TR201812690A2 - İçerik Dağıtım Ağlarında Parametrik Ayrıştırma Temelli Yönlendirme Sistemi - Google Patents

Abstract

Buluş, CDN (Content Delivery Networks/İçerik Dağıtım Ağları) şirketlerinin talep yönlendirme prosedürleri sırasında kullanıcı gecikmelerini ve kayıplarını en aza indirerek daha yüksek bir kaliteyle hizmet vermesini sağlayan sistemdir. Bu sistemin adımları şu şekildedir: Kullanıcılar (k) tarafından istenilen web sayfası için istek oluşturulması (S2001), bu içeriğin ana sunucu (1) tarafından iletilmesi (S2002), kullanıcı içerik isteklerinin kontrolöre (2) yönlendirilmesi(S2003), ana sunucuda (1) yük belirleme modülü (3) tarafından kullanıcı isteklerinin büyüklüğüne karar verilmesi (S2004), kullanıcı içerik isteğinin büyüklüğüne karar vermek için ana sunucunun (1) modellenmesi (S2005), ana sunucuya (1) gelen kullanıcı isteklerinin çakıştırma (4) işlemi ile bir araya getirilmesi ve karesel varyasyon katsayısı ile ana sunucu (1) kuyruk bekleme süresi parametrelerinin kuyruklama (6) ile hesaplanması (S2006), kullanıcıdan gelen içerik isteklerinin içerik dağıtım modülü (10) ile birden fazla PoP'ye dağıtılması için PoP modelleme (8) ile PoP'lerin modellenmesi (S2007), kullanıcı isteklerinin öncelikle farklı PoP'lerden eşit büyüklükte alınması için ayrıştırma (7) işleminin gerçekleşmesi (S2008), PoP'lerin kuyruk bekleme süresi ve zamanını kullanarak içeriğin farklı PoP'lerden en optimal şekilde alınmasının sağlanması (S2009) ve farklı PoP'lerden alınan içerik isteklerinin bir araya getirilerek kullanıcıya iletilmesinin sağlanması (S2010).

Description

TARIFNAME Içerik Dagitim Aglarinda Parametrik Ayristirma Temelli Yönlendirme Sistemi Teknik Alan Bulus, CDN (Content Delivery Networks/Içerik Dagitim Aglari) sirketlerinin talep yönlendirme prosedürleri sirasinda kullanici gecikmelerini ve kayiplarini en aza indirerek daha yüksek bir kaliteyle hizmet vermesini saglamaktadir. CDN, kullanicilarin talep ettigi verileri dünya üzerinde farkli noktalarda bulunan PoP,ler (Point of Presences/Uzak Erisim Noktalari) üzerinden karsilayarak kullanicilarin içerige en kisa sürede erismesi prensibine dayanir. Önceki Teknik Içerik dagitim aglarindaki talep yönlendirme prosedürü kullanici taleplerinin en yakin PoP,ye iletilmesini saglamaktadir ve bu mekanizma ile ayni zamanda PoPiler arasindaki yükün dengelenmesi saglanmaktadir. Literatürde statik ve dinamik olarak tanimlanan farkli talep yönlendirme prosedürleri bulunmaktadir.

Dinamik algoritmalar agin durumu hakkinda bilgi toplar ve bu bilgiler yönlendirme için kullanilir. Diger taraftan statik algoritmalar herhangi bir bilgi toplama mekanizmasi kullanmamaktadir. Statik bir algoritma olarak kullanici talepleri PoPalere tek bir olasilik ile dagitilmaktadir. Diger bir algoritmada tüm POP,lere esit sayida kullanici istegi statik olarak transfer edilmektedir. Ek olarak kullanici istekleri dinamik olarak P0P7lerde bulunan yüke göre transfer edilebilmekte veya en az yüke sahip iki POP arasinda seçim yapilabilmektedir. PoPilerde bulunan kullanilabilir bant genisligi gibi seçilen parametrelere göre seçim yapilarak talep yönlendirmesi saglanabilmektedir. Fakat bahsedilen ve literatürde bulunan algoritmalar büyük boyutlardaki kullanici taleplerini, bu taleplerin PoPiler ve kullanicilar üzerindeki etkilerini incelememektedir. Sekil-3 belirtilen tabloda Partial Site olarak adlandirilan talep yönlendirme mekanizmasi gösterilmistir ve burada kullanici istekleri en yakin POP,den karsilanmaktadir.

Mevcut teknikte kullanilan sistemlerde; - Kullanici tarafindan istenilen web sayfasi için istek olusturulmasi (S1001), - Kullaniciya içerigin ana sunucu tarafindan iletilmesi (31002), - Kullanici içerik isteklerini talep yönlendirme prosedürüne göre PoPilere iletilmesi (S1003), - En uygun PoP'den alinan içerigin kullaniciya iletilmesinin saglanmasi (S1004) islem adimlarindan meydana gelmektedir.

Yukarida bahsedildigi üzere günümüzde kullanilan içerik dagitim aglari, kullanici talepleri en yakin POP,ye iletilerek karsilanmasini saglamaktadir.

Bundan dolayi en yakin POP,1erde ani ve asiri yüklenme meydana gelmektedir.

Sonuç olarak kullanici kayiplari ve yanit süreleri oldukça uzamaktadir.

Günümüzde kullanilan içerik dagitim aglarinda kontrolör, yük belirleme modülü, çakistirma, ana sunucu modelleme, kuyruklama, ayristirma, PoP modelleme, ayarlama, içerik dagitim modülü ve içerik birlestirme modülleri gibi unsurlar kullanilmamaktadir.

Bulusun Amaci Bulusun amaci, CDN (Content Delivery Networks/Içerik Dagitim Aglari) sirketlerinin talep yönlendirme prosedürleri sirasinda kullanici gecikmelerini ve kayiplarini en aza indirerek daha yüksek bir kaliteyle hizmet vermesini saglamaktadir.

Bulusun bir diger amaci, PoP7lerin ani ve asiri yüklenmesinin önüne geçilerek kullanici kayiplari ve yanit süreleri azaltilmasini saglamaktir.

Bulusun bir diger amaci, büyük boyutlardaki kullanici isteklerinin ana sunucuda birlestirilmesini ve tekrardan birden PoP”ye transfer edilmesini otonom bir sekilde saglamaktir.

Bulusun bir diger amaci, büyük boyutlardaki içeriklere erismek için iletilen kullanici taleplerinin birden fazla PoP,ye transfer edilmesi saglamak ve bu sayede tek bir POP,nin ani ve asiri bir sekilde yüklenme sorununun önüne geçmektir.

Bahsedilen amaçlari gerçeklestirmek üzere gelistirilen parametrik-ayrisma yöntemi; ana sunucu (1), kontrolör (2), yük belirleme modülü (3), çakistirma (4), ana sunucu modelleme (5), kuyruklama (6), ayristirma (7), POP modelleme (8), ayarlama (9), içerik dagitim modülü (10) ve içerik birlestirme modüllerinden (11) meydana gelmektedir.

Sekillerin Açiklamasi Ekte sunulan Sekil - 1 sistemin sematik görünümüdür.

Sekil-2 Bulusta ve mevcut teknikte kullanilan sistemin akis semasidir.

Sekil-3 Mevcut teknikte kullanilan Partial Site Talep Yönlendirme mekanizmasinin sematik görünümüdür.

Sekil-4 Bulusun sematik görünümüdür.

Sekil-5 Bulusun detayli sematik görünümüdür.

Sekillerde yer alan baslica islem, ifade ve unsurlari temsil eden referans, harf ve numaralara asagida yer verilmistir. (1) Ana sunucu (2) Kontrolör (3) Yük Belirleme Modülü (4) Çakistirma (5) Ana sunucu modelleme (6) Kuyruklama (7) Ayristirrna (8) POP modelleme (9) Ayarlama (10) Içerik dagitim modülü (1 1) Içerik birlestirme modülü (12) PoP-1 (13) PoP-2 (14) PoP-N (k) Kullanici (T 1) Kullanici talepleri (T2) Basit temel içerik (T3) Talep yönlendirme (büyük boyutlardaki içerik için) (T4) CDN saglayici talep yönlendirme algoritmasi (T5) Talebi yönlendirme (T6) Içerik en yakin POP, den alinir (T7) Önerilen talep yönlendirme algoritmasi (T8) Tüm içerik (T9) Talep iletilmesi (TlO) k tane alinan POP, den alinan tüm içerik (Tl 1) Içerik parça 1 (T12) Içerik parça 2 (T13) Içerik parça 3 (Tl4) Ayarlanmis ayristirma indisleri Bulusun Detayli Açiklamasi Bulus, temel olarak büyük boyutlardaki içeriklere erismek için iletilen kullanici taleplerinin içerik dagitim aglarindaki talep yönlendirme prosedürünün aksine birden fazla PoP”ye iletilmesini otonom bir sekilde saglamaktadir. Bulus sayesinde POP,lerin ani ve asiri yüklenmesinin önüne geçilerek kullanici kayiplari ve yanit süreleri azaltilmaktadir.

Bulusumuzda büyük boyutlardaki içeriklere erismek için iletilen kullanici taleplerinin içerik dagitim aglarindaki talep yönlendirme prosedürü üzerindeki etkisi inceleyerek parametrik-ayrisma seklinde adlandirdigimiz yeni bir yöntem önerilmektedir. Parametrik-ayrisma, büyük boyutlardaki kullanici isteklerinin ana sunucuda (l) birlestirilmesini ve tekrardan birden P0P7ye transfer edilmesini otonom bir sekilde saglamaktadir. Bu sekilde, büyük boyutlardaki içeriklere erismek için iletilen kullanici taleplerinin birden fazla PoPsye transfer edilmesi saglanarak tek bir POP,nin ani ve asiri bir sekilde yüklenme sorununun önüne geçilmektedir. Ayni zamanda kullanici kayiplari ve yanit süreleri azaltilmaktadir. Temel olarak bulusun sagladigi çözümler asagidaki gibidir; Ana sunucu (1) ve POP,ler kuyruk teorisinden yararlanilarak G/G/l sistemine göre modellenmektedir.

Ana sunucunun (1) modellenmesinde çakistirma (4) ve kuyruklama (6) seklinde iki prosedür tanimlanarak yük durumuna karar verilmektedir. Bu yük durumu içerigin ayristirilma (7) karari için kullanilmaktadir.

PoP°lerin modellenmesi için ayristirma (7) ve ayarlama (9) seklinde iki prosedür tanimlanmaktadir. Ayristirma (7) prosedürü ile PoPllerin kuyruk yükü ve bekleme süresi parametreleri ayarlama (9) prosedürüne iletilmektedir.

Ayarlama (9) prosedüründe ayrisan içerik boyutlari tanimladigimiz ayristirma (7) indisi parametresi kullanilarak belirlenmektedir ve bu indisin belirlenmesinde ayristirma (7) prosedüründen alinan PoPslerin kuyruk yükü ve bekleme süresi parametreleri kullanilmaktadir.

Bulus konusu sistemde kullanicilarin (k) internet üzerinde olusturdugu web sayfasinin içerigine erismek üzere iletilen istekler öncelikle ana sunuya (1) transfer edilir. Ana sunucu (1) web sayfasinin içerigini kullaniciya iletip daha karmasik ve büyük içerikleri almak için kullanici istegini POP,ye (12) gönderir. Fakat bu sekilde çalisan normal sistemlerde transfer edilen kullanici istegi büyük boyutlardaki içerigi erismek için iletilmisse belirtilen P0P9nin ani ve asiri bir sekilde yüklenmesine neden olmaktadir. Bu durum ayni zamanda kullanici kayiplari ve yanit sürelerini artirmaktadir. Bu sorunu çözmek amaciyla bu bulusta kullanici isteklerinin tek bir P0P yerine birden fazla POP”ye yönlendirilmesini ve içerigin bu PoP'lerden alinmasini saglanmaktadir.

Bu sekilde kullanici kayiplari ve yanit süreleri azaltilarak daha optimal bir sistem elde edilmektedir. Bulusta ana sunucu (1) büyük boyutlardaki içerikler için iletilen kullanici isteklerini kontrolöre (2) göndermektedir. Bulusta önerilen talep yönlendirme yöntemini kontrolör (2) gerçeklemektedir. Ilk olarak yük belirleme modülü (3) ana sunucudaki (l) yük seviyesine karar verir.

Eger ana sunucunun (l) yük seviyesi belli bir degerin üzerinde ise bulusta önerilen talep yönlendirme algoritmasi devreye girmektedir. Bu yük miktarinin belirlenmesi için ana sunucu modelleme (5) modülü çakistirma (4) ve kuyruklama (6) prosedürleriyle gerçeklesmektedir. Ana sunucu modelleme (5) modülü kullanici isteklerinin sunucuya ulasma zamani ve bu istekler arasindaki karesel varyasyon katsayisi parametrelerini kullanmaktadir. Bu parametreler izlenerek ana sunucunun (1) yük miktari hakkinda bilgi elde edilmektedir.

Kullanici istekleri ana sunucuya (l) belli bir dagilimi izlemek yerine rastgele bir karakteristik ile ulasir. Bu nedenle ana sunucu (1) G/G/ 1 kuyruk sistemi kullanilarak modellenmistir. Çakistirma (4) prosedüründe kullanicidan ana sunucuya (l) transfer edilen istekler bir araya getirilerek total bir 7» hesaplanir.

Bu deger hesaplandiktan sonra ana sunucuya (1) gelen istekler arasindaki karesel varyasyon katsayisi hesaplanir. Ek olarak kullanicidan ana sunucuya (1) gönderilen istekler arasindaki karesel varyasyon katsayisi hesaplanir.

Kuyruklama (6) prosedürü ile ana sunucudan (1) transfer edilen istekler arasindaki karesel varyasyon katsayisi ve ana sunucu (1) kuyruk bekleme süresi hesaplanir. Bu iki deger kullanilarak büyük boyutlarda içerige erismek için gönderilen kullanici istekleri belirlenmis olur ve bu durumda bulusta önerilen yöntem kullanilir. Kontrolör (2) daha sonra içerik dagitim modülünde (10), POP°leri modelleyerek ayristirma (7) ve ayarlama (9) prosedürleriyle ayristirma (7) indisi degerine karar verir. Bu sekilde içerigin en uygun sekilde farkli PoPslerden alinmasi saglanir. Bu amaçla PoPsler G/G/ 1 sistemi kullanilarak modellenir ve POP,lerin ?ti ve ui degerleri elde edilir. Daha sonra POP,lere transfer edilen kullanici isteklerinin arasindaki karesel varyasyon katsayisi hesaplanir. Ek olarak PoPllerin kuyruk bekleme süreleri ve yük miktarlari hesaplanir. Her bir POP için hesaplanan bu iki deger kullanilarak yük ve bekleme süresi tabanli ayristirma (7) indisi hesaplanir. Ilk olarak tüm PoPllerden esit boyutlarda alinan kullanici istekleri hesaplanan bu parametre kullanilarak en optimal boyutlarda farkli PoP'lerden elde edilir. Bu sekilde hiçbir POP asiri bir sekilde yüklenmez ve kullanicilarin kuyrukta bekleme süreleri azaltilmis olur. Yukarida anlatilan sistemin çalisma prensibi kisaca Sekil-4 ve sekil-?de gösterilmistir.

Bulusta kullanilan ana sunucu (1), tüm içeriklerin asillarinin tutuldugu ve POP,lere iletimini saglayan sunucudur. Önerilen tüm prosedürleri ve modülleri gerçeklestiren yapi ise kontrolördür (2). Yük belirleme modülü (3), ana sunucuya (1) gelen içerik isteklerinin yükünü belirler. Bu sekilde gelen isteklerin büyük boyutlardaki içerige erismek için mi gönderildigine karar verir. Bu süreçte ana sunucu modelleme (5) modülünü, çakistirma (4) ve kuyruklama (6) prosedürleriyle beraber kullanir. Çakistirma (4), kullanicilardan gelen içerige erisim isteklerinin ana sunucuda (1) matematiksel olarak bir araya getirilmesini saglar. Kuyruklama (6) ise ana sunucuya (1) gelen isteklerin büyük boyutlardaki içerige erisim istegi olup olmadigini belirlemek için karesel varyasyon katsayisi ve ana sunucu (1) kuyruk bekleme süresi parametrelerini hesaplar. Ana sunucu modelleme (5), ana sunucunun (1) G/G/ 1 sistemine göre modellenmesini saglar. Çakistirma (4) ve kuyruklama (6) modüllerine destek saglamaktadir. Ayristirma (7) ile kullanici isteklerin öncelikle farkli POP,lerden esit büyüklükte alinmasi saglanir. Sekil-4 de ifade edilen PoP-1 (12), PoP-2 (13) ve PoP-N (14) farkli uzakliklarda bulunan farkli PoPlleri ifade etmektedir. Daha sonra ayarlama (9) islemi ile tanimlanan ayristirma (7) indisi parametresini POP,1erin kuyruk bekleme süresi ve zamanini kullanarak içerigin farkli PoP,lerden en optimal sekilde alinmasini saglanir. POP Modelleme (8), PoPllerin G/G/ 1 sistemine göre modellenmesini saglar. Ayristirma (7) ve ayarlama (9) modüllerine destek saglar. Içerik Dagitim Modülü, Kullanicidan gelen içerik isteklerinin birden fazla POP,ye dagitilmasi için PoP modellemeye (8) destek saglar. Içerik birlestirme Modülü (11), Farkli PoP'lerden alinan içerik isteklerinin bir araya getirilerek kullaniciya iletilmesini saglar. Bahsedilen PoPlar, Kullanicilara yakin noktalarda bulunan içerik isteklerini karsilayan sunuculardir. Önerilen Talep Yönlendirme Modeli Yukarida anlatildigi gibi bulusta önerilen talep yönlendirme yöntemi kontrolör (2) tarafindan yönetilir. Bu kontrolör (2), yük belirleme modülü (3), içerik dagitim modülü (10) ve içerik birlestirme modülü (11) olmak üzere üç temel modülden olusur.

A. Yük Belirleme Modülü Kontrolör (2), ana sunucudaki (1) yük miktarini degerlendirerek önerilen yöntemin kullanilmasinin uygunluguna karar verir. Eger kullanici büyük boyutlardaki büyük boyutlardaki içerige erismek için bir istek göndermisse ana sunucudaki (1) yük miktari belli bir seviyenin üzerine çikar ve bulusta önerilen talep yönlendirme modelinin kullanilmasi gerekir. Bu amaçla yük belirleme modülü (3), ana sunucuya (1) gelen kullanici isteklerini giris olarak alir ve ana sunucunun (1) yük miktarini çikti olarak verir. Yük belirleme modülü (3), ana sunucu modelleme (5) alt modülünü çakistirma (4) ve kuyruklama (6) prosedürleriyle destekler. 1. Ana Sunucu Modelleme Ana sunucunun (l) modellenmesi sirasinda gelen istekler iki parametre kullanilarak karakterize edilir. Burada ilk parametre ?b kullanici isteklerinin ana sunucuya (1) ortalama varis oranidir ve bu deger 1/ E[A] seklinde ifade edilebilir.

Bu ifadede A kullanici isteklerinin ana sunucuya (1) varis zamanini gösterir ve E[A] ifadesi bu varis zamaninin beklenen degerine esittir. Ikinci parametre CA2 ana sunucuya (1) gelen istekler arasindaki karesel varyasyon katsayisidir. X ve CA2 kullanici isteklerinin varis zamanlarinin birinci ve ikinci anlariyla ilgilidir.

Dolayisiyla, bu iki parametreyi inceleyerek kullanici isteklerinin varis karakteristikleri hakkinda bilgi elde edilebilir. Bu amaçla ana sunucu modelleme (5) çakistirma (4) ve kuyruklama (6) seklinde iki prosedüre ayrilabilir. a. Çakistirma Kullanici istekleri ana sunucuya (1) belli bir dagilimda iletilmez. Bu istekler degiskenlikleri yüksek olan rastgele dagilimlarda ana sunucuya (1) transfer edilir.

Ana sunucuya (1) iletilen kullanici isteklerinin totali transfer edilen tüm istekler çakistirilarak (4) elde edilir. Burada Nj(t) t aninda kullanicidan ana sunucuya (1) iletilen isteklerin sayisidir. Ana sunucuya (l) iletilen total varis prosesi N(t) tüm Nj(t) degerleri toplanarak elde edilir. Sonuç olarak kullanici isteklerinin ana sunucuya (1) varis orani Denkem-1°de ifade edildigi sekilde elde edilir.

Aj E lim _[ t3()l Denklem-1 Benzer sekilde total varis orani Ä tüm varis oranlarinin (Äj) toplanmasiyla elde edilir ve Denklem-?de ki degere esit olmaktadir. hm EiN Denklem- 2 Sonuç olarak, ana sunucuya (1) gelen istekler arasindaki karesel varyasyon katsayisi Denklem-37de ki gibi bulunur.

CA = I Z Ajcj Denklem- 3 Bu esitlikte Cj2 kullanicidan ana sunuya transfer edilen istekler arasindaki karesel varyasyon katsayisidir. Ana sunucunun (l) servis orani u: l/E[S] seklinde bulunur.

Burada, S ana sunucunun (1) rastgele servis zamanidir ve E[S] bu zamanin beklenen b. Kuyruklama Büyük boyutlarda içeriklere erismek için transfer edilen kullanici istekleri POP,lere transfer edilmektedir. Ana sunucudan (1) transfer edilen istekler arasindaki karesel varyasyon katsayisi Denklem-4,de verilen formülle gibi bulunur.

Denklem- 4 Burada Cs2 ana sunucudaki ( l) servis dagilimlarinin karesel varyasyon katsayisidir.

CA2 ve C52 varis ve servis dagilimlarinin degiskenlik seviyesini gösterir. Yani bu parametrelerin degerlerinin yüksek olmasi ana sunucuya (l) gelen isteklerinin büyük boyutlarda oldugunu göstermektedir. Ek olarak, G/G/ 1 modeline göre ana sunucu (1) kuyruk bekleme süresi Denklem-5 de verilen formülle hesaplanir.

W 1_p 2 (92;) Denklem- 5 Varyasyon katsayilarina ek olarak kuyruk bekleme süresinin fazla olmasi da ana sunucunun (1) normalden fazla bir yogunlukta oldugu bilgisini destekler.

B. Içerik Dagitim Modülü Ana sunucudan (l) transfer edilen istekler farkli PoP,lere öncelikle esit boyutlarda transfer edilir. Daha sonra tanimlanan ayristirma (7) indisi parametresi ile farkli PoPllerin kuyruk yükleri ve kuyrukta bekleme süreleri kullanilarak içerigin en optimal sekilde farkli PoPslerden elde edilmesi saglanir. Bu amaçla POP modelleme (8) alt modülü Ayristirma (7) ve ayarlama (9) prosedürleriyle desteklenmektedir. 1. POP Modelleme POP,leri modellemek (8) amaciyla G/G/ 1 kuyruk sistemi kullanilmistir. PoPslere kullanici isteklerinin varis ve servis oranlari h: 1/E[Ai] ve ;41: l/E[Si] seklindedir.

Burada A1 ve Si POP,lerin istek varis ve servis zamanlaridir. Benzer sekilde, E[Ai] ve E[Si] bu zamanlarin beklenen degerleridir. a. Ayristirma Büyük boyutlardaki içeriklere erismek için gönderilen kullanici istekleri farkli PoP”lerden karsilanir. PoP'ye yönlendirilen kullanici istekleri arasindaki karesel varyasyon katsayisi Denklem 6,daki gibi hesaplanir.

Denklem- 6 Bu esitlikte CD2 kuyruklama (6) prosedüründen elde edilir. Ek olarak burada Ri sembolüyle gösterilen ayristirma (7) indisi parametresi tanimlanir. Bu parametreyi tanimlarken PoPslerin kuyruk yükü ve kuyrukta bekleme süreleri kullanilir. G/G/l modeline göre P0P”lerin kuyruk bekleme süreleri Denklem-7 “de ifade edilen formülle hesaplanir. r 4 I ('12 + 02; Â! aq, = E(S,-_) p , 5 (m = -) 1 _ pl 2 u! Denklem- 7 Benzer sekilde POP,lerin kuyruk yükleri ise Denklem-8 verilen formülle hesaplanir. q 1 - pi 2 Ili' Denklem- 8 b. Ayarlama Bu prosedür PoPilerden içerigin en optimal sekilde elde edilmesini saglar ve herhangi bir POP,nin asiri miktarda yüklenmesini engeller. Bu amaçla karesel varyasyon katsayilarinin yardimiyla PoPllerin kuyruk bekleme süreleri ve yükleri hesaplanarak ayristirma (7) indisi Denklem-9°daki esitlikteki gibi belirlenir.

R2' : 1 Q 5 Denklem- 9 Esitligin pay kisminda kuyruk yükü ve kuyrukta bekleme süresi tabanli iki farkli hesaplama gerçeklestirilir. Elde edilen indis degerine göre PoPilerden içerikler elde edilir. Bahsedilen içerik ayristirma ve içerik boyutu ayarlama islemleri Algaritma-l ,de verilen algoritmada özetlenmistir.

Calculate Ri = 1/N Queue Load Based Adjustment() Calculate Ci2 Calculate Lqi Queue Waiting Time Based Adjustment() Calculate Ciz Calculate Wqi R1: (Lqi+ qu)/2(LT+ WT) Assign KRi to surrogate i Algoritma 1- Içerik Ayristirma Ve Içerik Boyut Ayarlama Algoritmasi C. Içerik Birlestirme Modülü Farkli POP°lerde alinan içeriklerin kullaniciya iletilmeden önce kontolör içerisinde birlestirilme isleminin gerçeklestirildigi modüldür. Bu içerik birlestirilmesinin gerçeklesebilmesi için paket basliginda bir siralama araligi kullanilmistir. Bu araliktaki degerleri kullanarak kontrolör (2) uygun bir sekilde içeriklerin yerleri degistirilmeden paketlerin yeniden birlestirilmesini saglar. Yani kontrolör (2) PoP,lerden aldigi paketleri belirtilen aralik degerlerini kullanarak birlestirip yeniden kullaniciya transfer eder.

Temel olarak büyük boyutlardaki içeriklere erismek için iletilen kullanici taleplerinin içerik dagitim aglarindaki talep yönlendirme prosedürünün aksine birden fazla POP,ye iletilmesini otonom bir sekilde saglayan sistem; - Kullanici (k) tarafindan istenilen web sayfasi için istek olusturulmasi (S2001), - Kullaniciya (k) içerigin ana sunucu (1) tarafindan iletilmesi (S2002), - Kullanici içerik isteklerinin kontrolöre (2) yönlendirilmesi(S2003), - Ana sunucuda (l) yük belirleme modülü (3) tarafindan kullanici isteklerinin büyüklügüne karar verilmesi (32004), - Kullanici içerik isteginin büyüklügüne karar vermek için ana sunucunun (1) modellenmesi (52005), - Ana sunucuya (l) gelen kullanici isteklerinin çakistirma (4) islemi ile bir araya getirilmesi ve karesel varyasyon katsayisi ile ana sunucu (1) kuyruk bekleme süresi parametrelerinin kuyruklama (6) ile hesaplanmasi (S2006), - Kullanicidan gelen içerik isteklerinin içerik dagitim modülü (10) ile birden fazla POP,ye dagitilmasi için POP modelleme (8) ile POP”lerin modellenmesi (S2007), - Kullanici isteklerinin öncelikle farkli PoP,lerden esit büyüklükte alinmasi için ayristirma (7) isleminin gerçeklesmesi (S2008), - PoP,lerin kuyruk bekleme süresi ve zamanini kullanarak içerigin farkli POP,lerden en optimal sekilde alinmasinin saglanmasi (S2009), - Farkli PoP'lerden alinan içerik isteklerinin bir araya getirilerek kullaniciya iletilmesinin saglanmasi (S2010) islem adimlarindan meydana gelmektedir.

Matematiksel Sembol Açiklamalari Ä, u Ana sunucunun (l) istek varis ve servis oranlari M, u; POP,larin istek varis ve servis oranlari Ri Ayristirma (7) indisi CA2, Cs2 Ana sunucudaki (l) istek varis ve servis dagilimlarinin karesel varyasyon katsayisi C132 Ana sunudan transfer edilen istekler arasindaki karesel varyasyon katsayisi Cjz Kullanicidan ana sunucuya (1) olan istekler arasindaki karesel varyasyon katsayisi Ciz, Cgi2 PoP°lara transfer edilen istekler ve servis dagilimlarinin arasindaki karesel varyasyon katsayisi G/G/ 1 Isteklerin varis ve servis alma sürelerinin genel dagilima sahip oldugu, tek sunucuya sahip bir kuyruk modeli A Kullanici isteklerinin ana sunucuya (1) varis zamani E[A] Kullanici isteklerinin ana sunucuya (l) varis zamaninin beklenen Nj(t) t aninda kullanicidan ana sunucuya (l) iletilen isteklerin sayisi N(t) Ana sunucuya (1) iletilen total varis prosesi E[Nj(t)] t aninda kullanicidan ana sunucuya (l) iletilen isteklerin beklenen E[N(t)] Ana sunucuya (1) iletilen total varis prosesinin beklenen degeri S Ana sunucunun (1) rastgele servis zamani E[S] Ana sunucunun (1) rastgele servis zamaninin beklenen degeri qu Ana sunucu (1) kuyruk bekleme süresi Ai POP”lerin istek varis zamanlari Si POP,lerin servis zamanlari E[Ai] POP”lerin istek varis zamanlarinin beklenen degerleri E[Si] POP”lerin servis zamanlarinin beklenen degerleri Wqi POP'lerin kuyruk bekleme süreleri Lqi POP,lerin kuyruk yükleri p Kullanim orani 82001 f Kullanici (k) tarafindan istenilen web sayfasi için istek olusturulmasi Kullaniciya (k) basit içerigin ana sunucu (1) tarafindan 52002 _/ iletilmesi f Kullanici Içerik isteklerinin kontrolöre (2) 82003 yönlendirilmesi 31001 Hayir Kullanici (k) tarafindan istenilen web sayfasiiçin istek olusturulmasi / 51002 f Kullanici içerik isteginin büyüklügüne karar vermek için 52005 ana sunucunun modellenmesi (5) Kullaniciya (k) basit içerigin ana sunucu (1)tarafindan iletilmesi modülü (3)tarafindan kullanici isteklerinin büyüklügüne karar verilmesi 82004 SZOOG-f Ana sunucuya gelen kullanici isteklerinin bir araya f81003 getirilmesi (4) ve karesel varyasyon katsayisi ile ana " sunucu kuyruk bekleme SÜI'QSI parametrelerinin hesaplanmasi (6) Kullanici içerik isteklerinin talep yönlendirme prosedürüne göre PoP'lere iletilmesi Kullanicidan gelen içerik isteklerinin birden fazla PoP'ye En uygun PoP'den alinan içerigin kullaniciya iletilmesinin saglanmasi / Kullanici isteklerinin öncelikle farkli PoP'lerden esit 82008 .. .. ›. V , o . › buyuklukte alinmasi için ayristirma isleminin (7) gerçeklesmesi / PoP'lerin kuyruk bekleme süresi ve zamanini kullanarak 52009 içerigin farkli PoP'lerden en optimal sekilde alinmasinin saglanmasi(9) Farkli PoPllerden alinan içerik isteklerinin bir araya getirilerek 52010 kullaniciya iletilmesinin saglanmasi

Claims (12)

ISTEMLER

1. Bulus, CDN (Content Delivery Networks/Içerik Dagitim Aglari) sirketlerinin talep yönlendirme prosedürleri sirasinda kullanici gecikmelerini ve kayiplarini en aza indirerek daha yüksek bir kaliteyle hizmet vermesini saglayan sistem olup özelligi; - Kullanici (k) tarafindan istenilen web sayfasi için istek olusturulmasi (52001), - Kullaniciya (k) içerigin ana sunucu (1) tarafindan iletilmesi (52002), - Kullanici içerik isteklerinin kontrolöre (2) yönlendirilmesi(52003 ), - Ana sunucuda (1) yük belirleme modülü (3) tarafindan kullanici isteklerinin büyüklügüne karar verilmesi (52004), - Kullanici içerik isteginin büyüklügüne karar vermek için ana sunucunun (1) modellenmesi (52005), - Ana sunucuya (1) gelen kullanici isteklerinin çakistirma (4) islemi ile bir araya getirilmesi ve karesel varyasyon katsayisi ile ana sunucu (1) kuyruk bekleme süresi parametrelerinin kuyruklama (6) ile hesaplanmasi (52006), - Kullanicidan gelen içerik isteklerinin içerik dagitim modülü (10) ile birden fazla POP,ye dagitilmasi için POP modelleme (8) ile PoPilerin modellenmesi (52007), - Kullanici isteklerinin öncelikle farkli PoP,lerden esit büyüklükte alinmasi için ayristirma (7) isleminin gerçeklesmesi (52008), - PoP,lerin kuyruk bekleme süresi ve zamanini kullanarak içerigin farkli POP,lerden en optimal sekilde alinmasinin saglanmasi (52009), - Farkli PoPilerden alinan içerik isteklerinin bir araya getirilerek kullaniciya iletilmesinin saglanmasi (52010) islem adimlarini içermesidir.

Istem lide bahsedilen Sistem olup özelligi; ana sunucunun (1) yük seviyesi belli bir degerin üzerinde oldugunda devreye giren algoritmanin, içerik dagitim modülünde (10), POP,leri modelleyerek ayristirma (7) ve ayarlama (9) prosedürleriyle ayristirma (7) indisi degerine karar vermesi ve bu sayede içerigin en uygun PoPitan alinmasini saglamasi, - POP”lerin G/G/l sistemi kullanilarak modellenmesi ve ?ti ve ui degerleri elde edilmesi, - POP,lere transfer edilen kullanici isteklerinin arasindaki karesel varyasyon katsayisi hesaplanmasi, - POP,1erin kuyruk bekleme süreleri ve yük miktarlari hesaplanmasi, - Her bir POP için hesaplanan bu iki deger kullanilarak yük ve bekleme süresi tabanli ayristirma (7) indisi hesaplanmasi, - Hesaplanan bu parametre kullanilarak en optimal boyutlarda farkli PoPilerden elde edilmesi, - Bu sayede kullanicilarin kuyrukta bekleme süreleri azaltilmasi .

Istem 1, de bahsedilen sistem olup özelligi; içerik dagitim modülünde (10) PoPileri modelleyerek, ayristirma (7) ve ayarlama (9) prosedürleriyle ayristirma indisine karar veren kontrolöre (2) sahip olmasidir.

Istem 1, de bahsedilen sistem olup özelligi; ana sunucuya (1) gelen içerik isteklerinin yükünü belirleyen ve gelen isteklerin büyük boyutlardaki içerige erismek için gönderilip gönderilmedigine karar veren yük belirleme modülüne (3) sahip olmasidir.

Istem 1, de bahsedilen sistem olup özelligi; kullanicilardan gelen içerige erisim isteklerinin ana sunucuda (1) matematiksel olarak bir10 araya getirilmesini saglayan çakistirina (4) prosedürüne sahip olmasidir.

Istem 1' de bahsedilen sistem olup Özelligi; isteklerin varis ve servis alma sürelerinin genel dagilima sahip oldugu, tek sunucuya sahip bir kuyruk modeli sistemine göre modellenmesini saglayan ve çakistirma (4) ve kuyruklama (6) modüllerine destek saglayan ana sunucu modelleme (5) prosedürüne sahip olmasidir.

Istem 17 de bahsedilen sistem olup özelligi; ana sunucuya (1) gelen isteklerin büyük boyutlardaki içerige erisim istegi olup olmadigini belirlemek için karesel varyasyon katsayisi ve ana sunucu (1) kuyruk bekleme süresi parametrelerini hesaplayan kuyruklama (6) prosedürüne sahip olmasidir.

Istem 1, de bahsedilen sistem olup özelligi; kullanici isteklerin öncelikle farkli PoP,lerden esit büyüklükte alinmasini saglayan ayristirma (7) prosedürüne sahip olmasidir.

Istem 1, de bahsedilen sistem olup özelligi; PoP,lerin G/G/l sistemine göre modellenmesini ve ayristirma (7) ve ayarlama (9) modüllerine destek saglayan PoP modelleme (8) prosedürüne sahip olmasidir.

Istem 1,de bahsedilen sistem olup özelligi; tanimlanan ayristirma (7) indisi parametresini PoP,lerin kuyruk bekleme süresi ve zamanini kullanarak içerigin farkli PoP”lerden en optimal sekilde alinmasini saglayan ayarlama (9) prosedürüne sahip olmasidir.

Istem l°de bahsedilen sistem olup özelligi; kullanicidan gelen içerik isteklerinin birden fazla PoP”ye dagitilmasi için POP modellemeye (8) destek saglayan içerik dagitim modülüne (10) sahip olmasidir.

12. Istem 1'de bahsedilen sistem olup özelligi; farkli POP,lerden alinan içerik isteklerinin bir araya getirilerek kullaniciya iletilmesini saglayan içerik birlestirme modülüne (11) sahip olmasidir.