MÉTODO Y SISTEMA PARA LA DISEMINACIÓN DEL CONTENIDO IGUAL A IGUAL.

Un método para la distribución de datos de contenidos a una pluralidad de ordenadores anfitriones (102a a 102e) cada uno de los cuales se adapta para funcionar como un ordenador anfitrión de carga de contenidos o descarga de contenidos,

en el que la pluralidad de ordenadores anfitriones (102a a 102e) forma una red igual a igual (103), dicho método que comprende los pasos de: a) Proporcionar al menos una parte de los datos de contenidos por al menos un ordenador anfitrión de carga de contenidos (102a) que pertenece a dicha pluralidad de ordenadores anfitriones (102a a 102e); b) Seleccionar en el ordenador anfitrión de carga de contenidos (102a) un ordenador anfitrión de descarga de contenidos (102b) usando un parámetro ponderado que se determina en base a los datos de contenidos que se han enviado desde otros ordenadores anfitriones (102b a 102e) incluyendo el ordenador anfitrión de descarga de contenidos seleccionado (102b) al ordenador anfitrión de carga de contenidos (102a); b1) Anunciar la parte o partes disponibles de los datos de contenidos desde el ordenador anfitrión de carga de contenidos (102a) al ordenador anfitrión de descarga de contenidos (102b); b2) Enviar un bloque de contenidos que incluye la parte de los datos de contenidos solicitados por el ordenador anfitrión de descarga de contenidos seleccionado (102b) desde el ordenador anfitrión de carga de contenidos (102a) al ordenador anfitrión de descarga de contenidos seleccionado (102b), y c) Seleccionar en un ordenador anfitrión de descarga de contenidos (102c) un ordenador anfitrión de carga de contenidos (102d); c1) Solicitud de al menos una parte de los datos de contenidos por el ordenador anfitrión de descarga de contenidos (102c) desde el ordenador anfitrión de carga de contenidos seleccionado (102d); c2) Enviar, si está disponible, un bloque de contenidos que incluye la parte de los datos de contenidos solicitados por el ordenador anfitrión de descarga de contenidos seleccionado (102c) desde el ordenador anfitrión de carga de contenidos (102d) al ordenador anfitrión de descarga de contenidos, en el que el tamaño del bloque de contenidos se ha ajustado de una manera predeterminada

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método y un sistema de comunicación que permite la comunicación entre ordenadores anfitriones, llamados iguales, que cooperan para formar una red igual a igual. La comunicación entre iguales puede relacionarse con, por ejemplo, la diseminación de los datos o el flujo de datos multimedia desde un igual fuente a otros iguales en la red igual a igual. En particular, la invención se puede usar para flujo de datos de audio y/o vídeo en vivo y en escenarios de descarga de contenidos bajo demanda. También se puede usar en comunicación en vivo multicamino, tal como una sala de charla de múltiples clientes audio/visual.

Antecedentes de la invención

El flujo de datos multimedia desde un servidor en Internet a una pluralidad de clientes a través de conexiones unidifusión tiene una limitación inherente debida a un techo de ancho de banda de las conexiones de red en el servidor.

No obstante, el flujo de datos multimedia en un sistema igual a igual alivia esta limitación permitiendo a un usuario recibir contenidos multimedia desde cualquier igual que tiene contenido en lugar de limitar la capacidad de diseminación de contenidos solamente al servidor.

Por lo tanto, los sistemas igual a igual (p2p) han llegado a ser cada vez más populares para aplicaciones como compartición de archivos y flujo de datos multimedia. Varios de tales sistemas en uso hoy en día emplean distintos protocolos y mecanismos para la diseminación de los datos entre los iguales.

A partir de la EP 1 427 170 A2 se conoce un sistema, método y arquitectura para la transferencia de archivos en una red igual a igual, en el que la diseminación de archivos se inicia por la publicación de metadatos de archivos. Habiendo recibido los metadatos, cada nodo determina si desea recibir el archivo asociado. Si desea recibir el archivo, el nodo o nodos pertinentes utilizan un modelo de extracción para solicitar los contenidos de los archivos desde los vecinos respectivos. Cada nodo que tiene o recibe un archivo advierte de su posesión del archivo de manera que otros nodos entonces puedan obtener el fichero de estas fuentes secundarias. Un nodo puede recibir simultáneamente de manera considerable un archivo a través de la descarga del flujo de datos desde un nodo particular y servir ese mismo archivo a través de cargar a otro nodo, en el que se usa un identificador de generación preferentemente para impedir a dos nodos, cada uno que tiene la misma parte del archivo, intentar recuperar el resto del archivo desde el otro.

Los participantes u ordenadores anfitriones en un sistema p2p son típicamente heterogéneos tanto en su tasas de bit de carga como de descarga, también llamados anchos de banda de carga y descarga. Las conexiones DSL Locales, por ejemplo, tienden a tener un mayor ancho de banda de enlace descendente que ancho de banda de enlace ascendente. Por ejemplo, un usuario conectado a un interfaz de banda ancha DSL puede usar un ancho de banda de descarga de 1Mbps y un ancho de banda de carga de 128 kbps. De esta manera, para el flujo de datos multimedia los ordenadores anfitriones en Internet pueden necesitar enviar cooperativamente contenidos multimedia a un igual de recepción debido a la carencia de suficiente ancho de banda de carga para encajar la velocidad de reproducción de la secuencia multimedia.

A diferencia del contenido bajo demanda, las secuencias de vídeo en vivo tienen una característica inherente de utilidad de bloques de datos dependiente del tiempo. Además, a diferencia de la compartición de archivos de datos, un igual de recepción debería ser capaz de recibir bloques de secuencia contiguos que están siendo reproducidos por el ordenador anfitrión. De ahí que un esquema como Bittorrent descrito en B. Cohen, “Los incentivos crean la robustez en bittorrent”, actas del 1er. Taller sobre Economía de Sistemas Igual a Igual, junio de 2003, que realiza intercambio de bloques de datos aleatorios puede no funcionar bien para flujo de datos multimedia.

Varias soluciones multidifusión p2p, por ejemplo como se propone en V. Padmanabhan y otros, “Distribuyendo contenidos multimedia de flujo de datos usando conexión en red cooperativa,” ACM NOSSDAV, 2002, se basan en construir un árbol de superposición arraigado en la fuente y la diseminación del contenido a todos los iguales en el árbol. No obstante tales planteamientos afrontan los retos debidos a las desconexiones causadas por el abandono de los iguales de la topología. Varias medidas para solucionar el problema a través de establecer múltiples caminos y múltiples árboles se han propuesto en trabajos como J. Silber, S. Sahu, J. Singh, y Z. Liu, “Incrementando los árboles de superposición para resistencia a fallos”, Conferencia Global de Telecomunicaciones del IEEE 2004.

Los mecanismos basados en chismes han sido investigados para su utilidad para diseminación de datos de flujo de datos multimedia igual a igual en un sistema igual a igual. Estos implican la propagación de los bloques multimedia en una topología, de una manera similar al esparcimiento de un virus infeccioso en una población. Como tal patrón de chismes es seguido por los ordenadores anfitriones, el bloque de datos se propaga finalmente a todos los iguales en la topología. La conformidad del protocolo basado en chismes con las aplicaciones de flujo de datos multimedia se ha tratado en S. Verma, y W. Ooi, “Controlando el patrón de infección del protocolo basado en chismes usando diseminación de control adaptativa,” Conferencia Internacional en Sistemas Informáticos Distribuidos, 2005.

En la Patente Nº US 6.980.518 B1 Sun y otros describen un sistema de mensajería multidifusión que emplea un método basado en chismes para la recuperación de los mensajes perdidos. Los mecanismos de recuperación implican solicitar la retransmisión de los mensajes perdidos usando chismes.

Sumario de la invención

Es un objeto de la presente invención proporcionar un método y un sistema de comunicación que aumente la diseminación de contenidos a ciertos ordenadores anfitriones en una red igual a igual.

Es un aspecto de la invención asociar iguales que cooperan en entregar datos de contenidos a otros iguales con mayores velocidades de descarga de secuencias comparado con iguales que no distribuyen o distribuyen menos sus datos de contenidos a otros iguales.

Es otro aspecto adicional de la invención variar la velocidad de descarga de iguales proporcionalmente a los datos de contenidos útiles cargados por los iguales. Este planteamiento hace del sistema resistente a iguales maliciosos o interesados que de otro modo pueden descargar los datos de contenidos a expensas de los recursos acumulativos de los sistemas propuestos sin aportar de nuevo al sistema.

El problema técnico mencionado anteriormente se resuelve mediante un método para entrega de datos de contenidos a una pluralidad de ordenadores anfitriones cada uno de los cuales se adapta para funcionar como un ordenador anfitrión de carga de contenidos y/o descarga de contenidos, en el que la pluralidad de ordenadores anfitriones forma una red igual a igual.

Se debería señalar que los datos de contenidos representan, por ejemplo, un flujo de datos de vídeo y/o audio que inicialmente se puede almacenar o generar en tiempo real en una fuente que puede pertenecer a la pluralidad de ordenadores anfitriones. Además, el término “ordenador anfitrión de carga de contenidos” define un ordenador anfitrión que se adapta a cargar, es decir enviar o entregar, al menos una parte de los datos de contenidos a un ordenador anfitrión que funciona como un ordenador anfitrión de descarga de contenidos. En esta conexión el término “ordenador anfitrión de descarga de contenidos” define un ordenador anfitrión que se adapta a descargar, es decir recibir una parte de los datos de contenidos desde un ordenador anfitrión de carga de contenidos.

El método comprende los siguientes pasos:

a) Proporcionar al menos una parte de los datos de contenidos por al menos un ordenador anfitrión de carga de contenidos que pertenece a dicha pluralidad de ordenadores anfitriones;

b) Seleccionar, en el ordenador anfitrión de carga de contenidos, un ordenador anfitrión de descarga de contenidos usando un parámetro de ponderación; por ejemplo un número aleatorio, que se determina en base a los datos de contenidos que se han enviado desde otros ordenadores... [Seguir leyendo]

1. Un método para la distribución de datos de contenidos a una pluralidad de ordenadores anfitriones (102a a 102e) cada uno de los cuales se adapta para funcionar como un ordenador anfitrión de carga de contenidos o descarga de contenidos, en el que la pluralidad de ordenadores anfitriones (102a a 102e) forma una red igual a igual (103), dicho método que comprende los pasos de:

a) Proporcionar al menos una parte de los datos de contenidos por al menos un ordenador anfitrión de carga de contenidos (102a) que pertenece a dicha pluralidad de ordenadores anfitriones (102a a 102e);

b) Seleccionar en el ordenador anfitrión de carga de contenidos (102a) un ordenador anfitrión de descarga de contenidos (102b) usando un parámetro ponderado que se determina en base a los datos de contenidos que se han enviado desde otros ordenadores anfitriones (102b a 102e) incluyendo el ordenador anfitrión de descarga de contenidos seleccionado (102b) al ordenador anfitrión de carga de contenidos (102a);

b1) Anunciar la parte o partes disponibles de los datos de contenidos desde el ordenador anfitrión de carga de contenidos (102a) al ordenador anfitrión de descarga de contenidos (102b);

b2) Enviar un bloque de contenidos que incluye la parte de los datos de contenidos solicitados por el ordenador anfitrión de descarga de contenidos seleccionado (102b) desde el ordenador anfitrión de carga de contenidos (102a) al ordenador anfitrión de descarga de contenidos seleccionado (102b), y

c) Seleccionar en un ordenador anfitrión de descarga de contenidos (102c) un ordenador anfitrión de carga de contenidos (102d);

c1) Solicitud de al menos una parte de los datos de contenidos por el ordenador anfitrión de descarga de contenidos (102c) desde el ordenador anfitrión de carga de contenidos seleccionado (102d);

c2) Enviar, si está disponible, un bloque de contenidos que incluye la parte de los datos de contenidos solicitados por el ordenador anfitrión de descarga de contenidos seleccionado (102c) desde el ordenador anfitrión de carga de contenidos (102d) al ordenador anfitrión de descarga de contenidos, en el que el tamaño del bloque de contenidos se ha ajustado de una manera predeterminada

2. El método de la reivindicación 1, en el que el contenido comprende un flujo de datos multimedia donde los datos se entregan en forma de bloques usando paquetes de la capa de transporte predeterminados.

3. El método de la reivindicación 1 o 2, en el que el parámetro es un número aleatorio y el paso b) comprende los siguientes pasos:

- La generación de un vector en el ordenador anfitrión de carga de contenidos (102a), en el que el vector incluye una serie de elementos con cada elemento que representa la cantidad de datos de contenidos recibidos desde un ordenador anfitrión respectivo (102b a 102e) que ha enviado los datos de contenidos al ordenador anfitrión de carga de contenidos (102a);

- La normalización del vector dividiendo cada elemento por la suma de todos los elementos;

- La generación de una función de distribución de probabilidad acumulativa a partir de los elementos del vector normalizado;

- La generación de un número aleatorio entre 0 y 1;

- La elección del intervalo definido por la función de distribución de probabilidad acumulativa en la que el número aleatorio cae y la selección de un número aleatorio ponderado que se encuentra entremedias o exactamente en el valor más pequeño o más grande del intervalo elegido;

- La asociación del número aleatorio ponderado con el elemento del vector normalizado, y

- La selección del ordenador anfitrión de descarga de contenidos (102b) que corresponde con el elemento

asociado del vector normalizado. .

4. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que los pasos b) a c2) se repiten en momentos determinados hasta que los datos de contenidos enteros se han entregado a uno o más ordenadores anfitriones de descarga de contenidos.

5. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el paso b2) y/o el paso c2) comprende el paso de ajustar el tamaño del bloque de contenidos a ser enviado en base a la cantidad de datos de contenidos recibidos desde los otros ordenadores anfitriones en el ordenador anfitrión de carga de contenidos (102d).

6. El método de la reivindicación 5, en el que el paso de ajustar el tamaño del bloque de contenidos comprende los siguientes pasos:

- La generación de un vector en el ordenador anfitrión de carga de contenidos (102d) que ha recibido un mensaje de Petición de Envío desde el ordenador anfitrión de descarga de contenidos (102c), en el que el vector incluye una serie de elementos cada elemento que representa la cantidad de datos de contenidos recibidos desde un ordenador anfitrión respectivo el cual ha enviado los datos de contenidos al ordenador anfitrión de carga de contenidos (102d);

- Normalizar el vector dividiendo cada elemento por la suma de todos los elementos;

- Generar una función de distribución de probabilidad acumulativa a partir de los elementos del vector normalizado;

- Elegir el elemento del vector normalizado que está asociado con el ordenador anfitrión de descarga de contenidos; y

- Enviar al ordenador anfitrión de descarga de contenidos (102c) un bloque de contenidos con un tamaño que es una función proporcional del elemento elegido del vector normalizado y un tamaño de bloque máximo predeterminado.

7. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que en el paso c) se selecciona aleatoriamente un ordenador anfitrión de carga de contenidos (102d) por el ordenador anfitrión de descarga de contenidos (102c) cada intervalo de tiempo.

8. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el paso b1) comprende los siguientes pasos:

- Anunciar los contenidos disponibles desde el ordenador anfitrión de carga de contenidos (102a) al ordenador anfitrión de descarga de contenidos seleccionado (102b) en términos de un puntero de contenidos y

- Comparar en el ordenador anfitrión de descarga de contenidos (102b) el puntero de contenidos recibido con su puntero de contenidos local para decidir si se necesita o no el contenido disponible anunciado.

9. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el paso c1) comprende los siguientes pasos:

Enviar mediante el ordenador anfitrión de descarga de contenidos (102c) su puntero de contenidos local al ordenador anfitrión de carga de contenidos (102d) seleccionado, y

Comparar en el ordenador anfitrión de carga de contenidos (102d) el puntero de contenidos local recibido con su puntero de contenidos para decidir si está disponible o no la parte de contenidos solicitada.

10. El método de la reivindicación 3 o 6, en el que

los elementos del vector normalizado se multiplican con un factor de deterioro cada unidad de tiempo y en el que los elementos del vector normalizado se actualizan cada vez que se reciben datos de contenidos adicionales en el ordenador anfitrión de carga de contenidos.

11. El método de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el contenido a ser entregado se almacena o genera inicialmente en tiempo real en un ordenador anfitrión fuente (101) y en el que al menos las partes del contenido se envían a al menos algunos de la pluralidad de ordenadores anfitriones (102a a 102e).

12. El método de la reivindicación 11, que comprende los pasos de

Almacenar la información de la dirección de cada ordenador anfitrión de la pluralidad de ordenadores anfitriones (102a a 102e), y

Recuperar la información de las direcciones almacenada mediante un ordenador anfitrión que se une a la red igual a igual (103) desde otros ordenadores anfitriones ya conectados a la red igual a igual (103).

13. El método de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende los pasos de

Ajustar para cada ordenador anfitrión que se une a la red igual a igual (103) el tamaño de bloque máximo a ser usado para la carga en al menos una parte del contenido de un ordenador anfitrión de descarga de contenidos.

14. Un sistema de comunicación (100) para entrega de datos de contenidos en una red igual a igual (103), que comprende una pluralidad de ordenadores anfitriones (101, 102a a 102e) que forman la red igual a igual (103), cada ordenador anfitrión que se adapta a cargar y/o descargar al menos una parte de los datos de contenidos a ser entregados, en el que

a) cada ordenador anfitrión adaptado para cargar al menos una parte de los datos de contenidos comprende

- almacenar medios para el almacenamiento de al menos una parte de los datos de contenidos a ser entregados,

- los primeros medios de recepción (301) para recibir un mensaje de Petición de Envío desde un ordenador anfitrión de descarga de contenidos,

- los primeros medios de control (305) para seleccionar un ordenador anfitrión de descarga de contenidos usando un parámetro ponderado que se determina en base a los datos de contenidos que se han enviado desde otros ordenadores anfitriones incluyendo el ordenador anfitrión de descarga de contenidos seleccionado para el ordenador respectivo,

- los medios de generación para la generación de un bloque de contenidos con un tamaño de bloque ajustable, el bloque de contenidos que incluye la parte de los datos de contenidos solicitados por el ordenador anfitrión de descarga de contenidos seleccionado,

- los primeros medios de transmisión (306) que se adaptan para anunciar la parte o partes disponibles de los datos de contenidos almacenados en los medios de almacenamiento para el ordenador anfitrión de descarga de contenidos seleccionado y para enviar un bloque de contenidos con un tamaño de bloque ajustable al ordenador anfitrión de descarga de contenidos seleccionado, el bloque de contenidos que incluye la parte de los datos de contenidos solicitados por el ordenador anfitrión de descarga de contenidos seleccionado,

y

b) cada ordenador anfitrión adaptado para descargar al menos una parte de un contenido comprende

- los segundos medios de almacenamiento para el almacenamiento de al menos parte de los datos de contenidos recibidos desde al menos un ordenador anfitrión de carga de contenidos,

- los segundos medios de control (305) para seleccionar un ordenador anfitrión de carga de contenidos,

- los segundos medios de transmisión (306) que se adaptan para enviar un mensaje de Petición de Envío para al menos una parte de los datos de contenidos al ordenador anfitrión de carga de contenidos seleccionado, y

- los segundos medios de recepción (301) adaptados para recibir un bloque de contenidos desde el ordenador anfitrión de carga de contenidos que incluye la parte de los datos de contenidos solicitados por el ordenador anfitrión de descarga de contenidos seleccionado.

15. El sistema de comunicación de la reivindicación 14, en el que cada ordenador anfitrión además comprende

- los medios de conversión (302, 303, 304) para la serialización de paquetes que se dispensan desde un ordenador anfitrión de carga de contenidos y para la deserialización de paquetes que llegan al ordenador anfitrión de carga de contenidos a una tabla para generar claves.

16. El sistema de comunicación de la reivindicación 14 o 15,

en el que se asocia un puntero de contenidos con los datos de contenidos almacenados en cada ordenador anfitrión de carga y descarga de contenidos para indicar la parte o partes actuales de los datos de contenidos almacenados allí dentro, en donde

cada ordenador anfitrión de carga de contenidos comprende medios de comparación para determinar si está disponible la parte de los datos de contenidos solicitados por un ordenador anfitrión de descarga de contenidos, y

cada ordenador anfitrión de descarga de contenidos comprende medios de comparación para determinar si es necesaria la parte de los datos de contenidos anunciada por un ordenador anfitrión de carga de contenidos.

17. El sistema de comunicación de cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, en el que

los primeros medios de control del ordenador anfitrión de carga de contenidos se adaptan para ejecutar el método de la reivindicación 3, 6 y/o 10.

18. El sistema de comunicación de cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17, en el que la red igual a igual (103) es una red de superposición.