專利名稱：用來操作網(wǎng)絡(luò)的方法和網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及操作網(wǎng)絡(luò)的方法，特別是IP(因特網(wǎng)協(xié)議)網(wǎng)絡(luò)，其中關(guān)于至少一個(gè)應(yīng)用程序或資源消耗方來執(zhí)行ALTO(應(yīng)用層業(yè)務(wù)優(yōu)化)過程。進(jìn)一步，本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)，特別是IP網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)包括關(guān)于至少一個(gè)應(yīng)用程序或資源消耗方來執(zhí)行ALT0(應(yīng)用層業(yè)務(wù)優(yōu)化)過程的裝置。
背景技術(shù)：
最近，研究者已經(jīng)開始提出和研究底層網(wǎng)絡(luò)提供的信息(例如拓?fù)?、成本或策?能夠幫助減少應(yīng)用層業(yè)務(wù)(例如大量ISP(因特網(wǎng)服務(wù)提供商)間業(yè)務(wù))造成的問題(因?yàn)樘囟☉?yīng)用程序不會(huì)考慮網(wǎng)絡(luò)層的局部性)。假設(shè)特定資源(例如，一些特定數(shù)據(jù)或文件塊)可以從分散應(yīng)用的幾個(gè)客戶端中得到，如果資源消耗方(即想要下載該特定資源的客 戶端)能在不同資源提供方中以“比隨機(jī)更好”的方式進(jìn)行選擇，則能夠優(yōu)化業(yè)務(wù)流。應(yīng)用層業(yè)務(wù)優(yōu)化(ALTO)現(xiàn)在正發(fā)展為IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組)標(biāo)準(zhǔn)，用于通過提供底層網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行“比隨機(jī)更好”的資源提供方選擇。當(dāng)運(yùn)營(yíng)商努力局部化資源消耗方和資源提供方之間的數(shù)據(jù)交換以節(jié)省成本(例如，使用ALTO信息)時(shí)，存在招致危險(xiǎn)缺陷(即“過度局部化”業(yè)務(wù)，使資源消耗方無法達(dá)到可接受的服務(wù)質(zhì)量，例如，在使用實(shí)時(shí)流媒體應(yīng)用程序的情況下無法接收它們需要的所有數(shù)據(jù))的風(fēng)險(xiǎn)。在IETF ALTO工作組中，為了指引應(yīng)用程序(例如P2P (端對(duì)端)應(yīng)用程序)，正在標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議，使得應(yīng)用程序能夠執(zhí)行“比隨機(jī)更好”的資源提供方選擇，參見RFC 569，J.Seedorf, E.Burger Application-Layer Traffic Optimization (ALTO) ProblemStatement (參考文獻(xiàn)I)?，F(xiàn)在，許多分布式應(yīng)用程序(例如，P2P應(yīng)用程序)或多或少隨機(jī)地選擇要連接的對(duì)等實(shí)體。這為ISP產(chǎn)生了高成本，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)層拓?fù)渲薪幙色@得的內(nèi)容被從網(wǎng)絡(luò)層拓?fù)渲羞h(yuǎn)處的資源提供方處獲取。利用ALT0，應(yīng)用程序(例如P2P應(yīng)用程序)能夠從(例如由應(yīng)用程序使用者的ISP提供的)ALT0服務(wù)器獲取關(guān)于候選資源提供方的信息，以優(yōu)化資源提供方選擇。經(jīng)由帶外ALTO服務(wù)向應(yīng)用程序傳達(dá)的有意義的這種信息是任何應(yīng)用程序本身不能簡(jiǎn)單獲得的信息，并且在比用于傳輸層擁塞控制的即時(shí)信息更長(zhǎng)的時(shí)間度量上變化(參見參考文獻(xiàn)I)。這樣的信息的例子是運(yùn)營(yíng)商策略、地理位置或網(wǎng)絡(luò)接近性(例如，兩個(gè)對(duì)等實(shí)體之間的拓?fù)渚嚯x、與向/從對(duì)等實(shí)體發(fā)送/接收特定量數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的傳輸成本或者對(duì)等實(shí)體運(yùn)營(yíng)商允許的剩余業(yè)務(wù)量(例如在定額的或限制的固定費(fèi)率計(jì)費(fèi)模型的情況下))。參考文獻(xiàn)I詳細(xì)描述了 ALTO問題的陳述。圖I示出了典型ALTO場(chǎng)景(從參考文獻(xiàn)I獲得)。要注意的是在這張圖中示出了以資源消耗方和提供方作為P2P網(wǎng)絡(luò)中的對(duì)等實(shí)體的ALTO的典型使用情況。ALTO的設(shè)想是ISP和應(yīng)用程序能達(dá)到雙贏，其中應(yīng)用程序能維持或甚至提高他們的性能，同時(shí)ISP能降低業(yè)務(wù)傳輸成本)。ISP通過ALTO達(dá)到成本降低的一種途徑是通過業(yè)務(wù)局部化通過ALTO將相同ISP中的其他資源提供方建議給資源消耗方。
ALTO供應(yīng)的現(xiàn)有解決方案建議在ALTO服務(wù)器中送入以下種類的信息·運(yùn)營(yíng)商策略·地理位置信息或網(wǎng)絡(luò)層接近性 與向/從資源提供方發(fā)送/接收特定量數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的傳輸成本然而，怎樣在ALTO服務(wù)器中充分供應(yīng)信息以使ISP和應(yīng)用程序都受益是待解決的研究問題。更確切地說，尚未詳細(xì)考慮在ISP目標(biāo)和應(yīng)用程序需求之間達(dá)到雙贏的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是改進(jìn)并進(jìn)一步開發(fā)用于操作網(wǎng)絡(luò)的方法和相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，以在ALTO中實(shí)現(xiàn)非常有效的業(yè)務(wù)局部化。
根據(jù)本發(fā)明，通過包括權(quán)利要求I特征的方法和通過包括權(quán)利要求14特征的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)之前提及的目的。根據(jù)權(quán)利要求1，該方法的特征在于在所述ALTO過程中提供并使用與所述至少一個(gè)應(yīng)用程序或資源消耗方相關(guān)的業(yè)務(wù)信息。根據(jù)權(quán)利要求14，該網(wǎng)絡(luò)的特征在于用于在所述ALTO過程中提供與所述至少一個(gè)應(yīng)用程序或資源消耗方相關(guān)的業(yè)務(wù)信息以便使用的裝置。根據(jù)本發(fā)明可以認(rèn)識(shí)到，通過提供和使用與所述至少一個(gè)應(yīng)用程序或資源消耗方相關(guān)的業(yè)務(wù)信息，可以在ALTO中實(shí)現(xiàn)非常有效的業(yè)務(wù)局部化。基于這樣的業(yè)務(wù)信息供應(yīng)，對(duì)服務(wù)提供商和應(yīng)用程序或資源消耗方都有益處。能夠達(dá)到服務(wù)提供商的目標(biāo)和應(yīng)用程序或資源消耗方的需求之間的雙贏。在優(yōu)選實(shí)施例中，該業(yè)務(wù)信息可以包括當(dāng)前業(yè)務(wù)局部化程度。這是特定應(yīng)用程序的服務(wù)提供商的當(dāng)前“局部性程度”。更好地，能夠在ALTO服務(wù)器中執(zhí)行所述ALTO過程。關(guān)于非常有效的業(yè)務(wù)局部化，可以頻繁地，優(yōu)選地以預(yù)定的時(shí)間間隔或在所述ALTO過程或所述ALTO服務(wù)器請(qǐng)求時(shí)，向所述ALTO過程或向所述ALTO服務(wù)器提供業(yè)務(wù)信
肩、O能夠以不同方式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)信息的提供。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，可以由服務(wù)提供商(特別地，由ISP(因特網(wǎng)服務(wù)提供商))來提供業(yè)務(wù)信息。在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，可以由擁有所述ALTO服務(wù)器的服務(wù)提供商來提供業(yè)務(wù)信息。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，能夠從至少一個(gè)資源消耗方或應(yīng)用程序?qū)LTO過程或ALTO服務(wù)器的發(fā)送過程或反饋過程獲取業(yè)務(wù)信息。基于這樣的反饋過程，可以實(shí)現(xiàn)非常有效的ALTO過程。根據(jù)非常簡(jiǎn)單的發(fā)送過程或反饋過程，能夠隨資源消耗方或應(yīng)用程序的常規(guī)ALTO查詢一起向ALTO過程或ALTO服務(wù)器提供業(yè)務(wù)信息。在備選的和同樣優(yōu)選的實(shí)施例中，能夠通過服務(wù)提供商測(cè)量或服務(wù)提供商業(yè)務(wù)監(jiān)控來獲取業(yè)務(wù)信息。這需要服務(wù)提供商的相應(yīng)測(cè)量或監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)施。業(yè)務(wù)信息能夠包括對(duì)對(duì)應(yīng)資源消耗方或應(yīng)用程序的所有連接或鏈路計(jì)算的局部化統(tǒng)計(jì)信息，或能夠包括對(duì)對(duì)應(yīng)資源消耗方或應(yīng)用程序的所有交換塊計(jì)算的局部化統(tǒng)計(jì)信息。以上提及的兩種局部化統(tǒng)計(jì)信息可以用來提供有效的ALTO過程。然而，存在其他計(jì)算或提供合適業(yè)務(wù)信息的可能性。
關(guān)于非常有效業(yè)務(wù)局部化，ALTO過程能夠基于所述業(yè)務(wù)信息，或特別地基于當(dāng)前業(yè)務(wù)局部化程度信息，動(dòng)態(tài)地適應(yīng)與至少一個(gè)資源消耗方或應(yīng)用程序的資源提供方選擇相關(guān)的指導(dǎo)信息。根據(jù)本發(fā)明，可以通過頻繁地向ALTO服務(wù)器送入與特定應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)局部化程度相關(guān)的信息，提供比現(xiàn)有技術(shù)更動(dòng)態(tài)的ALTO服務(wù)器供應(yīng)，該信息能夠從資源消耗方或通過服務(wù)提供商或ISP測(cè)量獲取?；诒景l(fā)明，可以避免過度局部化，即因?yàn)橘Y源消耗方與太多本地資源提供方相連，導(dǎo)致它們與重要資源提供方斷開或不能及時(shí)獲取數(shù)據(jù)的問題。本發(fā)明能夠改善現(xiàn)有ALTO服務(wù)器供應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)業(yè)務(wù)局部化。本發(fā)明的重要方面是引入針對(duì)ALTO的控制機(jī)制，其中與業(yè)務(wù)局部化程度相關(guān)的信息(即特定應(yīng)用程序的ISP或服務(wù)提供商的當(dāng)前“局部性程度”)頻繁地送入ALTO服務(wù)器，并幫助避免“過度局部化”現(xiàn)象。能夠由擁有ALTO服務(wù)器的ISP或服務(wù)提供商，以以下方式實(shí)際地獲取這樣的信息a)從資源消耗方向ALTO服務(wù)器的反饋中獲取 b)通過ISP或服務(wù)提供商測(cè)量ALTO服務(wù)器接著能夠基于ISP的或服務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)前局部化程度，動(dòng)態(tài)地適應(yīng)向資源消耗方發(fā)送的指導(dǎo)信息。資源消耗方能夠頻繁地向ALTO服務(wù)器提供(通過在常規(guī)ALTO查詢消息上搭載)它們的當(dāng)前局部化程度。每個(gè)資源消耗方頻繁地向ALTO服務(wù)器發(fā)送對(duì)該資源消耗方的所有連接(LocunkCrci))計(jì)算的局部化統(tǒng)計(jì)信息或?qū)粨Q塊(LocehunkCrci))計(jì)算的局部化統(tǒng)計(jì)信息，該ALTO服務(wù)器能夠使用這些值以計(jì)算總體局部化程度。作為直接從資源消耗方處接收該反饋的備選，在特定情況下，擁有ALTO服務(wù)器的ISP或服務(wù)提供商還能夠測(cè)量資源消耗方的局部化程度。例如，如果待優(yōu)化的應(yīng)用程序使用了周知的端口，并且ISP或服務(wù)提供商在合適位置有必需的監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)施，則該ISP或服務(wù)提供商通過監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)，原則上能夠測(cè)量上面提及的局部化統(tǒng)計(jì)信息Locunk(rCi)或Locaumk(rCi)。應(yīng)注意的是這可能需要ISP或服務(wù)提供商的復(fù)雜的監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)施。通過以上發(fā)明，可以考慮動(dòng)態(tài)地改變局部性信息以適應(yīng)/調(diào)諧ALTO指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)更動(dòng)態(tài)的ALTO指導(dǎo)。進(jìn)一步，能夠提供有效手段以避免ALTO指導(dǎo)中的過度局部化問題，因此能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)業(yè)務(wù)局部化，并且不僅能夠達(dá)到“比隨機(jī)更好”，還能夠?qū)崿F(xiàn)服務(wù)提供商和應(yīng)用程序(例如P2P應(yīng)用程序)之間的真正雙贏。通過本發(fā)明的方法，服務(wù)提供商能夠監(jiān)測(cè)過度局部化并能夠動(dòng)態(tài)地適應(yīng)它的ALTO指導(dǎo)。直到現(xiàn)在，向ALTO服務(wù)器供應(yīng)合適信息不在IETF標(biāo)準(zhǔn)化范圍以內(nèi)，并且它未受到很多研究關(guān)注。本發(fā)明的目的恰好是向ALTO服務(wù)器供應(yīng)有用信息，以使ALTO服務(wù)器能夠適當(dāng)?shù)刂笇?dǎo)資源提供方選擇，即使得ISP或服務(wù)提供商通過業(yè)務(wù)局部化節(jié)省成本，同時(shí)應(yīng)用程序例如通過及時(shí)接收需要的數(shù)據(jù)，保持合理性能。


關(guān)于如何以更有利的方式設(shè)計(jì)和進(jìn)一步開發(fā)本發(fā)明的教導(dǎo)，存在多種方式。為此，一方面要參考從屬于權(quán)利要求I的專利權(quán)利要求，另一方面要參考以下本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)選示例的解釋(通過附圖示出)。借助于附圖，結(jié)合本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的解釋，將大體上解釋優(yōu)選實(shí)施例和教導(dǎo)的進(jìn)一步發(fā)展。在附圖中，圖I示出了 ALTO單元之間的協(xié)議交互的總覽，圖2示出了現(xiàn)有ALTO供應(yīng)，圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的、利用對(duì)等實(shí)體反饋的ALTO過程的第一實(shí)施例，以及圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的、利用來自ISP測(cè)量的局部性反饋的ALTO過程的第二實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖I示出了以資源消耗方和提供方作為P2P網(wǎng)絡(luò)中的對(duì)等實(shí)體的ALTO過程的典型使用情況。特別地，圖I示出了 ALTO單元之間的協(xié)議交互的總覽，其中圖I左側(cè)部分示 出了本發(fā)明的區(qū)域。本發(fā)明的一個(gè)潛在的假設(shè)是存在以最佳方式平衡ISP的利益和應(yīng)用程序的利益的特定“最優(yōu)”局部化程度。應(yīng)注意的是，該“最優(yōu)”局部化程度與應(yīng)用程序高度相關(guān)，例如很可能直播流和文件共享的“最優(yōu)”局部化程度非常不同，并且本發(fā)明起作用并不需要知道/計(jì)算該“最優(yōu)”局部化程度。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)態(tài)地適應(yīng)提供給資源消耗方的ALTO信息，使得能夠達(dá)到局部化和應(yīng)用程序性能之間的最佳平衡。因此，本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)有技術(shù)更動(dòng)態(tài)的ALTO服務(wù)器供應(yīng)。本發(fā)明的重要方面是引入針對(duì)ALTO的反饋機(jī)制，其中與針對(duì)特定應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)局部化程度相關(guān)的信息(即針對(duì)這樣的應(yīng)用程序的ISP當(dāng)前“局部性程度”)頻繁地送入ALTO服務(wù)器。能夠由優(yōu)選地?fù)碛蠥LTO服務(wù)器的ISP以以下不同方式獲取這樣的信息a)從資源消耗方向ALTO服務(wù)器的反饋中獲取b)通過ISP或服務(wù)提供商測(cè)量ALTO服務(wù)器接著能夠基于ISP的或服務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)前局部化程度，動(dòng)態(tài)地適應(yīng)向資源消耗方發(fā)送的指南信息。局部化程度的定義/計(jì)算為了確定與業(yè)務(wù)局部化有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前情況，ALTO提供商(通常是應(yīng)用程序用戶的ISP或服務(wù)提供商)需要計(jì)算業(yè)務(wù)局部化程度。為了精確計(jì)算該局部化程度，以下給出兩個(gè)優(yōu)選的示例，即基于對(duì)等實(shí)體之間的鏈路計(jì)算局部性或基于對(duì)等實(shí)體之間交換的實(shí)際數(shù)據(jù)塊計(jì)算局部性。在任何情況下，ALTO提供商能夠基于從N個(gè)參與的資源消耗方獲得或測(cè)量得到的奇異值，計(jì)算它的網(wǎng)絡(luò)的總體局部化程度。應(yīng)注意的是，使用ALTO的每個(gè)資源消耗方知道哪個(gè)相鄰資源提供方經(jīng)由ISP間鏈路相連，并知道哪些相鄰資源提供方不相連，因?yàn)橥ㄟ^ALTO提供這樣的信息。I.基于鏈路計(jì)算局部性；基于鏈路的局部性
權(quán)利要求
1.一種用于操作網(wǎng)絡(luò)(特別是因特網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò))的方法，其中關(guān)于至少一個(gè)應(yīng)用程序或資源消耗方，執(zhí)行應(yīng)用層業(yè)務(wù)優(yōu)化(ALTO)過程，其特征在于，在所述ALTO過程中提供并使用與所述至少一個(gè)應(yīng)用程序或資源消耗方相關(guān)的業(yè)務(wù)信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述業(yè)務(wù)信息包括當(dāng)前業(yè)務(wù)局部化程度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其中在ALTO服務(wù)器中執(zhí)行所述ALTO過程。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的方法，其中頻繁地，優(yōu)選地以預(yù)定的時(shí)間間隔或在所述ALTO過程或所述ALTO服務(wù)器請(qǐng)求時(shí)，向所述ALTO過程或向所述ALTO服務(wù)器提供所述業(yè)務(wù)信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任意一項(xiàng)所述的方法，其中由服務(wù)器提供商，特別是因特網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)來提供所述業(yè)務(wù)信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任意一項(xiàng)所述的方法，其中由擁有所述ALTO服務(wù)器的服務(wù)提供商來提供所述業(yè)務(wù)信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任意一項(xiàng)所述的方法，其中從至少一個(gè)資源消耗方或應(yīng)用程序?qū)LTO過程或ALTO服務(wù)器的發(fā)送過程或反饋過程獲取所述業(yè)務(wù)信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中隨資源消耗方或應(yīng)用程序的常規(guī)ALTO查詢一起，向ALTO過程或ALTO服務(wù)器提供所述業(yè)務(wù)信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任意一項(xiàng)所述的方法，其中通過服務(wù)提供商測(cè)量或通過服務(wù)提供商業(yè)務(wù)監(jiān)控，來獲取所述業(yè)務(wù)信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述業(yè)務(wù)信息包括對(duì)相應(yīng)資源消耗方或應(yīng)用程序的所有連接或鏈路計(jì)算的局部化統(tǒng)計(jì)信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述業(yè)務(wù)信息包括對(duì)相應(yīng)資源消耗方或應(yīng)用程序的所有交換塊計(jì)算的局部化統(tǒng)計(jì)信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11中任意一項(xiàng)所述的方法，其中ALTO過程基于所述業(yè)務(wù)信息，動(dòng)態(tài)地適應(yīng)與至少一個(gè)資源消耗方或應(yīng)用程序的資源提供方選擇相關(guān)的指南信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至11中任意一項(xiàng)所述的方法，其中ALTO過程基于當(dāng)前業(yè)務(wù)局部化程度信息，動(dòng)態(tài)地適應(yīng)與至少一個(gè)資源消耗方或應(yīng)用程序的資源提供方選擇相關(guān)的指南信肩、O
14.一種網(wǎng)絡(luò)，特別是因特網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)選地用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求I至13中任意一項(xiàng)所述的方法，該網(wǎng)絡(luò)包括用于關(guān)于至少一個(gè)應(yīng)用程序或資源消耗方執(zhí)行應(yīng)用層業(yè)務(wù)優(yōu)化(ALTO)過程的裝置， 其特征在于，用于在所述ALTO過程中提供與所述至少一個(gè)應(yīng)用程序或資源消耗方相關(guān)的業(yè)務(wù)信息以便使用的裝置。
全文摘要
為了在ALTO(應(yīng)用層業(yè)務(wù)優(yōu)化)中實(shí)現(xiàn)非常有效的業(yè)務(wù)局部化，提出了用于操作網(wǎng)絡(luò)(特別是IP網(wǎng)絡(luò))的方法，其中關(guān)于至少一個(gè)應(yīng)用程序或資源消耗方執(zhí)行ALTO過程。該方法的特征在于，在所述ALTO過程中提供和使用與所述至少一個(gè)應(yīng)用程序或資源消耗方相關(guān)的業(yè)務(wù)信息。進(jìn)一步，提出了相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)優(yōu)選地用于實(shí)施以上提及的方法。
文檔編號(hào)H04L29/08GK102893581SQ201080065511
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者簡(jiǎn)·西德羅夫, 薩韋里奧·尼科利尼, 斯特拉·斯帕格納 申請(qǐng)人:Nec歐洲有限公司