WO2002045353A1 - Sistema integrado de recepcion y distribucion de datos a alta velocidad - Google Patents

Sistema integrado de recepcion y distribucion de datos a alta velocidad Download PDF

Info

Publication number
WO2002045353A1
WO2002045353A1 PCT/CR2000/000006 CR0000006W WO0245353A1 WO 2002045353 A1 WO2002045353 A1 WO 2002045353A1 CR 0000006 W CR0000006 W CR 0000006W WO 0245353 A1 WO0245353 A1 WO 0245353A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
network
asymmetric
wide area
speed data
integrated system
Prior art date
Application number
PCT/CR2000/000006
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Roman Leimer
Guzman Alberto Brealey
Esteban Barrientos Abarca
Federico Figueroa Cabezas
Original Assignee
Inalambrica.Net Costa Rica Sociedad Anonima
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inalambrica.Net Costa Rica Sociedad Anonima filed Critical Inalambrica.Net Costa Rica Sociedad Anonima
Priority to PCT/CR2000/000006 priority Critical patent/WO2002045353A1/es
Publication of WO2002045353A1 publication Critical patent/WO2002045353A1/es

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/2854—Wide area networks, e.g. public data networks
    • H04L12/2856—Access arrangements, e.g. Internet access
    • H04L12/2869—Operational details of access network equipments
    • H04L12/2898—Subscriber equipments
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/2854—Wide area networks, e.g. public data networks
    • H04L12/2856—Access arrangements, e.g. Internet access

Definitions

  • the invention Integrated System for Receiving and Distribution of High Speed Data is within the technical field of communication, specifically communication by wireless means.
  • Integrated High Speed Data Receiving and Distribution System a larger channel is used for the reception of data up to 48 Mbps and a smaller channel depending on each client or recipient that goes from 64 Kbps onwards for transmission.
  • this system works on conventional Internet media for transmission and satellite media for reception; the receiving equipment used in the Integrated System for Receiving and Distribution of High Speed Data, has the "cache" feature to keep the data most used by the user in local memory; and PCT Patent Application number: DE 9902685, with international publication number WO 0024158, dated April 27, 2000, was analyzed confirming that it requires a main control center and a number of clients subscribed to the service; it uses a system for the transmission of data, which consists of a series of specific signaling methods, under the same means to achieve the transmission and reception of data, so it is verified that it does not use an asymmetric system for the transmission and reception of data, as if it were used in the invention of the Integrated High Speed Data Receiving and Distribution System that uses conventional Internet media for transmission and satellite means for
  • the Integrated High Speed Data Receiving and Distribution System offers a solution never before achieved, reaching speeds of up to 48Mbps (Mega bits per second) or more by using the intermediate storage system (caching engine) that keeps the most frequently accessed information in local memory
  • the way in which this system is incorporated into the already installed networks means that the costs are significantly reduced, and that the changes in the end-user stations are minimal, and potentially null in the network.
  • the Integrated System for Receiving and Distribution of High Speed Data was carried out with the global network of "Internet" computers in mind, where inbound traffic can be up to 90% higher than outbound traffic, and where navigation through Web is the service most used by customers.
  • Advantages of the invention over conventional systems -Most components are generally found in any computer store, even in remote locations, such as rural areas, or developing countries.
  • -It is based on standard protocols for file access, for the proxy system and intermediate storage, network access, administration, and for communication with the end user terminal and with the parent system. These standards have been tested and are reliable.
  • the invention is based on free software from the "Open Source” community, which gives it support for new standards that arise over time, as well as constant and reliable updates to improve system security and performance. In addition, it gives the invention the ability to adapt to more complex configurations. East Software is supported, reviewed, tested and made by thousands of software developers, system and network administrators, and end users around the world. All the free software used in this invention grants the possibility of adapting them to the needs of the system, either by configuration or by modification thereof. -Uses the Linux kernel, which gives the invention the features necessary to adapt to virtually any network topology, to use a large number of common devices, and a large number of options for network management. -The intermediate storage systems of the invention and the parent system save a significant amount of satellite time, and other network resources, and reduce the response time of the information most used by users.
  • FIGURE 1 DESCRIPTION OF THE FIGURES CONTAINED IN THE DBBÜJOS: FIGURE 1.
  • This figure describes the Hardware used in the invention, namely: Motherboard 2. Processor 3. Memory
  • FIGURE 2 10. Source of power.
  • Kernel modules Device driver for satellite receiver card
  • FIGURE 3 Intermediate and proxy server "Squid" FIGURE 3:
  • FIGURE 4 shows the implementation of the invention in a local area network that has a conventional connection to a wide area network, where the simplest routing configuration is used.
  • FIGURE 4 shows the implementation of the invention in a local area network that has a conventional connection to a wide area network, where the simplest routing configuration is used.
  • FIGURE 4 shows the implementation of the invention in a local area network that has a conventional connection to a wide area network, where the simplest routing configuration is used.
  • FIG. 4 the flow of information can be seen when the invention is used, where the end user (5) requests the information from the invention (1); this forwards the request to the main intermediate accumulator (2), which is connected to the main infrastructure (3) of the wide area network (6); this main intermediate accumulator obtains the requested information from the original source (7); the capsule in MPEG-H packages (8) and sends it to the invention through the one-way satellite link (4); Once the information is received, the invention stores it in its files and sends it to the end user.
  • FIGURE 5 This figure shows a local area network (1) that is connected through a dedicated line (2) to a wide area network (3).
  • Figure 6 shows a local area network (1) that is connected through a dedicated line (2) to a wide area network (3).
  • This figure shows a local area network (1) that is connected through a dedicated line (2) to a wide area network (3) and has other local area networks (4) connected by different means ( 5) to the local area network (1) that owns the dedicated line (2).
  • FIGURE 7 is a diagrammatic representation of FIGURE 7
  • Figure 7 shows a local area network (1) that is connected through a dedicated line (2) to a wide area network (3), which has a set of remote clients (4) that access the network through switched (5).
  • the Integrated High Speed Data Receiving and Distribution System requires a PC computer (Fig. 1) which uses the Linux operating system, along with software and hardware tools that allow it to establish an asymmetric connection (Fig 2) between a Remote site and main infrastructure of a wide area network, using standard device drivers and TCP D protocol? normal that is included in most current operating systems.
  • An asymmetric communication system based on a one-way satellite link is used for inbound traffic and a conventional means for outbound traffic.
  • the configuration of the routing subsystem of the operating system using the invention (Fig. 3-1) is, in its most form Basic (Fig. 3), a route (Fig. 3-2) to the local network (Fig 3-3) and a route (Fig. 3-4) to the next router
  • the intermediate storage system (Fig. 4-1) is configured in such a way that it sends and receives the information desired by users and applications from a parent system (Fig. 4-2) that is located in the main infrastructure of the wide area network (Fig. 4-3), which is in turn configured to send information to the invention via the satellite link (Fig. 4-4) in a single way.
  • the flow of information (Fig. 4) is given as follows: The end user (Fig. 4-5) requests information, such as a web page; the browser sends this request to the intermediate storage system of the invention (Fig. 4-1); this checks in your cache files looking for the desired information; if it is found locally, it simply sends it to the applicant (Fig.
  • Fig. 4-2 located in the main infrastructure of the wide area network (Fig. 4-3) using the existing connection to that network (Fig. 4- 6);
  • This parent system searches for the information, first in its cache files and if it is not found in them, it searches for it in its original source (Fig. 4-7), obtains it and saves it in its files; then, it sends it to the intermediate storage system that requested the information (Fig. 4-1), through a single-way satellite link (Fig. 4-4), using DVB technology (for its acronym in English) Digital Video Broadcast) and encapsulating this information in MPEG-H packages (Fig.
  • the invention receives the packets encapsulated in MPEG-H and extracts the information obtained, saves it in its local files and then sends the information to the requesting user (Fig. 4-5). Observing the previous information we announce that the invention needs a series of conditions so that its operation is optimal, each of them is described below:
  • the end user must have a browser capable of using a proxy server, such as "Opera”, “Netscape Navigator”, “Microsoft Internet Explorer” or “Lynx”.
  • a proxy server such as "Opera”, "Netscape Navigator”, “Microsoft Internet Explorer” or "Lynx”.
  • the core of the invention is the Linux kernel (Unix-based operating system, belonging to the "Open Source” movement, created by Linus Torvalds and developed by thousands of programmers around the world); the functionality that this kernel gives it is immense, since it can be configured or modified in any way that is necessary to fulfill a specific function.
  • the hardware is made up of parts that can be easily obtained in any business selling personal computers, which makes it easy to get spare parts in case one of the components fails, and makes the costs lower than those of other asymmetric systems. convince him. Next, the software and hardware that make up the invention and the interaction between them will be described in detail.
  • the software As for the software (Fig. 2) as previously stated, it is based on the Linux kernel, which is divided into two parts that are a main core and the modules that are part of the kernel but can be added or removed from the main core in real time.
  • the main core consists of support for the following:
  • the modules used are:
  • telnet User interface for the TELNET protocol, which allows obtaining a remote terminal on another server.
  • tcpdump Tool that allows observing what happens in the network at a low level, which is used to diagnose problems in it.
  • the user control module allows the administrator of this system to create, modify and delete users.
  • the users that can be created are of two types: the monitoring type, which is allowed to perform only certain actions; and the administrator user, who has access to all the modules and options of these that make up the system.
  • This module allows the network administrator to define for various subnets which internet sites users can and cannot access.
  • the system interface makes it easy to add places, delete them, list them and edit them as well as configure the options described below:
  • LPermitted This option only allows access to places that have been introduced to the system and classified as accepted sites. 2. Prohibited: It is allowed to visit any place except the sites that are in the system and classified as prohibited.
  • This module provides graphical interfaces for the configuration and administration tools mentioned above.
  • the hardware (Fig. 1) of the invention is based on Intel's x86 architecture and contains the following components:
  • the motherboard of the invention must support at least one Intel PH processor of 450Mhz or higher, so it must have a receptacle for the same type "Slot 1" or "Super
  • Socket 7 for the new and more powerful Intel processors. It must also support random access memory (RAM) of type PC100 or higher. It must have at least 4 PCI card slots this to be able to connect a network card, a video card and a DVB receiver card; the fourth slot is reserved for certain cases in which it is necessary to add a second network card for network separation for security reasons.You must also have a driver for IDE storage devices that supports 7200rpm disks or higher, or a controller for SCSI storage devices.
  • RAM random access memory
  • the processor must be an Intel Pentium H with a speed of 450Mhz or higher
  • RAM Random Access Memory
  • RAM The two important features in RAM are quantity and speed.
  • the amount will vary between 64 Mega Bytes (MB) and 256MB, depending on the amount of traffic to be handled and the number of customers that will use the system simultaneously.
  • the minimum speed required is the n offered by the type "PC100" which provides an access bus of lOOMhz and an access speed of 8 nanoseconds.
  • the minimum storage device required is a "D3E" type hard drive that meets the following characteristics: 7200 or more revolutions per minute and a capacity of 4
  • PCI cards The three types of PCI cards used are: Video, Network, Satellite reception.
  • the invention only uses the video card (Fig. 1-6) to display its console which is in text mode, so any VGA card can be used.
  • the type of network card (Fig. 1-7) used depends on the topology used at the installation site, and the support that exists for it in the Linux kernel. The most recommended are the “Intel EtherExpress Pro 10/100” or the “3Com 905b", for topology networks
  • the satellite reception card (Fig. 1-8) must be compatible with the DVB standard
  • a satellite dish (Fig. 1-9) capable of adapting to the satellite reception card and capable of receiving the signal from the satellite system that covers the area where the invention is to be installed.
  • Linux that exist in the market; An important example of this is to add a card for wide area network connection, which would eliminate the need for an external router for connection to the wide area network.
  • the invention achieves the following functions: the most important is the response time minimizer when accessing information from the servers of the wide area network, this using the satellite link and the intermediate storage system described above. Also, thanks to its monitoring tools, it allows to be a diagnostic tool for the network administrator where the invention is installed; for this, the mtr tool provides information about the quality of the link between the invention and a specific server of the wide area network, and the reporting tools show the behavior of your network in terms of most frequently accessed sites, amount of Information and browsing habits of each system users. In addition to this, the invention performs the function of a router between D networks? to which it is connected, through its network interfaces. This router function includes address masking D? private to D addresses?
  • the invention also has the functionality of acting as a firewall, thus protecting the clients and servers of the local network from unauthorized access, using two types of protection, namely access rules by ports and by D ?; addresses; and, through the proxy server and address masking, where clients are protected from unauthorized access by not having D addresses? public, so they do not exist for the rest of the network. This eliminates the need for acquisition of expensive external devices for these functions.
  • the system can be installed in a number of situations, most of which will be described below:
  • -A local network that has a line dedicated to the wide area network (Fig 5).
  • -A local network that has a line dedicated to the wide area network, and a series of remote networks connected by different means to the network that has the connection to the wide area network (Fig. 6).
  • -A local network that has a line dedicated to the wide area network and a series of remote clients that access the local network by means such as PPP telephone access, connections through cable ndedems, DSL connections, fixed wireless connections or mobile, etc. (Fig. 7). -All of the above where the local network has a V-Sat type connection to the wide area network.
  • the local network has a wireless connection to the wide area network.
  • the local network has a switched connection via PPP telephone line, cable modem, DSL, etc.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

El Sistema Integrado de Recepción y Distribución de Datos a Alta Velocidad, permite acelerar la comunicación entre un sitio remoto a través de la infraestructura principal de una red de área ancha. El sistema utiliza una conexión asimétrica, basada en una conexión satelital de una sola vía para el tráfico entrante y, un medio convencional para el tráfico saliente, en combinación con un sistema de acumulación intermedia, integrando además las funciones de enrutador y cortafuegos. El Sistema Integrado de Recepción y Distribución de Datos a Alata Velocidad elimina complejas reglas de enrutamiento, tanto en la red local como en la red de área ancha, utilizando en su lugar reglas simples, haciendo que el sistema sea más eficiente y más fácil de mantener. Este sistema se logra utilizando un conjunto de herramientas de software basadas en él núcleo de sistema operativo Linux y componentes de hardware de computadora PC estándares.

Description

SISTEMA INTEGRADO DE RECEPCIÓN Y D-DSTRTOUCION DE DATOS A ALTA
VELOCIDAD.
DESCRIPCIÓN.
La invención Sistema Integrado de Recepción y Distribución de Datos a Alta Velocidad, se encuentra dentro del campo técnico de la comunicación, específicamente la comunicación por medios inalámbricos.
Dentro del estado de la técnica de la comunicación anteriormente conocida a la invención del Sistema Integrado de Recepción y Distribución de Datos a Alta Velocidad, se ha analizado dos solicitudes de Patente presentadas bajo el Sistema PCT: número W 9600225FI, denominada Método Asimétrico de Transmisión de Datos a Alta Velocidad, publicada bajo el número W 9634468 que utiliza un sistema asimétrico para la comunicación de los datos, requiriendo un canal mayor para la dirección en la que viaja, más la información y un canal menor en la dirección contraria. Este sistema se caracteriza por la transmisión de datos a alta velocidad en un entorno de radio celular que es fuertemente unidireccional.
En el Sistema Integrado de Recepción y Distribución de Datos a Alta Velocidad se utiliza un canal mayor para la recepción de datos de hasta 48 Mbps y un canal menor dependiendo de cada cliente o destinatario que va desde los 64 Kbps en adelante para la transmisión. Además este sistema trabaja sobre los medios convencionales de Internet para la Transmisión y medios satelitales para la recepción; los equipos receptores que se utilizan en el Sistema Integrado de Recepción y Distribución de Datos a Alta Velocidad, cuentan con la característica del "cache" para mantener en memoria local los datos más utilizados por el usuario; y la Solicitud de Patente PCT número : DE 9902685, con publicación internacional número WO 0024158, de fecha 27 de abril del 2000, se analizo constatando que requiere de un centro de control principal y un número de clientes suscritos al servicio; utiliza un sistema para la transmisión de datos, que consiste en una serie de métodos de señalización específicos, bajo un mismo medio para lograr la transmisión y recepción de datos, por lo que se comprueba, que no utiliza un sistema asimétrico para la transmisión y recepción de dato , como si se utiliza en la invención del Sistema Integrado de Recepción y Distribución de Datos a Alta Velocidad que utiliza los medios convencionales de Internet para la transmisión y el medio satelital para la recepción, además los equipos receptores en el Sistema Integrado de Recepción de Datos a Alta Velocidad cuentan con la característica "cache" para mantener en memoria local los datos más utilizados por el cliente. i DIVULGACIÓN DE LA INVENCIÓN: Dentro del estado actual de la técnica existente hay una necesidad de obtener velocidad de una conexión a una red de área ancha que actualmente no cumplen con las demandas de las aplicaciones y de los usuarios de un sistema remoto, por lo que se comienza una investigación de otros medios para distribuir y acceder a la información. En la mayoría de los casos esta búsqueda significa grandes inversiones de tiempo y dinero, además de grandes cambios en la topología de la red ya instalada; algunas veces la búsqueda no conduce a ningún lado pues no existen otros medios u alternativas. El Sistema Integrado de Recepción y Distribución de Datos a Alta Velocidad ofrece una solución nunca antes lograda, alcanzando velocidades de hasta 48Mbps (Mega bits por segundo) o más al utilizar el sistema de almacenamiento intermedio (caching engine) que mantiene la información más frecuentemente accesada en memoria local. La forma en que se incorpora este sistema a las redes ya instaladas hace que se reduzcan los costos significativamente, y que los cambios en las estaciones del usuario final sean mínimos, y potencia-mente nulos en la red. El Sistema Integrado de Recepción y Distribución de Datos a Alta Velocidad se realizó pensando en la red mundial de computadoras "Internet", en donde el tráfico de entrada puede ser hasta un 90% mayor que el de salida, y en donde la navegación a través del Web es el servicio mas utilizado por los clientes. Ventajas del invento sobre sistemas convencionales: -La mayoría de los componentes se encuentran generalmente en cualquier tienda de venta de computadoras, aún en lugares alejados, como zonas rurales, o países en vías de desarrollo.
-No se necesitan cambios en la red local existente, ni en la configuración del enrutamiento de la red de área ancha. -Se utiliza software estándar para el aprovechamiento del sistema.
-El usuario final no necesita de entrenamiento para aprovechar el sistema. -Se basa en protocolos estándar para el acceso a archivos, para el sistema de proxy y almacenamiento intermedio, acceso a la red, administración, y para comunicación con la terminal del usuario final y con el sistema padre. Estos estándares han sido probados y son confiables.
-El invento está basado en software libre de la comunidad "Open Source", lo cual le da el soporte para nuevos estándares que surjan con el tiempo, además de actualizaciones constantes y confiables para mejorar la seguridad del sistema y su rendimiento. Además, le otorga al invento la capacidad de adaptarse a configuraciones más complejas. Este software está soportado, revisado, probado y hecho por miles de desarrolladores de software, administradores de sistemas y redes, y usuarios finales alrededor del mundo. Todo el software libre utilizado en este invento otorga la posibilidad de adaptarlos a las necesidades del sistema, ya sea por configuración o por modificación de los mismos. -Utiliza el kernel de linux, el cual le da al invento las características necesarias para adaptarse a prácticamente cualquier topología de red, para utilizar una gran cantidad de dispositivos comunes, y una gran cantidad de opciones para el manejo de redes. -Los sistemas de almacenamiento intermedio del invento y el sistema padre permiten ahorrar una cantidad importante de tiempo satelital, y otros recursos de la red, y reduce el tiempo de respuesta de la información más utilizada por los usuarios.
-La combinación del sistema de almacenamiento intermedio y el enlace satelital en un solo dispositivo proveen al invento ventajas sobre los sistemas asimétricos y sistemas de almacenamiento intermedio convencionales.
DESCRffCION DE LAS FIGURAS CONTENIDAS EN LOS DBBÜJOS : FIGURA 1. En Esta figura se describe el Hardware utilizando en el invento, a saber: LTarjeta Madre 2. Procesador 3. Memoria
4. Disco Duro
5. Ranuras PCI
6. Vídeo
7. Tarjeta o tarjetas de red 8, Tarjeta receptora satelital
9. Antena parabólica
10. Fuente de poder. FIGURA 2:
En esta figura se observa el software utilizado en el invento: 1. Kernel de Linux
2. Soporte para trabajo en redes
3. Binarios del tipo ELF
4. Vídeos
5. Interfaz a los dispositivos de almacenamiento (EDE o SCSI) 6. Soporte para Tarjetas PCI
7. Sistema de archivos ext2
8. Soporte para módulos del Kernel
9. Protocolo TCP/D?
10. Módulos de Kernel 11. Manejador de dispositivo para tarjeta receptora satelital
12. Manejador de dispositivo para la tarjeta de red
13. Herramientas de red
14. Herramientas de entrada y salida 15. Herramientas de sistema 16. Herramientas de configuración 17 Servidor de http "Apache"
18. Herramientas de administración
19. Herramientas de generación de reportes
20. Servidor de acumulación intermedia y de proxy "Squid" FIGURA 3:
Se Observa en esta figura la implementación del invento en una red de área local que tiene una conexión convencional a una red de área ancha, en donde se emplea la configuración de enrutamiento más simple. FIGURA 4:
En la figura 4 se puede apreciar el flujo de información cuando se utiliza el invento, en donde el usuario final (5) solicita la información al invento (1); este reenvía la solicitud al acumulador intermedio principal (2), el cual esta conectado a la infraestructura principal (3) de la red de área ancha (6) ; este acumulador intermedio principal obtiene la información solicitada desde la fuente original (7); la en capsula en paquetes MPEG-H (8) y la envía al invento a través del enlace satelital de una vía (4); una vez recibida la información el invento la almacena en sus archivos y la envía al usuario final. FIGURA 5: En esta figura se observa una red de área local (1) que esta conectada a través de una línea dedicada (2) a una red de área ancha (3). Figura 6 :
En esta figura se aprecia una red de área local (1) que esta conectada a través de una línea dedicada (2) a una red de área ancha (3) y, tiene otras redes de área local (4) conectadas por diferentes medios (5) a la red de área local (1) que posee la línea dedicada (2).
FIGURA 7:
En la figura 7 se observa una red de área local (1) que esta conectada a través de una línea dedicada (2) a una red de área ancha (3), que posee un conjunto de clientes remotos (4) que acceden a la red por medio conmutados (5). El Sistema Integrado de recepción y Distribución de Datos a Alta Velocidad requiere de una computadora PC (Fig. 1) la cual utiliza el sistema operativo Linux, junto con herramientas de software y hardware que le permiten establecer una conexión asimétrica (Fig 2) entre un sitio remoto y la infraestructura principal de una red de área ancha, utilizando los controladores de dispositivo estándar y el protocolo TCP D? normal que es incluido en la mayoría de los sistemas operativos actuales. Se utiliza un sistema de comunicación asimétrico basado en un enlace satelital de una sola vía para el tráfico entrante y un medio convencional para el tráfico saliente. La configuración del subsistema de enrutamiento del sistema operativo que utiliza el invento (Fig. 3-1) es, en su forma más básica (Fig.3), una ruta (Fig. 3-2) hacia la red local (Fig 3-3) y una ruta (Fig. 3-4) hacia el siguiente enrutador
(Fig. 3-5) en la red de área ancha (Fig. 3-6) . El sistema de almacenamiento intermedio (Fig. 4-1) esta configurado de manera tal que envíe y reciba la información deseada por los usuarios y aplicaciones desde un sistema padre (Fig. 4-2) que se encuentra localizado en la infraestructura principal de la red de área ancha (Fig. 4-3), que está a su vez configurado para enviar información al invento a través del enlace satelital (Fig. 4-4) de una sola vía. El flujo de información (Fig.4) se da de la siguiente manera: El usuario final (Fig. 4-5) solicita información, como por ejemplo una pagina web; el navegador envía esta solicitud al sistema de almacenamiento intermedio del invento (Fig. 4-1); este revisa en sus archivos de cache buscando la información deseada; si se encuentra localmente, simplemente la envía al solicitante (Fig. 4-5); si no se encuentra en sus archivos envía una solicitud al sistema padre (Fig. 4-2) ubicado en la infraestructura principal de la red de área ancha (Fig. 4-3) utilizando la conexión existente a dicha red (Fig.4-6); este sistema padre busca la información, primero en sus archivos de cache y si no la encuentra en ellos, la busca en la fuente original de la misma (Fig.4-7), la obtiene y la guarda en sus archivos; luego, la envía al sistema de almacenamiento intermedio que le solicitó la información (Fig. 4-1), a través de un enlace satelital de una sola vía (Fig. 4-4), utilizando tecnología de DVB (por sus siglas en inglés de Digital Video Broadcast) y encapsulando esta información en paquetes MPEG-H (Fig. 4-8); el invento recibe los paquetes encapsulados en MPEG-H y extrae la información obtenida, la guarda en sus archivos locales y, luego, envía la información al usuario solicitante (Fig.4-5). Observado la información anterior damos a conocer que el invento necesita de una serie de condiciones para que su funcionamiento sea el óptimo, cada una de ellas es descrita a continuación:
1. El usuario final debe tener un navegador capaz de utilizar un servidor proxy, como por ejemplo "Opera", "Netscape Navigator", "Microsoft Internet Explorer" o "Lynx". 2.Tiene que existir un telepuerto localizado cerca de, o en la infraestructura principal de la red de área ancha; en este telepuerto debe haber un sistema de almacenamiento intermedio padre, que consiste de un computador con un sistema de almacenamiento intermedio capaz de recibir pedidos hechos desde el invento, buscar y obtener la información pedida de la manera más rápida posible y enviar dicha información al invento a través del satélite. 3.Tiene que existir una conexión convencional a la red de área ancha (línea terrestre), por ejemplo una línea dedicada, V-sat, etc. capaz de transmitir la cantidad de tráfico saliente producida por los usuarios y las aplicaciones del sitio remoto.
El núcleo del invento es el kernel de Linux (sistema operativo basado en Unix, perteneciente al movimiento "Open Source", creado por Linus Torvalds y desarrollado por miles de programadores alrededor del mundo); la funcionalidad que le da este kernel es inmensa, pues puede ser configurado o modificado de cualquier manera que sea necesaria para cumplir alguna función especifica. El hardware está compuesto por partes que se pueden conseguir fácilmente en cualquier negocio de venta de computadoras personales lo que da la facilidad de conseguir repuestos en caso de que alguno de los componentes falle, y hace que los costos sean menores a los de otros sistemas asimétricos convencionale . A continuación se describirá en detalle el software y el hardware que componen el invento y la interacción entre ellos.
En cuanto al software (Fig.2) como anteriormente se dijo, está basado en el kernel de Linux, el cual está dividido en dos partes que son un núcleo principal y los módulos que son parte del kernel pero que pueden ser agregados o removidos del núcleo principal en tiempo real.
El núcleo principal consta de soporte para lo siguiente:
Módulos para el Kernel Binarios del tipo "ELF"
Sistema de archivos tipo "ext2"
Soporte para tarjetas PCI
Soporte para trabajo en redes, que incluye el protocolo TCP/TP con las siguientes características: Cortafuegos (Firewall)
Enmascaramiento de direcciones D? privadas a direcciones de D? reales
Enmascaramiento para el protocolo ICMP
Soporte para "Multicasting"
Soporte para "Proxy" transparente Soporte para dispositivos de almacenamiento (discos duros H>E o SCSI)
Los módulos utilizados son:
Módulo para el soporte de la tarjeta de red
Módulo para el soporte de la tarjeta de recepción satelital Además del kernel se cuenta con una serie de aplicaciones de espacio de usuario que permiten realizar las funciones del invento las cuales podemos dividir en las siguientes categorías: Herramientas para trabajo de redes, Herramientas de entrada y salida,
Herramientas de sistema, Herramientas de configuración, Herramientas de generación de reportes, Servidor de http, Servidor de proxy y Sistema de almacenamiento intermedio.
Estas herramientas son descritas a continuación:
Herramientas para trabajo en redes: ifconfig
Permite acceder y modificar la configuración de la o las tarjetas de red existentes en el sistema route
Permite acceder y modificar las tablas de enrutamiento generales del sistema ping
Permite a través de ICMP enviar paquetes de "eco" a otro servidor. traceroute
Permite rastrear la "ruta" desde un sistema TCP/TP hasta otro. mtr
Combina la funcionalidad de ping y traceroute en una sola aplicación. telnet Interfaz del usuario para el protocolo TELNET, que permite obtener una terminal remota en otro servidor. lftp
Herramienta que permite trabajar con archivos remotos a través del protocolo FTP. tcpdump Herramienta que permite observar lo que sucede en la red a un bajo nivel, la cual es utilizada para diagnosticar problemas en la misma.
Herramientas DVB
Estas dependen del tipo de tarjeta de recepción satelital que se utilice, pues cada una de ellas trae su propio conjunto de herramientas que van desde configuración, monitoreo hasta diagnóstico y solución de problemas.
Herramientas de entrada y salida:
Is permite listar los archivos de un directorio cp permite copiar un archivo a otro rm permite eliminar archivos y directorios mv permite mover un archivo a otro less permite observar información en la pantalla de forma interactiva tar permite combinar un eonjunto de archivos en uno solo, y extraer los mismos posteriormente gzip herramienta de compresión de archivos touch crea un nuevo archivo vacío dd copia archivos bit por bit taíl permite observar las últimas líneas de un archivo
Herramientas de sistema: gcc compilador del lenguaje C ld.so permite cargar librerías dinámicamente en el momento que se necesiten ldconfig herramienta de configuración para Id.so insmod permite insertar módulos del kernel r mod permite eliminar módulos del kernel modprobe permite insertar módulos del kernel tomando en cuenta sus dependencias. top muestra el rendimiento del sistema en un momento determinado sudo permite ejecutar aplicaciones con derechos de administrador a otros usuarios Herramientas de edición de configuración: joe, j acs, vi
Editores de texto utilizados para editar los archivos de configuración del sistema, toda la configuración se almacena en diferentes archivos de texto simple. Herramientas de generación de reportes: calamaris
Genera reportes del funcionamiento del servidor "Squid" orientados al administrador del sistema. mrtg Genera reportes del tráfico de la o las redes. sqmgrlog
Genera reportes del funcionamiento del servidor "Squid" orientados al usuario final. loganalyse.sh
Automatiza la generación de reportes de calamaris Servidor de web Apache
Sistema de almacenamiento intermedio 'Squid'
Además del software antes mencionado se utiliza una herramienta para facilitar la administración del invento la cual se describe a continuación:
Admintool Control de usuarios.
El modulo de control de usuarios le permite al administrador de este sistema crear, modificar y eliminar usuarios. Los usuarios que se pueden crear son de dos tipos: el de tipo monitoreo, al cual se le permite realizar solo ciertas acciones; y el usuario administrador, el cual tiene acceso a todas los módulos y opciones de estos que componen el sistema.
Control de acceso a Internet.
Este módulo le permite al administrador de la red definir para varias subredes qué lugares de internet pueden y no pueden accesar los usuarios.
La interfaz del sistema le facilita agregar lugares, eliminarlos, listarlos y editarlos así como configurar las opciones descritas a continuación:
Opciones de configuración:
LPermitidos: Esta opción solo permite accesar los lugares que han sido introducidos al sistema y clasificados como sitios aceptados. 2.Prohibidos: Se permite visitar cualquier lugar menos los sitios que están en el sistema y clasificados como prohibidos.
3.Sin restricción: Se puede visitar cualquier lugar de Internet sin ninguna restricción de acceso. Todos los lugares tanto permitidos como prohibidos deberán ser introducidos por el usuario administrador.
Adminístración:Este modulo provee interfaces gráficas para las herramientas de configuración y administración antes mencionadas.
El hardware (Fig. 1) del invento está basado en la arquitectura x86 de Intel y contiene los siguientes componentes:
Tarjeta madre (Fig 1-1):
La tarjeta madre del invento debe soportar al menos un procesador Intel PH de 450Mhz o superior, por lo que debe tener un receptáculo para el mismo de tipo "Slot 1" o "Super
Socket 7" para los nuevos y mas poderosos procesadores Intel. Además debe soportar memoria de acceso aleatorio (RAM) del tipo PC100 o superior. Debe tener al menos 4 ranuras para tarjetas PCI esto para poder conectar una tarjeta de red, una tarjeta de vídeo y una tarjeta receptora DVB; la cuarta ranura se reserva para ciertos casos en los que es necesario agregar una segunda tarjeta de red para separación de redes por motivos de seguridad. Debe tener también un controlador para dispositivos de almacenamiento IDE que soporte discos de 7200rpm o superiores, o una controladora para dispositivos de almacenamiento SCSI.
Todas las tarjetas madres que reúnan estas características funcionan como tarjeta madre del invento.
Procesador (Fig. 1-2): El procesador debe ser un Pentium H de Intel con velocidad de 450Mhz o superior
(incluyendo los nuevos Pentium HT). El tipo de procesador debe adaptarse a lo que la tarjeta madre soporte, y si se desea poner uno no soportado se debe cambiar las características de la tarjeta madre, dentro de las variaciones permitidas por la definición antes mencionada. Memoria de acceso aleatorio (RAM) (Fig. 1-3):
Las dos características importantes en la memoria RAM son la cantidad y la velocidad. La cantidad va a variar entre 64 Mega Bytes (MB) y 256MB, dependiendo de la cantidad de tráfico a manejar y de la cantidad de clientes que utilizarán el sistema de forma simultánea.
La velocidad mínima requerida es la n ofrecida por el tipo "PC100" el cual provee un bus de acceso de lOOMhz y una velocidad de acceso de 8 nanosegundos.
Dispositivos de almacenamiento (Fig. 1-4):
El dispositivo de almacenamiento mínimo necesario es un disco duro del tipo "D3E" que reúna las siguientes características: 7200 o más revoluciones por minuto y capacidad de 4
"Giga Bytes" (GB) o superior.
Tarjetas PCI (Fig.1-5):
Los tres tipos de tarjetas PCI que se utilizan son: Vídeo, Red, Recepción satelital.
El invento solo utiliza la tarjeta de video (Fig. 1-6) para desplegar su consola la cual es en modo texto, por lo que cualquier tarjeta VGA puede ser utilizada.
El tipo de tarjeta de red (Fig.1-7) utilizada depende de la topología utilizada en el lugar de instalación, y del soporte que para ella exista en el kernel de Linux. Las más recomendadas son las "Intel EtherExpress Pro 10/100" o la "3Com 905b", para redes de topología
"Ethernet" y la familia de tarjetas "Token Ring" de D3M, para redes de topología "Token Ring". Cualquier otra tarjeta debe ser sometida a estudio antes de ser utilizada, pero si existe el soporte necesario en el kernel de Linux y el rendimiento de la misma es aceptable, entonces puede ser utilizada.
La tarjeta de recepción satelital (Fig. 1-8) debe ser compatible con el estándar de DVB
(Digital Vídeo Broadcast), y debe ser capaz de recibir datos a través de este estándar. Además debe existir soporte para el funcionamiento dentro del sistema operativo Linux, y tener la capacidad de adaptarse al sistema satelital que cubra el área donde se quiere instalar el invento.
Una antena parabólica (Fig. 1-9) capaz de adaptarse a la tarjeta de recepción satelital y capaz de recibir la señal del sistema satelital que cubra el área donde se quiere instalar el invento.
Una vez descrito el hardware utilizado es importante recalcar que gracias a que se basa en el kernel de Linux existe la posibilidad de agregar mayor funcionalidad al invento al utilizar el gran numero de herramientas de hardware y software soportadas por
Linux que existen en el mercado; un ejemplo importante de esto es agregar una tarjeta para conexión a red de área ancha, lo cual eliminaría la necesidad de un enrutador externo para la conexión a la red de área ancha.
Con este conjunto de herramientas se logra que el invento realice las siguientes funciones: la más importante es la de minimizador del tiempo de respuesta al accesar información de los servidores de la red de área ancha, esto utilizando el enlace satelital y el sistema de almacenamiento intermedio antes descrito. También, gracias a sus herramientas de monitoreo, permite ser una herramienta más de diagnóstico para el administrador de la red en donde esté instalado el invento; para esto la herramienta mtr proporciona información acerca de la calidad del enlace entre el invento y un servidor específico de la red de área ancha, y las herramientas de generación de reportes muestran el comportamiento de su red en términos de sitios más frecuentemente accedidos, cantidad de información y hábitos de navegación de cada uno los usuarios del sistema. Además de esto, el invento realiza la función de enrutador entre las redes D? a las cuales esté conectado, a través de sus interfaces de red. Esta función de enrutador incluye enmascaramiento de direcciones D? privadas a direcciones D? públicas, lo cual permite que, al estar conectado a Internet, los clientes no necesiten de direcciones públicas de ningún tipo para accesar dicha red. El invento posee también la funcionalidad de actuar como cortafuegos, protegiendo así los clientes y servidores de la red local de accesos no autorizados, utilizando dos tipos de protección, a saber, reglas de acceso por puertos y por direcciones D?; y, por medio del servidor proxy y el enmascaramiento de direcciones, en donde los clientes están protegidos de accesos no autorizados al no tener direcciones D? públicas, por lo que no existen para el resto de la red. Esto elimina la necesidad de adquisición de costosos dispositivos externos para estas funciones. El sistema puede ser instalado en una serie de situaciones, la mayoría de las cuales serán descritas a continuación:
-Una red local que posee una línea dedicada a la red de área ancha (Fig 5). -Una red local que posee una línea dedicada a la red de área ancha, y una serie de redes remotas conectadas por diferentes medios a la red que posee la conexión a la red de área ancha (Fig.6).
-Una red local que posee una línea dedicada a la red de área ancha y una serie de clientes remotos que acceden a la red local por medios tales como accesos telefónicos PPP, conexiones por medio de ntodems de cable, conexiones por DSL, conexiones inalámbricas fijas o móviles, etc (Fig.7). -Todas las anteriores en donde la red local posee una conexión tipo V-Sat a la red de área ancha.
-Todas las anteriores en donde la red local posee una conexión inalámbrica a la red de área ancha. -Todas las anteriores en donde la red local posee una conexión conmutada a través de línea telefónica PPP, modem de cable, DSL, etc.
-Cualquier situación en donde se tenga una conexión a la red de área ancha y una red local.

Claims

REIVINDICACIONES: l.Un sistema integrado para la recepción y distribución de datos a alta velocidad, caracterizado por combinar las funciones de una terminal satelital asimétrica, un enrutador, un cortafuegos y un sistema de almacenamiento intermedio.
2.Un sistema integrado para la recepción y distribución de datos a alta velocidad, de conformidad con la reivindicación (1), caracterizado por utilizar un telepuerto localizado cerca de, o en la infraestructura principal de la red de área ancha.
3. Un sistema integrado, de conformidad con la reivindicación (1) donde el sistema de almacenamiento intermedio principal se encuentra ubicado en el telepuerto.
4. Un sistema integrado para la recepción y distribución de datos de alta velocidad caracterizado por contar con un navegador capaz de utlizar un servidor proxy para el usuario final y una concexión convencional de una red local a la red de área ancha.
5. Un sistema integrado para la recepción y distribución de datos de alta velocidad, caracterizado por requerir de una computadora personal, una tarjeta de red , una tarjeta de recepción satelital, un sistema operativo tipo Linux y un software que permite establecer la comunicación asimétrica, así como una dirección de protocolo D? perteneciente a la red local.
6. Un sistema integrado, ce conformidad con la reivindicación (3), caracterizado por contar el sistema de almacenamiento intermedio con un subsistema principal ubicado en un telepuerto.
7. Un sistema integrado, de conformidad con la reivindicación (1) y (6) configurado para solicitar información al subsistema principal y este a su vez configurado para enviar la información solicitada a través de una conexión satelital.
8. Un sistema integrado para la recepción y distribución de datos de alta velocidad caracterizado por, contar el sistema con una configuración que permite obtener información a través de una conexión asimétricas «utilizando software de transporte de datos y protocolos de identificación estándar que no requieren cambiar el enrutamiento de las redes locales y de área ancha, para lo cual utiliza el sistema de almacenamiento intermedio.
9. Un sistema integrado para la recepción y distribución de datos a alta velocidad caracterizado por controlar el acceso de los usuarios finales a la información disponible en los servicios de la red de área anc
10. Un sistema integrado de conformidad con la reivindicación (9), caracterizado por crear listas de sitios permitidos, sitios prohibidos y sitios sin restricción, pasando posteriormente estas listas al sistema de almacenamiento intermedio.
REIVINDICACIONES MODIFICADAS
[recibidas por la oficina Internacional el 15 de mayo de 2001 (15.05.01); reivindicaciones 1 a 10 remplazadas por las reivindicaciones 1 a 9 (1 página)]
1. Método para el modelado del tráfico en un enlace asimétrico de Internet de forma que se minimice la cantidad de información que es transmitida a través del mismo disminuyendo el consumo de recursos por parte de cada usuario.
2. Un aparato que combina las funciones de una terminal asimétrica, un enrutador, un cortafuegos e implementa el método de la reivindicación 1.
3. El método de la reivindicación 1 que utiliza un sistema de almacenamiento intermedio localizado cerca de, o en la infraestructura principal de la red de área ancha donde se origina el canal de mayor ancho de banda utilizado por el enlace asimétrico, un navegador capaz de utilizar un servidor proxy para el usuario final, y una conexión convencional de la red local a la red de área ancha; el sistema no requiere cambios en la configuración de la red existente, ni de complejas reglas de enrutamiento.
4.E1 aparato de la reivindicación 2 que requiere una computadora personal (PC), una tarjeta de red, el sistema operativo Linux y las herramientas de hardware y software que permiten establecer la comunicación asimétrica e implementar el método de la reivindicación 1.
5.E1 aparato de la reivindicación 2 que utiliza solamente una dirección D? perteneciente a ía red local.
6.Un sistema integrado que combina las funciones de una terminal de enlace asimétrico, un enrutador, un cortafuegos y un sistema de almacenamiento intermedio, que no requiere de cambios en la configuración de la red existente, ni de complejas reglas de enrutamiento, y que utiliza el hardware y software de bajo costo de la reivindicación 4.
7. Un sistema de almacenamiento intermedio en donde existe un subsistema padre ubicado en un centro de operaciones de red y el sistema integrado de la reivindicación 2 configurado para solicitar información al subsistema padre que está configurado para enviar la información solicitada a través del canal de mayor ancho de banda del enlace asimétrico.
8.Un método de configuración del sistema que permite obtener información a través de una conexión asimétrica, sin enviar información anteriormente solicitada que se encuentre almacenada localmente, utilizando software de transporte de datos, y protocolos de red estándar, y sin necesidad de cambios en el enrutamiento de las redes locales y de área ancha.
9.EI método de la reivindicación 8 no necesita de ninguna aplicación adicional en las terminales de los usuarios finales.
PCT/CR2000/000006 2000-11-30 2000-11-30 Sistema integrado de recepcion y distribucion de datos a alta velocidad WO2002045353A1 (es)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CR2000/000006 WO2002045353A1 (es) 2000-11-30 2000-11-30 Sistema integrado de recepcion y distribucion de datos a alta velocidad

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CR2000/000006 WO2002045353A1 (es) 2000-11-30 2000-11-30 Sistema integrado de recepcion y distribucion de datos a alta velocidad

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2002045353A1 true WO2002045353A1 (es) 2002-06-06

Family

ID=5331372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CR2000/000006 WO2002045353A1 (es) 2000-11-30 2000-11-30 Sistema integrado de recepcion y distribucion de datos a alta velocidad

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2002045353A1 (es)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997044747A1 (en) * 1996-05-20 1997-11-27 British Telecommunications Public Limited Company Information retrieval in cache database
GB2338384A (en) * 1998-05-04 1999-12-15 Cable Television Lab Inc Network proxy servers
WO2000007361A2 (en) * 1998-07-29 2000-02-10 Morecom, Inc. Digital tv system with synchronized world wide web content
WO2000025482A1 (en) * 1998-10-23 2000-05-04 Starguide Digital Networks, Inc. Ethernet digital storage (eds) card and satellite transmission system
WO2000046669A1 (en) * 1999-02-02 2000-08-10 Mentat, Inc. Internet over satellite

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997044747A1 (en) * 1996-05-20 1997-11-27 British Telecommunications Public Limited Company Information retrieval in cache database
GB2338384A (en) * 1998-05-04 1999-12-15 Cable Television Lab Inc Network proxy servers
WO2000007361A2 (en) * 1998-07-29 2000-02-10 Morecom, Inc. Digital tv system with synchronized world wide web content
WO2000025482A1 (en) * 1998-10-23 2000-05-04 Starguide Digital Networks, Inc. Ethernet digital storage (eds) card and satellite transmission system
WO2000046669A1 (en) * 1999-02-02 2000-08-10 Mentat, Inc. Internet over satellite

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7111163B1 (en) Wide area network using internet with quality of service
US7961624B2 (en) System and method for providing bandwidth signaling across cryptographic boundaries in a network
US20050138204A1 (en) Virtual private network having automatic reachability updating
ES2398956T3 (es) Método y aparato para tomar prestados parámetros para la configuración de un traductor de direcciones de red
RU2003110438A (ru) Беспроводное устройство инициализации
Tripunitara et al. A middleware approach to asynchronous and backward compatible detection and prevention of ARP cache poisoning
JP2004531935A5 (ja) 情報の送信方法
Shoch et al. Interconnecting local networks via the packet radio network
US20030023717A1 (en) Method and apparatus to reveal the usability of an internet web site
WO2002045353A1 (es) Sistema integrado de recepcion y distribucion de datos a alta velocidad
ES2359688T3 (es) Funcionalidad de almacenamiento de información alojada en un dslam.
US7275262B1 (en) Method and system architecture for secure communication between two entities connected to an internet network comprising a wireless transmission segment
Cisco Configuring Frame Relay
CN110086702B (zh) 报文转发方法、装置、电子设备及机器可读存储介质
Cisco Configuring Frame Relay
Cisco CRG Software, Release 1.0 Command Listings
Cisco Configuring Frame Relay
Cisco Configuring Frame Relay
Cisco Configuring Frame Relay
Cisco Configuring AppleTalk
Cisco Configuring Frame Relay
Cisco Configuring Frame Relay
Cisco Configuring Frame Relay
US7779162B2 (en) Methods and systems for providing an asymmetric ethernet service
Black et al. System support for mobility

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BR CN CR IL JP PL RU US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 69(1) EPC (F1205A DATED 06.08.2003)

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

122 Ep: pct application non-entry in european phase