SE522316C2 - Förfarande och system för att mellanlagra information i ett kommunikationssystem - Google Patents

Description

anna» 10 15 20 25 30 522 316 Protokollet som används när WWW-dokument expedieras över nätet heter HTTP - Hypertext Transfer Protocol.

Det server-program som sköter dokumentdistributionen heter httpd - HTTP-demonen, pà UNIX-spràk. Programmet httpd ligger ständigt och lyssnar efter HTTP-anrop fràn nätet, redo att leverera dokument till klienter. När det fàr en begäran om ett dokument, kontrollerar det att förfràgan är legitim, att filen finns och sedan sänds dokumentet till klientens IP- Ilummer .

WWW-serverns funktioner kan sammanfattas enligt följande och visas översiktligt i figur l: 0 Hämta och returnera HTML-dokument till klientprogram 0 Översätta URLer till serverns filsystem (mapping) I Sända information om filernas typ, datum och storlek enligt MIME (typing) 0 Generera och sända grafiska filkataloger med README- filer 0 Sända användares HTML-sidor via /~användarnamn/ 0 Rikta om HTTP-förfrågningar till andra WWW-servrar (redirection) 0 Föra en loggfil med data om vilka datorer som efterfrågat vilka dokument 0 Starta externa program för att hämta data och generera dynamiska dokument 0 Inkludera externa filer i HTML-dokument (server side includes, end. NCSA) 0 Fungera som proxy-server och mellanlagra filer. 10 l5 20 25 30 Tekniskt problem.

En WWW-server som arbetar som sà kallad proxy-server tar (oftast) emot HTTP-anrop frán klienter pà ett lokalt nät och förmedlar dem vidare till den externa slutdestínationen. När dokumenten sedan levereras fràn nätet, tar proxyservern emot dokumentet, mellanlagrar det i sin cache och sänder slutligen över det till klientprogrammet. Detta kommer att göras för alla HTTP-anrop för de klientprogram som har satt upp servern som sin proxyserver.

En proxyserver drivs vanligtvis i en sà kallad brandmursdator som star som en barriär mellan ett lokalt nät och Internet.

Mellanlagringen av dokument i serverns cache-minne fär den goda effekten att manga dokument kan hämtas direkt frán serverns cache utan att nätet utanför behöver belastas.

Emellertid är denna lagringsmetodik ej sä genomtänkt och effektiv eftersom systemet endast i begränsad utsträckning är anpassat för enklare terminaler och klenare bandbredder som t.ex. vid överföring av information via modem eller ISDN.

Teknisk lösning Den tekniska lösningen beskrivs i vad som anges i patentkraven.

Fördelar.

Genom föreliggande uppfinning förbättras kommunikationen mellan en användare och det öppna datanätet Internet speciellt när överföringen sker via klenare bandbredder som t.ex. vid användning av modem eller ISDN.

Genom att bilder, webbsidorna uppdelas i sina komponenter (dvs. text, audio och video) som sedan lagras pà olika proxyservrar i systemet fàs en bättre användning av 522 316 n o o | v u . u u v. tillgängligt lagringsutrymme än med dagens proxy-system med bara en nivà (motsvarande Access Proxy).

Figurförteckning Fig. l visar en känd principlösning för WWW.

Fig. 2 visar en del av en nätarkitektur enligt uppfinningen. 10 Detaljerad beskrivning.

För att underlätta förstàelsen av föreliggande uppfinning ges en förklaring till använda förkortningar. 15 HTML HyperText Markup Language. Det "spràk" man använde, och som Netscape tolkar, när man gör en web-sida, för layout och länkar. Nästan alla adresser till web-sidor slutar pà ".html". Vill man se hur HTML- koden ser ut, tar man upp en web-sida och väljer 20 "View Source" eller "Document Source" under "View"- ) menyn i Netscape kommer koden upp. Allt innanför "<“ och ">" klamrarna är HTML-koder.

) HTTP HyperText Transfer Protocol. Ett 25 överföringsprotokoll som används när tvà datorer skickar hypertextdokument (dokument.html) mellan sig. :anno 3*\ 30 IP Internet Protocol. Ett av de protokoll fx, Internet bygger pà. c Q n 1 Q v o on IP-adress, IP-nummer En numerisk adress till en dator pà ett IP-nätverk (t.ex. Internet). IP-adresser har formen 5 nnn.nnn.nnn.nnn, dvs fyra grupper om ett till tre heltal, åtskilda av punkter.

Gif, .gif ) Graphical Interchange Format. Ett bildformat, eller snarare ett sätt att komprimera bilder. 10 Java ) Ett programmeringsspråk som används för att förhöja interaktiviteten i en web-sida. I praktiken fungerar det sá att när användaren gàr in pá en sida med Java sa laddas det lilla programmet över 15 till hans dator, och exekveras av browsern, alltsá körs av Netscape.

MIME Multipurpose Internet Mail Extension. En standard för bl a överföring av bilagor i e-post. MIME gör 20 det ocksa möjligt att skicka svenska/nationella ) tecken (à,ä,ö) i e-post utan att de förvanskas.

World Wide Web. "Det världsomspännande nätet". Det ) serversystem pá Internet som innehåller information 25 och tjänster vilka länkas samman med hjälp av hypertextdokument Uppfinningen bygger pà användning av proxyservrar i flera nivàer där information mellanlagras pà ett strukturerat sätt 30 sà att àtkomsttiden kortas ned samtidigt som dubbellagring av information undviks. w...- u.~» av» a-Q. .v- s >.. -.. 10 15 20 25 30 522 316 23:11; Figur 2 visar en nätarkitektur för effektiv mellanlagring i World Wide Web enligt uppfinningen. I figuren visas schematiskt uppdelning av mellanlagringen i olika proxyniváer och benämningen pà de olika mellanlagringsplatserna (proxy) där mellanlagring sker och som beskrivs i det följande.

Uppfinningen beskrivs vid ett utförande, där upp till tre proxy-steg finns mellan klient och original-webbserver.

Om en användare som avser att använda Internet använder sig av ett begränsat antal terminaler (datorer) kommer i de flesta fall Access Proxy och Home Proxy att vara samma SerVeI' .

Förfarandet för att mellanlagra information bygger pà att användare autenticerar sig för att kunna erbjudas avancerade och individanpassade tjänster.

Pà den första nivàn sker autenticering av användaren och uppkoppling till respektive home proxy. Detta sker genom den funktionalitet som finns i en Access Proxy. Detta sker antingen integrerat med IP-nätets autenticering (t.ex. i modempool) eller via separat JAVA-mekanism i Access Proxy.

När en användare har autenticerat sig via inloggning kan han/hon använda alla tjänster och resurser som han/hon har behörighet till. Detta är säkerställt genom att proxyservrarna utnyttjar en gemensam databas för information om användare och inloggningar.

Den andra nivàns proxy-funktioner säkerställer en kvalitetsnivà (QOS) som är anpassad till användarens system genom att reducera filstorlekar till användarens tillgängliga bandbredd och härdvara.

Genom att fördela filerna pà olika servrar pà ett strukturerat sätt, genom den funktionalitet som finns i vv.- «.-' -.w _.. u-. nu.. »- .- > uw. ~._ 10 15 20 25 30 522 316 .sauc- . 0 o n on.- homeproxy, undviks dubbellagring. Till den andra nivàn hör Home Proxy, Mime Proxy, Site Proxy och Push Tuner.

Home Proxy är placerad i en fysisk server som systemet identifierat som optimalt för en viss användare. En användare som normalt ansluter frán samma geografiska plats kommer av systemet att tilldelas den närmaste servern för Home Proxy. Om en användare ändrar sitt access-mönster (t.ex. vid resa eller permanent flyttning) kommer systemet att efter viss tid ändra tilldelningen av Home Proxy för denna användare. Vid de flesta accesser kommer Home Proxy därför att vara samma server som Access Proxy.

Genom att varje användare alltid använder samma Home Proxy kommer denna servers cache att ofta innehàlla efterfrågat ”hit rate” för cache-funktionen i Home webbmaterial, d.v.s.

Proxy blir hög.

Home proxy väljer för varje HTTP-access om materialet ska eller om den ska Pa sa hämtas direkt fràn original-webbservern, hämtas via specialiserade MIME Proxy eller Site Proxy. sätt styr Home Proxy andra proxy-nivàn. Pà samma sätt ger utpekade Site Proxy en mekanism för att pà ett effektivt sätt lagra information som hör till populära informationsleverantörer, utan att användarna behöver välja mellan s.k. "mirror sites”.

För att ytterligare spara bandbredd har Home Proxy funktionalitet för att komprimera informationen om den vet att terminalen klarar avkomprimering. Pà liknande sätt ombesörjer Home Proxy uppackning av komprimerad information pà format som terminalen inte känner till.

Visst webb-material behöver anpassas för olika bandbredder, olika typer av terminaler eller efter användarens önskemål.

Exempel pà detta är grafiskt material (t.ex. MIME-typerna 1 annon- 10 15 20 25 30 52 2 316 gin: image/gif och image/jpeg), vars bandbreddsbehov kraftigt reduceras genom att minska upplösningen vad gäller färg och bildpunkter. Pà samma sätt anpassas presentationselement som t.ex. video till annars otillräckliga bandbredder och terminaler.

Genom att MIME Proxy är specialiserad pà att hantera specifika MIME-typer förses den med särskild programvara eller hàrdvara för att anpassa just denna informationstyp utan att större fördröjningar uppstår. Skalbarhet för dessa MIME-typer är en viktig del för att erbjuda anpassad Quality of Service (QOS).

I systemet vet samtliga Home Proxy vilka MIME Proxy som hanterar respektive MIME-typ.

Vissa platser i World Wide Web är mer populära än andra.

Genom att vissa proxyservrar är ansvariga för att mellanlagra information fràn en viss namndomän (t.ex ibm.com) som inte hanteras av MIME-proxy, exempelvis programvaror eller text, fàs bättre lagringseffektivitet än om samtliga proxyservrar mellanlagrar denna information.

En Home Proxy vet vilka Site Proxy som hanterar olika namndomäner. Genom att systemet vet vilken/vilka proxyservrar som cachar information frán en viss namndomän kan man göra programmerad uppdatering av materialet, m.h.a. s.k. PUSH- teknik.

Den tredje niván är det publika Internet. Denna nivà används om den önskade informationen inte finns i systemet eller om en uppdatering har skett pà original-webbservern. Ägare av populära webb-platser kan erbjuda informationskanaler via vilka uppdateringar skickas ut regelbundet (manga gànger per dygn). Pà sä sätt undviks att a-.un v I noovuo 10 l5 20 25 30 522 316 s o o c a u a u. alla läsare máste gá till original-webbservern för att fà den mest uppdaterade informationen. En s.k. Push Tuner används för att fylla pà en Site Proxy med uppdaterad information.

Uppfinningen begränsas enbart vad som anges i patentkraven sà uppfinningstanken är tillämpbar pá alla typer av mellanlagringsförfaranden som far sin realisering i ett kommunikationsnät.

Claims (3)

10 15 20 25 30 522 316 70 Patentkrav

1. l. Förfarande för att mellanlagra information i ett kommunikationssystem, med en systemuppbyggnad som överensstämmer med eller liknar WWW (Word Wide Web) varvid en proxyserver mellanlagrar information eller filer för vidare distribution till användare(l) kännetecknat av, att informationen mellanlagras pá ett strukturerat sätt pä flera niváer varvid átkomsttid minskas och att dubbellagring av information undviks, att mellanlagringen sker i 3 nivàer varvid den första nivàn handhar autenticering av användare och uppkoppling till avsedd homeproxy och den andra niván inneháller proxyfunktioner som säkerställer en Qos som är anpassad till användarens system genom att reducera informationen till användarens tillgängliga bandbredd och hàrdvara varvid den tredje niván är det publika Internet, att home proxy fördelar filerna eller informationen pà olika servrar, att informationen utgörs av webbsidor som uppdelas i sina komponenter dvs text, bild, audio, och video, att de olika komponenterna lagras i olika proxyservrar i systemet.

2.Kommunikationssystem innefattande datorutrustning belägen hos en användare(l) som kommunicerar via sin dator med ett öppet datanät och avser att hämta information frán en eller flera datorer som är anslutna till det öppna datanätet varvid den informationen som hämtas hem till den egna datorn först mellanlagras i en speciell dator eller server, kännetecknat av, att mellanlagringen sker vid ett antal i kommunikationsnätet belägna servrar eller datorer i beroende av typen av information som hämtas hem fràn det öppna datanätet, att informationen som hämtas hem fràn det öppna datanätet 10 522 316 ff utgörs av websidor som blir lagrade vid olika mellanlagringsplatser eller proxyservrar i beroende av vilken typ av information websidorna representerar, web- sidornas information utgörs av de olika komponenterna text, bild, audio, video.

3.Kommunikationssystem enligt patentkrav 2, kännetecknat av, att servrarna för mellanlagring är belägna i tre nivàer där användaren endast har direkt kontakt med en första mellanlagringsserver pà en första nivà och den server som lämnar information till användaren belägen pá en tredje nivà har direktkontakt med samtliga servrar pà en andra nivá bland mellanlagringsservrarna.