TWI462524B - 恢復檔案用之檔案修理方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於在內容分配系統中的檔案修理方法。
伺服器和多數接收器間的內容分配,需要建立伺服器
和各接收器間之點對點連接,或多點連接。點對點連接得以單元傳播機構把內容分配到各接收器,並提供堅固分配。惟有大量接收器時,連接需要嚴加管理。亦可大為提高跨越網路之交通。多元傳播分配提供較低之網路負載,其分配較不堅固。在使用多元傳播分配時,必須尋求解決方式,以修理接收中之錯誤;例如利用再傳輸之需要。以內容之多元傳播輸送為例,IETF RFC 3926界定跨越單向傳送檔案輸送規約,簡寫為FLUTE。以此標準界定之規約,充分適於答覆客戶數量的標度性,和客戶所支持帶寬之雜異性。但FLUTE並不提供完全可靠的分配服務,尤其是傳輸有了限定期限。此情況是必須以內容輸送機制來支持周期性內容副組更新。然後,相補可靠之檔案修理機制要建立在FLUTE規約頂上。在具有重大量接收器的脈絡中,錯誤恢復機制要適應,俾使網路上交通最佳。
US 2003/182373 A1(SOTO JUAN CARLOS[US]等人)2003年9月25日揭示一種錯誤恢復機制,使用同儕方法。在此揭示之方法,受到去中心化。
US 2006/023732 A1(VEDANTHAM RAMAKRISHNA[US]等人)2006年2月2日揭示一種單元傳播恢復機制。
NTT DOCOMO等人在〈MBMS檔案下載服務之點對點修理機制,Tdoc S4-040038〉(載於《技術規格群體服務和系統要旨》,XX,XX,2004年2月23日,第1-4頁,XP 002375819)中,亦揭示單元錯誤恢復機制。
本發明係關於一種有效之檔案修理方法,在接收器、同儕接收器和指數伺服器的位階,使網路上的交通裁量最佳。
為達此目的,本發明係關於在內容分佈於一接收器以上的系統中,恢復檔案之方法,在第一接收器包括步驟為,從發射器接收在一推式多元播送中之一組檔案,接收第二接收器之識別符,擁有不包括在所接收檔案組內之失落檔案,並使用同儕機制,以拉式模態,從第二接收器恢復失落檔案。
由於從發射器至接收器之檔案傳送不可靠,可能不會正確接收到一或以上之檔案。出乎意外的是,接收器不能從檔案組之發射器接收失落的檔案。而是接收具有可供以同儕方式下載的失落檔案之另一接收器位址。內容之接收器參予檔案修理機制,此舉得以使網路內的載量平衡最佳,並減少伺服器超載。
按照第一具體例,接收第二接收器識別符之步驟包括:把所接收檔案報給伺服器,和從伺服器接收第二接收器之識別符。
接收器對伺服器指示已正確接收的檔案。此舉使伺服器知道在各接收器的失落檔案,然後明瞭哪一接收器需要該失落檔案。亦可使伺服器對接收器指示失落了一個檔案,那是接收器已正確接收失落檔案者。
按照第二具體例,接收第二接收器識別符之步驟包括:接收所要接收檔案組之識別符,在所接收檔案組間檢測失落檔案,把失落檔案報給伺服器,並從伺服器接收第二接收器之識別符。
接收器上指示擬議接收的檔案表。即可檢測失落檔案,並對伺服器指示失落檔案。此舉減少網路的上連交通。誠然,已接收全部檔案的接收器,不會對伺服器發送任何指示。只有檢知失落檔案的接收器,才對伺服器發送要求。
按照第三具體例,接收第二接收器識別符之步驟包括:接收內容各接收器之識別符,接收所要接收的檔案組之識別符,在所接收檔案組當中檢測失落檔案,對其他接收器廣播要求以恢復失落檔案,並從第二接收器接收第二接收器識別符。
修理機制內不涉及伺服器。在接收器之間進行檔案恢復。此去中心化模態放電伺服器。
本發明另一目的,是在分佈內容於一接收器以上的系統中,恢復檔案之方法,在伺服器包括步驟為:識別全部接收器要接收的檔案組,為各接收器識別正確接收的檔案表列,對未正確接收檔案的第一接收器,指示已正確接收檔案的第二接收器識別符。
伺服器管理供檔案修理用之中心化方法。識別已被各接收器所接收的檔案列表,然後在各接收器內能夠衍導失落檔案。而對尚未正確接收到檔案的各接收器,指示已正確接收檔案的同儕接收器。
本發明另一要旨是在分佈內容於一接收器以上的系統中,恢復檔案之方法,在第一接收器包括之步驟為,以推式多元播放從發射器接收一組檔案,從第二接收器接收要求恢復檔案,若在檔案組內可得檔案,把檔案發送到第二接收器,而若在檔案組內不可得檔案,則把要求轉送到其接收器。
各接收器參予檔案修理機制,使修理機制用的其他接收器可得接收檔案組。檔案組可用同儕機制,以拉式模態下載。
按照一具體例,在接收檔案組後,包括步驟為對伺服器指示所接收之檔案組。
接收器澄清已正確接收且為其他接收器可得的檔案組。此舉容許以中心化模態消除錯誤的要求。
按照一具體例,內容是按照跨越單向傳送的檔案輸送規約(簡稱FLUTE規約)分佈,而檔案修理方法應用於只在現時檔案輸送審理之際接收的檔案。
檔案組只有在現時檔案輸送審理期間才在各接收器內可得。在此期間之後,檔案不再可得供修理之用。基於修理機制,透過共同客戶伺服器,在內容伺服器內可得。
按照一具體例,失落檔案之檢測步驟,是以FLUTE規約內界定的檔案輸送表進行。
本發明另一目的是電腦程式產品,包括程式碼指令,在電腦上執行程式時,可供執行本發明製程之步驟。「電腦程式產品」指電腦程式載體,不但包含容納程式之儲存空間,諸如磁片或卡匣,而且包含訊號,諸如電氣或光學訊號。
本發明由如下參考附圖所示非限制性具體例和實施例,即可更為清楚明白。
在第1和第2圖中所示方塊,純為功能性實體,不一定相當於物體上分開之實體。亦即可以軟體形式發展,或於一或若干積體電路內實施。
基於販賣櫃的數位訂戶線路寬頻網路之服務,部署在零售店內,諸如超市,顧客可在此購買DVD。各販賣櫃設有局部儲存處,以儲存DVD內容,各販賣櫃平均數約10,000題。販賣櫃設有使用者界面機構,容許客戶瀏覽販賣櫃,並透過內容目錄選擇販賣櫃上之內容,DVD在販賣櫃內直接燒製和包裝。各販賣櫃的內容會定期由內容伺服器加以部份更新,以漸進更新的方式,由服務作業人員進行管理。此系統較之現時視頻租借系統的優點是,客戶可存取大量內容參考資料,全部從未缺貨,且定期補貨。第1圖說明服務所涉及之設備:伺服器5把內容透過網路4,最好是網際網路,發送到若干販賣櫃1,2,3。販賣櫃是伺服器5的客戶。第1圖表
示3個販賣櫃,但服務可包括數以千計的販賣櫃。當然,服務需部署一個伺服器以上。數個伺服器各提供副組內容給販賣櫃。指數伺服器6管理檔案恢復,詳後。伺服器5和指數伺服器6可供於同一設備或不同設備內。
第2圖表示伺服器5和6以及販賣櫃之建設方塊。通訊模組1.2旨在透過與其他設備之網際網路,發送和接收資料。處理模組1.3包括設備之運作機構,此設備包括儲存模組1.1供儲存資料、管理檔案,以及得運作設備之韌體。全部模組均利用內部流路1.4相連。
在伺服器5內,儲存模組包括內容參考資料。在指數伺服器6內,儲存模組包括要輸送的檔案列表,可從伺服器5取得,各檔案以一識別符加以識別。在販賣櫃內,儲存模組包括可供燒製和包裝之內容。DVD燒製和包裝機構在圖上未示。伺服器管理內容輸送和檔案修理程序。當然,內容參考資料可包括在管理內容輸送程序之第一伺服器內,而至少一個第二伺服器可管理檔案修理程序。
全體輸送過程綜列於第3圖內。
發訊2.1是觸發下載階段之必要步驟。
多元播送2.2是從伺服器至接收器組之多元播送內容輸送階段。
檔案修理2.3分成二步驟:-多元播送輸送狀態2.3.1是檔案修理伺服器(若有)得到客戶有關檔案下載狀態之步驟;-檔案恢復2.3.2是客戶恢復失落資料必要之步驟。
接收報告2.5是客戶對作業員報告完整接收到內容之步驟。
連接設始方法如下。當客戶連接到分佈網路時,即對伺服器的IP位址,廣播位址解像度規約要求,稱為ARP要求。伺服器發送單元播送ARP反應給客戶,指示其MAC位
址。然後,客戶使用檔案傳送規約,稱為FTP,以其記入和通行令,對伺服器識別其身份。最後,若識別成功,客戶即連接至伺服器,即可接收內容。若在網路增加新販賣櫃,即將其連接資訊(IP位址、端口…)發送到中心化指數伺服器,即可成為同儕。
把檔案分佈到販賣櫃之方法如下。內容輸送機制與視頻待索(VOD)密切相關,參考推式視頻待索(Push VOD)。誠然,在內容推式方法中,內容儲存於設備內,其中包括局部儲存處,諸如硬碟,在作業員控制下。一旦下載,此內容可應顧客要求回放,內容推式策略得以在即時輸送不可能或易犯錯的區域輸送內容。得以降低成本輸送多項同時服務,因帶寬消耗較現場服務或基於單元播送規約之VOD服務,諸如流送模態VOD或下載模態VOD受到限制。
推式VOD內容輸送機制旨在定期更新只有儲存在客戶設施內之全部內容和元資料副組。此項更新策略稱為漸進更新,可分成下述步驟。
為觸發下載階段,使用操作員管理的帶外發訊機制,對販賣櫃宣告內容副組之更新。此項發訊機制是基於DVB-IP標準內所用服務發現機制,如ETSI TS 102 034 v1.1.1(2005-03)數位視頻廣播(DVB):MPEG2為基本的DVB服務跨越IP為基本網路之傳送。
在接收宣告後,販賣櫃開始下載階段,而下載資料即儲存在暫時緩衝器內。此項下載機制是基於多元播送內容輸送規約。IETF RFC 3926界定跨越單向傳送的檔案輸送規約,稱為FLUTE。充分適於答覆販賣櫃數之標度性和販賣櫃所支持帶寬的異質性等問題。FLUTE不提供完全可靠的分佈服務,尤其是當傳輸有限定期限,一如必須支持定期內容副組更新之內容輸送機制。相補之可靠檔案修理機制,建立在FLUTE規約頂上。檔案修理是二位階檔案修理機制。
第一位階係關於檔案修理,其進行是要恢復現時更新審理之檔案。此項檔案修理步驟名為「現時輸送審理用之檔案修理」。此檔案修理機制係基於同儕規約,稱為P2P。P2P是一種網路規約,依賴從會員節點當中檢復資訊,以代替從單一伺服器之中心化檢復。在P2P模式中,各會員節點可使資訊能提供分佈,並與任何其他會員節點建立直接連接,以下載資訊。誠然,在FLUTE內容多元播送輸送審理之後,內容幾乎分發遍販賣櫃;有些內容片段會在各販賣櫃失落,但大部份已告下載。由此即可開發出基於P2P規約之有效檔案修理方案。此檔案修理方法可稱為「拉式P2P下載」。在審理中由接收器所接收內容,即檔案組,在現時審理之際,即可供其他接收器之用。
第二位階係關於檔案修理,以恢復先前更新審理之檔案。此檔案修理步驟名為「先前輸送審理用之檔案修理」,與現時更新審理用的修理策略不同。在此脈絡中,販賣櫃內,於先前審理所接收的內容已經編纂、儲存,做為資訊位階。不再像先前審理呈檔案形式,再也不能供其他接收器。所以無法施能於網路交通親切的P2P為基本之檔案修理機制,而只能更習用客戶伺服器為基本之檔案修理機制。在此情況下,此檔案修理位階擬似DVB-H IP資料播送標準內採取之策略,見DVB-CBMS,《IP資料播送跨越DVB-H;內容輸送規約(CDP)》,DVB文件A101,2005年12月。在DVB-H IP資料播送標準內播用之檔案修理策略,只是一位階檔案修理策略,並採用中心化客戶伺服器「檔案修理」模態。不採取在多元播送步驟之後,內容幾已遍佈於販賣櫃之事實的機會。
一旦內容和元資料的副組業已下載,並儲存於記憶緩衝器內,當到達帶外宣告所特定內容之釋放時間,舊資料之副組即改換新下載的資料。新舊下載資料間之此項改換步驟,
是販賣櫃不為顧客所用時進行。販賣櫃部署在零售店內,夜裡不營業。於新舊內容間改換時,販賣櫃必須抹消其部份內容。要抹消的檔案列表或目錄,載於審理之第一輸送檔案,相當於FLUTE/T OI=1(傳送目的識別符)。此檔案始終被輸送,即使是空無一物。在此情況下,無內容被抹消。若此檔案未空,而無內容檔案被輸送,販賣櫃即進行抹消作業,無內容下載。在置換機制之際,若販賣櫃以懸置模態設定,則置換機制當然可以另一方式發生。
一旦更新和置換,使用者即可得全部新內容。
茲說明檔案修理方法。
按照較佳具體例,使用中心化模態。
指數伺服器知道已從內容伺服器傳輸的檔案列表,把此資訊交給內容伺服器。
於「多元播送輸送狀態步驟」之際,各販賣櫃把所接收檔案,報給中心化指數伺服器。指數伺服器能夠建立指數表,連結各販賣櫃真正接到的內容。
然後,在「檔案修理步驟」中,伺服器在指數表內為內容失落的各販賣櫃尋找匹配。對各販賣櫃指示持有失落內容的同儕販賣櫃列表。內容失落的販賣櫃開啟與持有失落檔案的同儕之一或以上直接連接,並加以下載。
中心化方法如第4圖所示。
在步驟1,各販賣櫃對指數伺服器發送檔案列表,與可存取下載列表檔案處之TCP端口數共享。
在步驟2,指數伺服器對各販賣櫃確認接到檔案列表。
在步驟3,伺服器檢驗所接收檔案列表,找尋各販賣櫃內之失落檔案。對各販賣櫃發送指示擁有失落檔案的販賣櫃列表。在第4圖中,對販賣櫃1發送指示。在此步驟,伺服器在對販賣櫃的連接機構上,不指示任何資訊。
在步驟4,販賣櫃1對伺服器發送要求,以下載所要求
之檔案。
在步驟5,伺服器對持有所要求檔案的販賣櫃,多元播送ARP要求。此舉旨在集合販賣櫃的連接模態。
在步驟6,販賣櫃2是首先發送答應伺服器,可得連接販賣櫃1供檔案傳送。
在步驟7,伺服器發送販賣櫃2之IP位址,一如擁有檔案之販賣櫃。
在步驟8,販賣櫃廣播ARP要求,以販賣櫃2之IP位址識別販賣櫃。
在步驟9,販賣櫃2以指示其MAC位址,發送反應給販賣櫃1。
在步驟10,販賣櫃1連接至販賣櫃2,得檔案。
在步驟11,販賣櫃2發送檔案至販賣櫃1。
按照中心化模態之變化具體例,各販賣櫃可依賴FLUTE規約,以決定失落的檔案。誠然,FLUTE規約界定檔案輸送表(FDT),內含有必須在現時審理中傳輸之檔案資訊。FLUTE規約把FDT以多元播送模態從內容伺服器傳輸至所有販賣櫃。由於此舉會遇到傳輸錯誤,FDT檔案傳輸的可靠性,可藉諸如順向錯誤保護等機制或在審理之際再傳輸FDT,加以增進,為眾所皆知。故在「多元播送內容輸送步驟」結束時,各販賣櫃確實知道必須在審理中傳輸之檔案,以及業已接到之檔案。各販賣櫃即可對指示伺服器指示正在失落之檔案。伺服器則對販賣櫃指示擁有失落檔案之另一販賣櫃。此變化具體例容許網路上的交通減到最少;少數販賣櫃假定接到錯誤檔案時,亦可應用。
按照第二具體例,檔案修理被去中心化。在檔案恢復步驟中,不涉及指數伺服器。各販賣櫃能夠決定在「多元播送內容輸送步驟」結束時,完成接收內容所必要之檔案組。在去中心化模式中,使用泛溢機制,在販賣櫃之間分佈「檔案
修理要求」訊息。
要求販賣櫃內之演算如下:
-販賣櫃辨識失落的檔案;
-對同儕販賣櫃廣播要求,詢問有關檔案之可得性。
-一旦販賣櫃接到訊息,表示檔案已在另一販賣櫃獲得識別,即起動與此一販賣櫃直接連接,取得檔案。
由於在此情況下,並無像指數伺服器之中央協調,即可在「檔案修理步驟」開始時,起動檔案修理步驟,不需特別「多元播送輸送狀態步驟」。
在販賣櫃內之演算如下:
-販賣櫃從檔案正失落的另一販賣櫃接收要求;
-若販賣櫃無可得之檔案,即轉達要求。
-若販賣櫃有可得之檔案,則沿詢問通過的途徑,回送反應訊息,一如詢問本身不會有要求所由來之販賣櫃識別資訊。
為限定訊息分佈通過網路,各訊息含有存活時間場(TTL),每一躍程漸減,每次有要求到達販賣櫃。當TTL場歸零,訊息即脫出。
在網路增加新販賣櫃時,把乒訊息發送到所連接的其他販賣櫃,本身加以宣告。販賣櫃回送乓訊息加以識別,並將乒訊息傳播至其鄰櫃。各訊息含有「描述符ID」,以獨特識別訊息。乒訊息不含任何酬載,而乓訊息包括接觸資訊,諸如IP位址和端口,以及有關共用檔案之資訊,諸如檔案號、尺寸。
去中心化模態如第5圖所示。
在去中心化模態內使用二種訊息,要求R和成功回應S。對鄰櫃發送要求,問失落檔案之可行性。要求訊息R含有所要求檔案,包括檔案名稱和大小。當販賣櫃接到一次以
上之同樣要求訊息,有同樣的「描述符ID」,即停止轉送此訊息,以避免環路,把交通減到最少。在販賣櫃內識別所要求檔案時,即回以成功回應S。成功訊息S含有接觸資訊(IP位址、端口),以及相當於查索規範之檔案(名稱、大小)。
在第5圖所示腳本中,販賣櫃1尚未接到檔案F。
在步驟A中,販賣櫃1發送要求至鄰櫃,即販賣櫃3和販賣櫃4。
在步驟B中,由於販賣櫃3和販賣櫃4未能有檔案F,分別把要求轉送至鄰櫃。販賣櫃3轉送至販賣櫃2和販賣櫃4,而販賣櫃4轉送至販賣櫃3和販賣櫃5。
在步驟C,販賣櫃2擁有檔案F;把成功訊息發送至販賣櫃3。販賣櫃5把要求訊息轉送至販賣櫃2。
在步驟D,販賣櫃3把成功訊息轉送到販賣櫃1。
販賣櫃1如今明瞭失落檔案F之位置,開啟與販賣櫃5之連接,把檔案F下載。
誠然,要求訊息可包括一以上之失落檔案列表。當販賣櫃擁有列表之若干檔案,即發送具有檔案之成功訊息,而由於不擁有全部檔案,乃把要求轉送到其鄰櫃。要求之起動器,則從發送成功訊息的販賣櫃當選擇適當者,把檔案下載。
在第三具體例中,檔案修理係經部份中心化。所用計劃中,伺服器管理內容輸送,而至少另一伺服器則管理檔案修理。此另一伺服器位在超模態。超模態是以動態方式指定服務販賣櫃網路小小副組份之任務。超模態對所連接的販賣櫃共用之檔案賦予指數,並代表販賣櫃進行查索要求。全部要求均指向副組份之超模態。查索時間則較去中心化模式縮減。
1,2,3‧‧‧販賣櫃
4‧‧‧網路
5‧‧‧伺服器
6‧‧‧指數伺服器
1.1‧‧‧儲存模組
1.2‧‧‧通訊模組
1.3‧‧‧處理模組
1.4‧‧‧內部流路
2.1‧‧‧發訊
2.2‧‧‧多元播送輸送
2.3‧‧‧檔案修理
2.3.1‧‧‧多元播送輸送狀態
2.3.2‧‧‧檔案恢復
2.5‧‧‧接收報告
R‧‧‧要求
S‧‧‧成功回應
第1圖為順應具體例的系統之方塊圖;第2圖為順應具體例的裝置之方塊圖;第3圖為具體例分佈方法之流程圖;第4圖為呈中心化模態的檔案修理機制之流程圖;第5圖為呈去中心化模態的檔案修理機制之流程圖。
1,2,3‧‧‧販賣櫃
4‧‧‧網路
5‧‧‧伺服器
6‧‧‧指數伺服器
Claims (10)
- 一種恢復檔案用的檔案修理方法,使用於把內容從發射器分佈至一以上接收器之系統,該系統包括一集中式指數伺服器,該方法在第一接收器(1)包括步驟為:在推式多元播送內容輸送步驟中,從該發射器(5)接收一組檔案;把所接收檔案報給該集中式伺服器(6),以輸送多元播送狀態;從該集中式指數伺服器接收擁有不包括在該接收檔案組內的失落檔案之第二接收器(2)識別符;以及使用同儕機制,以拉式模態,從該第二接收器(2)恢復該失落檔案者。
- 如申請專利範圍第1項之檔案修理方法,其中接收第二接收器識別符之步驟包括:接收內容各接收器之識別符;接收所要接收檔案組之識別符;在所接收檔案組當中,檢測失落檔案;把要求廣播至其他接收器,以恢復該失落檔案;以及從第二接收器,接收該第二接收器之該識別符者。
- 如申請專利範圍第1項之檔案修理方法,其中內容是按照檔案輸送跨越單向傳送(FLUTE)規約分佈,而檔案修理方法係只應用於在現時檔案輸送審理之際接到之檔案者。
- 一種恢復檔案用的檔案修理方法,使用於把內容從發射器分佈至一以上接收器之系統,該系統包括集中式指數伺服器,該方法在第一接收器(1)包括步驟為:接收所要接收檔案組之識別符;以推式多元播送內容輸送步驟,從該發射器(5)接收檔案組;在所接收檔案組當中,檢測失落檔案; 把該失落檔案報給該集中式伺服器(6);從該集中式伺服器接收擁有不包括在該所接收檔案組的失落檔案之第二接收器(2)識別符;以及使用同儕機制,以拉式模態,從該第二接收器(2)恢復該失落檔案者。
- 如申請專利範圍第4項之檔案修理方法,其中內容是按照檔案輸送跨越單向傳送(FLUTE)規約分佈,而檔案修理方法係只應用於在現時檔案輸送審理之際接到之檔案者。
- 一種把內容分佈於一以上接收器的系統中恢復檔案之方法,在集中式伺服器(6)包括之步驟為:接收要利用全部接收器加以接收的檔案組之識別;識別由各接收器正確接收之檔案列表;以及對尚未正確接收檔案的第一接收器(1),指示業已正確接收檔案的第二接收器(2)之識別符者。
- 如申請專利範圍第6項之恢復檔案之方法,其中內容是按照檔案輸送跨越單向傳送(FLUTE)規約分佈,而檔案修理方法係只應用於在現時檔案輸送審理之際接到之檔案者。
- 一種把內容分佈於一以上接收器的系統中恢復檔案之方法,在第一接收器(1)包括之步驟為:以推式多元播送內容輸送步驟,從發射器(5)接收檔案組;對集中式伺服器指示該所接收之檔案組;從第二接收器(2)接收要求,以恢復檔案;若檔案在檔案組內,把檔案發送至該第二接收器(2);以及若檔案不在檔案組內,則把要求轉送到其他接收器者。
- 如申請專利範圍第8項之方法,其中內容是按照檔案輸送跨越單向傳送(FLUTE)規約分佈,而檔案修理方法係只應用於在現時檔案輸送審理之際接到之檔案者。
- 如申請專利範圍第9項之方法,其中檢測失落檔案之步驟,係以FLUTE規約中界定之檔案輸送表進行者。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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