CCN 이름(name)”으로 불릴 수 있고 오브젝트를 위한 요청을 제공할 수 있다. 만약, 네트워크 요소(network element)(예를 들어, 라우터) 가 동일한 이름 복수의 인터레스트를 수신한 경우, 라우터는 이러한 인터레스트를 집합시킬 수 있다. 매칭 컨텐츠 오브젝트를 가지는 인터레스트의 경로에 따른 네트워크 요소는 인터레스트를 만족시키는 오브젝트를 캐싱하고 되돌려보낼 수 있다. 컨텐츠 오브젝트는 인터레스트의 발생지(origin)에서 인터레스트의 역 경로(reverse path)를 따를 수 있다. 컨텐츠 오브젝트는 다른 정보 중 동일한 HSVLI, 오브젝트의 페이로드 및 HSVLI를 페이로드에 묶기 위해 사용되는 암호화 정보를 포함할 수 있다.
본 개시에서 사용되는 용어들은 일반적으로 아래와 같이 정의된다(그러나 이러한 해석들은 이렇게 한정되지는 않는다).
“HSVLI”: 계층적으로 구조화된 다양한 길이 식별자 (Hierarchically structured variable-length identifier) 또는 이름(Name)으로 불린다. 다양한 옥텟 길이의 문자열인 네임 요소(name components)들의 리스트로 나열된다. HSVLI는 사람이 읽을 수 있는 형태로 ccnx:/path/part와 같은 포맷으로 표현될 수 있다. 또한, HSVLI 는 사람이 읽을 수 있는 형태가 일 수 있다. 앞에서 언급한 바와 같이, HSVLI는 컨텐츠를 참조하고, HSVLI는 조직적인 구조를 표현하고 적어도 부분적으로 사람에게 의미있을 것이 요구된다. HSVLI의 개별 요소는 임의적인 길이를 가질 수 있다. 또한, HSVLI는 명확하게 범위가 정해진 요소를 가질 수 있고, 바이트의 시퀀스를 포함할 수 있고 사람이 읽을 수 있는 문자로 제한되지 않는다. 가장 긴-프리픽스-매치 룩업(longest-prefix-match lookup)은 HSVLI를 가진 패킷을 전달하는데 중요할 수 있다. 예를 들어, “/parc/home/bob” 인터레스트를 지시하는 HSVLI 는 “/parc/home/bob/test.txt” 및 “/parc/home/bob/bar/txt”와 매칭될 수 있다. 구체적이라는 이유 때문에 네임 요소의 수의 측면에서 최장 매치가 최고로 생각된다. HSVLI들의 구제적인 설명은 Van L. Jacobson and James D. Thornton에 의해 발명되어 2009년 9월 23일에 출원된 U.S. Patent No. 8,160,069, attorney docket number PARC-20090115Q, entitled “SYSTEM FOR FORWARDING A PACKET WITH A HIERARCHICALLY STRUCTURED VARIABLE-LENGTH IDENTIFIER”에 개시되어 있다.
“인터레스트(Interest)”: 컨텐츠 오브젝트에 대한 요청. 인터레스트는 HSVLI 네임 프리픽스 및 동일한 네임 프리픽스를 가지는 복수의 오브젝트 중 선택을 위해 사용되는 다른 선택적 셀렉터(optional selector)를 구체화한다. 인터레스트 네임 프리픽스와 매칭되는 이름을 가지는 어떠한 컨텐츠 오브젝트(및 선택적으로 발행자 key-ID 매칭과 같은 다른 요청된 파라미터)는 인터레스트를 만족시킨다.
“컨텐츠 오브젝트(content object)”: 데이터 오브젝트는 인터레스트에 대한 응답으로 전송된다. 컨텐츠 오브젝트는 HSVLI 이름 및 암호화 서명을 통해 함께 묶이는 컨텐츠 페이로드를 가진다. 선택적으로, 모든 컨텐츠 오브젝트는 컨텐츠 오브젝트의 SHA-256 다이제스트(digest)로 구성되는 암시적인 터미널 네임 요소(terminal name component)를 가진다. 하나의 실시예로, 암시적 다이제스트는 유선으로 전달되지 않고 필요한 경우, 각 홉에서 연산된다. 컨텐츠 오브젝트는 컨텐츠 요소와 동일하지 않은 것에 주의할 필요가 있다. 컨텐츠 오브젝트는 구체적으로 CCN 프로토콜로 정의된 구조를 가지고 그것의 사이즈는 일반적으로 네트워크 패킷의 사이즈(대략, WAN(wide area network)에서 1500 바이트, LAN(local area network)에서 조각화와 함께 8000 바이트)일 수 있고, 반면에 컨텐츠 요소는 웹 페이지의 임베딩된 오브젝트일 수 있는 어떠한 타입의 파일을 참조하는데 사용되는 일반적인 용어일 수 있다. 예를 들어, 웹 페이지는 이미지 비디오 파일 또는 인터랙티브 요소와 같은 다수의 임베딩된 오브젝트를 포함할 수 있다. 각각의 임베딩된 오브젝트는 컨텐츠 요소이고, 복수의 컨텐츠 오브젝트에 걸칠 수 있다.
전술한 바와 같이 HSVLI는 컨텐츠의 일부를 지시할 수 있고, 계층적으로 구조화될 수 있고, 가장 일반적인 레벨로부터 가장 구체적인 레벨까지 나열된 연속적인 요소를 포함할 수 있다. 개별 HSVLI 의 길이는 고정되지 않는다. 컨텐츠-중심 네트워크에서는 전통적인 IP 네트워크와 다르게 패킷은 HSVLI에 의해 식별된다. 예를 들어, “abcd/bob/paper/ccn/news”는 컨텐츠의 이름일 수 있고, 예를 들어, 조직 이름(organization name) “ABCD”에서 사용자 이름” bob”을 위한 논문의 콜렉션 “ccn”으로부터의 “news”기사와 같은 대응되는 패킷을 식별할 수 있다. 컨텐츠의 일부를 요청하기 위해서, 노드는 컨텐츠의 이름에 의해 컨텐츠 내의 인터레스트를 전송(예를 들어, 브로드캐스트)할 수 있다. 컨텐츠의 일부의 인터레스트는 컨텐츠의 이름 또는 식별자에 따른 컨텐츠를 위한 요청일 수 있다. 네트워크 내의 컨텐츠는 가능한 경우, 컨텐츠를 저장하고 있는 어떠한 노드로부터 요청 노드로 전송될 수 있다. 라우팅 인프라스트럭쳐(routing infrastructure)는 지능적으로 인터레스트를 정보를 가질 가능성이 있는 후보 노드로 전송할 수 있고, 인터레스트 메시지에 의해 가로질러진 역 방향을 따라 가용한 컨텐츠를 전달할 수 있다. 필수적으로 컨텐츠 오브젝트는 인터레스트 메시지에 의해 남겨진 브레드크럼(breadcrumb)을 따르고 요청한 노드에 다다른다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크의 예시적인 구조를 나타낸다. 이러한 예에서, 네트워크 180은 노드 100-145를 포함한다. 네트워크의 각 노드는 하나 이상의 노드와 연결된다. 네트워크 연결 185는 이러한 연결의 예시이다. 네트워크 연결은 실선으로 보여지나 각 라인은 하나의 노드를 다른 노드로 연결할 수 있는 서브-네트워크 또는 슈퍼-네트워크를 표현할 수 있다. 이러한 네트워크 각각은 상호 연결될 수 있고 하나의 네트워크의 노드는 다른 네트워크의 노드에 도달할 수 있다. 네트워크 연결은 브로드밴드, 무선, 전화, 위성 또는 다른 타입의 네트워크 연결일 수 있다. 노드는 컴퓨터 시스템일 수 있고, 종점(endpoint)은 인터레스트를 생성하거나 컨텐츠를 발생시키는 장치 및/또는 사용자를 표현할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 소비자는 컨텐츠의 일부에 대한 인터레스트를 생성할 수 있고, 인터레스트를 네트워크 180의 노드로 전달할 수 있다. 컨텐츠의 일부는 네트워크의 내부 또는 외부에 위치한 발행자 또는 컨텐츠 제공자에 의해 네트워크180의 노드에 저장될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서, 컨텐츠의 일부의 인터레스트는 노드 105에서 발생될 수 있다. 만약, 컨텐츠가 노드에서 가용하지 않은 경우, 인터레스트는 제1 노드에 연결된 하나 이상의 노드로 이동될(흐를) 수 있다. 예를 들어, 도 1에서, 인터레스트는 가용한 컨텐츠를 가지지 않은 노드 115로 이동될 수 있다(인터레스트 이동(흐름) 150). 다음으로, 인터레스트는 노드 115부터 역시 컨텐츠를 가지지 않은 노드 125로 이동할 수 있다(인터레스트 이동 155). 인터레스트는 가용한 컨텐츠를 가지는 노드 130으로 이동한다(인터레스트 이동 160). 컨텐츠 오브젝트의 이동은 컨텐츠가 전달되는 노드 105로 도달할 때까지 경로를 역방향으로 추적할 수 있다. 인증과 같은 다른 프로세스가 컨텐츠의 이동에 포함될 수 있다.
네트워크 180에서, 컨텐츠 홀더(노드 130) 및 인터레스트 생성 노드(노드 105) 사이의 경로에 있는 어떠한 수의 중간 노드(노드 100-145)는 컨텐츠가 네트워크 상에서 이동되는 경우, 컨텐츠의 지역적 카피(local copies)를 캐싱(caching)하는 것에 참여할 수 있다. 캐싱은 지역적으로 캐싱된 컨텐츠에 대한 액세스를 암시적으로 공유함으로써 다른 가입자에 인접한 제2 가입자(subscriber)의 네트워크 부하를 감소시킬 수 있다.
CCN에서 메니페스트(또한, 카탈로그로 알려진)는 데이터의 콜렉션을 표현하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, CCN 노드는 많은 수의 비디오 파일을 포함하는 비디오 콜렉션을 포함할 수 있고, 비디오 콜렉션의 메니페스트는 비디오 파일에 대응되는 컨텐츠 오브젝트를 식별하는 정렬된 리스트일 수 있다. 컨텐츠 오브젝트의 사이즈 제한 때문에 비디오 파일은 복수의 컨텐츠 오브젝트에 걸쳐있을 수 있음에 주의할 필요가 있다. 더욱이 CCN 노드는 웹 페이지의 컨텐츠를 저장할 수 있고, 웹 페이지의 메니페스트는 마크업 문서, 임베딩된 오브젝트(자바 스크립트, 이미지 파일, 오디오 파일, 비디오 파일 등을 포함하는)와 같은 웹 페이지의 다른 요소를 식별할 수 있다.
메니페스트에서 컨텐츠 오브젝트 각각은 이름 및 관련된 다이제스트에 의해 식별될 수 있고, 다이제스트는 해쉬 값(보통 해쉬 함수 SHA-256과 같은 암호화 해쉬 함수를 사용하여 연산된)일 수 있다. 특정 실시예에서, 컨텐츠 오브젝트 각각은 또한, 컨텐츠가 변형된 시간을 지시하는 변형된 시간에 의해 식별될 수 있다. 도 2는 기존의 메니페스트의 포맷을 도시하는 다이어그램을 나타낸다(선행 기술).
도 2에서, 메니페스트 200은 콜렉션 이름 204과 아래의 하나 이상에 의해 식별된 컨텐츠 오브젝트의 정렬된 리스트를 포함할 수 있다. 컨텐츠 오브젝트 이름 230.1-230.n; 다이제스트 232.1-232.n; 및 변형된 시간(modified time) 234.1-234.n. 다이제스트 232.1-232.n은 이름 230.1-230.n에 의해 각각 식별된 컨텐츠 오브젝트의 해쉬 값을 포함할 수 있다. 메니페스트 200는 또한 콜렉션의 개별 컨텐츠 오브젝트의 해쉬 값 232.1-232.n에 기반한 추가적인 해쉬 값인 루트 해쉬 202를 포함할 수 있다. 메니페스트 200의 루트 해쉬 202는 메니페스트 200에 대한 유일한 식별자이다.
도 2에 보여지듯이, 메니페스트 200은 이름 및 콜렉션에 표현된 컨텐츠 객체 각각에 대해 대응되는 다이제스트를 지시할 수 있다. 선택적으로, 메니페스트 200은 또한 콜렉션에 표현된 컨텐츠 오브젝트 각각에 대한 변형된 시간을 포함할 수 있다. 변형된 시간 필드의 사용은 수행되는 서비스 또는 설치된 어플리케이션에 종속될 수 있다. 정렬된 리스트에 추가하여, 메니페스트는 컨텐츠 오브젝트의 중첩된 콜렉션(nested collection) 및 컨텐츠 오브젝트를 포함하는 동기화 트리(synchronization tree)처럼 구성될 수 있다.
기존의 CCN에서는 컨텐츠 요청자가 웹 페이지와 같은 컨텐츠 콜렉션을 요청할 경우, 요청자는 컨텐츠의 일부를 읽을 수 있는 인터레스트 메시지의 초기 집합을 발행할 필요가 있다. 도 3A는 웹 페이지에 포함되는 다양한 요소를 도시하는 다이어그램을 나타낸다. 도 3A에서는 웹 페이지 200은 마크업 문서 302 및 마크업 문서 302에 의해 참조되는 JavaScript 파일 304(File1.js) 및 306(File2.js)와 같은 오브젝트 의 수 및 임베딩된 이미지 308(이미지 1) 및 310(이미지 N)를 포함한다. 전체 웹 페이지 300을 다운로드하기 위해서 요청자는 마크업 문서 302를 요청할 필요가 있고 JavaScript 파일 304 및 306 또는 이미지 308 및 310과 같은 오브젝트를 요청하기 위해 임베딩된 오브젝트에 대한 정보를 획득하기 위해 마크업 문서 302를 파싱할 필요가 있다.
도 3B는 임베딩된 객체를 가진 웹 페이지를 다운로드하는 기존의 프로세스를 도시하는 다이어그램을 나타낸다. 도 3B에서, 요청자 312는 하나 이상의 응답자 314로부터 복수의 임베딩된 객체를 포함하는 웹 페이지를 다운로드하고 있다. 동작하는 동안에 요청자 312는 마크업 문서를 요청하기 위해 인터레스트 메시지 집합 316을 응답자 314로 발행함으로써 다운로드 프로세스를 시작할 수 있다. 마크업 문서를 검색하는 동안, 요청자 312는 마크업 문서를 파싱하고 임베딩된 객체(JavaScript 파일 또는 이미지가 될 수 있는)를 하나 하나 요청한다. 이것은 시차를 가지는 요청 및 임베딩된 객체의 다운로드를 가지고 오고 대기를 증가시킬 수 있다. 더욱이 요청자 312는 얼마나 많은 청크가 임베딩된 오브젝트에 대한 요청에 필요한지에 대해 선험적으로 알지 못하고, 오브젝트를 요청하기 위해 너무 적거나 너무 많을 수 있는 예측된 수의 인터레스트를 전송할 수 있다. 예를 들어, 도 3B에서 마크업 문서에 대한 인터레스트 집합 316은 4개의 인터레스트를 포함하고 각각은 동일한 네임 프리픽스를 가지나 다른 청크 번호(/foo/page/s0, /foo/page/s1, …, /foo/page/s3와 같은)를 가진다. 그러나 발행된 인터레스트의 수는 마크업 문서 302에 포함되어 있는 세그먼트(청크)의 수보다 작다. 초기 세그먼트를 수신하는 동안에 요청자 312는 마크업 문서 302의 나머지를 위한 추가적인 인터레스트를 발행할 수 있다. 모든 마크업 문서 302의 모든 세그먼트(컨텐츠 오브젝트 집합 318 및 컨텐츠 오브젝트 집합 320)를 수신하는 동안에 요청자 312는 마크업 문서를 읽을 수 있고, 임베딩된 객체를 요청한다(동작 322).
JavaScript 파일 304(File1.js)를 요청하기 위해서, 요청자 312는 인터레스트 메시지 324의 집합을 전송할 수 있다. File.js의 사이즈에 대한 선험적인 지식없이, 요청자 312는 너무 많은 인터레스트의 발행에 의해 너무 큰 윈도우를 오픈할 수 있다. 도 3B에서 요청자 312는 File1.js에 대한 4개의 인터레스트를 발행할 수 있고, 각각은 동일한 네임 프리픽스를 가지나 다른 청크 번호(/foo/File1.js/s0, /foo/ File1.js /s1, …, /foo/ File1.js /s3와 같은)를 가진다. 그러나 File1.js는 두 개의 세그먼트를 포함하고, 두 개의 컨텐츠 오브젝트만을 포함하는 컨텐츠 오브젝트 집합 326을 돌려보낸다. 그러므로, 요청자 312로부터 File1.js를 위해 전송된 추가의 두 개의 인터레스트는 낭비되고 추가의 두 개의 인터레스트는 JavaScript 파일 306(File2.js)에 대한 다운로드를 시작하기 위해 사용되는 것과 같은 유용한 컨텐츠를 요청하기 위해 사용될 수 있다. 유사하게 요청자 312는 단지 하나의 세그먼트를 가지는 JavaScript 파일 306(File2.js)를 위한 4개의 인터레스트를 다시 발행할 수 있고, 3개의 인터레스트는 낭비될 수 있다. 많은 작은 오브젝트를 포함하는 컨텐츠 콜렉션에 대해 이러한 과다한 요청(over-requesting)은 네트워크의 전체 처리량을 상당히 감소시킬 수 있다.
다운로드 대기를 줄이고 처리량을 증가시키기 위해 어떤 실시예에서는 시스템이 모든 필요한 컨텐츠(마크업 문서 및 모든 임베딩된 오브젝트를 포함하는)를 하나의 단일 명명 스트림으로 집합하고 올-인-원 스트림으로도 알려진 단일 명명 스트림을 사용하여 모든 필요한 컨텐츠에 대한 요청자의 다운로드를 허용할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이러한 컨텐츠 콜렉션에 대한 단일 명명 스트림(올-인-원 스트림)은 임베딩된 오브젝트에 앞서는 올-인-원 메니페스트를 포함할 수 있다. 올-인-원 스트림과 함께하는 다운로딩을 증진시키기 위해 올-인-원 메니페스트를 획득하기 위한 기존의 메니페스트(도 2에서 보여지는 바와 같이)에 대한 변화가 필요함에 주의할 필요가 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 올-인-원 메니페스트의 예시적인 포맷을 도시하는 다이어그램을 나타낸다. 도 4에서, (웹 페이지의 모든 컨텐츠를 포함할 수 있는)컨텐츠 콜렉션 400은 메니페스트 402, 마크업 문서 404, JavaScript file(File1.js) 406, JavaScript file(File2.js) 408 및 다른 요소를 포함할 수 있다. 메니페스트 402는 컨텐츠 요소의 정렬된 리스트를 포함하고, 각 엔트리는 하나의 컨텐츠 요소와 대응되고, 컨텐츠 요소는 마크업 문서 또는 임베딩된 오브젝트일 수 있다. 각 엔트리는 컨텐츠 요소의 CCN 이름을 구체화하는 오브젝트 이름 필드, 올-인-원 스트림 내에 컨텐츠 요소의 청크의 시퀀스를 나열하는 청크-번호 필드 및 모든 청크의 해쉬 값을 나열하는 청크-해쉬 필드를 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 4에서, 메니페스트 402에 포함되는 엔트리 410는 마크업 문서 404에 대응된다. 더욱 구체적으로, 엔트리 410은 오브젝트 이름 필드 412.1, 청크-번호 필드 414.1 및 청크-해쉬 필드 416.1을 포함한다. 오브젝트 이름 필드 412.1은 마크업 문서 404의 CCN 기반 이름(/foo/markup)을 구체화한다. 청크-번호 필드 414.1은 올-인-원 스트림의 청크 s3-s9(각각의 청크가 개별 컨텐츠 오브젝트인 전체로 7개의 청크)를 차지하는 마크업 문서 404(CCN 이름 412.1에 의해 식별된)를 구체화한다. 어떠한 실시예에서는 각 청크의 CCN 이름(또는 컨텐츠 오브젝트 각각)은 청크 번호를 더한 컨텐츠 요소의 CCN 기반 이름으로서 생성될 수 있음을 명심할 필요가 있다. 예를 들어, 마크업 문서 404가 7개의 청크를 가지는 것을 고려하면, 마크업 문서 404의 첫번째 청크는 CCN 이름 /foo/markup/s0을 가지고 마지막 청크는 CCN 이름 /foo/markup/s6을 가진다. 청크-해쉬-필드 416.1은 모든 7개의 청크의 컨텐츠 오브젝트 해쉬 값(0x12AB, 0x7798 등과 같은)을 나열한다. 도 4에서 보여진 예에서, 컨텐츠 오브젝트 해쉬 값은 단순함을 보이기 위해 2-바이트 해쉬로 보여짐을 주의할 필요가 있다. 실제는, 컨텐츠 오브젝트의 컨텐츠 오브젝트 해쉬는 SHA-256 함수 또는 다른 강한 해쉬 함수를 사용하여 연산된 16-바이트 해쉬 값일 수 있다.
또한, 도 4에서 보여지듯이, 메니페스트 402에 포함되는 엔트리 420은 JavaScript 파일 406(File1.js)에 대응된다. 엔트리 410과 유사하게, 엔트리 420은 오브젝트 이름 필드 412.2, 청크-번호 필드 414.2 및 청크-해쉬 필드 416.2를 포함한다. 도욱 구체적으로 오브젝트 이름 필드 412.2는 JavaScript 파일 406에 대한 CCN 이름은 foo/file1.js임을 명시하고, 청크-번호 필드 414.2는 JavaScript 파일 406이 두 개의 청크(s10 및 s11)를 가짐을 명시하고, 청크-해쉬 필드 416.2는 두 개의 청크(0xD2A0, 0x3333)에 대한 컨텐츠 오브젝트 해쉬 값을 나열한다.
기존의 메니페스트와 다르게 메니페스트 402는 올-인-원 스트림에 임베딩된 오브젝트 각각의 청크 범위(또는 오프셋)을 열거함을 주의할 필요가 있다. 이것은 컨텐츠의 요청자 가 오브젝트(컨텐츠 요소)가 이미 아웃스탠딩 인터레스트 윈도우(outstanding interest window)에 의해 커버되었는지 여부를 결정하도록 할 수 있다. 예를 들어, 만약, 10개의 인터레스트가 발행된 경우, 10번째 청크가 발행된 인터레스트에 의해 커버될 수 있다. 추가적으로 메니페스트 402의 각 청크의 컨텐츠 오브젝트 해쉬를 포함하는 것은 요청자가 컨텐츠 오브젝트 해쉬 값에 대한 비교에 의해 캐시에 오브젝트의 세그먼트 또는 오브젝트를 가지고 있는지 여부에 대해 결정하도록 할 수 있다. 만약, 오브젝트가 아웃스탠딩 요청에 의해 아직 커버되지 못하고 요청자가 이미 캐시에 오브젝트를 이미 가지고 있는 경우, 요청자는 임베딩된 오브젝트에 대한 다운로드를 스킵할 수 있다. 예를 들어, 임베딩된 JavaScript 파일 406은 올-인-원 스트림에서 s10부터 s11까지 사이이고, 만약 초기 요청이 인터레스트를 청크 9까지 발행한 경우, JavaScript파일 406은 초기 요청에 의해 커버되지 않는다. 추가적으로 JavaScript 파일 406의 컨텐츠 오브젝트 해쉬에 기반하여, 요청자는 캐시에 JavaScript 파일 406을 이미 가진 것을 알 수 있다. 그래서, 요청자는 컨텐츠 콜렉션 400 내의 다음 컨텐츠 요소에 대한 다운로드를 시작하는 동안에 JavaScript 파일 406의 다운로드를 스킵할 수 있다.
더욱이, 각 컨텐츠 요소의 컨텐츠 오브젝트 해쉬를 나열하는 것은 요청자에게 개별 컨텐츠 요소 각각에 대해 분리된 인터레스트 윈도우를 열고 컨텐츠 요소의 해쉬에 의해 컨텐츠 요소를 요청하는 것을 허용할 수 있다. 더욱 구체적으로, 요청자는 자체 인증 컨텐츠 오브젝트 해쉬 이름(self-certified content object hash name)을 사용하여 그것의 이름을 기반으로 특정한 임베딩된 객체를 요청할 수 있다. 예를 들어, 요청자는 두 개의 세그먼트 0xD2A0 및 0x3333의 해쉬에 의해 JavaScript file 406을 요청할 수 있다. 즉, 단일 올-인-원 스트림을 사용하여 컨텐츠 다운로드를 가능하게 하는 것에 추가하여, 올-인-원 메니페스트는 요청자가 상호 독립적인 병렬 스트림(parallel stream)의 집합을 사용하여 컨텐츠 요소를 다운로드하게 할 수 있다. 이런 이유로, 임베딩된 오브젝트의 다운로드 전에 마크업 문서의 파싱을 대기하는 것 대신에 요청자는 마크업 문서 및 임베딩된 문서를 병렬적으로 다운로드할 수 있다. 각 스트림 요청은 임베딩된 오브젝트의 해쉬 이름에 기반할 수 있다. 그것의 해쉬 이름을 사용하여 임베딩된 오브젝트를 다운로드하는 것은 좋은 위치의 캐쉬로부터 오는 다운로드를 허용할 수 있으나, 반면, 마크업 문서에 따른 임베딩된 오브젝트에 대한 다운로드는 덜 최적의 소스로부터 오는 다운로드를 가지고 올 수 있다. 예를 들어, 이미지 파일은 매우 긴 캐시 수명을 가질 수 있고 따라서, 이미지 파일은 많은 장소에 캐시될 수 있는 반면에 종종 업데이트 되는 웹 페이지(마크업)은 짧은 캐시 수명을 가지고 적은 장소에 캐시될 수 있다. 이러한 상황에서, 멀리 떨어져 있을 수 있는 마크업 문서의 동일한 위치로부터 이들을 다운로드하는 것 대신에 인접한 캐시 위치로부터 이미지를 다운로드하는 것이 요구될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 올-인-원 스트림에서 컨텐츠 오브젝트의 예시적인 포맷을 도시하는 다이어그램을 나타낸다. 더욱 구체적으로, 도 5는 컨텐츠 콜렉션(컨텐츠 콜렉션 400과 같은)이 동일한 네임스페이스 하에 각각의 청크는 표준 CCN 컨텐츠 오브젝트인 많은 청크를 포함하는 단일 올-인-원 스트림으로 합쳐질 수 있는지를 보여준다. 도 4에서 하나의 올-인-원 스트림 450은 청크 502,504, 506 및 508과 같은 복수의 청크를 포함한다. 각 청크는 표준 CCN 컨텐츠 오브젝트 포맷을 따르는 표준 CCN 컨텐츠 오브젝트이다. 각 컨텐츠 오브젝트는 이름 요소(name component) 512.x, 키-ID 요소(key-ID component) 514.x, 페이로드 요소(payload component) 516.x 및 서명 요소(signature component) 518.x를 적어도 포함하고 x는 청크의 시퀀스 번호에 대응된다.
이름 요소는 각 청크/컨텐츠 오브젝트의 CCN 이름을 구체화한다. 어떤 실시예에서는 올-인-원 스트림 내의 모든 컨텐츠 오브젝트는 동일한 네임 프리픽스를 가지고 컨텐츠 오브젝트의 CCN 이름은 그것의 청크 번호를 더한 네임 프리픽스이다. 도 5에 보여진 예시에서, 올-인-원 스트림 500 내의 모든 컨텐츠 오브젝트의 네임 프리픽스는 /foo/page/all-in-one이고 이름 요소 512.1에 의해 지시된 것처럼 컨텐츠 오브젝트 502(올-인-원 스트림 500 내의 첫번째 청크, 청크 0인)의 CCN 이름은 foo/page/all-in-one/s0이다. 유사하게, 이름 요소 512.2에 의해 보여지듯이 컨텐츠 오브젝트 504(올-인-원 스트림 500 내의 두번째 청크, 청크 1인)의 CCN 이름은 /foo/page/all-in-one/s1이다.
각 컨텐츠 오브젝트 내의 키-ID 요소(514.x)는 컨텐츠 오브젝트에 서명하기 위해 공급자에 의해 사용되는 발행 키(public key)를 식별한다. 서명 요소(518.x)는 대응되는 전용 키(private key)를 사용하여 컨텐츠 오브젝트의 나머지 부분에 대한 서명에 의해 획득될 수 있다. 어떠한 실시예에서는 서명은 컨텐츠 오브젝트의 나머지 부분의 해쉬에 대한 서명에 의해 획득될 수 있다. 예를 들어, 어떤 이는 이름 요소 512.1, 키-ID 요소 514.1 및 페이로드 요소 516.1를 기반으로 연상된 해쉬 값을 서명함에 의해 서명 518.1을 획득할 수 있다. 어떠한 실시예에서, 올-인-원 스트림 내의 모든 컨텐츠 오브젝트가 키-ID를 포함하지는 않음을 주의할 필요가 있다. 최소한 올-인-원 스트림 내의 첫번째 컨텐츠 오브젝트는 키-ID를 포함하거나 선택적으로 발행 키를 전달할 수 있고 따라서, 중간 노드 및 말단 시스템은 서명을 확인할 수 있다.
컨텐츠 오브젝트 또는 청크 각각에 대한 페이로드 요소(516.x)는 마크업 문서 또는 JavaScript 파일과 같은 메니페스트의 부분 또는 임베딩된 컨텐츠 요소의 부분을 포함한다. 올-인-원 스트림의 첫번째 몇 개의 청크(컨텐츠 오브젝트)는 스트림의 메니페스트를 표현하는 랩핑 오브젝트(wrapping object)이고, 이러한 랩핑 오브젝트의 페이로드는 메니페스트 그 자체이다. 메니페스트의 사이즈에 따라, 랩핑 오브젝트는 더 작거나 더 많은 컨텐츠 오브젝트를 포함할 수 있다. 도 5에서 보여지는 예에서, 메니페스트는 3개의 컨텐츠 오브젝트(청크 s0-s2) 상으로 확장되고 각 오브젝트는 메니페스트의 청크를 포함한다. 예를 들어, 페이로드 516.1 및 516.2는 메니페스트의 제1 및 제2 청크 각각을 포함한다.
이후 컨텐츠 오브젝트의 페이로드는 컨텐츠 요소의 부분을 포함한다. 예를 들어, 컨텐츠 오브젝트 506 및 508의 페이로드는 임베딩된 컨텐츠 오브젝트 /foo/markup/s0 and /foo/markup/s1를 포함하고, 이들은 마크업 문서의 첫번째 및 두번째 청크이다. 비록 각각의 임베딩된 컨텐츠 요소 청크 그 자체는 자신의 이름(such as /foo/markup/s0 in the case of the chunk being part of the markup document)을 가지는 CCN 컨텐츠 오브젝트이긴 하지만, 올-인-원 스트림 내에 합쳐진 대응되는 컨텐츠 오브젝트는 이름 요소 512.x에 의해 지시된 그들 자신의 스트림 이름을 할당 받음을 주의할 필요가 있다. 동일한 올-인-원 스트림 내의 모든 컨텐츠 오브젝트는 동일한 네임 프리픽스를 할당 받는다. 올-인-원 스트림의 모든 컨텐츠 오브젝트에 동일한 네임 프리픽스를 할당하는 것은 요청자가 마크업 문서를 파싱할 필요없이 모든 임베딩된 컨텐츠 요소를 연속적으로 다운로드하기에 충분히 큰 윈도우를 오픈하도록 허용한다. 예를 들어, 요청자는 컨텐츠 콜렉션 내의 임베딩된 컨텐츠 요소의 번호, 이름 또는 사이즈를 알 필요 없이 네임 프리픽스에 순차적으로 청크 번호를 추가하고 임베딩된 컨텐츠 요소를 요청하기 위한 초기 인터레스트 집합을 사용하여 인터레스트의 초기 집합을 구성할 수 있다. 예를 들어, 요청자는 올-인-원 스트림의 첫번째 20개의 청크를 요청하기 위해 인터레스트의 집합(/foo/page/all-in-one/s0, /foo/page/all-in-one/s1, …, /foo/page/all-in-one/s19)을 발행할 수 있다. 청크를 다운로드하는 동안에 요청자가 더 많은 인터레스트를 발행할 필요가 있는지 여부 및 캐시에 이미 있는 특정 요소의 다운로드를 스킵할 수 있을지 여부를 결정하기 위해 요청자는 메니페스트(보통 우선적으로 다운로드되는)를 읽을 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 올-인-원 스트림을 사용하는 컨텐츠 콜렉션을 다운로드하는 예시적인 프로세스를 도시하는 다이어그램을 나타낸다. 도 6에서, 요청자 602는 하나 이상의 응답자(responder)(604)로부터 복수의 임베딩된 오브젝트를 포함하는 웹 페이지를 다운로딩하고 있다. 올-인-원 다운로드를 가능하게 하기 위해서 올-인-원 메니페스트(all-in-one manifest)가 웹 페이지의 컨텐츠를 위한 랩퍼(wrapper)처럼 생성된다.
동작하는 동안, 요청자 602는 인터레스트 메시지 606의 초기 집합을 응답자 604로 발행함으로써 다운로딩 프로세스를 시작할 수 있다. 인터레스트 메시지 606의 초기 집합에 포함되는 인터레스트의 수는 임의적일 수 있다. 어떤 실시예에서, 초기 윈도우(초기 인터레스트 집합 606에 의해 정의된)는 모든 랩퍼 오브젝트, 예를 들어, 메니페스트를 커버하기에 충분히 클 수 있지만, 전체 컨텐츠 콜렉션보다 크지 않을 수 있다. 도 6에서 보여지는 예에서, 초기 인터레스트 집합 606은 4개의 인터레스트(/foo/page/all-in-one/s0 to /foo/page/all-in-one/s3)를 포함할 수 있고, 메니페스트의 탐색을 위해 충분히 큰 다운로드 윈도우를 생성할 수 있다. 요청자 602는 동일한 네임 프리픽스(/foo/page/all-in-one)를 사용하는 마크업 문서 및 JavaScript 파일과 같은 다른 컨텐츠 요소를 요청하기 위해 새로운 인터레스트의 발행을 (메니페스트를 읽는 동안에) 시작할 수 있다. 새로운 인터레스트는 청크 번호의 순차적인 추가에 의해 생성될 수 있다. 어떤 실시예에서는 다운로드하는 동안에 요청자 602는 메니페스트를 읽고 컨텐츠 콜렉션에 포함되는 청크의 전체 개수를 결정할 수 있고 그에 따라 적당한 개수의 인터레스트를 발행할 수 있다. 예를 들어, 메니페스트를 읽는 것으로부터 요청자 602는 올-인-원 스트림에 전체 20개의 청크가 있음을 결정할 수 있고 20개의 전체 인터레스트를 발행하는 것을 보장할 수 있다.
추가로 요청자는 메니페스트에 나열된 컨텐츠 오브젝트 해쉬에 기반하여 캐쉬에 하나 이 상의 컨텐츠 요소 또는 청크를 이미 가지고 있는지 여부를 결정할 수 있고, 만약 그러하다면, 이러한 청크의 다운로드가 스킵될 수 있다. 예를 들어, 컨텐츠 오브젝트 해쉬의 비교에 의해 요청자는 청크 s10 및 s11을 차지하는 JavaScript 파일 File.js를 가지고 있는 것을 발견할 수 있다. 다운로드 효율을 향상시키기 위해, 요청자는 인터레스트 foo/page/all-in-one/s10 and /foo/page/all-in-one/s11를 배제한 인터레스트 집합을 발행할 수 있다. 이렇게 함으로써 요청자는 응답자에게 파라미터를 제공하고 따라서 응답자는 어떠한 임베딩된 오브젝트가 다운로드 스트림에 포함될지를 설정할 수 있다. 이러한 예에서 인터레스트 집합은 청크 s10 및 s11에 대한 인터레스트를 가지고 있지 않기 때문에 이러한 두 개의 청크는 다운로드 스트림으로부터 배제된다.
어떤 실시예에서는 응답자는 웹 페이지가 모니터에서 디스플레이되고, 영화가 재생되는 것과 같이 컨텐츠 스트림이 디스플레이에서 렌더링될 것을 알 수 있고, 이러한 경우, 응답자는 렌더링을 최적화하기 위해 올-인-원 스트림에 컨텐츠 요소를 정렬할 수 있다. 예를 들어, 웹 페이지를 디스플레이하기 위해 브라우저는 모든 이미지 전에 html 파일을 필요로 할 수 있다. 결과적으로 응답자에게 올-인-원 스트림의 시작에 html 파일을 위치시키는 것이 최적일 수 있고, 따라서, 브라우저는 이미지를 전달하는 동안에 스크린의 렌더링을 시작할 수 있다. 만약, 컨텐츠가 영화인 경우, 응답자는 올-인-원 스트림에서 덜 중유한 프레임의 앞에 더 중요한 프레임을 위치시킬 수 있다. 다른 예로, 만약, 하나 이상의 컨텐츠 요소가 암호화된다면, 응답자는 암호화 컨텐츠 요소 전에 암호를 설명하는 아이템을 위치시킬 수 있다.
도 3에서 도 6과 비교하여, 더 이상 복수의 임베딩된 컨텐츠 요소의 다운로드에 시차를 둘 필요가 없음을 알 수 있다. 대신에 본 발명의 실시예에서, 컨텐츠 콜렉션의 다운로드는 단일 스트림을 이용하여 완료할 수 있고, 그래서 잠재적으로 다운로드 대기를 크게 감소시킬 수 있다. 더욱이, 메니페스트는 다운로드 스트림에 포함되어 있는 청크의 전체 개수를 나열할 수 있기 때문에 요청자가 과다 요청할 필요가 없고 인터레스트가 낭비되지 않아 시스템 처리량이 증가한다.
어떤 실시예에서는 스트림 청크의 페이로드에 임베딩된 객체는 또한 올-인-원 스트림 그 자체일 수 있다. 예를 들어, HTML 파일은 다른 HTML 파일 또는 다른 오브젝트의 참조 프레임일 수 있고 이것은 이들을 올-인-원 스트림으로 정리할 수 있다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 반복되는 올-인원 스트림의 예시를 도시하는 다이어그램을 나타낸다. 도 7에서, 올-인-원 스트림 700은 메니페스트 702 및 마크업 문서 704, 임베딩된 오브젝트 706 및 708 등과 같은 많은 수의 컨텐츠 요소를 포함한다. 더욱 구체적으로 임베딩된 오브젝트 708 그 자체는 올-인-원 스트림이고, 올-인-원 스트림은 메니페스트 712 및 임베딩된 오브젝트 714와 같은 다른 컨텐츠 요소를 포함한다. 이러한 상황에서 부모 메니페스트(메니페스트 702)는 그것의 스트림 이름, 청크의 범위, 그것의 청크의 해쉬 값을 을 나열함에 의해서 다른 임베딩된 오브젝트와 동일한 방식으로 임베딩된 올-인-원 스트림 708을 다루는 것을 주의할 필요가 있다. 올-인-원 스트림 700에 포함되는 임베딩된 올-인-원 스트림 708을 전달하는 컨텐츠 오브젝트를 포함하는 대응 컨텐츠 오브젝트는 올-인-원 스트림 700의 네임 프리픽스가 주어짐을 주의할 필요가 있다.
높은 해상도의 많은 이미지를 포함하는 웹 페이지처럼 컨텐츠 콜렉션은 많은 임베딩된 오브젝트를 포함할 수 있고, 임베딩된 오브젝트 각각은 많은 컨텐츠 오브젝트에 걸칠 수 있다. 이러한 상황에서, 단일 메니페스트 내의 모든 임베딩된 오브젝트를 나열하는 것은 효율적인 다운로드를 위해 너무 큰 메니페스트를 가지고 올 수 있다. 메니페스트-다운로드 효율을 향상 시키기 위해, 어떠한 실시예에서는 많은 임베딩된 오브젝트를 나열하는 큰 메니페스트는 올-인-원 스트림 내의 다른 위치에 흩어진 많은 수의 작은 메니페스트로 재구성될 수 있다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 멀티-섹션 메니페스트를 가지는 예시적인 올-인-원 스트림을 도시하는 다이어그램을 나타낸다. 도 8에서는 올-인-원 스트림 800은 초기 메니페스트 섹션 802 및 메니페스트 섹션 804 및 806과 같은 다수의 메니페스트 섹션; 마크업 문서 808, 이미지 파일 810 및 812 등과 같은 다수의 컨텐츠 요소를 포함한다. 초기 메니페스트 섹션 802에서 모든 임베딩된 오브젝트를 나열하는 대신에, 초기 메니페스트 섹션 802는 마크업 문서 808의 정보 및 이후 메니페스트인 메니페스트 섹션 804에 대한 포인트를 포함할 수 있다. 이 것은 요청자가 초기 인터레스트 윈도우를 사용하여 초기 메니페스트 802 및 중요한 웹 페이지 정보를 포함하는 마크업 문서 808를 다운로드하는 것을 가능하게 할 수 있다. 초기 메니페스트 802에 포함되는 포인터는 요청자의 이후 메니페스트 섹션의 요청을 가능하게 할 수 있다. 메니페스트를 복수의 섹션으로 구성하는 것은 캐시에 이미 특정한 임베딩된 오브젝트를 가지고 있는지 여부를 결정하는 동안에 요청자의 웹페이지의 부분의 다운로드를 가능하게 하고 만약 지역 캐시에 이들이 존재하는 경우, 이러한 오브젝트의 다운로드의 스킵이 가능하도록 할 수 있다.
많은 컨텐츠 요소(예를 들어, 높은 해상도 이미지)가 존재하는 상황에서 메니페스트에 모든 컨텐츠 오브젝트의 컨텐츠 오브젝트 해쉬 값을 나열하는 대신에, 메니페스트는 각 임베딩된 오브젝트의 몇 개의 초기 컨텐츠 오브젝트 해쉬만을 나열할 수 있다. 예를 들어, 임베딩된 이미지는 수백개의 컨텐츠 오브젝트에 걸쳐있을 수 있다. 이러한 수백 개의 컨텐츠 오브젝트의 해쉬 값을 나열하는 것 대신에 메니페스트는 초기 몇 개의 해쉬 값(예를 들어, 10%)만을 나열할 수 있다. 이러한 몇 개의 해쉬 값은 인접한 위치로부터 그것의 네임 스페이스를 기반으로 요청자가 캐쉬에 이미 이미지를 가지고 있는지 여부 및 이미지의 다운로드를 시작할 것인지에 대한 결정을 가능하게 하기에 충분한 정보를 제공해야 한다.
어떤 실시예에서는 요청자는 이전 다운로드 이후에 컨텐츠에 대한 변화에 관심이 있을 수 있다. 이러한 상황에서, 요청자는 인터레스트 메시지에 “이후 변형(modified since)” 파라미터를 포함할 수 있다. 이러한 인터레스트가 수신된 경우, 응답자는 올-인-원 스트림 및/또는 그것의 메니페스트에 이후 변형 파라미터 후에 변형된 임베딩된 오브젝트만을 포함할 수 있다. 이것은 요청자가 웹 페이지를 다운로드하는 동안 오래된 사진과 같은 올드 파일(old file)의 다운로드를 스킵할 수 있도록 해준다. 변형 예로, 올-인-원 스트림은 새롭게 참조된 오래된 오브젝트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 만약, 오래된 사진이 오랜 시간 동안 웹 페이지 메니페스트에 포함된 적이 없다면, 인터레스트에 구체화된 “이후 변형” 파라미터 이후에 변형되지 않음에도 불구하고 올-인-원 스트림에 포함될 수 있다. 또한, 응답자는 그들의 변형 시간에 의해 가장 최근에 변형된(또는 가장 오래 전에 변형된) 컨텐츠 요소가 올-인-원 스트림에서 가장 먼저 오도록 올-인-원 스트림에서 요소를 정렬할 수 있다.
어떤 실시예에서는 올-인-원 스트림은 압축될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 콜렉션의 다운로드를 위해 사용될 수 있는 올-인-원 스트림을 구성하는 예시적인 프로세스를 도시하는 다이어그램을 나타낸다. 동작하는 동안에, 발행자와 같은 컨텐츠 제공자는 컨텐츠 콜렉션을 위한 올-인-원 메니페스트를 구성한다(동작 902). 어떠한 실시예에서는 메니페스트는 콜렉션 내의 컨텐츠 요소의 나열된 리스트를 포함한다. 나열된 리스트에서 엔트리 각각은 대응되는 컨텐츠 요소의 CCN 이름을 구체화하는 오브젝트 이름 필드, 올-인-원 스트림 내의 컨텐츠 요소에 의해 점유된 청크 번호를 나열하는 청크-번호 필드 및 컨텐츠 요소의 모든 또는 처음 몇 개의 청크의 해쉬 값을 나열하는 청크-해쉬 필드를 포함할 수 있다.
컨텐츠 공급자는 구성된 메니페스트와 컨텐츠 요소를 표준 컨텐츠 오브젝트로 패키징할 수 있다(동작 904). 어떤 실시예에서는 컨텐츠 오브젝트는 CCN 표준을 따를 수 있다. 컨텐츠 오브젝트 각각은 스트림 이름을 할당받고 스트림의 모든 컨텐츠 오브젝트는 동일한 네임 프리픽스를 가진다. 이후, 컨텐츠 제공자는 스트림의 네임 스페이스 하에 초기 인터레스트 요청의 집합을 수신하고(동작 906), 응답으로 컨텐츠 제공자는 수신된 인터레스트 초기 인터레스트 요청에 포함되는 파라미터에 기반하여 메니페스트로 시작하는 컨텐츠 오브젝트의 스트림을 구성한다(동작 908). 어떤 실시예에서는 스트림을 구성하는 동안, 컨텐츠 제공자는 클라이언트에 의해 빠른 렌더링을 가능하게 하는 시스템 특징을 최적화하는 방법으로 컨텐츠 요소를 정렬할 수 있다. 추가 실시예에서 웹 페이지에서 HTML 파일과 같은 렌더링의 시작을 위해 요청되는 컨텐츠 요소는 스트림의 초기에 위치되고, 그래서 렌더링 시간을 최적화할 수 있다. 어떤 실시예에서는 인터레스트 요청에 포함되는 파라미터는 “이후 변형” 파라미터를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 클라이언트가 이미 오래된 요소의 일부를 가지고 있기 때문에 스트림을 구성하는 동안, 컨텐츠 제공자는 전달될 필요가 있는 청크의 개수를 최소화하기 위해 스트림의 초기에 가장 새로운(가장 최근에 변형된) 컨텐츠 요소를 위치시킬 수 있다. 요청자가 메니페스트를 수신하면, 이후 인터레스트에 메니페스트에 포함되는 정보에 기반하여 결정된 파라미터가 포함될 수 있다. 예를 들어, 요청자가 요청자의 캐시에 이미 이러한 요소가 있다는 것을 지시하는 메니페스트에 나열된 해쉬에 기반하여 하나 이상의 컨텐츠 요소를 스킵할 수 있다.
컨텐츠 제공자는 요청자로부터 인터레스트의 수신을 시작하고(동작 910), 수신된 인터레스트에 기반하여 스트림에 포함될 컨텐츠 요소를 결정하고(동작 912), 정확한 요소를 포함시킴에 의해 연속적으로 스트림을 구성한다(동작 914).
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 컨텐츠 다운로드를 위한 올-인-원 스트림을 가능하게 하는 시스템을 예시적으로 도시한다. 올-인-원 시스템 1000은 프로세서 1010, 메모리 1020, 스토리지(storage) 1030를 포함한다. 스토리지 1030은 보통 전술한 방법을 수행하기 위해 일반적으로 메모리로 로딩되고 프로세서 1010에 의해 실행되는 명령을 저장할 수 있다. 하나의 실시예에서, 스토리지 1030의 명령은 올-인-원 메니페스트 생성 모듈 1032, 컨텐츠 오브젝트 생성 모듈 1034 및 올-인-원 스트림 집합 모듈(all-in-one stream assembly module) 1036을 실행시킬 수 있고, 모든 모듈은 다양한 수단에 의해 상호간에 통신할 수 있다.
어떤 실시예에서, 모듈 1032, 1034 및 1036은 부분적 또는 전체적으로 하드웨어로 구현될 수 있고, 프로세서 1010의 부분이 될 수도 있다. 더욱이, 어떠한 실시예에서, 시스템은 분리된 프로세서 및 메모리를 포함하지 않을 수 있다. 대신에 특정 임무를 수행할 뿐만 아니라 모듈 1032, 1034, 1036은 따로 또는 합쳐져서 일반적 또는 특별한 목적의 연산 엔진의 일부일 수 있다.
스토리지 1030은 프로세서 1010에 의해 실행될 프로그램을 저장한다. 특히, 스토리지 1030은 올-인-원 컨텐츠 다운로드를 가능하게 하기 위한 시스템(어플리케이션)을 실행할 수 있는 프로그램을 저장할 수 있다. 동작하는 동안, 어플리케이션 프로그램은 스토리지 1030으로부터 메모리 1020로 로딩될 수 있고, 프로세서 1010에 의해 실행될 수 있다. 결과적으로 시스템 1000은 전술한 기능을 수행할 수 있다. 시스템 1000은 선택적 디스플레이 1080(터치 스크린 디스플레이일 수 있는), 키보드 1060 및 포인트 장치 1070과 연결될 수 이고, 네트워크 1082에 하나 이상의 네트워크 인터페이스를 통해 연결될 수도 있다.
상세한 설명에 기술된 데이터 구조 및 코드는 일반적으로 컴퓨터-가독 가능한 스토리지 매체에 저장될 수 있고, 컴퓨터-가독 가능한 스토리지 매체는 컴퓨터 시스템의 사용을 위해 저장된 코드 및/또는 데이터를 저장할 수 있는 장치 또는 매체일 수 있다. 컴퓨터-가독 가능한 스토리지는 제한은 없으나, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 디스크 드라이브, 자기 테이프, CDs (compact discs), DVDs (digital versatile discs or digital video discs)와 같은 자기 및 광학 스토리지 장치 또는 알려지거나 이후에 개발될 컴퓨터-가독 가능한 미디어의 저장을 가능하게 하는 다른 미디어를 포함할 수 있다.
상세한 설명 부분에 설명된 방법 및 프로세스는 코드 및/또는 데이터로 구현도리 수 있고, 전술한 컴퓨터-가독 가능한 스토리지 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터 시스템이 컴퓨터 가독 가능한 스토리지 매체에 저장된 코드 및/또는 데이터를 읽고 실행하는 경우, 컴퓨터 시스템은 컴퓨터 가독 가능한 스토리지 매체 내에 저장된 데이터 구조 및 코드로 구현된 방법 및 프로세스를 수행할 수 있다.
더욱이, 여기서 개시된 방법 및 프로세스는 하드웨어 모듈 또는 장치에 포함도리 수 있다. 이러한 모듈 또는 장치는 제한은 없으나 특정 소프트웨어 모듈 또는 특정 시간에 코드의 일부를 실행하는 ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field-programmable gate array), 전용 또는 공유 프로세서 및/또는 알려지거나 이 후에 개발될 수 있는 프로그램 가능한-논리 장치를 포함할 수 있다. 하드웨어 모듈 또는 장치가 활성화된 경우, 그들 내에 포함되는 방법 및 프로세스가 수행될 수 있다.

Claims (10)

  1. 네트워크 상에서 단일 컨텐츠 스트림(single content stream)을 기반으로 한 컨텐츠 콜렉션(content collection)의 다운로드를 가능하게 하는 컴퓨터로 실행 가능한 상기 단일 컨텐츠 스트림 집합 방법은,
    복수의 컨텐츠 요소(content component)를 포함하는 상기 컨텐츠 콜렉션을 획득하는 단계,
    상기 컨텐츠 콜렉션에 대한 메니페스트(manifest)를 생성하되, 상기 메니페스트의 개개의 엔트리는 컨텐츠 요소와 대응되는, 상기 메니페스트를 생성하는 단계,
    상기 복수의 컨텐츠 요소에 앞서는 상기 메니페스트를 포함함으로써 상기 단일 컨텐츠 스트림을 집합시키되, 상기 메니페스트 및 상기 컨텐츠 요소들은 동일한 네임 스페이스(namespace)를 가지는 오브젝트들로 패키징되고, 그렇게 함으로써 요청자가 상기 동일한 네임 스페이스를 기반으로 인터레스트들(interests)을 사용하여 상기 컨텐츠 콜렉션 내의 하나 이상의 컨텐츠 요소들을 요청하는 것을 용이하게 하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 컨텐츠 요소는 상기 단일 컨텐츠 스트림 내의 복수의 청크(chunk)에 걸쳐있되, 청크 각각은 패키징된 오브젝트(object)에 대응되고, 시퀀스 번호에 할당되고, 상기 메니페스트의 상기 엔트리는 상기 복수의 청크의 시퀀스 번호들을 명시하는 방법.
  3. 컴퓨터 장치에 의해 실행될 경우, 네트워크 상에서 단일 컨텐츠 스트림을 기반으로 한 컨텐츠 콜렉션의 다운로드를 가능하게 하는 상기 단일 컨텐츠 스트림 집합 방법을 수행하도록 상기 컴퓨팅 장치를 야기하는 명령들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 -판독가능한 저장 매체에 있어서, 상기 방법은,
    복수의 컨텐츠 요소를 포함하는 상기 컨텐츠 콜렉션을 획득하는 단계,
    상기 컨텐츠 콜렉션에 대한 메니페스트를 생성하되, 상기 메니페스트의 개개의 엔트리는 컨텐츠 요소와 대응되는, 메니페스트를 생성하는 단계,
    상기 복수의 컨텐츠 요소에 앞서는 상기 메니페스트를 포함함으로써 상기 단일 컨텐츠 스트림을 집합시키되, 상기 메니페스트 및 상기 컨텐츠 요소들은 동일한 네임 스페이스를 가지는 오브젝트들로 패키징되고, 그렇게 함으로써 요청자가 상기 동일한 네임 스페이스를 기반으로 인터레스트들을 사용하여 상기 컨텐츠 콜렉션 내의 하나 이상의 컨텐츠 요소들을 요청하는 것을 용이하게 하는 단계를 포함하는 비일시적 컴퓨터 -판독가능한 저장 매체.
  4. 네트워크 상에서 단일 컨텐츠 스트림을 기반으로 한 컨텐츠 콜렉션의 다운로드를 가능하게 하는 상기 단일 컨텐츠 스트림 집합 방법을 위한 컴퓨터 시스템에 있어서, 상기 시스템은,
    프로세서; 및
    상기 프로세서와 연결되고 상기 프로세서에 의해 수행되는 경우 방법을 수행하도록 상기 프로세서를 야기하는 명령들을 저장하는 저장 장치를 포함하되, 상기 방법은,
    복수의 컨텐츠 요소를 포함하는 상기 컨텐츠 콜렉션을 획득하는 단계,
    상기 컨텐츠 콜렉션에 대한 메니페스트를 생성하되, 상기 메니페스트의 개개의 엔트리는 컨텐츠 요소와 대응되는, 상기 메니페스트를 생성하는 단계,
    상기 복수의 컨텐츠 요소에 앞서는 상기 메니페스트를 포함함으로써 상기 단일 컨텐츠 스트림을 집합시키되, 상기 메니페스트 및 상기 컨텐츠 요소들은 동일한 네임 스페이스를 가지는 오브젝트들로 패키징되고, 그렇게 함으로써 요청자가 상기 동일한 네임 스페이스를 기반으로 인터레스트들을 사용하여 상기 컨텐츠 콜렉션 내의 하나 이상의 컨텐츠 요소들을 요청하는 것을 용이하게 하는 단계를 포함하는 컴퓨터 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 컨텐츠 요소는 상기 단일 컨텐츠 스트림 내의 복수의 청크에 걸쳐있되, 청크 각각은 패키징된 오브젝트에 대응되고, 시퀀스 번호에 할당되고, 상기 메니페스트의 상기 엔트리는 상기 복수의 청크의 시퀀스 번호를 명시하는 컴퓨터 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 메니페스트의 상기 엔트리는 상기 컨텐츠 요소의 상기 복수의 청크 중 하나 이상의 해쉬 값들(hash values)을 더 명시하고, 그렇게 함으로써 상기 요청자가 상기 해쉬 값들의 체크에 의해 상기 요청자의 로컬 캐시(local cache)에 상기 컨텐츠 요소의 복사본이 존재하는지 여부에 대한 판단을 가능하게 하는 컴퓨터 시스템.
  7. 제4항에 있어서, 상기 방법은 상기 요청자로부터 상기 동일한 네임 스페이스 기반의 인터레스트들의 집합을 수신하는 단계,
    상기 복수의 컨텐츠 요소로부터 어떠한 컨텐츠 요소가 상기 단일 컨텐츠 스트림에 포함될지 여부에 대해 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  8. 제4항에 있어서, 상기 네트워크는 컨텐츠-중심 네트워크(content-centric network)이고, 상기 오브젝트들은 표준 CCN 컨텐츠 오브젝트이고,
    상기 단일 컨텐츠 스트림에 적어도 하나의 컨텐츠 오브젝트는 키 정보(key information)를 포함하고, 개별 컨텐츠 오브젝트는 상기 키(key)와 결합된 암호 서명을 포함하는 컴퓨터 시스템.
  9. 제4항에 있어서, 컨텐츠 요소는 제2 단일 컨텐츠 스트림을 포함하고, 상기 제2 단일 컨텐츠 스트림은 제2 메니페스트를 포함하는 컴퓨터 시스템.
  10. 제4항에 있어서, 상기 메니페스트는 복수의 세그먼트(segment)를 포함하고, 상기 메니페스트의 상기 복수의 세그먼트는 상기 단일 컨텐츠 스트림 내의 다른 위치들에 산재되는 컴퓨터 시스템.
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