KR20220004670A - 가변 연결성을 갖는 모바일 환경을 위한 마이크로 캐시 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

시스템으로서, 대응하는 복수의 모바일 환경들 내에 통합된 복수의 마이크로 캐시(micro-cache) 디바이스들, 콘텐츠 제공자로부터 수신된 IP 어드레스 정보에 따라 인터넷 패킷(IP) 어드레스 풀(pool)을 유지하기 위한 어드레스 관리자 - 어드레스 관리자는 어드레스 풀의 상이한 부분들을 마이크로 캐시 디바이스들 및 대응하는 모바일 환경들의 상이한 인스턴스들과 연관시킴 -, 각각의 모바일 환경에서 각각의 마이크로 캐시 디바이스에 결합되어 각각의 모바일 환경 내의 클라이언트 디바이스들에 네트워크 연결성을 제공하는 로컬 네트워크 관리자, 제1 마이크로 캐시 디바이스에 결합되어 어드레스 풀의 제1 부분으로부터 제1 모바일 환경 내의 요청 클라이언트 디바이스들에 IP 어드레스들을 할당하는 제1 로컬 네트워크 관리자, 및 제2 마이크로 캐시 디바이스에 결합되어 어드레스 풀의 제2 부분으로부터 제2 모바일 환경 내의 요청 클라이언트 디바이스들에 IP 어드레스들을 할당하는 제2 로컬 네트워크 관리자를 포함하며, 콘텐츠 제공자에게는, 각각의 모바일 환경 내의 클라이언트 디바이스들에 의해, 각각의 마이크로 캐시에 대한 가시성 및 각각의 마이크로 캐시에 대한 액세스 권한들의 제어가 제공되는, 시스템.

Description

가변 연결성을 갖는 모바일 환경을 위한 마이크로 캐시 방법 및 장치

배경기술

관련 출원들에 대한 상호 참조

본 출원은 하기의 가특허 출원 번호들의 이익을 청구한다:

2019년 5월 2일자로 출원된 미국 가출원 제62/842,383호;

2019년 5월 2일자로 출원된 미국 가출원 제62/842,397호;

2019년 5월 2일자로 출원된 미국 가출원 제62/842,408호;

2019년 5월 2일자로 출원된 미국 가출원 제62/842,414호;

2019년 5월 2일자로 출원된 미국 가출원 제62/842,427호;

2019년 5월 2일자로 출원된 미국 가출원 제62/842,446호;

2019년 5월 2일자로 출원된 미국 가출원 제62/842,447호; 및

2019년 5월 2일자로 출원된 미국 가출원 제62/842,457호.

본 특허 출원은 본 출원의 양수인에게 양도된 하기의 공계류 중인 특허 출원들의 부분 계속 출원이다:

2018년 3월 22일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/933,327호;

2018년 3월 22일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/933,330호;

2018년 3월 22일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/933,332호;

2018년 3월 22일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/933,336호; 및

2018년 3월 22일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/933,338호.

기술분야

본 발명의 실시예들은 일반적으로 네트워크를 통한 콘텐츠 배포 분야에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 실시예들은 가변 연결성을 갖는 모바일 환경을 위한 마이크로 캐시(micro-cache) 방법 및 장치에 관한 것이다.

모바일 환경들에서 고객들에게 와이파이를 제공하는 것은 많은 사업에 필수적인 것이다. 예를 들어, 많은 항공사, 유람선, 버스군(bus fleet)들 및 열차 시스템은 승객들에게 와이파이를 제공한다. 그러나, 이러한 모바일 환경들에서 이동 동안의 가변 연결성 및 최소 대역폭을 고려할 때 고객 기대들은 갈수록 충족 불가능해지고 있다.

보통의 가정은 500 GB/월의 범위에서 다수의 디바이스들 상에 콘텐츠를 스트리밍한다. 이동 시에, 소비자들은 동일한 레벨의 네트워크 액세스를 기대하기 시작하고 있는데, 이는 이러한 환경들에서의 승객들의 수 및 낮은 대역폭 연결성을 고려할 때 현재 시스템들에서는 비현실적이다.

아래의 도면들과 관련된 아래의 상세한 설명으로부터 본 발명의 더 양호한 이해가 얻어질 수 있다.
도 1a는 "스트랜드(stranded)" 네트워크로 구성된 모바일 환경에 미디어 콘텐츠를 안전하게 그리고 효율적으로 전달하기 위한 본 발명의 일 실시예를 예시한다.
도 1b 및 도 1c는 모바일 에지 디바이스를 하나 이상의 캐시 시스템들에 연결하기 위한 본 발명의 실시예들을 예시한다.
도 1c는 커패시터 및 콘텐츠 배포 네트워크(content distribution network, CDN)를 포함하는 본 발명의 일 실시예를 예시한다.
도 2는 콘텐츠 서비스 제공자(Content Service Provider, CSP) 어드레스들을 모바일 환경에 할당하는 것을 포함하는 추가적인 특징들을 예시한다.
도 3은 네트워크 연결성을 관리하기 위한 내부 게이트웨이 프로토콜(Interior Gateway Protocol, IGP) 및 경계 게이트웨이 프로토콜의 사용을 포함하는 추가적인 특징들을 예시한다.
도 4는 콘텐츠 서비스 제공자 콘텐츠를 저장하기 위한 인터넷 서비스 제공자(Internet Service Provider, ISP) 캐시를 포함하는 일 실시예를 예시한다.
도 5는 커패시터 및 CDN 노드를 포함하는 일 실시예에 대한 추가적인 상세들을 예시한다.
도 6은 투명 캐시(transparent cache, TIC)를 포함하는 일 실시예를 예시한다.
도 7은 CSP 캐시가 콘텐츠 제공자들을 포함하는 다양한 소스들로부터의 콘텐츠를 저장하는 일 실시예를 예시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예의 추가적인 상세들을 예시한다.
도 9는 일 실시예에서의 커패시터들과 TIC들 사이의 상호작용을 예시한다.
도 10은 클라이언트 요청들을 로컬 캐시로 재지향시키기 위한 일 실시예를 예시한다.
도 11은 열차 상의 TIC에 콘텐츠를 제공하기 위한 다수의 안테나들을 갖는 예시적인 실시예를 예시한다.
도 12는 콘텐츠를 전파하기 위한 계층적 배열의 일 실시예를 예시한다.
도 13은 마이크로 캐시를 구현하기 위한 아키텍처의 일 실시예를 예시한다.
도 14는 로컬 네트워크에서의 동적 어드레스 할당을 포함하는 마이크로 캐시 아키텍처의 일 실시예를 예시한다.
도 15는 모바일 환경들의 예상되는 이동 경로들을 사용하는 일 실시예를 예시한다.
도 16은 모바일 환경에서 로컬 캐시에 대한 상이한 연결들을 포함하는 일 실시예를 예시한다.
도 17은 모바일 환경에 콘텐츠를 배포하기 위한 아키텍처의 일 실시예를 예시한다.
도 18은 경계들을 가로질러 콘텐츠 전달을 관리하기 위한 일 실시예를 예시한다.
도 19는 CDNE 캐시 계층 구조(hierarchy) 및 캐싱된 콘텐츠를 모니터링하기 위한 기술들의 일 실시예를 예시한다.
도 20은 공유된 레저(ledger)가 캐싱된 데이터를 인증하는 데 사용되는 일 실시예를 예시한다.
도 21은 콘텐츠가 스트랜드 네트워크들로부터 수집되는 일 실시예를 예시한다.
도 22는 복수의 고정 및 모바일 에지들을 포함하는 일 실시예를 예시한다.
도 23은 CDN 확장기가 주문형 비디오 데이터를 검색하고 비디오를 모바일 환경 캐시에 배포하는 일 실시예를 예시한다.

아래의 설명에서, 설명의 목적으로, 아래에 설명되는 본 발명의 실시예들의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 상세들이 기재된다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 이러한 특정 상세들 중 일부 없이도 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 다른 경우에서, 잘 알려진 구조들 및 디바이스들은 본 발명의 실시예들의 기본 원리들을 불명확하게 하는 것을 피하기 위해 블록도 형태로 도시된다.

본 발명의 실시예들은 어디에서나, 언제든지, 심지어 원격 위치들에서 그리고 대역폭이 전통적으로 제한된 곳에서 끊임없이, 연결되고자 하는 최종 사용자들의 기대를 충족시킨다. 특히, 전략적 위치들에서 콘텐츠를 호스팅하는 지능형 캐싱 기술들이 설명된다. 일 실시예에서, 캐싱 및 연관된 콘텐츠 전달 네트워크들(Content Delivery Networks, CDN)은 혼잡 지점 뒤의 콘텐츠를 미리 로딩함으로써 네트워킹 혼잡 제한들을 해결한다.

기존의 캐싱 및 CDN 기술들은 올바르게 동작하기 위해 연속적인 고속 연결성을 요구하는데, 이는 항공기들, 열차들, 버스들 및 여객선들과 같은 모바일 환경들에서는 이용 가능하지 않다. 결과적으로, 이러한 사업들은 점점 더 불리해지며, 이는 매우 큰 시장 내에서 해결책에 대한 억눌린 수요를 생성한다.

본 발명의 일 실시예는 모바일 환경이 결정론적 또는 비결정론적 기간 동안 일시 정지할 것으로 예상될 수 있는 전략적 위치들에서 추가적인 고속 액세스 포인트들과의 기존 연결성을 증대시킴으로써 모바일 환경에 이용 가능한 연결성의 결여를 해결한다. 일 실시예에서, 이러한 이중 네트워크들의 관리는 인터넷 서비스 제공자(ISP)에 의해 제공된다. 그러나, 주안점이 큰 데이터세트들(예컨대, 비디오)에 대한 것임을 고려할 때, 본 명세서에서 이러한 엔티티를 콘텐츠 서비스 제공자(CSP)로 지칭한다.

일 실시예에서, CSP는 각각의 모바일 환경을 집성 CSP의 네트워크의 연결된 서브네트워크로서 관리한다. 일 구현예에서, 이것은 IP 서브네트워크들을 정의함으로써 달성된다. 특히, 모바일 환경은 저속 통신 채널들(예컨대, 모바일 환경이 이동 중일 때 이용 가능한 위성 링크 또는 셀룰러 네트워크 연결) 또는 고속 네트워크(예컨대, 모바일 환경이 전략적으로 위치된 고속 링크에 도달할 때)를 통해 도달될 수 있는 라우팅 가능 IP 서브네트워크로서 구성된다.

모바일 환경이 고속 네트워크들을 갖는 여러 위치들을 통과하는 경우, 일 구현예에서, 그것은 서브네트워크로의 새로운 라우트가 있다는 것을 알리기 위해, 내부 게이트웨이 프로토콜(IGP)과 같은 라우팅 프로토콜을 이용할 것이다. 항상, 하위 우선순위의 라우트가 저속 네트워크를 통해 이용 가능하다.

CSP는 이러한 고속 네트워크들을 모바일 환경이 통과할 것으로 알려진 전략적 위치들에 배치할 것이다. CSP는 또한 고속 연결이 확립될 때 콘텐츠가 모바일 환경에 송신될 수 있는 것을 보장할 수 있다. 이것은 본 발명의 다양한 양태들에 대해 다수의 방식으로 달성될 수 있다.

데이터 전송들이 적시에 이루어질 수 있는 것을 보장하기 위해 에지(edge) 위치에 대한 충분한 연결성 + 고속 연결이 엔지니어링될 수 있다

데이터가 에지 위치에 송신될 수 있고, 고속 연결이 확립될 때 모바일 환경으로의 추가 전송을 기다릴 수 있다

본 발명의 일 실시예에서, 기존의 콘텐츠 제공자 캐시(Content Provider Cache, CPC)는 콘텐츠 제공자에 의해 특정된 요건들에 따라 중앙 위치에서 CSP에 의해 호스팅될 수 있다. 제한이 아닌 예로서, 넷플릭스(Netflix) 오픈 커넥트 어플라이언스(Open Connect Appliance, OCA)가 CSP에 의해 설치되고 호스팅될 수 있다. 모바일 환경이 CSP 네트워크의 하나 이상의 에지들에서 고속 연결에 대한 연결을 확립하는 경우, 다른 캐시(예컨대, 다른 넷플릭스 OCA)가 중앙 캐시로부터의 스케줄링된 피어 충전(peer fill)을 개시할 수 있다. 피어 충전은 즉석으로 스케줄링되거나 예측 가능할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 때때로 아래에서 "커패시터" 디바이스로 지칭되는 중간 저장 디바이스는 하나 이상의 모바일 환경들에 대해 지정된 데이터를 보유한다. 로컬로 연결된 모바일 환경은 고속 연결의 범위 내에 있을 때 커패시터로부터 콘텐츠를 다운로드하는 콘텐츠 배포 노드(Content Distribution Node, CDN)를 포함한다.

이하에서 논의되는 바와 같이, 소정 상황들에서, 모바일 환경 내의 CDN 노드는 콘텐츠를 커패시터에 업로드한다. 예를 들어, 원격 위치들에서 구성된 소정 커패시터들은 CSP 네트워크에 대한 고속 링크가 부족할 수 있다. 그러한 경우에, 큰 CDN 노드들을 갖는 모바일 환경들이 범위(예컨대, 유람선들) 내에 들어옴에 따라, 커패시터는 그러한 CDN 노드들로부터 가능한 한 많은 데이터를 검색할 수 있고 후속하여 그 콘텐츠를 모바일 환경들의 CDN 노드들에 제공할 수 있다. 이것은 CSP의 메커니즘으로서의 모바일 환경이 그것의 네트워크 전체에 걸쳐 콘텐츠를 배포하는 것을 용이하게 하며, 특히 송신하는 데 수일 또는 수주가 걸리는 큰 데이터세트들에 대해 유리하다.

CDN 노드는, 일 구현예에서, 모바일 환경과 연관될 수 있는 하나 이상의 캐시 유형들에 대한 중개자이다. 예를 들어, 넷플릭스 OCA, 구글 글로벌 캐시(Google Global Cache, GGC), 콘텐츠 제공자들과 함께 작동하는 투명 캐시, 또는 원하는 콘텐츠를 나타내는 것으로 알려진 트래픽을 간단히 복제하는 더 전통적인 투명 캐시. 모든 경우들에서, CDN 노드는 로컬 사본들이 예측 가능한 방식으로 모바일 환경으로 전파되도록 허용할 수 있으며, 여기서 연결성은 캐시들로부터 추상화된다. 이것은 넷플릭스 및 구글과 같은 캐시들로부터의 스케줄링된 캐시 충전들뿐만 아니라 다른 더 유연한 메커니즘들을 허용한다.

CSP 네트워크의 커패시터들은 정지 상태(at rest)의 풀링된(pooled) 콘텐츠를 호스팅한다. 본 발명의 일 구현예에서, 이러한 콘텐츠는 다른 당사자들(예컨대, 넷플릭스)에 의해 소유될 수 있고, 그것이 복사되고 배포된 곳에 대해 가시성을 요구할 수 있다. 예를 들어, 넷플릭스와 같은 소정 콘텐츠 제공자들은 콘텐츠의 모든 사본들이 저장되는 곳에 대해 알 것을 요구한다. 커패시터에 의해 CDN 노드에 배포되는 각각의 사본 및 캐시에 대한 CDN 노드가 기록될 수 있으며, 따라서 모든 저장 위치들이 알려지고 콘텐츠 제공자에게 다시 보고된다. 또한, 일 실시예는 필요할 때 콘텐츠를 소거하기 위한 기술들(예컨대, 콘텐츠를 디코딩하는 데 사용되는 암호를 삭제함)을 제공한다.

A. 콘텐츠 전달 네트워크 확장기(Content Delivery Network Extender, CDNE)의 실시예들

도 1a는 스트랜드 네트워크들(130)에 콘텐츠 배포 지원을 제공하기 위한 회로 및 로직을 포함하는 콘텐츠 배포 네트워크 확장기(extender)(110)(이하, "CDN 확장기" 또는 "CDNE")를 예시한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "스트랜드 네트워크"(130)는 소정 기간 동안 집중된 사용자들(152)을 갖는 임의의 형태의 로컬 네트워크(유선 및/또는 무선)를 포함하며, (예컨대, 수송 운송수단에서와 같이) 이러한 기간들과 중첩되는 인터넷에 대한 제한된 백홀(backhaul) 연결을 갖는다. 스트랜드 네트워크들(130)은 연락선, 열차, 또는 비행기와 같은 모바일 환경들에서의 와이파이 네트워크들로부터 와이파이/셀룰러 연결 및 제한된 백홀을 갖는 임의의 집중된 소비자들에 이르기까지 다양할 수 있다. 스트랜드 네트워크들(130)은 때때로 CDN 확장기(110) 네트워크들의 "에지"에 위치되는 것으로 지칭된다.

일 실시예에서, CDN 확장기(110)는 콘텐츠 채널(190) 및/또는 하나 이상의 콘텐츠 배포 네트워크들(101, 102)로부터 콘텐츠를 검색하기 위한 수집 로직(ingestion logic)(111); 현재 컨텍스트(120)와 연관된 콘텐츠 사용 및 관련 데이터를 분석하는 분석 로직(112); 본 명세서에 기술된 바와 같은, 콘텐츠에 대한 특정 변환 동작들을 수행하는 변환 로직(185); 및 각각의 스트랜드 네트워크(130) 상에서 원래의 콘텐츠 및/또는 변환된 콘텐츠를 로컬 CDN 확장기들(135)로 지능적으로 푸시하는 배포 로직(114)을 포함한다.

일 실시예에서, 스트랜드 네트워크들(130) 내에 구성된 복수의 로컬 CDN 확장기들(135)과 조합하여, CDN 확장기(110)는 스트랜드 네트워크(130)가 결정론적 기간 동안 또는 비결정론적 기간 동안 진입하는/지나가는 것으로 알려진 전략적 위치들에 위치된 고속 액세스 포인트들에 대한 연결성의 시간적 결여를 증대시킨다.

특히, CDN 확장기(110)는 수집(111), 분석(112) 적용, 이용 가능한 스트림들 변환(185) 및 결정론적 배포(114)를 위한 패키징 전에 배포될 콘텐츠와 연관된 현재 컨텍스트(120)(예컨대, 콘텐츠와 연관된 속성들)를 평가한다.

CDN 확장기(110)의 일 실시예는, 스트랜드 네트워크(130)와 연관된 속성들 및 배포될 콘텐츠와 연관된 속성들에 기초하여 콘텐츠를 로컬 CDN(135)에 배포하는 지능적이고 효율적인 푸시 배포 네트워크를 포함한다. 스트랜드 네트워크 속성들은 스트랜드 네트워크(130)의 지리적-위치 스케줄(예컨대, 스트랜드 네트워크(130)가 주어진 시간에 통과할 높은 대역폭 연결 포인트들), 로컬 CDN(135) 상의 로컬 저장소(142)의 용량, 및 로컬 CDN(135)이 IP 어드레스들 및 그것의 사용자들(152)에 대한 DNS 매핑들을 관리하여 본 명세서에 기술된 기술들을 구현하는 방식을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.

상이한 실시예들에서, 로컬 저장소(142)는 투명하게 관리될 수 있고/있거나 어드레싱된 캐시로서 구성될 수 있다. 본 명세서에 설명된 IP 어드레싱 기술들은 콘텐츠 제공자들이 로컬 저장소(142)의 지리적 위치를 식별할 수 있게 하고, 특정 소비자들/앱들에 대한 트래픽을 특정 CDN들(CDN 확장기(110)를 포함함)로 조향(steer)하는 데 사용될 수 있다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 콘텐츠는 콘텐츠 채널들(예컨대, 넷플릭스, 훌루(Hulu))로부터 CDN 파트너들(101, 102)을 통해 또는 직접(105, 106) 제공될 수 있다. 도시된 구현예에서, 양방향 제어 채널(107)이 콘텐츠 채널(190)과 CDN 확장기(110) 사이에 확립되어, 콘텐츠 채널(190)에게, 그것의 콘텐츠가 CDN 확장기 저장소(115) 내에, 그리고 각각의 스트랜드 네트워크(130) 상의 로컬 저장소(142) 내에 저장/사용되는 방식에 대한 높은 수준의 가시성을 제공한다. 반대 방향으로 제어 채널(107)은 CDN 확장기(110)가 그것의 계속되는 분석 및 컨텍스트(120)에 기초하여 콘텐츠 요청들/질의들을 할 수 있게 한다.

전술된 바와 같이, 일 실시예에서, CDN 확장기(110) 상의 수집 로직(111)은 콘텐츠 채널들(190) 및/또는 콘텐츠 배포 네트워크들(101, 102)에 대한 높은 대역폭 연결들을 통해 콘텐츠를 풀(pull)/수신한다. 일 실시예에서, 수집 로직(111)은 콘텐츠를 CDN 확장기 저장소(115)에 저장하고, 필요에 따라 콘텐츠를 인덱싱한다. 수집 로직(111)은 (예컨대, 스트랜드 네트워크들(130)로부터의) 소비자 피드백, 콘텐츠 제공자 요건들(예컨대, CDN 확장기 조작자와 각각의 콘텐츠 제공자 사이의 라이센스 협의에 특정된 바와 같음), 스트랜드 네트워크들(130)과 연관된 스케줄들, 및 마스터 콘텐츠 캐시를 생성하기 위해 분석 로직(112)에 의해 수행된 분석과 같은 변수들에 기초하여 동작한다. CDNE 저장소(115)는, 구현예에 따라, 마스터 콘텐츠 캐시의 일부분 또는 전체 마스터 콘텐츠 캐시를 포함할 수 있다. 예를 들어, 소형 스케일 구현예에서는, 단일 마스터 CDNE 저장소(115)를 갖는 단일 CDN 확장기(110)가 있을 수 있다. 대안적으로, CDN 확장기(110)는 피어 기반 배열 및/또는 계층적 배열로 함께 결합된 여러 개의 CDN 확장기들 중 하나일 수 있다. 후자의 경우에, 마스터 콘텐츠 캐시는 계층 구조의 상위에 배열될 수 있고, 다양한 CDN 확장기들(110)의 개별 CDNE 저장 캐시들(115)이 필요에 따라 마스터 캐시로부터 콘텐츠를 풀하고(pull) 이를 잠재적으로 다른 피어들(예컨대, 다른 CDN 확장기들) 및 다양한 스트랜드 네트워크들(130) 사이에서 공유할 수 있다.

후술되는 바와 같이, 분석 로직(112)은 모든 에지들/스트랜드 네트워크들에 걸쳐 집성된 수요를 평가할 수 있고, 그것의 분석에 기초하여 콘텐츠의 배포 및 콘텐츠의 보유 둘 모두를 우선순위화할 수 있다. 일 실시예에서, 분석 로직(112)은 인구통계학, 지리학, 목적지, 에지 성능 특성들, 및 콘텐츠 요건들을 포함할 수 있지만 이들로 제한되지 않는 다양한 데이터 포인트들에 기초하여 예측적/선택적 배포를 구현한다.

변환 로직(185)은 제한된 세트의 상황들 하에서 콘텐츠에 대한 수정들을 수행할 수 있다. 예를 들어, (예컨대, 분석 로직(112)에 의해 식별되는) 매우 인기 있는 제목들에 대해, 변환 로직(185)은 하나 이상의 낮은 비트레이트 버전들을 생성할 수 있고, 배포 로직(114)으로 하여금 낮은 비트레이트 버전들을 제한된 저장 및/또는 대역폭 능력들을 갖는 스트랜드 네트워크들(130)에 배포하게 할 수 있다.

미식축구 결승전 또는 야구 경기와 같은 라이브 콘텐츠(105)의 경우, 변환 로직(185)은 원래의 라이브 스트림의 해상도 및/또는 프레임레이트를 감소시켜 N개의 낮은 비트레이트 버전들을 생성할 수 있으며, 이들을 CDNE 저장소(115) 상에 일시적으로 버퍼링할 수 있다. 이어서, (사용자당 스트림보다는) 각각의 스트랜드 네트워크(130) 내로 단일 스트림을 송신하여 대역폭 소비를 감소시킬 수 있다.

이어서, 배포 로직(114)은 각각의 스트랜드 네트워크(130)와 연관된 능력들 및 다른 변수들에 기초하여 N개의 버전들 중 하나로부터 선택하거나 원래의 라이브 콘텐츠(105)를 사용할 수 있다. 일 실시예에서, 배포 로직(114)은 콘텐츠가 스트랜드 네트워크(130)에 도달할 때 신속한 배포를 용이하게 하기 위해 특정 스트림 레이트 및 맞춤화된 사용자 매니페스트(user manifest)를 갖는, 콘텐츠의 하나 이상의 개인화된 패키지 변형들을 생성한다.

다양한 실시예들에서, 배포 로직(114)은 라이브 콘텐츠 및/또는 스트리밍 콘텐츠와 연관된 스케줄들, 각각의 스트랜드 네트워크(130)와 연관된 스케줄들, 및/또는 스트리밍된 콘텐츠와 연관된 정책들에 따라(예컨대, 콘텐츠 소유자들 또는 콘텐츠 제공자들과의 합의들에 기초하여) 동작할 수 있다. 스케줄링 데이터의 일부 또는 전부는 분석 로직(112)에 의해 결정/관리되고 배포 로직(114)으로 전달될 수 있다.

스트랜드 네트워크(130)와 연관된 다양한 특성들이, 로컬 CDN(135)으로의 콘텐츠의 송신을 제어하기 위해 분석 로직(112)에 의해 평가될 수 있다. 이것은, 예를 들어, 로컬 저장소(142)의 체적 크기(예컨대, 1TB, 2TB, 5TB 등), 콘텐츠의 정적(static) 이용(예컨대, 선택적 우선순위화, 최대 100% 정적 - 이는 VoD일 것임), 및 적응적 이용(예컨대, 각각의 콘텐츠 제목에 대한 이용 백분율 - 이는 분석-주도적일 수 있음)을 포함할 수 있다.

용어 "로직", "모듈", 및 "엔진"은 도면들에 도시된 다양한 기능적 컴포넌트들(예컨대, 분석 로직(112))을 지칭하기 위해 본 명세서에서 상호교환가능하게 사용된다는 것에 유의한다. 일 실시예에서, 이들 컴포넌트들은 기술된 기능들을 수행하기 위해 프로세서에 의해 실행되는 메모리에 저장된 프로그램 코드에 의해 구현된다. 이러한 기능적 컴포넌트들은 또한 하드웨어(예컨대, ASIC와 같은 애플리케이션-특정 회로)로, 또는 하드웨어와 소프트웨어/펌웨어의 임의의 조합을 사용하여 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 모바일 수송 환경들의 예측 가능한 스케줄들에 기초하여 데이터를 지능적으로 캐싱하기 위한 시스템 및 장치를 포함한다. 이 실시예에서, 콘텐츠는 CDN 확장기로 수집되고, 모바일 환경에 배포되고, 원격 캐시들 상에서 관리되고, 이어서 최종 사용자 애플리케이션들에 대해 투명하게 소비 가능하게 된다.

도 1b는 CDN 확장기(110)가 열차 서비스, 항공, 버스 서비스, 유람선/연락선 서비스, 또는 스트랜드 네트워크(130)를 포함하는 임의의 다른 서비스와 같은 조직체를 위한 인터넷 서비스 제공자로서 동작하는 예시적인 실시예를 예시한다. 하기에 기술되는 특정 실시예들에서, 스트랜드 네트워크(130)는 수송 운송수단에 통합된다. 그러나, 본 발명의 기본 원리들이 임의의 형태의 스트랜드 네트워크(130)로 구현될 수 있다는 것에 유의하여야 한다.

예시된 예에서, 스트랜드 네트워크는 고속 네트워크들(161)을 통해 하나 이상의 고정 에지들(184)에 주기적으로 연결되는 모바일 에지(185)를 갖도록 구성된다. 802.11 프로토콜들(와이파이) 및 기가비트 이더넷 프로토콜들을 포함하는 물리적 고속 연결을 형성하기 위해 다양한 상이한 유형의 무선 라디오들, 유선 송수신기들, 프로토콜들, 서버들 등(102, 103)이 사용될 수 있다. 수송 운송수단이 정지 고정 에지(184)에 도달하거나 그 옆을 지나갈 때, 상이한 기술들을 사용하여 연결성이 확립될 수 있다.

하나의 경우에, 캐시(155)가 고정 에지(184), 고속 네트워크(161) 및 모바일 에지(185)를 통해 모바일 환경에서 투명 캐시(TIC)(196)에 직접 연결된다. 일 실시예는 스케줄링된 연결성 및 캐시 충전을 완료하기에 충분한 연결성에 의존한다. 이는 도 1b에 나타낸 바와 같이 피어 충전 X = Y에 의해 정의된다.

대안적으로 또는 추가적으로, 제3자 캐시(157)가 고정 에지(184), 고속 네트워크(161) 및 모바일 에지(185)를 통해, 연결된 제3자 캐시(115)와 피어링(peering)한다. 다시 한번, 일 실시예는 스케줄링된 연결성 및 피어링된 캐시 충전을 완료하기에 충분한 연결성에 의존한다. 이것은 피어 충전 X=Y에 의해 정의된다.

일 실시예는 모바일 캐시에 대한 연결성을 시간적으로 그리고 공간적으로 집성하기 위한 시스템 및 장치를 포함한다. 구체적으로, 이 실시예는 비결정론적 기반으로 왕래할 수 있는, 모바일 환경에서의 스트랜드 네트워크(130)를 포함한다. 로컬 저장소가 스트랜드 네트워크에 결합되고, 네트워크 관리 동작들의 새로운 세트가 다양한 콘텐츠 제공자들의 요건들을 수용하기 위해 모바일 환경에서 IP 어드레스들을 배포하도록 구현된다.

도 1c는 (고정 위치에 있는) 커패시터(510) 및 (모바일 환경에 있는) CDN 노드(119) 둘 모두를 이용하여 연결성이 증대되는 예시적인 실시예를 예시한다. 예시된 구현예에서, 이러한 디바이스들은 각각의 디바이스 내에서 데이터를 풀링함으로써 고속 네트워크(161)의 과도적 특성을 관리한다. 일 실시예에서, 고속 네트워크(161)는, 고정 코어(159)를 통해 커패시터(510)를 CSP 네트워크(152)에 연결하는 네트워크보다 상당히 더 빠를 수 있다. 선험적으로 캐시 데이터를 커패시터(510)에 저장함으로써, 고속 네트워크(161)가 이용 가능한 최대 속도가 달성될 수 있고, 다수의 모바일 환경들(150)이 동일한 커패시터(510)로부터 동시에 그리고/또는 연속적으로 업데이트될 수 있다.

예를 들어, 하나의 경우에, 큐레이트된 캐시(155)가 하나 이상의 위치들에서 그것의 콘텐츠를 하나 이상의 커패시터들(510)에 송신한다. 이어서 모바일 환경(150)이 특정 고정 에지(184)에 접근함에 따라, 물리적 고속 네트워크(161)가 고정 에지(184) 및 모바일 에지(185)의 제어 하에 확립된다. CDN 노드(119)는 커패시터(510)와의 연결성을 확립하고, 계속해서 커패시터(510)에 현재 저장된 콘텐츠를 다운로드한다. 이 실시예에서의 CDN 노드(119)는 증분 다운로드들을 관리하는 것을 담당한다. 예를 들어, 모바일 환경(150)은 일정 기간에 걸쳐 2개 이상의 고정 에지들(151)에서 정지할 수 있다. 각각의 정지는 단지 데이터의 부분 전송을 용이하게 할 수 있다. CDN 노드(119)로의 전체 전송의 완료 시에, TIC(196)는 CDN 노드(119)로부터 연속적인 피어 충전을 수신한다. 이것은 방정식 증분 피어 충전 X= ΔY에 의해 정의될 수 있다.

하나의 경우에, 제3자 캐시(157)가 다수의 위치들에서 그것의 콘텐츠를 하나 이상의 커패시터들(510)에 피어 충전한다. 이어서 모바일 환경(150)이 특정 고정 에지(184)에 접근함에 따라, 물리적 고속 네트워크(161)가 고정 에지(184) 및 모바일 에지(185)의 제어 하에 확립된다. CDN 노드(119)는 커패시터(510)와의 연결성을 확립하고, 계속해서 커패시터(510)에 저장된 캐싱된 콘텐츠를 다운로드한다. CDN 노드(119)는 증분 다운로드들을 관리하는 것(예컨대, 그것이 갖지 않은 콘텐츠를 식별하고 커패시터(510)로부터 그 콘텐츠를 요청하는 것)을 담당한다. 예를 들어, 모바일 환경(150)은 일정 기간에 걸쳐 2개 이상의 고정 에지들(151)에서 정지할 수 있고, 각각의 정지는 단지 데이터의 부분적인 전송을 용이하게 할 수 있다. CDN 노드(119)로의 전체 전송의 완료 시에, 제3자 캐시(195)는 CDN 노드(119)로부터 연속적인 피어 충전을 수신한다. 다시, 이것은 증분 피어 충전 X= ΔY로 정의될 수 있다.

일 구현예에서, 높은 우선순위로 식별된 큐레이트된 캐시(155)의 부분들은 본 명세서에서 트렌딩(trending) 캐시(205)로 지칭된다. 일 실시예에서, 고속 링크(161)가 이용 가능하지 않을 때(예컨대, 모바일 환경(150)의 이동 동안) 트렌딩 캐시(205)로부터의 캐시 충전들이 저속 네트워크(160)를 통해 허용된다. 예로서, 트렌딩 캐시(205) 내의 데이터는 CSP(152)에 의해 결정된 바와 같은 가장 인기 있는/빈번히 요청된 데이터일 수 있다. 이러한 구현예에서, 고정 코어(159)는 트렌딩 캐시(205)로부터의 콘텐츠가 저속 네트워크(160)를 통해 모바일 에지(185)로 그리고 CDN 노드(119)까지 라우팅되도록 허용할 수 있다. 언급된 바와 같이, 저속 네트워크(160)는 (이에 제한되지 않으나) 위성, 셀룰러(예컨대, LTE) 또는 장거리 와이파이와 같은 모바일 무선 기술들을 포함할 수 있다. 거기로부터, 피어 충전 X=Y가 TIC(196) 및/또는 제3자 캐시들(195)에 대해 완료된다.

전술된 바와 같이, 일부 경우들에서, 커패시터(510)가 고정 코어(159)에 대한 고속 연결을 갖지 않을 수 있다. 예를 들어, 커패시터(510)는, 결정론적 또는 비결정론적 스케줄에 따라, 모바일 환경(150)이 (예컨대, 열차 또는 연락선 노선의 중간에서) 통과할 것으로 예상되는 비교적 격리된 위치에 구성될 수 있다. 이러한 경우에, 연결된 CDN 노드(119)가 모바일 에지(185), 고속 네트워크(161), 및 고정 에지(184)를 통해 특정 캐시 콘텐츠를 커패시터(510)에 업로드하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 이것은 CDN 노드(119)에 저장된 그러나 커패시터(510)에 아직 저장되지 않은 캐싱된 콘텐츠를 식별하기 위해 메시지들을 교환하는 커패시터(510)와 CDN 노드(119)에 의해 달성된다. 이어서 커패시터(510)는, 잠재적으로 CDN 노드(119)에서 콘텐츠의 각각의 항목과 연관된 "가장 빈번하게 요청된" 값 또는 인기도에 기초하여 우선순위화된 순서로, CDN 노드(119)로부터 그러한 콘텐츠를 요청할 수 있다. 이러한 방식으로, 다양한 모바일 환경들(150)은 고정 에지(184)에 대한 배포 네트워크가 되고, 그 반대도 마찬가지이다. 즉, 각각의 모바일 환경(150)은 커패시터(510)가 옆을 지나갈 때 새로운 데이터를 커패시터(510)에 제공할 것이고, 커패시터(510)는 현재 소정 콘텐츠를 갖지 않는 모바일 환경들에 콘텐츠를 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 모바일 환경(150)은 CSP(152)의 어드레싱 가능 확장이다. 모바일 환경(150)이 직면하게 되는 모든 확립된 고속 네트워크(161)에 대해, 네트워크 연결성을 보장함으로써 도달 가능성이 달성되어야 한다. 고정 코어(159)는 저속 네트워크(160)에 또는 고정 에지(184) 및 고속 네트워크(161)에까지 정책 라우팅을 제공한다. 고속 네트워크(161)가 확립되는 경우, 모바일 에지(185)는 그것이 연결되고 액세스 가능한 고정 코어(159)로 다시 통신한다. 일 실시예에서, 이것은 고정 코어(159)와 직접 연관된 라우터(200)에 내부 게이트웨이 프로토콜(IGP) 업데이트를 발행하는 201의 네트워크 라우터에 의해 달성된다. 예를 들어, 모바일 환경의 라우터(201)는 라우터(200)가 라우터(201)에 대한 연결을 확립하기 위해 사용할 수 있는 TCP/IP 데이터(예컨대, 새로운 TCP/IP 어드레스)를 라우터(200)에 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 모바일 환경을 사용하여 네트워크 전체에 걸쳐 콘텐츠를 전파하기 위한 시스템 및 장치를 포함한다. 이 실시예는 모바일 환경을 활용하여 배포 네트워크 전체에 걸쳐 데이터를 이동시킨다. 예를 들어, 하나의 스테이션으로부터 새로운 데이터를 픽업하는 열차는 새로운 데이터를 다른 스테이션들로 전달할 수 있다.

B. 모바일 환경들을 통한 콘텐츠 전파

도 2에 예시된 바와 같이, 콘텐츠 서비스 제공자(152)는 IP 어드레스들(202)의 대형 풀(pool)을 할당받을 수 있으며, 그것의 부분들은 다양한 모바일 환경들(150)(예컨대, 열차들, 배들, 버스들, 항공기들)에 할당될 수 있다. 언급된 바와 같이, 이것은 각각의 모바일 환경(150)에 대해 상이한 서브네트워크를 정의하고 모바일 환경에 그 서브네트워크 내의 IP 어드레스들 모두를 할당함으로써 달성될 수 있다.

일 실시예에서, 경계 게이트웨이 프로토콜(Border Gateway Protocol, BGP)은 상이한 네트워크 컴포넌트들 사이에서 라우팅 및 도달 가능성 정보를 교환하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 2에서, 모바일 환경(150)에서 IP 어드레스들과 관련된 위치 정보를 요구하는 콘텐츠 제공자들(예컨대, 넷플릭스, 구글, 아마존 등)과 IP 어드레스들 및 위치들을 공유하기 위해 BGP 피어링 연결(203)이 사용된다.

도 3은, 제1 고속 네트워크(161)로부터 제2 고속 네트워크(311)로 이동하는 때에도, 모바일 환경(150)에서의 IP 어드레스가 다시 CSP(152)에 대한 라우팅 가능 연결을 확립하는 방식을 강조해 보인 것이다. 특히, IGP 라우터(302)가 고속 네트워크(311)가 확립된 것을 인식하고, 그것의 로컬 서브네트워크 정보를 CSP 네트워크(152) 내의 IGP 라우터(301)로 전파한다. 업데이트된 IGP 라우터(301)를 사용하여, CSP(152)는 모바일 환경(150)에 패킷들을 라우팅할 수 있다. 고속 네트워크(311)의 확립 전에(예컨대, 모바일 환경(150)이 이동 중인 동안), IP 어드레스들은 저속 네트워크(160)를 통해 여전히 라우팅될 수 있다는 점에 유의한다.

도 4는 이러한 환경에서의 콘텐츠 캐시 관리의 예를 예시한다. 이러한 예에서, 특정 제3자 캐시(410)가 모바일 환경(150) 내에 배치되며, CSP 서브네트워크의 일부이다(즉, CSP에 의해 할당된 IP 어드레스 범위를 가짐). 일 실시예에서, CSP(152)는 BGP 피어링 링크(203)를 통해 다시 제3자 콘텐츠 제공자(401)에 대한 제3자 캐시의 근접 내의 서브네트워크 어드레스들의 범위를 식별한다. CSP(152)는 또한 ISP 캐시(402)로서 동작하기 위해 CSP(152) 내에 제3자 캐시(402)를 배치한다. 이러한 실시예에서, 제3자 콘텐츠 제공자(401)로부터의 모든 업데이트들은 CSP 네트워크 게이트웨이를 통해 ISP 캐시(402)에 대해 직접 행해진다. 이어서 제3자 모바일 캐시(410)는 고속 네트워크(161)를 통한 스케줄링되거나 스케줄링되지 않은 피어 충전과 같은 이벤트 시에 ISP 캐시(402)로부터 업데이트된다.

일 실시예에서, 모바일 환경(150) 내의 사용자 디바이스들로부터의 콘텐츠에 액세스하기 위한 요청들이 초기에 저속 네트워크(160)를 통해 콘텐츠 제공자(401)에게 라우팅될 수 있다. 전술된 바와 같이 콘텐츠 제공자(401)에게 네트워크 연결성 정보를 제공하는 BGP 피어링 연결(203)의 결과로서, 콘텐츠 제공자(410)는 모바일 캐시(410)로(이것이 요청된 콘텐츠의 사본을 포함하는 것으로 가정함) 사용자 디바이스들을 재지향시킨다. 콘텐츠 제공자에 의한 재지향은 또한 사용자가 요청된 콘텐츠를 렌더링하기 위한 인가를 받기 위해 콘텐츠 제공자(401)에 의해 인증될 것을 요구한다. 일 실시예에서, 인증 후에, 콘텐츠 제공자(401)는 (예컨대, BGP 피어링 데이터를 이용하여) 사용자의 위치의 탐색을 수행하고, (동일한 서브네트워크 내에 있는) 사용자의 IP 어드레스와 모바일 캐시(410) 사이의 연관성을 파악할 것이다. 이어서 후속 통신이 모바일 캐시(410)로 지향될 수 있다.

도 5는 (예컨대, 일반적으로 도 1b와 관련하여 설명된 바와 같이 동작하는) 커패시터(510) 및 CDN 노드(520)를 포함하는 일 실시예의 추가 상세들을 예시한다. 예시된 예에서, 콘텐츠 제공자(401) 네트워크 충전들은 하나 이상의 ISP 캐시들(402)로 푸시되어 내보내진다. 이어서 ISP 캐시(402)는 고정 에지(184)에서 각각의 커패시터(510)에 대한 스케줄링된 피어 충전들을 수행한다. 고속 네트워크(161)가 특정 위치(예컨대, 열차/공항/버스/배 터미널)에서 확립될 때, 커패시터(510)는 CDN 노드(520)와의 연결을 형성하고, 고속 링크(161)를 통해 CDN 노드(520)에 콘텐츠를 제공한다. 언급된 바와 같이, 커패시터(510)는 그것이 가진 이용 가능한 콘텐츠의 리스트를 CDN 노드(520)에 전송할 수 있고, CDN 노드(520)는 이 리스트를 그것의 기존 콘텐츠와 비교할 수 있다. 이어서 그것은 그것이 현재 로컬로 캐싱하고 있지 않은 콘텐츠의 전부(또는 서브세트)를 요청할 수 있다. 대안적으로, CDN 노드(520)는 커패시터에 그것의 콘텐츠의 리스트를 송신할 수 있고, 커패시터는 CDN 노드(520)에 의해 요구되는 콘텐츠를 식별하기 위해 필터링 동작을 수행할 수 있다. 어느 경우든, CDN 노드(520)에 의해 필요한 콘텐츠의 리스트는 인기도, 콘텐츠 크기 등과 같은 변수들에 기초하여 우선순위화될 수 있다. 이것은 모바일 환경(150)에서 필요할 가능성이 가장 큰 콘텐츠가 커패시터(510)로부터 CDN 노드(520)로 전송된 것(즉, 고속 네트워크(161)가 제한된 시간 동안만 이용 가능한 경우에)을 보장할 것이다.

또한, 전술된 바와 같이, 커패시터(510)가 뒤로 ISP 캐시(402) 및/또는 콘텐츠 제공자(401)에 대해 상대적으로 낮은 대역폭 링크를 갖는 일부 경우들에서(예컨대, 커패시터가 원격 위치에 있는 경우), 역 충전 동작이 수행될 수 있다. 그러한 경우에, 예를 들어 유람선 상의 CDN 노드(520)가 커패시터(510)와 고속 연결을 형성할 때, 그것은 연결의 지속시간 동안 커패시터에 콘텐츠를 제공하기 위해 역 충전 동작을 수행할 수 있다. 이어서 커패시터(510)는 이 콘텐츠를 다른 모바일 환경들(150)에 대한 다른 CDN 노드들에 제공할 수 있다.

도 6은 투명 캐시(610)를 이용하는 다른 실시예를 예시한다. 투명 캐시(610)의 한 가지 이익은 그것이 다수의 상이한 콘텐츠 제공자들(401, 601)로부터의 다수의 캐시들의 복합체로서 구성될 수 있다는 것이다. 추가 콘텐츠 제공자들(601)은 콘텐츠 제공자(401)에 대해 전술된 것과 동일한 방식으로 시스템과 상호작용할 수 있다(예컨대, ISP 캐시(602)에 대해 네트워크 충전 동작을 수행함). 이 실시예는 모바일 환경(150)이 전체 제3자/콘텐츠 제공자 캐시들을 보증하기 위한 상당한 크기를 갖지 않는 시장들에 대한 문제를 해결한다. 예를 들어, 넷플릭스로부터의 OCA 캐시는 버스 또는 비행기 환경에 대해 과도한 80 Gbps 정도의 많은 스트리밍 트래픽을 지원할 것이다. 더욱이, 넷플릭스와 같은 콘텐츠 제공자는 그러한 디바이스를 100명 미만 또는 심지어 500명 미만의 사용자의 모바일 환경에는 배치하지 않을 수 있다.

ISP 캐시(들)(402, 602)의 콘텐츠가 투명 캐시(TIC)(610) 상에서 호스팅되도록 신뢰될 수 있는 실시예에서, TIC(610)는 ISP 캐시(402, 602)의 전체 표현을 가질 수 있다. "승인된 피어 충전"은 ISP 캐시(402, 602)가 그것의 콘텐츠를 TIC(610)와 공유하는 능력을 지칭한다. 커패시터(510), 고속 네트워크(161) 및 CDN 노드(520)는 콘텐츠를 배포하기 위해 전술된 바와 같이 동작한다. 이 실시예의 TIC(610)는 어느 요청들이 인터셉트되어야 하는지를 식별하는 더 쉬운 업무를 갖는다. 예를 들어, 모바일 환경(150) 내의 사용자가 제3자 콘텐츠 제공자(401, 601)(예컨대, 넷플릭스)로부터 콘텐츠를 요청할 때, 요청은 인터넷(200)을 통해 콘텐츠 제공자(401, 601)에 대해 행해진다. 콘텐츠 제공자는 모바일 환경(150)에 물리적으로 위치된 것에 참조를 반환하지 않고, 그것의 ISP 캐시(402, 602)에 각각 참조를 반환한다. 이 실시예에서, 모바일 환경(150) 내의 IP 어드레스들은 구별되지 않는다. BGP 피어링 연결(203)은 콘텐츠 제공자들(401, 601)을 포함하여, 인터넷에 CSP(152)의 모든 어드레스들을 알린다. 또한, 최근접 캐시는 ISP 캐시들(402, 602)일 것이다. 따라서 사용자 디바이스는 ISP 캐시(402, 602)에 연결하려고 시도할 것이며, 투명 캐시(610)는 단지 이 목적지 어드레스를 인지하기만 하면 되고, 그것은 요청을 안전하게 인터셉트하고, 재지향시키고, 콘텐츠의 그것의 로컬 사본으로부터 서비스할 수 있다.

도 7에 예시된 실시예에서, 큐레이트된 CSP 캐시(710)가 캐시 충전 정책들에 따라 다수의 콘텐츠 제공자들(401, 601)로부터의 데이터를 저장한다. 캐시는 어느 콘텐츠를 저장할지를 결정하기 위해 규칙들/정책들의 특정 세트가 사용되는 정도까지 큐레이트된다. 예를 들어, 캐싱 결정들을 행하기 위해, 캐시 미스(cache miss) 데이터, 인기도 데이터 등과 같은 데이터(702)가 필드에 배치된 투명 캐시들(610) 각각으로부터 수집될 수 있다. 또한, 데이터(701)는 인터넷 상의 전략적 네트워크 위치들에 구성되고 사용자 트렌드들을 관찰하도록 설계된 허니 팟(honey pot)들로부터 수집될 수 있다. 고객 요청들(예컨대, 콘텐츠의 소정 항목들을 캐싱하기 위한 콘텐츠 제공자(410, 610)로부터의 요청들)을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 변수들이 캐싱 정책에 대한 인자가 될 수 있다.

C. 투명 캐시의 실시예들

본 발명의 일 실시예는 다수의 콘텐츠 제공자들로부터 멀티미디어 콘텐츠를 투명하게 캐싱하기 위한 투명 캐시 시스템 및 방법을 포함한다. 이 실시예는 다수의 콘텐츠 제공자들로부터의 콘텐츠를 캐싱하고, 콘텐츠를 단일 해결책으로서 모바일 환경들(150)에 배포하는 것을 구현한다.

도 8은, CSP(152)에 의해 관리되는 중앙 캐시 관리 제어기(850)가 (예컨대, 캐시 미스 변수들, 콘텐츠 제공자 선호들 및/또는 위에서 논의된 다른 변수들에 기초하여) 콘텐츠 제공자들(401, 601) 각각으로부터의 어느 특정 콘텐츠를 저장할지에 대한 결정들을 행하는 실시예를 예시한다. 또한, 캐시 관리 제어기(850)는 특정된 캐시 관리 정책들(870)에 기초하여 언제 그리고 어떻게 콘텐츠를 커패시터들(510) 각각에 충전할지를 결정한다. 예를 들어, 캐시 관리 정책들(870)은 로컬 캐시들(815)이 충전될 특정 속도 및/또는 로컬 캐시 충전들이 발생할 특정 기간(예컨대, 대역폭이 이용 가능한 한밤중에)을 표시할 수 있다. 캐시 충전 정책들(870)은 사용자 요청들 및/또는 콘텐츠 제공자들(401, 601)(예컨대, 넷플릭스)로부터의 피드백에 의해 특정될 수 있다. 예를 들어, 특정 비디오가 사용자들에 의해 자주 관람되고 있다면, 캐시 충전 정책(870)은 캐시 관리 제어기(850)가 모든 로컬 캐시들(115, 175)을 이러한 특정 비디오로 충전해야 한다고 특정할 수 있다.

일 실시예에서, 하나 이상의 콘텐츠 제공자 캐시들(140, 160)은 주기적으로(예컨대, 밤마다) 하나 이상의 CSP 캐시들(710)을 특정된 콘텐츠로 충전한다. 이것은, 예를 들어, 가장 인기 있는 멀티미디어 콘텐츠(예컨대, 가장 인기 있는 영화들 및 TV 쇼들)로 행해질 수 있다. 이어서 캐시 관리 제어기(850)는 대응하는 로컬 캐시 관리자(812)와의 통신을 통해 다양한 커패시터들(510)에서 로컬 캐시들(815)을 충전한다. 일 실시예에서, 각각의 로컬 캐시 관리자(812)는 각자의 TIC(825)를 콘텐츠로 충전하기 위해 상이한 수송 선박들/운송수단들(820)의 TIC 관리자들(822)과의 통신을 확립하기 위한 그 자신의 로컬 캐싱 정책(870)을 구현할 수 있다. 일 실시예에서, 인터페이스들(828, 818)은 수송 선박들/운송수단들(820)이 커패시터(510)에 도달하거나 그 옆을 지나가자마자 최대 용량(예컨대, 30 GB/s, 100 GB/s 등)으로 동작하는 (고속 네트워크(161)와 관련하여 전술된 바와 같은) 고속 유선 또는 무선 링크들을 포함한다. 제한이 아닌 예로서, 커패시터(510)가 구성되는 정지 콘텐츠 배포 위치는 열차 스테이션, 버스 터미널, 유람선 항구/터미널, 또는 공항 터미널/게이트일 수 있다. 게다가, 본 명세서에 설명된 소정 실시예들에서, 커패시터들(510)은 다양한 수송 선박들/운송수단들(820)에 의해 선택될 알려진 경로를 따른 위치들에 전략적으로 위치된다.

일 실시예에서, 승객 수송 선박/운송수단(820) 상의 사용자 디바이스(827)가 승객 수송 선박/운송수단(820) 상의(예컨대, 비행기, 열차 등 상의) 연결 관리자(823)와의 로컬 무선 연결을 초기에 확립할 것이다. 일단 연결되면, 사용자 디바이스(827)는 예를 들어 넷플릭스에 로그인하고 특정 영화를 스트리밍하려고 시도함으로써 콘텐츠 제공자(401, 601)로부터 콘텐츠를 요청할 수 있다. 인터넷(200)을 통한 연결이 이용 가능한 경우, 콘텐츠 제공자(401, 601)는 요청을 수신하고, 사용자 디바이스(827)가 콘텐츠 서비스 제공자(152)의 콘텐츠 배포 네트워크 내에서 동작하는 것으로 식별하고(예컨대, 사용자 디바이스(827)에 배정된 동적 네트워크 어드레스에 기초하여 이를 식별함), 사용자 디바이스(827)에게 CSP 캐시(710)(예컨대, 넷플릭스 OCA 캐시)에 연결하라고 지시하는 재지향 메시지를 송신할 수 있다. CSP 캐시(710)로부터의 콘텐츠에 액세스하려고 시도할 때, 연결 관리자(823) 및/또는 TIC 관리자(822)는 요청된 콘텐츠가 TIC(810) 내에 로컬로 캐싱되어 있는 것으로 결정하고 요청을 TIC(810)로 재지향시킬 수 있다.

이어서 사용자 디바이스(827)는 연결 관리자(823)에 의해 제공되는 로컬 무선 연결(예컨대, 로컬 와이파이 연결)을 통해 TIC(810)로부터 콘텐츠를 스트리밍한다. 그렇기 때문에, 승객 수송 선박/운송수단(820)이 인터넷(200)의 범위 밖에(예컨대, 바다에 있는 유람선, 산들을 통해 이동하는 열차 등에) 있는 경우에도, 사용자 디바이스들(827)은 여전히 인가된 콘텐츠에 로컬로 액세스할 수 있다. 대안적으로, 인터넷 연결(200)이 이용 가능한 경우, 초기 사용자 요청들 및/또는 사용자 인증만이 이 링크를 통해 송신될 수 있지만(비교적 낮은 대역폭 트랜잭션), 콘텐츠는 로컬 TIC(810)로부터 스트리밍될 것이다.

전술된 TIC들(610)은 TIC 관리자(822), 물리적 TIC 캐시(810), 및 잠재적으로 또한 연결 관리자(823) 및 고속 인터페이스(828)를 포함하는 도 8에 도시된 컴포넌트들 중 임의의 것 또는 전부를 포함할 수 있다는 점에 유의한다.

본 발명의 실시예들은 잠재적으로 모바일 캐시와 에지 캐시 사이의 2차 연결을 설정하기 위한 상이한 통신 프로토콜들 및/또는 기술들을 사용하여 모바일 캐시와 에지 캐시 사이의 고속 링크를 구현하기 위한 시스템 및 장치를 포함한다.

D. 모바일 환경에 대한 고속 링크의 구현예들

도 9는 상이한 유형들의 수송 선박들/운송수단들 내에 구성된 다수의 투명 캐시들(TIC들)(610)이, 복수의 커패시터들(510)로 확립된 고속 네트워크 링크들(161)을 통해 주기적으로 업데이트되는 배열을 예시한다. 전술된 바와 같이, 콘텐츠 서비스 제공자(152)는 캐시 충전 정책들(870)에 따라 커패시터들(510) 각각에서 캐시들을 충전한다. 예를 들어, 캐시 관리 제어기(850)는 콘텐츠 제공자로부터 그리고/또는 개별 TIC들(610)로부터 수신된 콘텐츠 사용 데이터에 응답하여 콘텐츠를 배포할 수 있다. 이 실시예에서, TIC들(610)은 온종일 콘텐츠 사용을 모니터링하고, 사용 통계를 다시 캐시 관리 제어기(850)에 보고할 수 있다. 이어서 캐시 관리 제어기(850)는 각각의 개별 커패시터 위치 및/또는 각각의 개별 TIC에 대한 콘텐츠를 고유하게 맞춤화할 수 있다.

언급된 바와 같이, 콘텐츠 서비스 제공자(152)는 고객 및/또는 특정 산업들에 대한 많은 전략적 위치들에 고속 네트워크들 및 커패시터들(510)을 배치할 수 있다. 커패시터들(510) 각각은 전술된 바와 같이 캐시 배포 네트워크를 통해 중앙 캐시 관리 제어기(850)로부터 업데이트될 것이다. 관련 커패시터들(510) 모두가 일관된 데이터를 갖고, 따라서 각각의 선박/운송수단(820)이 연결될 때마다 일관되게 데이터를 요청할 수 있는 것이 중요하다.

일 실시예에서, 전술된 다양한 TIC 컴포넌트들은 프로그램 코드 및 데이터를 저장하기 위한 메모리, 프로그램 코드를 실행하고 데이터를 처리하기 위한 프로세서, 및 하나 이상의 하드 드라이브들의 세트와 같은 TIC 저장소를 구현하기 위한 대용량 저장 디바이스를 갖는 네트워크 기기로서 수송 선박/운송수단(820) 상에 배치된다. 하나 이상의 다른 네트워크 인터페이스들이 또한 포함될 수 있고 선박/운송수단(820)이 이동 중일 때 사용될 수 있다(예컨대, 위성 서비스, 셀룰러 서비스, 장거리 와이파이 등). 기기는 상이한 형상들, 크기들 및 용량들을 가질 수 있다. 목적은 모든 기기들에 대한 공통 캐시 데이터베이스를 갖는 것이기 때문에, 저장 성능은 배치들 사이에서 상당히 상이할 것이다(예컨대, 30 TB 저장 어레이당 1000 달러가 50개의 스트리밍 세션들에 충분할 수 있는 반면, 10,000 달러/30 TB 저장 어레이가 1000개의 스트리밍 세션들에 필요할 수 있다).

일 실시예에서, 기기는 단일 또는 다수의 물리적 컴포넌트들 내에 배치될 수 있다. 하나의 극단에서, 기기는 단일 서버인 반면, 다른 극단에서, 그것은 서버들의 랙(rack)이다. 이것은 TIC의 핵심 기능들이 a) 관리 기능들, b) 캐시 저장 관리, c) 패킷 인터셉션/흐름 재지향, 및 d) (재지향을 통해) 클라이언트들로부터의 비디오 요청들에 공급하는 것으로서 묘사될 수 있기 때문이다. 그 결과, 전체 기능이 단일 서버 내에 포함될 수 있거나; 또는 그것은 기능당 하나 이상의 서버들에 의해 묘사되고/되거나 스케일링될 수 있다. 본 발명의 기본 원리들은 임의의 특정 배열로 제한되지 않는다.

도 10은 TIC(610)의 연결 관리자(823)의 일 실시예를 통한 예시적인 트랜잭션의 개요를 제공한다. 무작위 터미널 액세스 포인트(promiscuous terminal access point, TAP)(1010)가 네트워크 상의 패킷/흐름을 모니터링하고, 소정 분석 후에, 캐시 내로의 긍정적 탐색이 재지향을 트리거한다(1003). 이어서 클라이언트는 로컬 TIC(610)로부터의 콘텐츠를 공급하는 로컬 재지향 http 서버(1020)로부터 콘텐츠를 재요청한다. 일 실시예에서, 연결 관리자(823)는 대역 밖에서 인터페이스(828)를 통해 고속 연결성을 모니터링하고, 계속해서 가능한 경우에 그리고 가능할 때마다 캐시 업데이트들을 다운로드한다.

TIC에 대한 하나의 요건은 그것이 관리 서비스의 일부라는 것이다. 이상적으로, 고객은 단지 그것을 플러그인하고 그것을 턴온한다. 그 결과, 시스템의 일 실시예는 중앙 관리 컴포넌트(895)를 통해 자율적으로 모든 동작 요소들을 어드레싱한다. 예를 들어, 각각의 설비는 새로운 설비들을 위한 기능들을 프로비저닝하는 호스트를 제공하는 중앙 관리 컴포넌트(895)에 연결할 수 있다. 일 실시예에서, 관리 컴포넌트(895)는 리눅스 커맨드 라인을 이용하고, 이때 필요에 따라 추가 서비스들이 호출되고 추가된다.

중앙 관리 컴포넌트(895)의 일부 예시적인 기능들은 소프트웨어 업데이트들, 네트워크 동작들 사용자들 및/또는 고객들에 대한 통지들, CPU, 메모리, 저장소 및 네트워크 이용을 보고하기 위한 기능들을 포함하는 건강 모니터링, 및 (예컨대, 병목 현상을 식별하기 위해) 얼마나 많은 디바이스들이 스트리밍하고 있는지 그리고 LAN이 어떻게 동작하고 있는지를 결정하기 위한 LAN 관리 도구들을 포함한다.

다시, 도 10을 참조하면, 무작위 TAP(1010)의 일 실시예는 무작위 모드에서 실행되는 이더넷 포트를 사용한다. 이 실시예에서, 모든 트래픽이 횡단하는 이더넷 LAN 세그먼트에 대한 액세스가 제공된다. 무작위 TAP(1010)은 모든 트래픽을 청취하지만, 관련 웹 요청들에 연관되지 않은 임의의 트래픽을 필터링한다.

일 실시예에서, 무작위 TAP(1010)은 5-튜플 해시와 같은 기능들을 수행하여 흐름들을 묘사하고, 패킷 순서를 타임스탬핑 및 유지하고, 하드웨어 보조를 지원하기 위해 패킷들을 관리하기 위한 데이터 평면 개발 키트(Data Plane Development Kit, DPDK) 라이브러리를 사용한다. 이 실시예에서, 무작위 포트로부터 판독된 패킷들은 분류되고, 타임스탬핑되고, 폐기되거나 처리를 위해 FIFO 내에 스케줄링된다. 멀티-스레드 아키텍처가 채용될 수 있다.

일 실시예에서, 일단 해싱된 스트림이 식별되면, URI가 추출되고 TIC 데이터베이스에 대해 체크된다. 매치가 존재하는 경우, 스트림의 소스 및 목적지 포인트들 둘 모두는 FIN 패킷으로 리셋된다. 그러나, 먼저, 요청의 소스는 HTTP(1003)로 전송되고, 다시 기기로 재지향된다. 부하 균형화가 또한 수행될 수 있다. 재지향은, 예를 들어, 라운드 로빈 부하 균형화를 구현할 수 있거나, 단일 인터페이스가 부하 균형화기에 의해 관리될 수 있고, 이때 다수의 서버들이 그 뒤에 부하 균형화된다.

일 구현예에서, 효율적인 "캐시 정보 베이스(Cache Information Base)" CIB가 요청된 엔트리가 로컬로 존재하는지에 대한 효율적인 결정을 허용하기 위해 실제 TIC 데이터베이스를 미러링하도록 유지된다. TIC가 기기에 로딩될 때, 다양한 기능들은 신속하게 콘텐츠를 탐색할 필요가 있을 것이다. 일 실시예에서, 기기를 목적지로 하는 패킷들(예컨대, 관리 및 재지향된 캐시 히트(cache hit)들)은 관리 기능 또는 TIC로 포워딩된다 - 본질적으로 이들은 무작위 TAP(1010)에 의해 무시된다.

무선 기술들이 고속 링크들(161)을 위해 사용되는 것으로 가정하면, 80 Ghz 대역을 갖는 표준 MIMO 구현예가 655 Mbps를 달성할 것이다. 4XMIMO가 2.4 Gbps를 달성할 수 있다. 24 Ghz 및 60 Ghz 라디오 장비가 또한 고려될 수 있다. 제품들은 24 Ghz 스펙트럼에서 2.4 Gbps, 및 60 Ghz 대역에서 6-10 Gbps 라디오들로 존재한다. 모든 경우에, 링크 집성이 다수의 무선 연결들을 집성하여(GPS 동기화, 주파수 간격 및 신호 격리의 활용) 이 수에 곱하는 데 사용될 수 있다. 생각할 수 있는 바로는, 이것이 10-50 Gbps 범위의 처리량을 제공할 수 있다.

도 11에 예시된 바와 같이, 일 실시예에서, 열차 스테이션, 공항 터미널, 버스 정류장 또는 유람선 터미널과 같은 각각의 정지 콘텐츠 배포 위치는 스테이션/터미널에 들어가는 선박/운송수단에 정렬된 다수의 안테나들(1101 내지 1105)을 갖는다. 하나 이상의 커패시터들(815)이 LAG 스위치를 통해 다수의 안테나들(1101 내지 1105)에 결합된다. 다수의 안테나들은 다수의 링크들을 통해 동시에 로컬 커패시터(815)로부터 콘텐츠를 송신할 것이며, 이는 잠재적으로 하나의 무선 링크의 비트레이트의 N배를 달성할 것이며, 여기서 N은 안테나들의 수이다.

열차 구현예가 도 11에 예시되어 있지만, 배들, 항공기들 및 버스들에 대해 유사한 배열들이 구성될 수 있다. 소정 구현예들은 동일한 연결성 집성을 달성하는 것이 가능하지 않을 수 있다(예컨대, 하나의 라디오 연결만을 지원). 그럼에도 불구하고, 단일 안테나 해결책에 대해 2.5 Gb/s가 달성될 수 있으며, 이는 선박/운송수단이 충분한 기간 동안 그 위치에서 정지되는 경우라면 충분할 것이다. 어느 경우든, TIC에 대한 부분 업데이트들은 운송수단/선박이 (예컨대, 각각의 열차 스테이션에서의) 다른 커패시터 부근에 정지하거나 그 옆을 지나갈 때마다 발생할 수 있다.

도 12에 예시된 바와 같이, 일 실시예는 커패시터들(1201 내지 1203)에 푸시될 콘텐츠를 위한 저장소들인 하나 이상의 배포 게이트웨이들(1200 내지 1203)을 포함한다. 각각의 배포 게이트웨이(DG)(1200)는 지역적으로 셋업될 수 있다(예컨대, 서쪽 해안, 동쪽 해안, 중서부 등). 커패시터(1201 내지 1203)가 초기화될 때, 그것은 그것에 최근접인 DG(예컨대, 그것이 캘리포니아에 있는 경우 서쪽 DG)에 등록하려고 시도할 것이다. 이들 지역 DG들은 DNS 관찰을 통해 식별될 수 있다(예컨대, 커패시터(1201)가 근접성 때문에 뉴욕 DG에 비해 밴쿠버 기반 DG에 연결할 수 있다).

일 구현예에서, DG는 단순히 CloudFront 또는 Akamai와 같은 CDN 네트워크에 대한 API일 수 있다. 궁극적으로 각각의 DG에는 커패시터들(1201 내지 1203)이 요청할 것인/푸시한 데이터가 CSP 캐시(710)로부터 제공된다. 캐시 데이터세트들의 크기를 고려해 볼 때, 멀티캐스트와 같은 효율이 캐시 계층 구조를 통해 콘텐츠를 스트리밍하는 데 사용될 수 있다.

일 실시예에서, 필드 내의 모든 커패시터들(1201 내지 1203)은 DG(1200)에 등록할 것이다. 데이터세트 포함의 소정의 교환은 특정 커패시터(1201 내지 1203)에 어느 데이터가 전송될 필요가 있는지를 관찰해야 한다. 새로운 데이터가 CSP 캐시(710)에서 큐레이트될 때, 각각의 DG(1200)는 그것의 등록된 커패시터들(1201 내지 1203)로의 전송을 개시할 것이다. 이것은 푸시 또는 풀(pull) 트랜잭션(또는 둘 모두)으로서 구현될 수 있다. 각각의 커패시터(1201 내지 1203)에 대한 스케줄링 요건들은 특정 푸시/풀 구성에서 역할을 할 수 있다. 일 실시예에서, 커패시터들(1201 내지 1203)은 새로운 콘텐츠가 이용 가능할 때 통지받고, 이어서 데이터를 요청해야 한다.

일 실시예에서, 각각의 커패시터(1201 내지 1203)는 다수의 캐시 데이터세트들(또는 부근의 도출된 데이터세트들이 그로부터 생성될 수 있는 단일 마스터 캐시 데이터세트)을 보유하기에 충분한 저장소를 갖는 서버이다. 커패시터들(1201 내지 1203)의 주요 목적은 고속 네트워크 에지에서 가능한 한 많은 데이터를 갖는 것이다. 그것은 단일 또는 동시 CDN 노드들(1220 내지 1230)(및/또는 TIC들)로부터 요청들을 수신할 수 있고, 이용 가능한 파이프(들)를 충전할 수 있다.

CDN 노드(1220 내지 1230)(및/또는 TIC)가 커패시터(1201 내지 1203)에 연결할 때, 그것은 자신을 식별하고, 최근 업데이트들의 여정(itinerary)을 요청한다. 예를 들어, CDN 노드는 운송수단/선박, 고객 ID 등에 기초하여 자신을 식별할 수 있다. 이에 기초하여, 커패시터(1201 내지 1203)는 디바이스에 특정된 적절한 여정들을 갖는 CDN 노드(1220 내지 1230)를 서비스한다. 이어서 CDN 노드는 여정을 평가하여, 그것을 그것이 현재 다운로드한 것 및 여전히 다운로드될 필요가 있는 것과 비교할 것이다. 이어서 그것은 계속해서 커패시터(1201 내지 1203)로부터 특정 요소들을 요청할 것이다.

일 실시예에서, 커패시터(1201 내지 1203)는 판독 속도가 적어도 10 Gbps, 그러나 바람직하게는 50 Gbps인, 적어도 30 TB의 저장소를 포함할 것이다. 인터넷 인터페이스는 최소한 1 Gbps 연결이지만, 실제 인터넷 연결은 적어도 100 Mbps이어야 한다. 고속 네트워크 인터페이스는 적어도 10 Gbps이어야 하지만, 바람직하게는 40 Gbps(4x10 Gbps 또는 1x40 Gbps)이어야 한다. 이러한 인터페이스들은 전술된 단일의 링크 집성 고속 링크 또는 이들의 어레이에 연결할 것이다. 또한, 커패시터(1201 내지 1203)는 관리 목적을 위해 다시 중앙 관리 컴포넌트(895)로의 연결을 개시할 수 있다. 일 실시예에서, 중앙 관리 컴포넌트(895)는 동작, 관리, 유지보수 및 프로비저닝(operations, administration, maintenance, and provisioning, OAMP) 기능들을 지원한다.

일 실시예에서, 각각의 커패시터(1201 내지 1203)는 그것의 재고 자산들, 프로비저닝된 위치 등을 선언할 것이고, 커패시터(1201 내지 1203)의 부근에 들어올 수 있는 모든 예상된 고객들 및/또는 대응하는 CDN 노드들의 아이덴티티를 요청할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 중앙 관리 컴포넌트(895)는 모든 CDN 노드들/TIC들 및 연관된 고객들 및 이들 CDN 노드들/TIC들/고객들과 하나 이상의 커패시터들(1201 내지 1203) 간의 연관성을 식별하는 계정 데이터베이스(1240)를 유지한다.

일 실시예에서, 예기치 않은 CDN 노드/TIC가 커패시터(1201 내지 1203)에 등록하려고 시도할 경우, CDN 노드/TIC를 수락하거나 거부하는 능력을 가질 것인 중앙 관리 컴포넌트(895)에 에러가 보고된다. 수락되는 경우, 커패시터(1201 내지 1203)는 이 액션을 지속적으로 기록하고 수락한다(예컨대, 그것은 다시 프로비저닝될 필요가 없다).

커패시터(1201 내지 1203)의 부근에 들어올 모든 공지된 고객들/CDN 노드들/TIC들에 기초하여, 커패시터는 여정들 및 캐시 데이터세트들(개별 또는 마스터)의 현재 리스트뿐만 아니라 임의의 다른 고객 관련 정보를 요청할 수 있다. 커패시터(1201 내지 1203)는 또한 업데이트 통지들에 대해 등록할 수 있고, 따라서 중앙 관리 컴포넌트(895) 및 또는 큐레이트된 캐시가 새로운 정보를 포함할 때, 그것은 필요에 따라 모든 커패시터들(1201 내지 1203)에 푸시될 수 있다. 일 실시예에서, 스케줄링이 또한 채용될 수 있고, 따라서 커패시터가 통지를 수신할 때, 그것은 지정된 시간(예컨대, 2 am)까지 작동되지 않을 것이다. 일 실시예에서, 프록시 디바이스가 CDN 노드/TIC의 존재를 모방하고, 마치 그것이 표준 동작 모드에서 연결된 것처럼 커패시터(1201 내지 1203)를 조정(orchestrate)하도록 구성될 수 있다.

커패시터(1201 내지 1203)는 (예컨대, 도착할 배, 버스, 열차 또는 비행기에 대한) 고속 네트워크로부터의 등록 요청들을 기다릴 것이다. 요청이 수신되고 확인될 때, 새로운 콘텐츠를 다운로드하기 위해 원격 CDN 노드/TIC에 대해 다운로드 서비스가 시작될 것이다. 본질적으로, 일단 인가되면, 다운로드는 FTP 서비스와 유사한 방식으로 구현될 수 있다. 캐시 데이터세트의 구조는 튜플 세트들 및 튜플 세트들의 블록들로서 간주되어야 한다. CDN 노드/TIC는 그것이 다른 위치들에서 수신한 것을 알고 있으며, 다운로드 세션들 간의 연속성을 유지하는 것을 책임진다. 이 구현예에서의 커패시터(1201 내지 1203)는 단지 튜플 세트들을 CDN 노드/TIC가 이용 가능하게 만드는 것을 책임질 수 있다.

커패시터(1201 내지 1203)는 한 번에 하나 초과의 TIC를 핸들링할 수 있어야 한다. 명백히 상이한 커패시터 구성들은 동시 다운로드 세션들의 관점에서 상이한 제한들을 가질 것이다. 주요 제한은 이용 가능한 네트워크 용량일 것이다. 많은 CDN 노드들/TIC들이 동시 요청들을 행하고 있을 수 있는 시나리오에서, 단일 저장소 어레이 및 고용량 스위치에 모두 연결된 서버들의 랙이 채용될 수 있으며, 여기서 각각의 서버는 2개 또는 3개의 다운로드 세션들을 지원한다. 전체적으로, 랙은 100개의 세션들을 핸들링할 수 있다.

일 실시예에서, 포인트 대 포인트(Point to Point)/멀티포인트 고속 네트워크가 사용된다. 운송수단/선박은 포인트 대 포인트 라디오 또는 멀티 포인트 라디오에 연결할 수 있다. 이들의 중요한 차이는 큰 데이터세트들이 2개의 포인트 사이에서 송신된다는 것이다. 2개 이상의 운송수단들/선박들이 동일한 액세스 포인트에 연결하는 경우, 전체 처리량은 단순히 감소될 것이다. 상기 예에서와 같이, 가장 빠른 전송 레이트는 10 TB에 대해 약 10 시간일 것이다. 이것은 2개의 동시 전송으로 배가될 것이다.

일 실시예에서, 라디오들은 잘 알려진 SSID 및 WPA2/PSK에 기초하여 초기에 연결할 것이다. 운송수단/선박 스테이션이 범위 내에 들어올 때, 무선 링크가 확립된다. 일 실시예에서, 운송수단/선박 스테이션은 DHCP 클라이언트로서 구성될 것이다. 액세스 포인트, 또는 액세스 포인트 뒤의 커패시터는 DHCP 서버를 제공할 것이다. 공통의 DNS 엔트리들이 서버 내에 구성될 것이다. 예를 들어, "capacitor.netskrt.io"는 로컬 IP 어드레스로 분해될 것이다.

일 실시예에서, CDN 노드/TIC(610)는 고속 링크 상태와는 무관하게 커패시터(510)를 끊임없이 폴링할 수 있거나(예컨대, 그것이 특정 포트 상에서 커패시터(510)를 폴링할 수 있는 경우, 그것은 그에 따라 연결되어야 함), TIC는 링크가 존재하는지/언제 존재하는지를 결정하기 위해 스테이션 라디오에 API 호출들을 행할 수 있다. 후자의 해결책의 이점은 다양한 이유들에 얽매일 수 있는 타임아웃들에 비해 더 결정론적인 거동이다. 불리한 점은 변화하는 기술들을 다루기 위해 하드웨어 추상화 계층이 필요할 수 있다는 것이다. 일단 커패시터(510)에 대한 연결이 확립되면, TIC(610)는 그것의 전술된 캐시 업데이트 프로세스로 진행할 것이다. 물론, 본 발명의 기본 원리들은 커패시터와 TIC 사이의 연결이 이루어지는 특정한 방식으로 제한되지 않는다.

포인트 대 포인트 어레이 고속 네트워크는 (도 5와 관련하여 위에서 설명된 바와 같이) 커패시터(510)가 상주하는 터미널과 선박/운송수단 사이에 링크 집성될 무선 연결들의 어레이에 대해 존재한다. 이러한 접근법의 이점은 10 또는 20개의 고속 연결들이 확립될 수 있다는 것이다. 각각의 연결이 2.5 Gbps를 달성할 경우, 이것은 25 내지 50 Gbps 고속 링크들을 생성할 것이다. 이론적 관점에서, 어레이 내의 요소들의 수에 따라, 10TB 캐시 데이터세트(725)는 약 30 내지 60분 내에 송신되거나 30TB 캐시 데이터세트(725)는 2 내지 4시간 내에 송신될 것이다.

이 해결책은 배 및 열차들과 같은 "긴" 선박들/운송수단들과 특히 잘 작동할 것이다. 더 짧은 선박들/운송수단들은 무선 레벨에서 서로 간섭하지 않는 다수의 연결을 허용하기 위한 라디오들 간의 충분한 분리를 제공하지 않을 수 있다.

어레이의 개념은 일련의 라디오들이 선박/운송수단의 측면에 배치될 것을 요구한다. 따라서, 일 실시예에서, 이들은 터미널에서 일관되게 이격된다. 따라서, 열차 또는 배가 도킹할 때, 그것은 각각의 대응하는 라디오와 수직으로 정렬될 것이다. 30 내지 45도 섹터가 소정의 자유범위(play)를 허용하기에 적절할 수 있다(예컨대, 배가 이상적인 것으로부터 10' 벗어날 수 있지만, 대응하는 라디오의 폭에 의해 여전히 캡처될 수 있음).

각각의 라디오가 동일한 SSID를 갖지만, 포인트 대 포인트 연결들만을 지원하는 경우, 일단 그것이 연결되면, 후속 라디오들은 다른 이용 가능한 SSID에 연결할 필요가 있을 것이다. 운송수단/선박이 파킹된 다음에 그것의 라디오들을 턴온하면, 이것은 잘 작동한다. 그러나, 운송수단/선박이 멈추는 동안 라디오들이 연결된다면, 그것은 차선적 라디오들이 그들의 연결들을 유지하는 것을 유발할 수 있다.

예를 들어, 배가 라디오들(s1, s2, s3, s4 및 s5)을 갖는 경우 그리고 배가 항구에 들어올 때, 라디오 s1은 대응하는 항구 라디오 p5에 대한 연결을 확립한다. 그것이 앞으로 이동함에 따라, 그것은 이러한 연관성을 상실하고 p4, p3 및 p2에 연결한다. 마지막으로 정지 상태에 있을 때, 그것은 s1로 전환되지 않을 수 있으며, 이는 s1-p2, s2-p3, s3-p4 및 s4-p5의 차선적 연결을 초래한다. s5도 p1도 연결하지 않는다. 하나의 해결책은 s1 및 p1 둘 모두가 그들의 페어링된 SSID로서 "Netskrt-1"을 갖도록 각각의 라디오가 미리 정해진 SSID 짝을 갖게 하는 것이다.

일 실시예에서, 관리 컴포넌트(895)는 커패시터(510)를 배치하는 데 사용된다. 커패시터(510)가 활성화될 때, 그것은 자신을 관리 컴포넌트(895)에 등록하고, 관리 컴포넌트는 이어서 그것을 데이터베이스(640)에 추가하고, 건강에 대해 그것을 모니터링하기 시작한다. 고객이 포털(741)에 로그인하면, 이들은 커패시터(510)의 존재 및 그것의 현재 상태를 볼 것이다.

업데이트들은 다양한 능력들을 또한 프로비저닝하고, 부착된 고속 네트워크를 모니터링하고, 다른 표준 OAMP 기능들을 수행할 수 있는 관리 컴포넌트(895)를 통해 커패시터(510)에 푸시될 수 있다. 관리 컴포넌트(895)는 커패시터(510)에 적절한 모든 공지된 캐시 데이터세트를 결정한다. 또한, 관리 컴포넌트는 운영자 포털(740) 및/또는 고객 포털(741)을 통해 특정될 수 있는 커패시터(510)에 대한 스케줄을 설정할 수 있다.

일 실시예에서, 관리 컴포넌트(895)는 새로운 CDN 노드들/TIC들(610)을 배치하는 데 사용된다. CDN 노드/TIC(610)가 활성화될 때, 그것은 자신을 관리 컴포넌트(895)에 등록하고, 관리 컴포넌트는 이어서 그것을 데이터베이스(640)에 추가하고, 건강, 캐시 콘텐츠 및 연결 상태에 대해 그것을 모니터링하기 시작한다. CDN 노드/TIC(610)는 모니터링 모드에 있도록 또는 액티브 캐시로서 프로비저닝될 수 있다. 관리 컴포넌트(895)는 캐시 프로비저닝 업데이트들을 적절한 커패시터들(510)에 푸시할 수 있고, 커패시터들은 이어서 타겟 CDN 노드들/TIC들(610)이 범위 안에 들어올 때 이들에 대한 액션을 트리거할 것이다.

일 실시예에서, CDN 노드/TIC(610)는 다시 관리 컴포넌트(895)에 주기적으로 보고되는 GPS 위치를 갖도록 구성된다. 일 실시예는 시스템 운영자 및/또는 고객이 CDN 노드들/TIC들의 위치를 추적할 수 있게 한다. 각각의 CDN 노드/TIC(610)는 또한 캐시 히트들, 미스들 및 모니터링 상태와 같은 데이터를 포함하는 그것의 동작 상태를 주기적으로 보고할 수 있다. 이러한 업데이트들은 커패시터들(510)을 통해 보고될 수 있다.

새로운 캐시 데이터세트들이 정기적으로 생성될 수 있다. 스케줄링된 시점에서, 각각의 고객 캐시 업데이트는 적절한 커패시터들(510)에 대해 스케줄링되고 송신될 것이다. 캐시 데이터세트를 패키징하기 위한 메커니즘은 현재 단일 마스터 캐시 데이터세트인 것으로 고려되며, 이때 여정들은 각각의 고객/CDN 노드/TIC에 연관된다. 고객은 웹 포털을 통해 로그인하고 그것의 여정들과 연관된 관리 정책들(870)을 증대시킬 수 있다. 예를 들어, 고객은 지리, 언어 또는 배포 스트림 특정 콘텐츠를 선택할 수 있다.

전술된 바와 같이, 트렌딩 캐시는 저속 네트워크 링크 상에서 구현될 수 있는 특별한 유형의 푸시 동작이다. 이 캐시는 고객으로부터의 또는 다른 소스들(예컨대, 콘텐츠 제공자 자체)로부터의 사양들에 기초하여 자동 생성된다. 캐시 데이터세트 크기에 제한이 부과될 수 있다. 데이터의 스케줄링이 또한 그것의 배포를 위해 필요할 수 있고, 그들의 포털을 통해 고객에 의해 설정될 수 있다. 시사 뉴스 피드들은 적시에 배포될 필요가 있다. TIC에 직접 또는 커패시터들을 통해 대량으로.

일 실시예는 현재 활성인 모든 고객들을 보기 위한 계층적 GUI를 갖는 운영자 포털을 포함한다. 단일 고객이 선택될 때, GUI는, 고객 세부사항들; 고객 특정 커패시터들의 총 개수; 커패시터들의 건강; 현재 활성 캐시 데이터세트; 현재, 전 시간, 전날, 전주 등에 연결된 CDN 노드들/TIC들의 수; 커패시터에 대한 에러 로그; 고속 네트워크, CDN 노드들/TIC들 등; 커패시터에 대한 캐시 데이터세트 전송들의 총수; 및 CDN 노드들/TIC들에 대한 캐시 데이터세트 전송들의 총수를 디스플레이할 것이다. 계층적으로 디스플레이될 수 있는 추가 정보는 다음을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다:

고객 CDN 노드들/TIC들의 총수

각각의 TIC의 위치

TIC의 현재 상태

TIC에 의해 생성된 트래픽의 총량

TIC에 의한 캐시 미스들의 총수

TIC에 의한 캐시 데이터세트(725) 업데이트들의 수

캐시 데이터세트(725)에 대한 업데이트에 대한 평균 시간

TIC에 의해 방문된 커패시터들(510)의 수

TIC에 연결된 디바이스들의 최대 수

TIC에 연결된 디바이스들의 평균 수

statisCDN 노드들/TIC들에 상관된 여행 데이터

캐시 데이터세트들(725)/여정들의 총수

캐시 데이터세트들(725)/여정들에 대한 사용 메트릭들.

캐시 배포의 효율(예컨대, 우리는 매 1개의 다운로드마다 4개의 캐시 데이터세트들(725)을 선적함).

다른 고객들/CDN 노드들/TIC들에 대한 캐시 데이터세트들(725)의 유효성(예컨대, 데이터세트 3은 이 고객에 대해 20% 히트 레이트를 갖는 반면, 모든 다른 고객은 동일한 데이터세트에 대해 60% 히트 레이트를 가짐).

고객 포털 활동/이력. 고객이 혼동하게 되면, 고객에 의해 이루어진 프로비저닝 요청들의 이력을 체크할 수 있는 것이 필요. 어디서, 무엇이, 언제 유형의 데이터. 가능하게는 변경들을 되돌리는(roll back) 능력을 가짐.

따라서, 본 발명의 실시예들은 예측 가능 연결성 및 예측 불가능 연결성을 포함한, 다양한 레벨들의 연결성을 갖는 모바일 환경들에의 캐시들의 배치를 고려한다. 일 실시예에서, 시스템 운영자는 열차들, 항공기들, 버스들 및 여객선들과 같은 모바일 환경들을 갖는 고객을 대신한 ISP이다.

시스템의 일 실시예는 공개 어드레스들의 서브네트워크를 상이한 모바일 환경들(즉, 상이한 선박들/운송수단들)에 연관시키고, BGP(또는 다른 프로토콜)를 사용하여 콘텐츠 제공자들과 피어링한다. 시스템은 콘텐츠 제공자들이 클라이언트 디바이스들을 로컬 캐시로 지향시킬 수 있도록 상이한 서브네트워크들을 배치된 캐시들과 연관시킨다.

클라이언트 디바이스는 어느 한 쪽의 네트워크 링크 상에서 콘텐츠 제공자에 연결하고, 예측 가능 연결성은 시간 및 위치에 의해 정의된다. 모바일 환경이, 결정론적 주기적 스케줄로, 연장된 기간 동안 고속 연결이 확립될 수 있는 특정 위치에 있는 경우, 그것의 연결성은 예측 가능하다.

시스템의 일 실시예는 이러한 스케줄링된 기간들 동안 콘텐츠 제공자와 캐시 충전들을 스케줄링하는데, 이는 연결 속도들이 콘텐츠 제공자의 요건들을 충족시키도록 보증될 수 있기 때문이다. 도면들은 단일의 큐레이트된 캐시(155)를 도시하지만, 일 실시예는 캐시 충전들이 피어링되는 것을 가능하게 하기 위해 콘텐츠 제공자당 적어도 하나의 캐시를 포함한다. 일 실시예는 각각의 고속 네트워크에 대한, 다시 피어링을 위해 사용되는 콘텐츠 캐시에 대한 연결성을 제공한다.

따라서, 본 발명의 실시예들은 그렇지 않으면 a) ISP들로서 자격이 없을 모바일 환경들 및 b) 캐시 충전들에 적격인 연결된 위치들에 대한 특별한 연결성을 포함하도록 ISP의 개념을 확장한다. 이러한 실시예들은 또한 다시 콘텐츠 제공자에 대한 IP 어드레싱, 배포 및 연결성을 제어함으로써 기존의 메커니즘들이 모바일 환경들에 대해 로컬화하는 것을 고유하게 가능하게 한다. 또한, 이 실시예들은 이중 호밍 연결(dual homing connection)을 고유하게 정의하여, 가는 도중(en-route)과 정지 중 둘 모두에서 연결성이 캐시 라이프 사이클의 고유 양태들을 충족시키는 것을 가능하게 한다.

언급된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 캐시들은 또한 예측 불가능 연결성을 갖는 - 즉, 고속 연결성이 시간 또는 위치 관점에서 예측 가능하지 않은 - 모바일 환경들에 배치된다. 예를 들어, 밴쿠버로부터 알래스카로 이동하는 유람선은 캐시 충전이 구현될 수 있는 여러 항구에 수일의 코스에 걸쳐 정지할 수 있다. 지속시간은 위치마다 상이할 수 있으며, 이는 캐시가 한 번의 정지에서 완전히 충전되는 것을 어렵게 만든다. 따라서, 캐시는 각각의 정지에서 증분적으로 업데이트될 수 있으며, 여기서 필요한 시간을 최소화하기 위해 해안으로부터 배로의 고속 링크 속도가 가능한 한 높게 설정된다.

일 실시예는 고속 네트워크의 비결정론적 특성을 관리하기 위해 커패시터 및 CDN 노드를 채용한다. 커패시터는 캐시 배포를 위해 사용되는 하나의 네트워크 연결, 및 모바일 환경에 콘텐츠를 포워딩하는 데 사용되는 고속 연결에 대한 하나의 네트워크 연결을 갖는 저장 시설이다. CDN 노드는 모바일 환경 내에 있고, 고속 네트워크에 대한 하나의 연결, 및 모바일 환경에 대한 하나의 연결을 갖는다. 그것의 책임은 하나 이상의 위치들에 걸쳐 그리고 이산 기간들에 걸쳐 하나 이상의 커패시터들로부터 캐시 업데이트를 완전히 수신하는 것이다. 콘텐츠가 함께 집성되면, CDN 노드는 로컬 캐시 디바이스와의 스케줄링된 캐시 충전을 이행할 수 있다. 로컬 콘텐츠 캐시는, 완료를 위해 모바일 환경의 몇 번의 정지가 걸릴지라도, 그것이 일관된 스케줄로 동작하고 있다고 믿는다.

많은 커패시터들이 많은 위치들에 배치될 수 있고, 비용 유효성을 위해 저속 네트워크 연결들을 통해 캐시 콘텐츠를 천천히 공급받을 수 있다. 따라서, 많은 커패시터 위치들에 대한 많은 모바일 환경들의 관계가 존재한다. 과도적 연결들은 모바일 환경 캐시 업데이트들을 이행한다. 일단 캐시가 업데이트되면, 캐시의 어드레스 도메인은 어느 캐시가 어느 클라이언트들을 공급하는지를 콘텐츠 제공자에게 알린다.

따라서, 본 발명의 실시예들은 시간 및 공간의 주기에 걸쳐 연결성을 집성함으로써 캐시 배치의 요건들을 결정론적으로 충족시킬 수 없는 환경들이 업데이트의 요건을 로컬 모바일 환경으로 전환하는 것을 고유하게 가능하게 한다. 로컬 환경으로 콘텐츠를 집성하기 위한 주기적 사이클 사이에서 충분한 연결성 이벤트들이 보증될 수 있다면, 로컬 캐시는 그것이 제한된 연결을 갖지 않는다는 것을 인식함이 없이 그것의 캐시 충전 요건들을 충족시킬 수 있다. 다수의 콘텐츠 제공자들로부터의 다수의 캐시들이 이러한 기술들에 의해 충족될 수 있다.

일 실시예는 고도로 스케일링 가능한 구현예에서 콘텐츠 캐시들을 공급하는 CDN 노드들/TIC들을 배치한다. 상기 구현예들을 기반으로 하여, (1) 기존 캐시들이 10 Gbps의 스트리밍 트래픽을 목표로 하고 있고; (2) IP 어드레싱이 최종 사용자 디바이스들을 적절한 캐시로 지향시키는 데 사용되기 때문에, 캐시들의 수는 배치하기에 비경제적이 되기 시작할 수 있다.

하나 이상의 콘텐츠 캐시들의 콘텐츠를 포함하는 투명 캐시(TIC)는 이러한 문제를 해결할 수 있다. 예를 들어, 단일 투명 캐시가 다수의 콘텐츠 제공자들에 대한 현재 캐시를 유지하기 위해 전술된 고속 네트워크 메커니즘을 이용할 수 있다. 더욱이, ISP 모델을 이용하여, 사용자들의 전체 어드레스 도메인을 핸들링하기 위해 단일 어드레싱 가능 캐시가 식별될 수 있다. 예를 들어, 수천 개의 최종 사용자 디바이스들은 모두 단일 캐시와 연관될 수 있고, 로지스틱스(logistics)는 BGP를 통해 콘텐츠 제공자와 공유될 수 있다. 본 명세서에서 ISP로서 동작하는 시스템을 이용하여, 광고된 경우를 목표로 하는 트래픽을 인터셉트할(이에 따라 요청들을 로컬로 인터셉트할) 100개의 투명 캐시들이 배치될 수 있다. 이어서 이러한 투명 캐시들은 기존 메커니즘들을 훨씬 넘어 스케일링된다. 또한, ISP는 다수의 콘텐츠 채널들에 대해 단일 투명 캐시를 제공하기 때문에, 다수의 콘텐츠 채널들에 걸쳐 스케일의 경제가 달성될 수 있으며, 이는 해결책을 실행 가능하게 만든다.

특정 콘텐츠 채널들과의 피어링은 콘텐츠 및 보안 인증서들을 구현할 것이다. 넷플릭스가 투명 캐시가 CPC와 동등한 콘텐츠와 함께 배치되도록 허용한 경우 그리고, 보고된 바와 같이, TLS 암호화가 콘텐츠 배포를 위해 사용될 수 있다. 그 결과, 인터셉트하기 위해 그리고 인터셉트된 요청들을 공급하기 위해 넷플릭스 서명된 인증서들이 필요할 것이다. 업스트림 CPC에서와 같이, 넷플릭스로부터 승인된 동일한 콘텐츠가 사용되는 경우, 그 CPC에 대한 임의의 요청은 유효한 캐시 히트이다. 공지된 CPC를 향해 개시된 모든 흐름이 인터셉트될 수 있고, 이어서 303이 디바이스로 재지향하고 요청을 로컬로 서비스한다. 재지향된 요청은 넷플릭스 인증서에 의해 이행되는, 투명 캐시와의 TLS 세션을 확립하고, 그에 의해 넷플릭스에 그들의 콘텐츠의 배포에 대한 일정 레벨의 제어를 제공한다. 콘텐츠 제공자(예컨대, 넷플릭스) 허가로 배포된, 로컬로 저장된 콘텐츠가 이제 클라이언트 디바이스들로 공급될 수 있다. 넷플릭스 또는 다른 콘텐츠 소유자들이 어떻게 콘텐츠가 명시적 제어의 그들의 범위 밖에서 액세스되었는지를 검증할 수 있는 것을 보장하기 위해 다수의 구성들이 도입될 수 있다.

캐시 데이터가 하나의 지리에서 큐레이트되고 다른 지리에 배치되는 순수 투명 캐시 환경에서, 어느 요청들이 집합적으로 동일한지를 이해하는 것에 대한 요구가 존재한다. 예를 들어, 전역적으로 배치된 6500개 초과의 CPC 캐시들이 존재한다. 생각할 수 있는 바로는, 모바일 환경에 있는 모든 투명 캐시는 요청이 콘텐츠의 로컬로 저장된 세그먼트에 대한 것인지를 검증하기 위해 모든 6500개의 어드레싱 가능 포인트를 고려할 필요가 있을 것이다. 일 실시예는 캐시 어드레스들을 위해 인터넷을 크롤링(crawl)하고, 비교를 위해 어드레스들의 리스트들을 제공한다. 다른 실시예는 어느 CPC 캐시 어드레스들이 고려될 가능성이 있는지를 결정하기 위해 투명 캐시(또는 그것이 상주하는 모바일 환경)의 위치의 컨텍스트 정보를 적용한다.

상기 시스템의 운영자가 명시적으로 또는 오버레이(overlay) 네트워크들을 통해 레코드의 ISP인 경우, 타겟 캐시 어드레스들은 운영자에 의해 제공되는 것들로 좁혀질 수 있다.

위에서 설명된 과도적 고속/영구 저속 링크들의 특성을 고려해 볼 때, 본 발명의 일 실시예는 특정 콘텐츠의 긴급성 또는 중요도를 평가하고, 일부 경우들에서, TIC를 충전하기 위해 저속 링크를 사용한다. 이 긴급한/중요한 콘텐츠를 포함하는 TIC의 부분은 본 명세서에서 "트렌딩 캐시"로 지칭된다.

일 실시예는 저속 대역폭의 소정 백분율을 트렌딩 캐시에 할당하여 고수요 데이터가 항상 트렌딩 캐시 내로 충전될 수 있게 한다. 일부 경우들에서, 빈번하게 요청되고 있는 특정 멀티미디어 파일로 캐시를 충전하기 위해 저속 대역폭의 전부 또는 상당한 백분율이 일시적으로 할당될 수 있다.

일 실시예는 네트워크 전체에 걸쳐 콘텐츠를 전파하기 위해 모바일 환경을 사용한다. 위에서 설명된 소정 실시예들에서, 커패시터들은 반드시 적절한 고속 연결성을 가질 필요는 없는 멀리 떨어진 장소들에 배치될 수 있다. 예를 들어, 100 Mbps 링크가 커패시터에 대해 원격 포트가 지원할 수 있는 최대인 경우, 30 TB 충전은 약 28일이 걸릴 것이다. 대조적으로, 15Gbps 링크는 5시간 이내에 전송할 수 있다. 결과적으로, 일 실시예는 고속 링크를 통해 임시 캐시들로부터 콘텐츠를 다운로드하는 것이 가능할 때마다 지나가는 선박들/운송수단들과 고속 연결을 확립한다. 예를 들어, 커패시터는 하루에 걸쳐 다른 항구로 이동하는 배 상의 임시 캐시로부터 콘텐츠를 검색할 수 있다. 이어서 역방향으로 이동하고 있는 다른 배 상의 임시 캐시는 원격 커패시터로부터 더 빨리 업데이트할 수 있다.

따라서, 커패시터는 2개의 동작 모드들을 포함한다. 그것은 항상 광대역 연결을 가질 것이지만, 아마도 1G 미만은 유지보수 연결일 것이며, 1G 이상은 캐시 충전 연결일 것이다. 유지보수 연결만이 존재하는 경우, 커패시터는 WAN을 통해 충전된다. 캐시 충전 연결의 경우, 커패시터는 WAN을 통해 완전히 충전되지는 않을 것이다.

커패시터의 일 실시예는 그것이 현재 저장하고 있는 데이터보다 더 최근인 지나가는 선박/운송수단으로부터의 데이터만을 검색할 것이다. 예를 들어, 커패시터가 이미지 A만을 필요로 하면, 그것은 지나가는 선박/운송수단으로부터 이미지 A만을 검색할 것이다. 대조적으로, 선박/운송수단 상의 임시 캐시는 이미지 B 및 이미지 C의 구식 사본들을 가질 수 있으며, 이 경우에 그것은 커패시터로부터 그들을 검색할 것이다.

예를 들어, 유지보수 연결은 현재 캐시 데이터세트들에 관한 메타데이터를 배포하는 데 사용될 수 있다. 이미지 A, 이미지 B, 이미지 C는 현재인 것으로 간주되고, 커패시터는 그들을 가져야 한다. CDN 노드가 로컬 고속 네트워크와 연결할 때, 다음의 프로토콜이 호출될 수 있다:

CDN 노드 - A, B 또는 C를 갖고 있나?

다운로드를 시작하거나, 어디든지 CDN 노드가 이전에 충전을 중지했던 곳으로부터 다운로드를 계속한다.

커패시터가 A, B 또는 C를 갖지 않는 경우, 아무것도 하지 않는다

커패시터 - A, B 또는 C를 갖고 있나?

그렇다면, 커패시터는 다운로드를 시작하거나, 연결된 CDN 노드로부터 다운로드를 계속한다.

커패시터가 이미 A, B, 또는 C를 갖고 있거나, CDN 노드가 어느 것도 갖지 않는 경우, 아무것도 하지 않는다

일 실시예에서, 캐시 충전 연결은 메타데이터 및 실제 데이터세트들 둘 모두를 배포하는 데 사용된다. 링크의 속도 및/또는 콘텐츠의 이용 가능성에 따라, 선박/운송수단 상의 임시 캐시로부터의 역 충전이 타당할 수 있다.

30 TB 충전이 1 Gbps 연결에서 여전히 3일이 걸릴 것이다. 배가 전체 링크를 갖는 것으로 나타났고 50%가 WAN 상에서 다운로드되었다면, 이용 가능한 동안 어느 백분율이 15 Gbps 링크 상에서 다운로드될 수 있는지를 계산하는 것이 타당하다. 커패시터의 일 실시예는 규칙들/정책들의 세트에 따라 동작한다. 예를 들어, 하나의 요건은 커패시터가 WAN 상에서 1 내지 50%를 다운로드하고, 고속 연결에서 역순으로 51% 내지 100%를 동시에 다운로드하는 것일 수 있다. 이어서 전체 캐시가 완전히 다운로드된 때를 결정한다.

다른 구현예들은 고속 링크가 이용 가능할 때 소정 백분율(예컨대, 절반)을 다운로드할 수 있다. 완료되면, 아직 남은 것의 절반을 다운로드한다. 완료되면, (이진 검색 알고리즘과 유사하게) 다시 절반을 다운로드한다. 일 실시예의 캐시는 세그먼트 단위로 다운로드되고, 임의의 랜덤한 시점은 링크가 손실되는 결과를 초래할 수 있다. 따라서, 일 실시예는 다운로드들을 체크포인트하기 위해(즉, 허용되는 대로 재시작하거나 계속하기 위해) 체크포인트 회로/로직을 포함한다.

전역적으로, 일 실시예는 모든 커패시터들, 및 이들과 교차할 수 있는 모든 선박들/운송수단들을 추적한다. 분석을 수행함으로써, 모든 커패시터들이 최신 상태에 이르는 데 얼마나 오래 걸리는지가 결정될 수 있다. 충분한 수의 고속 네트워크 연결들을 이용하여, 임의의 커패시터 또는 임의의 크기가 1 내지 2일 내에 재충전될 수 있다.

결과적으로, 위에서 설명된 기술들을 사용하여, 선박들/운송수단들은 네트워크의 모바일 부분이 되고, 원격 네트워크 컴포넌트들(즉, 원격 커패시터들)에 업데이트들을 전파하는 데 사용된다.

기존의 ISP 파트너 프로그램에서, 넷플릭스 및 구글과 같은 캐시 제공자들은 그들 자신의 속성이 ISP들에 의해 호스팅되도록 허용한다. 다양한 메커니즘들을 사용하여, ISP는 배치의 로지스틱 양태들 중 일부를 조작할 수 있지만, 궁극적으로, ISP가 콘텐츠를 보는 유일한 장소는 유선 상이다. 그것은 정지 상태의 OTT(over-the-top) 제공자 디바이스들 내에만 저장된다.

본 명세서에서 설명된 소정 실시예들이 작동하기 위해, OTT 제공자는 (예컨대, ISP 인프라스트럭처 내에 정지해 있는) 네트워크 내에서; 예를 들어 커패시터들, CDN 노드들, 및 CDN 노드들/TIC들 내에서, 그들의 콘텐츠의 풀링을 기꺼이 지원해야 한다. 이러한 배열을 OTT 제공자들에게 허용 가능하게 만들기 위해, 본 발명의 일 실시예는 소정의 보호 메커니즘들을 구현한다:

ISP는 정지 형태에서 그것의 네이티브에서 콘텐츠를 추출하는 것이 방지된다. 또한, OTT 제공자는 콘텐츠가 풀링되는 곳을 추적하는 능력을 구비한다. 더욱이, OTT 제공자는 풀링된 데이터를 삭제하는 능력을 구비하고, 제3자는 풀링된 데이터를 복사 및/또는 추출하는 것이 허용되지 않는다.

이러한 전제 조건들을 이용하여, 본 발명의 일 실시예는 콘텐츠에 대해 추가적인 계층들의 암호화를 수행하고, (예컨대, 블록체인과 같은) 그것의 진정성을 확인하는 데이터 내의 마커들을 제공한다. 예를 들어, 데이터의 모든 사본은 고유 블록체인 엔트리 및 키를 수신할 수 있고, 블록체인으로만 해독될 수 있다. 데이터가 삭제되거나 제거되는 경우, 데이터는 쓸모없게 된다.

블록체인 대신에, 다른 실시예는 시간에 민감한 암호를 사용한다. 예를 들어, 만들어진 사본은 특정된 지속시간(예컨대, 일주일, 수일 등) 동안만 유효할 수 있다.

E. 콘텐츠 제공자 캐시들(CPC), 마이크로-CPC 캐시들, 및 임시 캐시들

전술된 본 발명의 실시예들은 항공기, 버스들, 열차들, 또는 배들과 같은 원격의, 잠재적으로 모바일 환경들에서 동작하는 캐싱 기술들을 포함한다. 이들 기술들은 예측 가능한 배포 시간들을 갖는 원격 위치들에 큰 데이터세트들을 배포한다. 이러한 메커니즘을 활용하는 것은 인터넷 서비스 제공자 및 미디어 서비스 제공자들의 기존의 배포 메커니즘들에 필적하는 효과적인 캐싱 해결책들로 이어질 수 있다.

오늘날, 예를 들어, 넷플릭스 및 다른 제공자들은 ISP 파트너십 모델을 사용하여 ISP 네트워크를 통해, 콘텐츠를 콘텐츠 제공자 캐시들(CPC), 예컨대 넷플릭스에서 배치된 오픈 커넥트 어플라이언스(OCA)들 내로 배포한다. 후술되는 일부 실시예들은 넷플릭스와 같은 특정 미디어 제공자들에 초점을 맞추지만, 본 발명의 기본 원리들은 임의의 특정 미디어 제공자 아키텍처들로 제한되지 않는다.

본 발명의 일 실시예는 가변 연결성을 갖는 모바일 환경을 위한 마이크로 캐시 방법 및 장치를 포함한다. 특정 구현예들은 다양한 기술들을 이용하여 넷플릭스 캐시를 모바일 환경 내로 배포한다.

본 발명의 일 실시예는 다음의 특징들을 포함한다: (1) ISP(예컨대, 넷플릭스)는 CPC를 그것의 네트워크들 내에 그리고 그 전체에 걸쳐 호스트함; (2) ISP는 어떤 클라이언트 IP 어드레스들이 배치된 CPC와 연관되어 있는지를 통신함; (3) ISP는 캐시 충전들이 스케줄링된 기준으로 충족되는 것을 보장함; 및 (4) 콘텐츠가 CPC 캐시 내에서 이용 가능하지 않은 경우, ISP는 긴 꼬리 콘텐츠(long tail content)가 보유되는 넷플릭스로의 연결성을 제공함.

본 발명의 일 실시예는 ISP 파트너 모델을 구축하고, 이들 원격 위치들 내의 CPC의 배치를 포함한다. 이들 실시예들은 다수의 잠재적 시청자들이 높이 집중되어 있는 배들과 같은 운송수단들에 특히 유익할 것이다. 그러나, 본 발명의 기본 원리들은 열차들, 항공기들, 및 버스들과 같은 보다 작은 모바일 환경들에서 구현될 수 있다.

일 실시예가 도 13에 도시되어 있으며, 여기서 모바일 환경(150)에 구성된 마이크로-CPC 캐시 시스템(1301)은 ISP 네트워크에 있는 것처럼 미디어 제공자(1310)와 인터페이스하지 않는다. 예를 들어, 현재 사용자들의 어드레스들을 미디어 제공자(1310)에 배포하기 위해 BGP와 같은 프로토콜에 의존하기보다는, 온보드(onboard) 마이크로-CPC 시스템(1301)은 미디어 제공자(1310)(예컨대, 넷플릭스)에게, (예컨대, 위성 또는 셀룰러 네트워크를 통해) 그것이 (a) 특정 데이터세트를 포함하는 온보드 CPC 캐시를 가진다는 것과, (b) 그것이 이어서 승객들과 연관될 수 있는 IP 어드레스 풀(1320)과 연관되어 있음을 통지한다. 일 실시예에서, 어드레스 관리자(1307)는 마이크로-CPC 시스템 내의 IP 어드레스들의 할당을 수행한다. 예를 들어, CSP(152)가 10.32.50.x 내지 10.32.63.x(여기서, x는 IP 어드레싱 스킴에 의해 허용되는 임의의 수를 지정함)와 같은 IP 어드레스들의 특정 범위와 연관되는 경우, 어드레스 관리자(1307)는 10.32.50.0 내지 10.32.50.800 또는 10.32.50.x 내지 10.32.51.x와 같은 IP 어드레스들의 블록을 모바일 환경(150)에 할당할 수 있다. 일 실시예에서, 어드레스 관리자(1307)는 이들 어드레스 블록들을 개별 마이크로-CPC 시스템들(1301)에 동적으로 할당하고, 이는 이어서 허용된 범위 내로부터의 어드레스들을 사용자 디바이스들(1321)에 할당한다.

도 14는 마이크로-CPC 캐시(1460), 마이크로-CPC 캐시 관리자(1470), 및 연결 관리자(823)를 포함하는 마이크로-CPC 시스템(1301)의 일 실시예를 예시한다(그 일부 예들은 도 8과 관련하여 앞서 설명되었다). 일 실시예에서, 특정 모바일 환경에 대한 IP 어드레스들(1321)의 할당된 범위는, 로컬 와이파이 네트워크(1470)를 통해 링크를 설정하는 사용자 디바이스들(827)에 범위 내로부터의 IP 어드레스들을 할당하기 위해 동적 어드레스 할당기(1475)를 포함하는 연결 관리자(825)에 제공된다. 마이크로-CPC 관리자(1470)는 마이크로-CPC 캐시 내에 저장된 콘텐츠를 관리하고, 일 실시예에서, API를 미디어 제공자(1310)에 노출시켜 콘텐츠에 대한 완전한 가시성 및 제어를 제공한다.

마이크로-CPC 캐시(1460)는 미디어 제공자(1310)로부터 직접 충전될 수 있거나, CPC 캐시(1302)를 통해 충전될 수 있다(예컨대, 미디어 제공자(1310)가 기존의 충전 정책에 따라 CPC 캐시(1302)를 충전함). 어느 경우든, 마이크로-CPC 시스템(1301)은 콘텐츠 서비스 제공자(152)에 의해 구현되고 미디어 제공자(1310)에 의해 수용/승인된 규칙들 및/또는 캐시 큐레이션 정책들의 세트에 따라 마이크로-CPC 캐시(1460)를 충전한다. 마이크로-CPC 캐시(1460)를 업데이트하기 위한 다양한 상이한 규칙들/정책들이 (예컨대, CDN 노드들(520) 및 투명 캐시들(610)에 대해 기술된 바와 같이) 위에 기재되어 있다. 이러한 기술들 중 임의의 것이 또한 마이크로-CPC 캐시(1460) 상에 배치될 미디어 콘텐츠의 특정 세트를 결정하는 데 채용될 수 있다.

승객이 사용자 디바이스(827) 상의 미디어 제공자의 앱, 애플리케이션 또는 브라우저(또는 기타 콘텐츠 채널)를 이용하여 미디어 제공자에게 컨택할 때, 미디어 제공자(1310)는 평소와 같이 최근접 CPC 캐시(1302)를 검색하지만, 그러한 디바이스가 자신을 등록한 경우에는 최근접 마이크로-CPC(1460)도 또한 검색한다. 이어서, (일단 크리덴셜들, DRM, 실버라이트 등이 구현되면) 미디어 제공자의 앱, 애플리케이션, 또는 브라우저는 CSP(152)에 할당된 CPC 캐시(1302)보다는 마이크로-CPC 캐시(1460)로 지향된다.

중요하게는, 미디어 제공자(1310)는 여전히 CPC 콘텐츠의 배포에 대한 완전한 가시성 및 제어를 가지며, CPC ISP로서 마이크로-CPC 제공자(152)와 피어링한다. 그러나, 마이크로-CPC 제공자(152)는 이어서 본 명세서에 기술된 바와 같은 증강된 피어 충전 구현예들을 사용하여, 가장 관련된 콘텐츠가 마이크로-CPC 시스템(1301)에 도달하는 것을 보장한다.

동작 시, (예컨대, 미디어 제공자의 앱을 갖는) 사용자 디바이스(827)는 동적 어드레스 할당기(1475)에 의해 IP 어드레스를 동적으로 할당받는다. 동적 호스트 구성 프로토콜(DHCP)과 같은 프로토콜이 클라이언트 IP 어드레스들을 할당된 범위(1321) 내로부터 동적으로 할당하는 데 사용될 수 있다.

일단 사용자 디바이스(827)가 연결되면, 그것은 비행기, 열차, 배, 또는 버스에 의해 제공되는 연결을 통해 인터넷에 액세스할 수 있다. 이는, 예를 들어, 위성 연결, 셀룰러 서비스, 및/또는 이동 동안 모바일 환경에 이용 가능한 임의의 다른 연결을 포함할 수 있다. 사용자가 미디어 제공자(1310)에 의해 제공된 미디어 콘텐츠(예컨대, 넷플릭스 쇼 또는 영화)에 액세스하도록 선택하는 경우, 요청은 확립된 인터넷 연결을 통해 미디어 제공자(1310)로 전송되고, 이는 사용자 디바이스(827)를 인증한다. 이어서, 미디어 제공자(1310)는 요청 디바이스(827) 또는 연결 관리자(823)(예컨대, 인터넷 라우터 또는 게이트웨이로 구성될 수 있음)의 IP 어드레스를 사용하여, 동일한 모바일 환경 내의 마이크로-CPC 캐시(1460)를 식별할 수 있다. 콘텐츠가 마이크로-CPC 캐시(1460) 내에서 로컬로 이용 가능한 경우, 그것은 이어서 사용자 디바이스(827)에 마이크로-CPC 캐시(1460)(및/또는 마이크로-CPC 관리자(1470))의 로컬 IP 어드레스를 포함하는 재지향 응답을 송신한다. 콘텐츠가 로컬로 이용 가능하지 않은 경우, 응답은 사용자 디바이스(827)를 인터넷 링크(또는 다른 CPC 캐시)를 통해 CPC 캐시(1302)로 재지향한다.

따라서, 전술된 실시예에서, 미디어 제공자(1310)로부터의 네트워크 충전 동작들은 CSP의 네트워크 내의 전략적 위치들에 구성된 하나 이상의 CPC 캐시들(1302)에 대해 수행될 수 있고, 이 콘텐츠의 서브세트는 모바일 환경이 스테이션, 도크, 터미널 등에 있는 동안 에지/라우터 디바이스(1304)를 통해 모바일 환경(150)을 CSP 네트워크에 결합하는 고속 네트워크(161)를 통해 송신될 수 있다. 마이크로-CPC 시스템(1301)을 충전하는 데 사용되는 기술들에 관계없이, 미디어 제공자는 각각의 마이크로-CPC 캐시 내에 저장된 콘텐츠에 대한 완전한 가시성 및 제어를 유지한다.

일 실시예에서, 이 해결책은 미디어 제공자의 콘텐츠의 선택된 서브세트에서만 구현된다. 실제로, 환경의 성질에 따라, 미디어 제공자는 마이크로-CPC 캐시(1460) 내에서 이용 가능한 콘텐츠로 제한되는 제약된 사용자 포털을 제공할 수 있다. 따라서, 이 구현예에서, 승객들/고객들은 캐시 상에서 이용 가능하지 않은 콘텐츠를 요청하지 않을 것이다.

다른 실시예에서, 도 8과 관련하여 전술된 TIC(810)와 같은 투명 캐시가 동일한 데이터세트로 채워진다. 클라이언트들을 온보드 마이크로-CPC 캐시로 지향시키기보다는, 미디어 제공자(1310)는 요청 디바이스(827)를 CSP(152)에 의해 호스팅되는 CPC 캐시(1302)와 같은 고객 특정 CPC로 지향시킨다. 투명 캐시는 CPC 캐시(1302)를 타겟으로 하는 미디어 요청들을 인터셉트하고, 미디어 콘텐츠가 로컬로 저장되는지 여부를 결정하고, 그렇다면, 콘텐츠를 로컬로 공급한다. 이 경우, IP 범위들은 BGP(또는 다른 프로토콜)를 통해 미디어 제공자(1310)로 송신될 수 있다. 그러나, 마이크로-CPC 캐시(1460)와는 대조적으로, 미디어 제공자(1310)는 투명 캐시에 대한 액세스 또는 제어를 갖지 않는다는 것에 유의한다. 그러나, 이점은 이러한 투명 캐시들은 마이크로-CPC 캐시 구현예보다 훨씬 빠르게 미디어 콘텐츠를 전파한다는 점이다. 투명 캐시 모델에서, 콘텐츠 서비스 제공자(CSP)(152)는 여전히 미디어 제공자(1310)에게 특정 IP 어드레스들이 CPC 캐시 콘텐츠에 대한 액세스 권한만을 갖고, 따라서 사용자 디바이스들(827)의 사용자 인터페이스들 내에서 제한된 포털 뷰를 트리거할 수 있음을 통지할 수 있다.

고객들이 마이크로-CPC 캐시(1460) 또는 투명 캐시 상에 무엇이 존재하는 지 알고 있는 미디어 제공자(1310)로부터 콘텐츠 카탈로그를 다운로드하는 중앙집중형 접근법을 포함하여 여러 선택적 특징들이 구현될 수 있다. 또는 네트워크 기반 인증이 발생하지만 카탈로그를 로컬 캐시로 연기하는 배포 접근법. 어느 하나의 메커니즘은 본질적으로, 사용자 디바이스들(827) 상에서 실행되는 미디어 제공자 애플리케이션들을 마이크로-CPC 캐시(1460) 상의 로컬로 이용 가능한 미디어 콘텐츠의 서브세트로 지향시킬 것이다. 용어 "애플리케이션"은 본 명세서에서 모바일 디바이스 앱들(예컨대, 아이폰 앱들), 브라우저 기반 프로그램 코드, 및 랩톱 컴퓨터 상에서 실행되는 애플리케이션들을 포함하여 사용되는 것에 유의한다. 요약하면, 미디어 스트리밍 기능들을 제공하는 사용자 디바이스(827) 상에 설치된 임의의 형태의 프로그램 코드는 본 명세서에 기술된 실시예들의 이점을 이용하도록 구성될 수 있다.

상이한 모바일 환경들에 적절한 다수의 구성들이 있다. 예를 들어, 버스는 단지 50 내지 80명의 승객들을 지원하기에 충분한 스트리밍 용량을 필요로 할 수 있다. 반면에, 항공기는 항공기의 유형에 따라 100명, 200명 또는 그 이상의 승객들을 지원할 필요가 있을 수 있다. 열차는 1500명에 이르는 승객들을 지원할 필요가 있고, 유람선은 6000개에 이르는 동시 스트림들을 지원할 필요가 있을 수 있다. 기존의 CPC 캐시(1302)가 유람선에 적절할 수 있지만, 버스에 대해서는 (예컨대, 가격의 관점, 전력 소비, 및 능력에서) 불필요하게 크다.

그러나, 표준 30 TB 내지 100 TB 캐시가 모든 전술된 구현예들에 대한 표준 기준선으로서 특정될 수 있다. CSP(152)는 고속 연결이 이용 가능할 때 캐시 업데이트들의 배포를 다루고, 각각의 모바일 환경에 대해 충분한 미디어 스트리밍 능력들을 전달하는 적절한 폼 팩터 캐시 어플라이언스를 제공한다.

기존의 BGP 피어링 모델을 사용하여, 미디어 제공자(1310)는 최근접 CPC 캐시(1302)를 알게 된다. 일 실시예에서, 미디어 제공자(1310)는 IP 어드레스가 제한된 액세스 및/또는 CPC 캐시(1302)에 대한 더 큰 종속성을 갖는 위치를 표현하는지 여부를 나타내기 위한 추가의 데이터를 제공한다. 이러한 시나리오에서, 미디어 제공자(1310)는 특별한 방식으로 디바이스를 처리하며, 단지 로컬 캐시에 의해 서비스될 수 있는 카탈로그를 공유한다. 기존의 미디어 제공자들(1310)은 (a) 어드레스 풀의 고유 성질, 및 (b) 그 어드레스 풀에 대한 로컬로 캐싱된 콘텐츠를 지원하기 위해 기존의 네트워킹 인프라구조들을 확장할 수 있다.

일 실시예에서, CSP(152)는 단지 단일 "코어" CPC 캐시(1302)를 구현하고, 상이한 수송 운송수단들/선박들 상에 구성된 다양한 마이크로 캐시들에 콘텐츠를 복제한다. 미디어 제공자(1310)와의 ISP 관계를 갖기 때문에, CSP(152)는 단순히 BGP로 코어 CPC 캐시(1302)를 참조하고, 미디어 제공자에게는 그것의 미디어 콘텐츠의 가시성이 제공된다. 다양한 수송군들에 걸쳐 배포된 각각의 마이크로-CPC 캐시들(1460) 각각은 코어 CPC 캐시(1302) 상의 동일한 미디어 콘텐츠(또는 그것의 서브세트)로 채워진다.

일 실시예에서, 미디어 제공자(1310)는 마이크로-CPC 캐시들의 완전한 가시성을 가질 필요가 없는데, 이러한 캐시들이 CPC 캐시(1302) 상의 허용 가능한 미디어 콘텐츠의 동일한 세트보다 더 많은 미디어 콘텐츠를 포함하지 않는다는 것을 알기 때문이다. 임시 캐시(TIC) 배열이 이 실시예에 사용될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 각각의 마이크로-CPC 캐시(1460)는, 전술된 바와 같이 미디어 콘텐츠를 명시적으로 관리하고 클라이언트들을 그들의 로컬 마이크로-CPC 캐시들(1460)로 재지향하는 미디어 제공자(1310)에 개별적으로 등록된다.

F. 고정된 캐시 디바이스들의 역 충전

전술된 바와 같이, 커패시터(510)와 같은 고정 환경(FE) 캐시가 뒤로 CPC 캐시 및/또는 미디어 제공자에 대해 상대적으로 낮은 대역폭 링크를 갖는 일부 경우들에서(예컨대, 커패시터가 원격 위치에 있는 경우), "역 충전" 동작이 수행될 수 있다. 그러한 경우에, 예를 들어 유람선의 마이크로-CPC 캐시 또는 임시 캐시가 고정 환경 캐시와 고속 연결을 형성할 때, 그것은 연결의 지속시간 동안 FE 캐시에 콘텐츠를 제공하기 위해 역 충전 동작을 수행할 수 있다. 이어서, 에지 디바이스는 다른 모바일 환경들의 다른 마이크로-CPC 캐시들 또는 임시 캐시들이 범위 내에서 통과할 때 이들에 이러한 콘텐츠를 제공할 수 있다.

일 실시예에서, CPC 캐시(1302)로부터 동시에 동일한 미디어 콘텐츠를 갖는 모든 FE 캐시들을 제공하기보다는, CPC 캐시(1302)는 FE 캐시들 각각에 상이한 데이터를 송신할 것이다. 도 15는 FE 캐시(1511 내지 1513)가 각각 구비된 3개의 FE 디바이스들(1501 내지 1503)을 갖는 하나의 특정 예를 예시한다. CPC 캐시(1302)로부터 모든 동일한 콘텐츠를 스트리밍하기보다는, 이 실시예는 3개의 FE 캐시들(1511 내지 1513) 각각 사이에서 콘텐츠를 분할할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 각각의 FE 디바이스(1501 내지 1503)에 대한 대역폭이 동일하면, 전체 미디어 콘텐츠의 1/3이 각각의 FE 캐시(1511 내지 1513)로 송신될 수 있다. 예를 들어, 각각의 FE 디바이스(1501 내지 1503)가 상이한 열차 스테이션에서 구성되는 경우(즉, 모바일 환경(150)은 열차임), 마이크로-CPC 캐시 또는 임시 캐시(1520)는 각각의 FE 디바이스(1501 내지 1503)로부터 전체 콘텐츠의 1/3을 수신할 것이고, FE 디바이스(1503)와 함께 그 스테이션을 떠날 때 모든 콘텐츠를 갖게 될 것이다. 이러한 접근법의 이점은, FE 디바이스들(1501 내지 1503)에 대한 집성 용량이, 스테이션들 중 하나에 대한 가장 느린 링크로 제한되는 것과는 대조적으로, 모든 스테이션들에 대한 모든 링크들의 합계라는 것이다. 일 실시예에서, 전술된 역 충전 기술들은 또한 이러한 환경에서, (예컨대, CPC 캐시(1302)에 대한 네트워크 연결이 열화되거나 손실되는 경우들에서) 마이크로-CPC 캐시 또는 임시 캐시(1520)로부터 FE 디바이스들(1501 내지 1503) 중 하나 이상으로 미디어 콘텐츠를 송신하도록 구현될 수 있다.

일 구현예에서, 각각의 FE 디바이스(1501 내지 1503)로 송신된 미디어 콘텐츠의 양은 CPC 캐시(1302)에 대한 그것의 링크 용량에 대해 비례 배분된다(prorated). 예를 들어, FE 디바이스(1501)가 200 Mbps 링크를 갖고, FE 디바이스(1502)가 300 Mbps 링크를 갖고, FE 디바이스(1503)가 500 Mbps 링크를 갖는 경우, 미디어 콘텐츠의 2/10, 3/10, 및 5/10가 이들 디바이스들에 송신될 수 있다. 미디어 콘텐츠의 할당된 부분이 각각의 FE 디바이스(1501 내지 1503)로 송신되면, CPC 캐시(1302)는 나머지 데이터를 전송하기 시작할 수 있다. 예를 들어, 미디어 콘텐츠의 2/10가 FE 디바이스(1501)에 배포되었고 열차가 스테이션을 떠나기까지 아직 30분이 남아 있는 경우, CPC 캐시(1302)는 남은 시간 내에 미디어 콘텐츠의 나머지 8/10을 가능한 한 많이 FE 캐시(1511)로 송신할 수 있다.

추가적인 최적화가 상기 실시예들에 적용될 수 있다. 미디어 콘텐츠는 많은 작은 파일들로 인코딩될 수 있으며, 이들 중 대부분은 무의미한 해싱된 이름들을 갖는다. 코어 CPC 캐시(1302)는 미디어 콘텐츠의 일관된 세트가 각각의 FE 디바이스(1501 내지 1503)로부터 검색될 수 있음을 보장하기 위해 이들 파일들을 함께 그룹화하려고 시도할 수 있다. 예를 들어, 10개의 영화들의 경우, 각각 100개의 파일들로 인코딩되어 1,000개의 총 파일들을 생성할 것이고, 미디어 콘텐츠의 유용성은 사용자 디바이스에 의해 검색될 수 있는 파일들의 특정 그룹화에 기초할 것이다. 예를 들어, 사용자가 재생에 필요한 파일들의 정확한 세트(예컨대, 영화 #1과 연관된 파일 번호들(1 내지 10))를 갖는 경우에만 영화를 재생하기 시작할 수 있다. 상기 예에서의 미디어 콘텐츠가 각각의 영화로부터 각각의 FE 캐시(1511 내지 1513)에 33개의 파일들로서 배포되는 경우, 어떠한 FE도 어떠한 완전한 영화를 갖지 않을 것이고, 유용성은 0이다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 시스템의 일 실시예는 각각의 영화와 연관된 파일들의 특정 세트를 결정하고, 이러한 파일들을 동일한 FE 캐시(1511)에 배포하려고 시도한다. 예를 들어, 영화들(1 내지 3)은 FE 디바이스(1501)로 전송될 수 있고; 영화들(4 내지 7)은 FE 디바이스(1502)로, 그리고 영화들(8 내지 10)은 FE 디바이스(1503)로 전송될 수 있다. 또한, 주어진 영화에 대한 파일들은 영화의 도입부로부터 시작하여 영화의 종료까지 순차적으로 송신될 수 있다. 이어서, 적어도 그 영화들은 마이크로-CPC 캐시 또는 임시 캐시(1520)에 영화들의 나머지가 도착하기를 기다리는 동안 관람될 수 있다.

이 실시예에서, 미디어 스트리밍 분석 엔진(1540)은 어느 파일들이 서로에 대해 시퀀싱되는지를 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 영화 #1을 시청하는 경우, 클라이언트로 스트리밍된 파일들의 특정 시퀀스는 미디어 스트리밍 분석 엔진(1540)에 의해 추적되고 미디어 파일 매핑(1530)(예컨대, 각각의 미디어 항목을 복수의 파일들과 연관시키는 테이블 데이터 구조)으로서 저장될 수 있다. 물론, 미디어 제공자(1310)가 파일들과 관련된 메타데이터를 미디어 항목들에 제공하는 경우, 메타데이터가 이 목적을 위해 사용될 수 있다.

Akamai 및 Amazon CloudFront에 의해 운영되는 것들과 같은 업스트림 콘텐츠 배포 네트워크들(CDN)은, 콘텐츠가 로컬로 요청될 때, 업스트림 캐시들로부터 콘텐츠를 요청 및 저장하는 프록시 캐시들로서 구현된다. 본 발명의 일 실시예는 이러한 아키텍처의 컴포넌트들을 이용하지만, 군(fleet) 내의 모든 운송수단들/선박들에 걸쳐 배포된 축적된 요청들에 기초하여 업스트림 데이터를 지능적으로 요청한다.

도 16을 참조하면, 모바일 환경(150) 내의 고정 에지(1610)와 로컬 캐시(1620) 사이의, 본 명세서에 기술된 벌크 업데이트들은 요청들을 업스트림으로 전송하는 것과 연관된 물리적 제한들 중 일부를 해결한다. 운송수단/선박(150)이 스테이션에 도착할 때, 고속 네트워크 링크들(161)이 이들 벌크 업데이트들을 제공하기 위해 사용된다. CDN 계층 구조의 최저 레벨(예컨대, 로컬 캐시(1620))에서 벌크 데이터를 제공하는 것은 모바일 환경(150) 내에서 생성되는 업스트림 요청들이 감소될 것을 보장한다.

현장에 있는 많은 수(예컨대, 100대)의 운송수단들/선박들을 고려하면, 캐시 미스들은 상이한 운송수단들/선박들에 걸쳐 다소 배포될 것이지만, 일부는 (예컨대, 뉴스에서 긴급 속보가 보도될 때) 동시에 일어날 수 있다. 일 실시예에서, 모바일 환경(150)에서 생성된 캐시 미스 요청들은 저속 네트워크(예컨대, 셀룰러, 위성)(1350)를 통해 다시 코어 프록시 캐시(1605)로 송신된다. 필요한 경우, 코어 프록시 캐시(1605)는 업스트림(1600)을 호출하여 데이터를 페치하고 그것을 요청 모바일 환경(150)의 로컬 캐시(1620)로 전송할 것이다. 미디어를 관람하려고 시도하는 모바일 환경(150) 내의 임의의 다른 승객들은 로컬 캐시(1620)로부터 직접 공급 받을 것이다.

이 구현예에서, 코어 프록시 캐시 관리자(1601)는 업스트림 CDN 서버들(1600)로부터 서비스되고 코어 프록시 캐시(1605)에 저장된 모든 로컬 캐시 미스들을 포함하는 모든 모바일 환경들(1610)로부터의 누적 활동을 알게 된다. 각각의 개별 모바일 환경(150)이 고속 네트워크(161)를 갖는 고정 에지(1610)에 도착할 때, 코어 프록시 캐시는 누적 미스들로부터의 최신 콘텐츠를 포함할 것이며, 이는 각각의 모바일 환경으로 푸시되어 내보내질 것이다. 효과적으로는, 예를 들어 100개의 열차들에 대해, 100개의 열차들이 미스들을 집성하고, 결과들은 다음 업데이트 사이클 후에 공유된다.

일 실시예에서, (예컨대, 10%, 15% 등과 같은 임계치를 사용하여) 다수의 모바일 환경들로부터 유래된 동일한 요청들이 관찰되는 경우, 요청된 콘텐츠는 고수요 항목으로서 분류될 수 있다. 결과적으로, 이러한 미디어 항목은 매우 높은 백분율의 승객들이 그에 액세스하기를 원할 것으로 예상하여, 저속 네트워크(1350)를 통해 모든 모바일 환경들(150)로 푸시되어 내보내질 수 있다.

요약하면, 단일 코어 프록시 캐시(1605)는 N개의 모바일 환경들(예컨대, N = 50, 100, 400, 또는 임의의 다른 수)로부터의 요청들의 합계가 된다. 요청된 콘텐츠는, 잠재적으로 매우 높은 수요에 있는 것으로 결정된 항목들에 대해 저속 네트워크(1350)를 통해, 보다 파인 그레인드(finer grained) 빈도(예컨대, 분 단위(minutes))를 사용하여 코스 그레인드 빈도(예컨대, 일 단위(daily))에서 고속 네트워크를 통해 코어 프록시 캐시(1605)로부터 모든 N개의 모바일 환경들로 푸시되어 내보내진다.

소정 실시예들은 필수적인 정적 콘텐츠가 관리되고 로컬로 관람될 수 있는 원격 위치들에 미디어 캐시들을 배치한다. 이 구현예에서, 배포 기술들은, 현재의 주문형 비디오(VOD) 시스템들과 마찬가지로 소비 기술들에 직교하는 것으로 간주될 수 있다.

본 발명의 일 실시예를 사용하여, 단일 선박/운송수단 상에 VOD 시스템을 배치하는 것이 아니라, VOD 시스템은 공개 또는 개인 웹사이트 상에 배치될 수 있다. 결과적으로, 그 웹사이트에 도달할 수 있는 모든 사람에게는 선박/운송수단 상의 승객과 동일한 경험이 제공된다.

일 실시예에서, 공개/개인 웹사이트는 도 16, 또는 전술된 다른 구현예들 중 임의의 것에 기술된 CDN에 매핑되고, 전체 웹사이트 및 CDN 콘텐츠는 각각의 선박/운송수단 상에 동시에 그리고 일관되게 복제된다. 예를 들어, 열차 승객의 경험은 그들이 공개/개인 웹사이트를 방문하고 있는 것이지만, 대신에 로컬 캐시(1620)가 웹사이트 데이터 및 미디어 콘텐츠를 캐시 인스턴스로서 제공하고 있는 것이다.

언급된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예는 콘텐츠 사용 및 모바일 환경 데이터를 분석하여 콘텐츠의 배포를 우선순위화하고 스케줄링하는 시스템 및 방법을 포함한다.

G. 학습 콘텐츠의 배포의 우선순위화 및 스케줄링

도 17은 콘텐츠 출처(1701)(예컨대, 콘텐츠 제공자)에 안전하게 연결하고, 배포될 콘텐츠를 검색하기 위한 인증 및 액세스 로직(1705)을 포함하는 아키텍처의 일 실시예를 예시한다. 분석 엔진(1710)은 콘텐츠의 콘텐츠 및 콘텐츠의 사용에 관련된 데이터를 평가하여 콘텐츠의 각각의 항목에 대한 수요 값을 결정한다. 수요 엔진(1715)은 모바일 환경들과 관련된 타이밍 데이터, 캐시 미스들, 및 프로파일 데이터(예컨대, 저장 용량, 전체 및 사용자별 대역폭)와 조합하여 수요 값을 평가한다.

수요 엔진(1715)에 의해 수행되는 평가에 기초하여, 패키저 로직(packager logic)(1720)은 소정 콘텐츠 변경을 수행한다. 예를 들어, (예컨대, 분석 엔진(1710) 또는 수요 엔진(1715)에 의해 식별된) 극도로 인기 있는 제목들에 대해, 패키저(1720)는 콘텐츠의 상이한 비트레이트 버전들을 생성하거나 획득할 수 있다. 수행되는 임의의 변환들은 맞춤형 매니페스트 파일들(1750B 내지 1750D)에서 패키저(1720)에 의해 특정되고 각자의 모바일 환경(150)으로 송신될 수 있다. 맞춤화된 매니페스트 파일들(1750B 내지 1750D)은 콘텐츠 제공자에 의해 제공된 원래의 매니페스트 파일(1750A)로부터의 데이터를 사용하여 생성될 수 있다. 간단히 말하면, 매니페스트 파일은 연관된 콘텐츠에 대해 이용 가능한 상이한 비트레이트들을 특정한다. 이 실시예에서, 매니페스트 파일(1750A)은 각각의 개별 모바일 환경(150)에 대해 맞춤화된 매니페스트 파일들(1750B 내지 1750D)을 생성하도록 수정됨으로써, 비디오 플레이어 또는 웹 브라우저가 (예컨대, 고속 네트워크가 연결해제될 때) 로컬로 이용 가능한 최고 품질 콘텐츠를 식별할 수 있다.

일 실시예에서, 스케줄러(1725)는 모바일 환경들(150)의 알려지거나 예상되는 스케줄들 및 각각의 모바일 환경(150) 내의 각각의 콘텐츠 항목에 대한 예상 수요에 기초하여 다양한 콘텐츠 항목들을 송신하기 위한 배포 스케줄을 생성한다.

일단 스케줄들이 설정되면, 배포 로직(1730)은 모바일 환경들(150) 각각으로의 송신을 관리하고, 스케줄러(1725) 및/또는 콘텐츠 제공자에게 다시 결과들을 보고한다. 콘텐츠는 고속 이더넷, 와이파이, 셀룰러(예컨대, 5G), mmWave, 및 SneakerNet을 포함하지만 이로 제한되지 않는 임의의 이용 가능한 네트워크 기술을 통해 배포될 수 있다.

일 실시예에서, 도 17의 아키텍처는 다음 중 하나 이상을 구현함으로써 모바일 환경들(150)에 대한 제약된 연결들을 최적으로 사용한다: (1) 제목들을 송신할 순서를 결정하고 우선순위화하기 위한 다중 인자 분석; (2) 다중 경로 배포 시스템; (3) 실시간 큐잉(queuing) 제약들; 및 (4) 프로파일-기반 제약들.

다중 인자 분석과 관련하여, 수요 엔진(1715)은 학습된 수요에 기초하여 명시적 우선순위화 및/또는 우선순위화를 구현할 수 있다. 그러한 제목들에 대한 예상된 수요에 기초하여 소정 콘텐츠에 대한 우선순위 값들을 설정함으로써 명시적 우선순위화가 채용될 수 있다. 예를 들어, 블록버스터 영화가 처음으로 스트리밍을 위해 출시될 때, 상대적으로 높은 우선순위를 할당받을 수 있다. 이어서, 영화에 대한 수요는 시간 경과에 따라 추적될 수 있고, 우선순위 레벨은 그에 따라 조정될 수 있다. 학습된 수요는 콘텐츠 사용을 모니터링함으로써 결정된 수요이다. 일 구현예에서, 우선순위는 여러 개의 별개의 우선순위 값들(예컨대, 우선순위들 1 내지 5) 중 하나로부터 선택된다. 따라서, 학습된 수요는 임계치(예컨대, 총 요청들, 캐시 미스들의 수 등)의 교차에 기초하여 콘텐츠에 대해 조정될 수 있다. 또한, 다중 인자 분석은 명시적, 시한적(timed) 전달을 수반할 수 있다. 즉, 특정 콘텐츠는 특정 시간들에서 "시청"될 수 있고 캐시 미스들에 관계없이 높은 우선순위로 전달될 수 있다.

다중 경로 배포와 관련하여, 일 실시예에서, 스케줄러(1725)는 상이한 큐들(1726A 및 1726B)을 사용하여 상이한 우선순위 콘텐츠를 스케줄링한다. 예를 들어, 보다 낮은 우선순위 콘텐츠는, 모바일 환경(150)의 에지 노드들이 고용량 연결을 가질 때(예컨대 이들이 스테이션에 있을 때) 배포를 위해 "벌크" 큐(1726B)에 저장될 수 있다. 보다 높은 우선순위 콘텐츠는 셀룰러 연결들을 포함하는 임의의 이용 가능한 연결들을 통한 배포를 위해 "실시간" 큐(1726A)에 저장될 수 있다.

실시간 큐잉에 관하여, 스케줄러(1725)는 다양한 제약들을 고려할 수 있다. 이것은, 예를 들어, 얼마나 많은 대역폭이 상이한 시간들에서 소비될 수 있는지에 대한 제한들 및 주어진 시간프레임에 걸쳐 얼마나 많은 데이터가 활용될 수 있는지에 대한 제한들을 포함할 수 있다.

프로파일-기반 제약들에 관하여, 패키저(1720)는 각각의 모바일 환경(150)의 제한들에 따라 콘텐츠의 임의의 변환들/패키징을 조정할 수 있다. 예를 들어, 에지 노드들은 상이한 캐시 용량들을 가질 수 있어서, 콘텐츠는 이용 가능한 공간 대 우선순위에 기초하여 상이한 노드들에 대해 선택적으로 타겟화될 수 있다. 또한, 수요 엔진(1715)은 지역 위치에 기초하여 우선순위를 조정하기 위해 프로파일 데이터 및 다른 관련 데이터를 평가할 수 있다(예컨대, 특정 콘텐츠는 상이한 지리적 지역들에서 상이한 우선순위들을 가질 수 있음).

H. CDN 콘텐츠의 초-경계(Trans-Border) 이동에 대한 실시예들

본 발명의 일 실시예는 미디어 콘텐츠의 초-경계 이동을 지원하는 시스템 및 방법을 포함한다. 특히, 상이한 행정 구역들 내의 상이한 법규들이 미디어 콘텐츠의 적절한 관리에 관련되기 때문에, 수송 운송수단이 행정 구역들 사이를 통과할 때, 본 실시예들은 미디어 콘텐츠가 관리되는 방식을 동적으로 조정한다.

일 실시예에서, 콘텐츠의 이용 가능성은 운송수단이 임의의 주어진 포인트에 있는 지역과 정렬될 필요가 있기 때문에, 모바일 캐시에 액세스하는 애플리케이션들은 그들이 어떤 지역에 있는지 알고 캐시 정보를 적절히 액세스할 필요가 있다. 따라서, 모바일 CDN 환경에서, 로컬 수송 환경 내에서 고정된 상태로 유지되는 연결은 현재의 지리적 위치를 반영해야 한다.

도 18과 관련하여 일 실시예가 기술될 것이며, 이는 모바일 환경(150)이 제1 공개 IP 어드레스(1.2.3.4)를 사용하는 제1 국가(1810)와 제2 공개 IP 어드레스(5.6.7.0/32)를 사용하는 제2 국가(1811) 사이에서 이동하는 예를 제공한다. 일 실시예에서, 모바일 환경(150)에서의 운송수단 IP 어드레스는 전술된 바와 같이 "홈(home)" 지역의 IP 서브네트워크로 네트워크 어드레스 변환들을 수행하기 위해 NAT 회로(1820)를 통과한다. NAT 회로(1820)는 모바일 환경(150) 내에 구성된 네트워크 라우터에 통합될 수 있다.

일 구현예에서, IP 매핑들(1830)이 네트워크 라우터 내에 저장되고, 국가들(1810 및 1811)의 공개 IP 어드레스들과 모바일 환경(150) 내에서 사용되는 로컬 IP 어드레스들 사이에서 변환하는 데 사용된다. 모바일 환경(150) 내의 캐싱된 콘텐츠는 여행의 경로와 연관된 모든 지역들의 수퍼세트이다. (예컨대, 국가들(1810 및 1811) 사이의 이동을 나타내는 GPS 디바이스에 응답하여) 검출되는 GPS 이벤트(1815)에 기초하여, 새로운 지역 IP 어드레스(예컨대, 1.2.3.4 대신 5.6.7.0)를 반영하기 위한 네트워크 어드레스 변환에 앞서 경로가 삽입된다.

사용자 앱(1850)(예컨대, 모바일 디바이스 상의 넷플릭스 앱 또는 비디오 콘텐츠를 렌더링하기 위한 다른 앱)이 홈 소스로 계속 진행함에 따라, 새로운 지역 IP 어드레스는 콘텐츠 소유자의 현재 프로세스들(예컨대, IP 어드레스를 특정 국가에 링크시키는 룩업)에 따라 지리적 위치가 지정되고, 새로운 국가(1811)의 요건들에 기초하여 스트리밍을 계속할지 여부에 대한 결정이 이루어진다.

I. 고급 콘텐츠 추적, 보안 및 콘텐츠 소유자에 대한 가시성을 갖는 CDNE 캐시 계층 구조

CDNE의 일 실시예는 고급 콘텐츠 추적, 보안 및 가시성 특징들을 갖는 다중 계층(multi-tier) 캐시 계층 구조를 포함한다. 예를 들어, 일 실시예는 복수의 모바일 환경들에 걸쳐 배포되고 복수의 콘텐츠 제공자들로부터 공급된 콘텐츠를 추적 및 관리하기 위한 불변(immutable) 레저를 구현한다. 특히, 블록 체인-기반 불변 레저들은, CDN 확장기(110)에 의해 유지되는 모든 고정 및 모바일 캐시들을 포함하여, 콘텐츠가 CDN 네트워크 확장기 풋프린트 내에 어디에 배포되는지를 추적 및 검증하는 데 사용될 수 있다. 전체 네트워크에 걸쳐 콘텐츠 제목들의 증명 가능한 제어를 요구하는 콘텐츠 제공자들 및 소유자들에 대해, 이들 실시예들은 또한, 각각의 제목이 CDN 확장기(110)의 네트워크에 진입할 때부터 시스템으로부터 퍼지(purge)될 때까지 그것의 안전하고 완전히 감사 가능한(auditable) 추적을 제공한다. 제목이 캐시되는 임의의 중간 포인트들에서, 그것은 그들의 현재의 대규모 에지 네트워크로부터 몇 가지 예를 들자면, 고정 에지들(184), 모바일 에지들(185), 및 마이크로-CPC 캐시들(1460)에 저장된 콘텐츠를 포함하지만 이들로 제한되지 않는, 콘텐츠의 모든 캐싱된 인스턴스들에 이르기까지 암호화된 터널의 모든 특성들을 콘텐츠 소유자 또는 제공자에게 제공하는 암호화된 블롭(blob)이다.

하나의 특정 구현예가, 소스 네트워크(1901)를 통해 복수의 콘텐츠 제공자 캐시들(CPC)(1911 내지 1913)(예컨대, 넷플릭스를 위한 OCA 캐시들)에 결합된 넷플릭스와 같은 콘텐츠 출처 서비스(1905A)를 도시하는 도 19와 관련하여 기술될 것이다. 이 실시예에서, CDN 확장기(110)는 피어 충전 동작들을 수신하기 위해 CPC들(1912) 중 하나 이상에 피어 연결을 확립하여 그 캐시를 CPC(1911 내지 1913)로부터의 콘텐츠로 채우는 CDNE 코어 캐시(1920)를 포함한다.

일 실시예에서, CDNE 코어(1920)는 CDNE(110) 캐싱 계층 구조의 상부 계층(top tier)에 있어, 잠재적으로 콘텐츠 출처 서비스(1905A)에 의해 제공되는 제목들의 모든 또는 큰 서브세트를 캐싱한다. 간략함을 위해 단일 CDNE 코어(1920) 만이 도시되어 있지만, CDNE 확장기(110)는, 피어 기반 메시지 전달, 공유 디렉토리 데이터베이스, 또는 다른 동기화 기술들을 통해 일관성을 유지하는 여러 개의 CDNE 코어들(1920)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, CDNE 코어(1920)는 콘텐츠 소유자의 직접-대-ISP 네트워크 내의 피어로서 참여한다.

복수의 중간 허브 디바이스들(1930 내지 1932)은 CDNE 확장기(110)의 네트워크 내의 보안 통신 채널들을 통해 CDNE 코어(1920)로부터 콘텐츠 업데이트들을 수신하고, 콘텐츠 업데이트들을 에지 캐시들(1940 내지 1942)로 전달한다. 일 실시예에서, 콘텐츠는 암호화된 통신 채널들을 통해 송신되어 기본 미디어 콘텐츠를 보호한다(예컨대, 송신 계층 보안(transport-layer security, TLS)으로 암호화되고/되거나 후술되는 바와 같은 공유된 레저 아키텍처를 사용함).

본 발명의 일 실시예는 CDN 확장기(110)의 네트워크 전체에 걸쳐 콘텐츠의 전파를 반영하도록 콘텐츠 디렉토리(1950)를 계속해서 업데이트한다. 예를 들어, 도 19는 특정 미디어 콘텐츠 제목의 수신 시 콘텐츠 디렉토리를 업데이트하는 엔트리, 및 허브들(1930, 1932)로부터의 미디어 콘텐츠의 수신 시에 콘텐츠 디렉토리(1950)를 업데이트하는 에지 캐시들(1940 내지 1942)을 생성하는 CDNE 코어(1920)를 도시한다. 일 실시예에서, 각각의 에지 캐시(1940 내지 1942) 및 CDNE 코어들(1920)에서 수신된 각각의 콘텐츠 제목에 대해 새로운 엔트리가 콘텐츠 디렉토리(1950)에 추가된다. 각각의 엔트리는 그것의 현재 위치의 식별자, 복호화 키, 소스 표시(즉, 그것이 콘텐츠를 수신한 네트워크 컴포넌트를 특정함), 및 타임스탬프(콘텐츠가 수신된 시간을 나타냄)를 포함한다. 이에 따라, 적절한 인증을 통해 콘텐츠 소유자/제공자(1905A)는 그것의 콘텐츠가 CDN 확장기(110)의 네트워크를 통해 배포될 때 그것의 콘텐츠 중 임의의 것의 위치를 추적할 수 있다.

도 20에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 공유된 레저 패브릭(ledger fabric)(2000)이 강화된 인증 및 보안을 제공하기 위해 사용된다. 공유된 레저 패브릭(2000)은 CDNE(110)의 네트워크를 통해 운반되는 각각의 콘텐츠 소유자에 대한 채널을 확립한다. 콘텐츠 제목이 수신되는 경우, 공유된 레저 패브릭(2000) 내에 레저 엔트리가 발생되어 이벤트를 기록한다. 이어서, 콘텐츠 소유자/제공자는 레저 엔트리를 인증하고 볼 수 있다.

일 구현예에서, CDNE(110)가 배포를 위해 콘텐츠를 암호화 및 패키징하기 위해 사용하는 암호화 키가 콘텐츠 소유자로부터 수신된다. 이들 CDNE(110)는 암호화 키를 직접, 또는 공유 레저(2000)를 통해 수신할 수 있다. 암호화된 제목 패키지는 그것의 암호화된 형태로 저장되는 중간 허브 위치들(1930 내지 1932)을 포함하는 CDNE 네트워크를 통해 송신된다. 콘텐츠 제목이 에지 캐시들(1940 내지 1942) 중 하나에 도달할 때, 에지 캐시들(1940 내지 1942)이 패키지를 해독하고 기본 콘텐츠를 하나 이상의 동작 캐시들에 로드하는 데 사용하는 키가 콘텐츠 소유자(1905A 및 1905B)로부터 수신된다. 레저 엔트리는 이벤트를 기록하며, 그들의 콘텐츠의 각각의 새로운 사본의 기록으로서 콘텐츠 소유자/제공자가 즉시 볼 수 있다. 예를 들어, 콘텐츠 제목은 더 새로운/더 높은 수요 콘텐츠를 위한 공간을 만들기 위해 에지 캐시(1940 내지 1942)로부터 퍼지될 수 있다.

공유된 레저(2000)는 응답적으로 업데이트되어 변경들을 반영하며 콘텐츠 소유자가 즉시 볼 수 있게 된다. 일 구현예에서, 콘텐츠 소유자에게는 (공유 레저를 통해 또는 공유 레저 외부에서) "취소(revoke)" 트랜잭션을 발행하는 옵션이 제공되며, 이를 각각의 CDNE 위치(예컨대, 코어들, 에지 캐시들)로부터 콘텐츠 제목을 퍼지하기 위해 실행할 수 있다.

실시예에서, 공유된 레저 패브릭(2000)은 블록체인 기반 보안을 이용하여 구현된다. 특히, 레저 패브릭(2000)은 블록들로 지칭되는 레코드들의 리스트를 포함하며, 여기서 각각의 블록은 이전 블록의 암호화 해시, 타임스탬프, 및 트랜잭션 데이터(일반적으로 머클 트리(Merkle tree)로 표현됨)를 포함한다. 이 구현예에서, 콘텐츠 디렉토리(1950)의 각각의 엔트리는 이전 엔트리의 해시인 키를 포함한다. 이러한 실시예는 콘텐츠가 CDNE(110) 내에 배포되어 있는지를 추적 및 검증하기 위한 불변 레저를 생성한다.

또한, 허브 디바이스들(1930 내지 1932)과 같은 임의의 중간 포인트들에서, 미디어 콘텐츠 제목들은 암호화된 블롭들로서 저장되어, CPC 캐시들(1302) 및 CDNE 에지들(1940 내지 1942) 및/또는 마이크로-CPC들(1460)과 같은 콘텐츠 제공자 에지들 사이에 암호화된 터널을 효과적으로 제공한다.

J. 제한된 캐시 상호작용에 기초한 집성 콘텐츠 캐싱

도 21을 참조하면, 본 발명의 일 실시예는 다양한 모바일 환경들로부터 수집된 데이터를 사용하여 그것의 캐시들(2105)에 걸쳐 콘텐츠를 집성하고, 이에 의해 다양한 콘텐츠 채널들(190)로부터 대역폭을 감소시킨다. 특히, 이 실시예는 스트랜드 네트워크들(130A 및 130B)로부터의 집성 입력들 및 캐싱되는 특정 데이터의 상황적 인식에 기초하여 캐시들(2105)을 구축한다.

전통적인 콘텐츠 전달 네트워크들은 하나의 사용자가 액세스하는 콘텐츠를 캐싱하여, 다른 사용자들이 다음 시간에 더 빠르게 동일한 콘텐츠를 공급받을 수 있게 한다. 그러나, 제약된 모바일 환경에서는 이것이 작동하기에 충분한 스케일이 존재하지 않는다. 일 실시예는 이러한 문제를 반전시킨다. 특히, 소정 이벤트들(예컨대, 로컬 CDN 확장기들(135A 내지 135N)의 로컬 저장소(142A 내지 142N) 내의 미스들의 임계 개수)에 응답하여, 트리거 기반 콘텐츠 수집기(2110)는 지나가는 모바일 환경들(150)의 스트랜드 네트워크들(130A 내지 130N)로부터 전체 콘텐츠 제목에 대한 모든 세그먼트를 검색하려고 시도한다. 일 실시예에서, 트리거 기반 콘텐츠 수집기(2110)는 콘텐츠 비트레이트들 모두 또는 그의 특정 세트에서 세그먼트들을 검색하려고 시도한다.

또한, 모바일 환경들의 스트랜드 네트워크들(130A 내지 130N)이 CDN 확장기(110) 옆을 지나감에 따라, 트리거 기반 콘텐츠 수집기(2110)는 연관된 로컬 저장 디바이스들(142A 내지 142N) 상에서 발견되지 않는 세그먼트들을 점진적으로 푸시하며, 이에 의해 로컬 저장 디바이스들(142A 내지 142N)을 특정 콘텐츠 제목들에 대해 동기화한다.

콘텐츠 수집기(2110)는 그것의 캐시(2105)를 채우는 사전행동적 기술 및 동적 기술 둘 모두를 구현할 수 있다. 예를 들어, 주기적인 스케줄에서, 그것은 콘텐츠 제공자의 웹사이트를 스캔하여 새로운 콘텐츠 제목들을 찾고 각각의 새로운 네트워크 어드레스를 검색 큐(2111)에 추가할 수 있다. 이어서, 그것은 웹사이트로부터 콘텐츠 제목들을 풀하기 위해 그것의 큐(2111)를 통해 작업할 수 있다.

또한, 트리거 기반 콘텐츠 수집기(2110)는 모든 에지 노드들에 걸쳐 집성된 캐시 미스 데이터에 기초하여 동작할 수 있다. 각각의 캐시 미스는 평가될 수 있고, 대응하는 URL은 전체 콘텐츠 제목을 식별하기 위해 외삽될 수 있고, 이는 컬렉터의 큐(2111)에 추가될 수 있다. 최종 결과는 에지들로의 배포에 이용 가능한 CDN 확장기(119)의 코어 캐시(2105)에서 수집된 완전한 제목들이다.

본 발명의 일 실시예는 보다 효율적인 미디어 배포 및 저장을 위해 비디오 매니페스트들을 변환하기 위한 시스템 및 방법을 포함한다. 특히, 이러한 실시예는 제목을 구성하는 매니페스트 내의 활성 흐름들의 수를 감소시키고(저장 감소), 주어진 제목의 보다 신속한 배포를 보장하기 위해 (예컨대, 가장 낮은 비트레이트 콘텐츠를 먼저 송신하고, 이어서 중간 비트레이트 콘텐츠를 송신하고, 이어서 가장 높은 비트레이트 콘텐츠를 전송함으로써) 흐름들의 점진적 배포를 수행한다.

도 17과 관련하여 앞서 기술된 바와 같이, 매니페스트 파일(1750A)은 제목에 대해 어떤 스트림 레이트들이 이용 가능한지를 최종 사용자 디바이스 상의 플레이어 앱에 알린다. 콘텐츠 수집기(2110)에 의해 수집된 더 높은 레이트 스트림들은 더 낮은 레이트 스트림들보다 상당히 더 크며, 이는 배포 및/또는 저장을 최적화할 기회를 생성한다.

실시간 전달 채널의 최적의 사용을 이루기 위해, 패키저(1720)는 콘텐츠 제목을 위한 특수 패키지를 생성하며 - 이때 더 높은 레이트 스트림들은 제거됨 -, 하나 이상의 맞춤형 매니페스트(1750B 내지 1750D)를 생성하기 위해 최고 비트레이트들과 연관된 하나 이상의 엔트리들을 제외하여 콘텐츠 제목과 연관된 매니페스트 파일(1750A)을 수정한다. 이어서, 더 작은 미디어 파일은 모바일 환경들(150)에서의 즉각적인 이용 가능성을 위해 스케줄러(1725)의 실시간 큐(1726A)를 통해 송신될 수 있다. 대조적으로, 모든 스트림 레이트들(및 전체 매니페스트(1750A))을 포함하는 전체 패키지는 벌크 전달 큐(1726B)에 추가될 수 있다. 일 구현예에서, 모바일 환경(150)이 (예컨대, 스테이션에서) 고용량 연결을 가질 때와 같이, 모바일 환경 에지가 벌크 윈도우(bulk window)에 진입할 때, 낮은 비트레이트 버전은 높은 비트레이트 버전으로 대체된다.

또한, 일 실시예는 캐시 미스들을 실시간으로 서비스한다. 특히, 이 실시예는 낮은 스트리밍 속도들만을 구체적으로 참조하는 아직 배포되지 않은 콘텐츠에 대한 특별 매니페스트들을 사전행동적으로 생성 및 배포한다. 이것은 일반 캐시 거동을 활용하여 스트리밍할 때 낮은 레이트의 세그먼트들을 캐싱한다. 하나의 구현예는 허용되는 동시 스트림들의 수를 제한하며; 일단 제한에 도달하면, 다른 것들은 시작하지 않도록 차단된다.

K. 캐시 데이터를 배포하기 위한 모바일 환경 활용

본 발명의 일 실시예는 모바일 환경을 활용하여 역방향 충전을 사용하여 캐시 데이터를 배포한다. 이러한 실시예는 모바일 환경들(150)의 다양한 군(fleet)에 걸쳐 콘텐츠의 신속한 배포를 가능하게 하는 배포 프로토콜들에 의존한다.

네트워크를 가로질러 데이터의 페타바이트(petabyte)들을 이동하는 것은 높은 데이터 비용을 야기할 가능성을 갖는다. CDNE 코어(1920)와 에지 노드들(1940 내지 1942) 사이의 중간 "허브" 노드들(1930 내지 1932)의 도입은 네트워크를 가로질러 콘텐츠를 점진적으로 배포하기 위해 에지 노드들(1940 내지 1942)의 이동들을 활용하는 기회를 생성한다.

새로운 제목들이 수집됨에 따라, 그것들은 허브 노드들(1930, 1932)을 가로질러 "뿌려질(sprayed)" 수 있다. 따라서, 예를 들어, 콘텐츠 제목 1은 허브(1930)로 갈 수 있고, 콘텐츠 제목 2는 허브(1931)로 갈 수 있다. 에지(1940)가 허브(1930)에 도착할 때, 그것은 콘텐츠 제목 1을 픽업하고, 이어서 허브(1931)로 이동한다. 허브(1931)에서, 그것은 콘텐츠 제목 1을 드롭하고, 이어서 콘텐츠 제목 2를 픽업한다. 허브(1930)로 되돌아갈 때, 그것은 이어서 콘텐츠 제목 2를 드롭한다. 더 많은 에지들 및 허브들에 의해 프로세스는 증식되며, 콘텐츠 제공자의 네트워크에 대한 연결과 연관된 사용 및 비용을 현저하게 감소시킨다.

도 22는 고정 에지들(2210 내지 2212)이 코어 캐시(2201) 및 모바일 에지들(2220 내지 2222) 둘 모두로부터 채워지는 일 실시예를 예시한다. 상태 수집기(2205)가 고정 에지들(2210 내지 2212) 각각으로부터 데이터를 수집하고, 모바일 에지들(2220 내지 2222)은 콘텐츠 제목들 및 그에 대해 저장된 연관된 세그먼트들을 나타낸다. 이어서 데이터는 대시보드 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)(2201)를 통해 콘텐츠 전달 관리자들에게 제공된다.

L. 모바일 CDN을 갖는 월드 가든(Walled Garden) 해결책들의 인에이블

본 발명의 일 실시예는 모바일 콘텐츠 전달 네트워크(CDN)를 가진 월드 가든을 구현한다. 이러한 실시예는 모든 모바일 환경이 자체 공간을 호스팅하는 월드 가든 해결책을 CDN 확장기(110)에 의해 단일 OTT(over-the-top) 또는 인트라넷 기반 스트리밍 해결책이 관리되는 해결책으로 변환한다.

주문형 비디오(VoD) 시스템으로도 알려진 현재의 월드 가든 해결책에 대해 2가지 중요한 도전과제들이 있는데, 이는 상대적으로 정적인 오래된 콘텐츠를 업데이트하는 것이 노동 집약적이라는 사실을 포함하여, 그들의 제한된 채택으로 이어진다. 또한, 콘텐츠에 액세스하는 것은 사용자들이 운송수단에 타기 전에 다운로드해야 하는 특정 앱, 또는 각각의 운송수단 상의 로컬로 관리되는 웹사이트를 필요로 한다.

일 실시예에서, VoD 시스템은 공개 또는 개인 웹사이트로서 배치되고, 이는 이어서 본 명세서에 기술된 모바일 콘텐츠 전달 네트워크들에서 콘텐츠 소스로서 매핑된다. 이어서, 본 명세서에 기술된 기술들은 모든 모바일 환경들(150)을 가로질러 콘텐츠를 복제하는 데 사용된다. 이어서, 모바일 환경(150)에서의 최종 사용자는, 모든 데이터가 캐시에 의해 공급되므로 외부 연결성이 요구되지 않는다는 것 외에는 임의의 다른 웹사이트에서와 같이 콘텐츠에 액세스한다. 서비스 제공자의 관점에서, 사용자는 하나의 주요 웹사이트를 업데이트할 필요가 있고, CDN 확장기(110)는 모든 운송수단들에 대한 배포를 핸들링한다.

일 실시예가 콘텐츠 배포 네트워크(2301)의 주문형 비디오(VoD) 노드(2311)를 도시한 도 23에 예시된다. CDN 확장기(110)는 본 명세서에 기술된 바와 같이 VoD 노드(2311)로부터 콘텐츠를 풀하고(pull), 마이크로-CDN 코어 캐시(2320) 내에 콘텐츠를 저장한다. CDN 확장기(110)는 본 명세서에 기술된 바와 같이 다양한 모바일 환경들(150)의 마이크로-CDN 캐시들(1921)에 콘텐츠를 푸시한다.

본 발명의 실시예들은 위에서 설명된 다양한 단계들을 포함할 수 있다. 단계는 범용 또는 특수-목적 프로세서로 하여금 그 단계를 수행하게 하기 위해 사용될 수 있는 기계-실행 가능 명령어들로 구현될 수 있다. 대안적으로, 이러한 단계들은 단계들을 수행하기 위한 하드와이어드 로직을 포함하는 특정 하드웨어 컴포넌트들에 의해, 또는 프로그래밍된 컴퓨터 컴포넌트들과 맞춤형 하드웨어 컴포넌트들의 임의의 조합에 의해 수행될 수 있다.

본 명세서에 설명된 바와 같이, 명령어들은, 소정의 동작들을 수행하도록 구성되거나, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 수록되는 메모리에 저장된 소프트웨어 명령어들 또는 미리 결정된 기능을 갖는 주문형 집적 회로(ASIC)들과 같은 하드웨어의 특정한 구성들을 지칭할 수 있다. 따라서, 도면에 도시된 기술들은 하나 이상의 전자 디바이스들(예컨대, 최종 스테이션, 네트워크 요소 등) 상에 저장되고 그것 상에서 실행되는 코드 및 데이터를 사용하여 구현될 수 있다. 이러한 전자 디바이스들은 비일시적 컴퓨터 기계 판독 가능 저장 매체(예컨대, 자기 디스크; 광학 디스크; 랜덤 액세스 메모리; 판독 전용 메모리; 플래시 메모리 디바이스들; 상변화 메모리) 및 일시적 컴퓨터 기계 판독 가능 통신 미디어(예컨대, 전기, 광학, 음향 또는 다른 형태의 전파 신호 - 예컨대 반송파, 적외선 신호, 디지털 신호 등)와 같은 컴퓨터 기계 판독 가능 매체를 사용하여 코드 및 데이터를 저장하고 (내부적으로 그리고/또는 네트워크를 통해 다른 전자 디바이스들과) 통신한다.

부가적으로, 그러한 전자 디바이스들은 전형적으로 하나 이상의 저장 디바이스들(비일시적 기계 판독 가능 저장 매체), 사용자 입력/출력 디바이스들(예컨대, 키보드, 터치스크린, 및/또는 디스플레이), 및 네트워크 연결부와 같은 하나 이상의 다른 컴포넌트들에 결합된 하나 이상의 프로세서들의 세트를 포함한다. 프로세서들의 세트와 다른 컴포넌트들의 결합은 전형적으로 하나 이상의 버스들 및 브리지들(또한 버스 제어기들로 지칭됨)을 통해 이루어진다. 저장 디바이스 및 네트워크 트래픽을 반송하는 신호들은 각각 하나 이상의 기계 판독 가능 저장 매체들 및 기계 판독 가능 통신 매체들을 나타낸다. 따라서, 주어진 전자 디바이스의 저장 디바이스는 전형적으로 그 전자 디바이스의 하나 이상의 프로세서들의 세트 상에서의 실행을 위한 코드 및/또는 데이터를 저장한다. 물론, 본 발명의 실시예의 하나 이상의 부분들이 소프트웨어, 펌웨어, 및/또는 하드웨어의 상이한 조합들을 사용하여 구현될 수 있다.

이러한 상세한 설명 전반에 걸쳐, 설명의 목적들로, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 상세사항들이 기술되었다. 그러나, 본 발명은 이러한 구체적 상세사항들 중 일부 없이도 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 일부 경우들에서, 잘 알려진 구조들 및 기능들은 본 발명의 주제를 불명확하게 하는 것을 피하기 위해 정성 들여 상세히 설명되지 않았다. 따라서, 본 발명의 범주 및 사상은 아래의 청구범위의 관점에서 판단되어야 한다.

Claims (8)

1. 시스템으로서,
   대응하는 복수의 모바일 환경들 내에 통합된 복수의 마이크로 캐시(micro-cache) 디바이스들;
   콘텐츠 제공자로부터 수신된 IP 어드레스 정보에 따라 인터넷 패킷(IP) 어드레스 풀(pool)을 유지하기 위한 어드레스 관리자 - 상기 어드레스 관리자는 상기 어드레스 풀의 상이한 부분들을 상기 마이크로 캐시 디바이스들 및 대응하는 모바일 환경들의 상이한 인스턴스들과 연관시킴 -;
   각각의 모바일 환경에서 각각의 마이크로 캐시 디바이스에 결합되어 각각의 모바일 환경 내의 클라이언트 디바이스들에 네트워크 연결성을 제공하는 로컬 네트워크 관리자, 제1 마이크로 캐시 디바이스에 결합되어 상기 어드레스 풀의 제1 부분으로부터 제1 모바일 환경 내의 요청 클라이언트 디바이스들에 IP 어드레스들을 할당하는 제1 로컬 네트워크 관리자, 및 제2 마이크로 캐시 디바이스에 결합되어 상기 어드레스 풀의 제2 부분으로부터 제2 모바일 환경 내의 요청 클라이언트 디바이스들에 IP 어드레스들을 할당하는 제2 로컬 네트워크 관리자를 포함하며,
   상기 콘텐츠 제공자에게는, 각각의 모바일 환경 내의 상기 클라이언트 디바이스들에 의해, 각각의 마이크로 캐시에 대한 가시성 및 각각의 마이크로 캐시에 대한 액세스 권한들의 제어가 제공되는, 시스템.
2. 시스템으로서,
   대응하는 복수의 모바일 환경들 내에 통합된 복수의 모바일 에지(edge) 캐시 디바이스들;
   각각의 모바일 환경에서 각각의 에지 캐시 디바이스에 결합되어 각각의 모바일 환경 내의 클라이언트 디바이스들에 네트워크 연결성을 제공하는 로컬 네트워크 관리자;
   상기 모바일 환경이 범위 내에 있을 때 하나 이상의 고정된 고속 네트워크 인터페이스들에 대한 고 대역폭 링크를 확립하는, 각각의 모바일 환경 내의 모바일 고속 네트워크 인터페이스;
   상기 복수의 모바일 에지 캐시들에 걸친 콘텐츠 사용에 관련된 데이터를 평가하여, 상기 모바일 환경이 범위 내에 있을 때, 콘텐츠 제목들을 각각의 모바일 에지 캐시에 송신하는 우선순위화된 순서를 결정하는 다중 인자 분석 엔진을 포함하는, 시스템.
3. 시스템으로서,
   대응하는 복수의 모바일 환경들 내에 통합된 복수의 모바일 에지 캐시 디바이스들;
   각각의 모바일 환경에서 각각의 에지 캐시 디바이스에 결합되어 각각의 모바일 환경 내의 클라이언트 디바이스들에 네트워크 연결성을 제공하는 로컬 네트워크 관리자;
   상기 모바일 환경이 범위 내에 있을 때 하나 이상의 고정된 고속 네트워크 인터페이스들에 대한 고 대역폭 링크를 확립하는, 각각의 모바일 환경 내의 모바일 고속 네트워크 인터페이스;
   복수의 네트워크 액세스 디바이스들 - 각각의 네트워크 액세스 디바이스는 모바일 환경 내의 상기 에지 캐시 디바이스들 중 하나에 결합되어 상기 모바일 환경 내의 클라이언트 디바이스들에 로컬 네트워크 액세스를 제공하고, 각각의 네트워크 액세스 디바이스는 상기 모바일 환경의 상기 로컬 네트워크 내의 상기 클라이언트 디바이스들을 대신하여 네트워크 어드레스 변환을 추가로 수행함 -; 및
   제1 모바일 환경이 제1 지리적 지역으로부터 제2 그래픽 지역으로 이동했음을 나타내는 이벤트에 응답하여, 제1 모바일 환경 내의 제1 네트워크 액세스 디바이스 및/또는 상기 제1 모바일 환경 내의 클라이언트 디바이스들의 하나 이상의 구성 설정들을 수정하여 상기 에지 캐시로부터의 콘텐츠 이용 가능성을 상기 제2 지리적 지역의 요건들과 정렬시키는 지역적 구성 로직을 포함하는, 시스템.
4. 시스템으로서,
   대응하는 복수의 콘텐츠 소유자들과 연관된 복수의 피어(peer) 캐시들;
   복수의 콘텐츠 소유자들의 각각의 콘텐츠 소유자에 대한 채널을 갖는 공유된 레저(ledger) 로직을 포함하며, 상기 공유된 레저 로직은 공유된 레저 데이터 구조를 유지하고,
   제1 콘텐츠 제목의 수신에 응답하여, 상기 제1 콘텐츠 제목을 소유하는 제1 콘텐츠 소유자가 볼 수 있는, 상기 제1 콘텐츠 제목에 대한 제1 레저 엔트리를 응답적으로 기록하는 동작;
   상기 콘텐츠 소유자로부터 암호화 키를 수신하는 동작 - 상기 제1 콘텐츠 제목은 상기 키로 암호화된 암호화된 콘텐츠 제목을 포함함 -;
   상기 암호화된 콘텐츠 제목을 하나 이상의 네트워크 저장 디바이스들 상에 저장하는 동작; 및
   상기 암호화된 콘텐츠 제목이 에지 캐시에 도달할 때, 상기 키를 사용하여 상기 암호화된 콘텐츠 제목을 복호화하고 상기 제1 레저 엔트리를 업데이트하여 상기 에지 캐시를 식별하는 동작을 수행하는, 시스템.
5. 시스템으로서,
   대응하는 복수의 모바일 환경들 내에 통합된 복수의 모바일 에지 캐시들;
   콘텐츠 전달 네트워크 확장기(content delivery network extender, CDNE) 서비스에 의해 관리되는 코어 캐시 - 상기 코어 캐시는 적어도 하나의 콘텐츠 제공자로부터의 콘텐츠 제목들을 저장하고 상기 콘텐츠 제목들을 상기 모바일 에지 캐시들에 선택적으로 배포하며, 각각의 콘텐츠 제목은 복수의 스트림 레이트들로 인코딩되고 복수의 제목 세그먼트들을 포함하며, 각각의 제목 세그먼트는 상기 스트림 레이트들 중 특정 하나와 연관되고, 상기 코어 캐시 및 상기 복수의 모바일 에지 캐시들 내에 독립적으로 캐시될 수 있음 -;
   상기 코어 캐시에 결합된 콘텐츠 수집기를 포함하며, 상기 콘텐츠 수집기는 제목 세그먼트들이 상기 코어 캐시 내에 수집 및 저장되게 하고, 상기 콘텐츠 수집기는 상기 복수의 모바일 에지 캐시들에 의해 제공되는 캐시 사용 데이터를 집성하고, 상기 집성 캐시 사용 데이터의 평가에 기초하여 상기 코어 캐시 내에 수집 및 저장될 제목 세그먼트들을 식별하는, 시스템.
6. 시스템으로서,
   대응하는 복수의 모바일 환경들 내에 통합된 복수의 모바일 에지 캐시들;
   각각의 모바일 환경에서 각각의 에지 캐시 디바이스에 결합되어 각각의 모바일 환경 내의 클라이언트 디바이스들에 네트워크 연결성을 제공하는 로컬 네트워크 관리자;
   각각의 모바일 환경 내의 각각의 모바일 에지 캐시에 결합되어, 상기 모바일 환경이 범위 내에 있을 때 하나 이상의 고정된 고속 네트워크 인터페이스들에 대한 고 대역폭 링크를 확립하는 모바일 고속 네트워크 인터페이스;
   각각의 고정된 고속 네트워크 인터페이스에 결합된 고정 코어 캐시 - 상기 고정 코어 캐시는 상기 복수의 모바일 에지 캐시들에 배포될 콘텐츠 제목들을 캐싱하며, 각각의 콘텐츠 제목은 상기 콘텐츠 제목이 인코딩되는 상이한 스트림 레이트들을 나타내는 매니페스트(manifest)를 포함함 -;
   각각의 모바일 에지 캐시에 결합되어, 상기 모바일 환경이 상기 하나 이상의 고정된 고속 네트워크 인터페이스들의 범위 내에 있지 않을 때, 더 낮은 대역폭 링크를 유지하는 모바일 저속 네트워크 인터페이스;
   제1 콘텐츠 제목에 대한 원본 매니페스트를 판독하고, 상기 원본 매니페스트에 포함된 최고 스트림 레이트들 중 하나 이상의 표시들을 제거함으로써 수정된 매니페스트를 응답적으로 생성하는 콘텐츠 배포 최적화기를 포함하며,
   상기 모바일 환경이 상기 고정된 고속 네트워크 인터페이스들의 범위 밖에 있는 것에 응답하여, 상기 콘텐츠 배포 최적화기는, 상기 모바일 환경 내의 클라이언트 디바이스의 콘텐츠 스트리밍 앱에게, 상기 제1 콘텐츠 제목에 대한 상기 모바일 스트리밍 앱에 의한 요청에 응답하여 상기 수정된 매니페스트를 제공하는, 시스템.
7. 시스템으로서,
   대응하는 복수의 모바일 환경들 내에 통합된 복수의 모바일 에지 캐시들;
   각각의 모바일 환경에서 각각의 에지 캐시 디바이스에 결합되어 각각의 모바일 환경 내의 클라이언트 디바이스들에 네트워크 연결성을 제공하는 로컬 네트워크 관리자;
   각각의 모바일 환경 내의 각각의 모바일 에지 캐시에 결합되어, 상기 모바일 환경이 범위 내에 있을 때 하나 이상의 고정된 고속 네트워크 인터페이스들에 대한 고 대역폭 링크를 확립하는 모바일 고속 네트워크 인터페이스;
   콘텐츠 제공자에 의해 소유되는 콘텐츠 제목들을 저장하는 고정 코어 캐시 - 상기 콘텐츠 제목들은 상기 복수의 모바일 에지 캐시들에 배포되고, 각각의 콘텐츠 제목은 복수의 제목 세그먼트들을 포함함 -;
   상기 고정 코어 캐시와 상기 모바일 에지 캐시들 사이에 결합되는 복수의 고정 에지 캐시들;
   상기 제목 세그먼트들이 상기 고정 에지 캐시들을 가로질러 전략적으로 확산되게 하기 위한 콘텐츠 배포 관리자 - 초기에 상이한 고정 에지 캐시들에 상기 제목 세그먼트들의 상이한 세트들이 제공됨 -;
   제1 고정 에지 캐시에 결합된 제1 콘텐츠 집성기를 포함하며, 상기 제1 콘텐츠 집성기는 상기 고 대역폭 링크가 상기 모바일 에지 캐시들 각각에 이용 가능하게 됨에 따라, 상기 복수의 모바일 에지 캐시들로부터 상기 제1 고정 에지 캐시 내에 저장되지 않은 제목 세그먼트들을 요청하는, 시스템.
8. 시스템으로서,
   대응하는 복수의 모바일 환경들 내에 통합된 복수의 모바일 에지 캐시들;
   각각의 모바일 환경에서 각각의 에지 캐시 디바이스에 결합되어 각각의 모바일 환경 내의 클라이언트 디바이스들에 네트워크 연결성을 제공하는 로컬 네트워크 관리자;
   각각의 모바일 환경 내의 각각의 모바일 에지 캐시에 결합되어, 상기 모바일 환경이 범위 내에 있을 때 하나 이상의 고정된 고속 네트워크 인터페이스들에 대한 고 대역폭 링크를 확립하는 모바일 고속 네트워크 인터페이스;
   콘텐츠 제공자에 의해 소유되는 콘텐츠 제목들을 저장하는 고정 코어 캐시 - 상기 콘텐츠 제목들은 상기 복수의 모바일 에지 캐시들에 배포되고, 각각의 콘텐츠 제목은 복수의 제목 세그먼트들을 포함하고,
   상기 콘텐츠 제공자는 클라이언트 디바이스들 상에 설치된 스트리밍 앱들에 의한 각각의 콘텐츠 제목에 대한 액세스를 제공하기 위해 일차 웹사이트를 유지하고, 제1 모바일 환경 내의 제1 클라이언트 디바이스 상에서 실행되는 스트리밍 앱은 사용자 입력에 응답하여 제1 콘텐츠 제목에 대한 요청을 생성하고, 상기 요청은 상기 일차 웹사이트와 연관된 네트워크 어드레스를 포함함 -;
   상기 요청을 상기 제1 모바일 환경 내의 제1 모바일 에지 캐시 및/또는 상기 고정 코어 캐시로 응답적으로 재지향하기 위한 요청 재지향기(redirector)를 포함하며, 상기 제1 콘텐츠 제목의 상기 제목 세그먼트들의 적어도 일부분은 상기 제1 모바일 에지 캐시로부터 상기 스트리밍 앱으로 스트리밍되는, 시스템.

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