MÉTODO Y RASTREADOR PARA DISTRIBUCIÓN DE CONTENIDO A TRAVÉS DE UNA RED DE DISTRIBUCIÓN DE CONTENIDO.

Método y rastreador para distribución de contenido a través de una red de distribución de contenido.

El método comprende usar un rastreador para coordinar las entidades que forman la infraestructura de la CDN, comprendiendo dicho rastreador una capa CDN con interfaces para las entidades CDN y una capa de red para proporcionar servicios de red y comunicación a la capa CDN y realizar las siguientes etapas: identificar otros nodos de extremo en su proximidad; devolver una lista con dichos nodos de extremo próximos al usuario final; correlacionar contenedores de contenido con dichos nodos de extremo que almacenan y sirven contenido solicitado; hacer que la CDN responda a condiciones de red cambiantes y encuentre los nodos de extremo más adecuados para proporcionar el contenido; y colaborar en la resolución de DNS a través de un servicio correspondiente.

El rastreador está diseñado para implementar el método del primer aspecto.

UNA RED DE DISTRIBUCIÓN DE CONTENIDO

Campo de la técnica La presente invención se refiere en general, en un primer aspecto, a un método para distribución de contenido a través de una red de distribución de contenido (CDN) , y más particularmente a un método que comprende usar un rastreador para coordinar las entidades de dicha red de distribución de contenido.

Estado de la técnica anterior

En una red P2P como BitTorrent [1] [2], el rastreador actúa como la entidad de coordinación central para la transferencia P2P de archivos entre los usuarios finales solicitantes. En BitTorrent, el rastreador proporciona archivos torrent que van a descargarse de un sitio web. El rastreador mantiene información acerca de todos los clientes utilizando cada torrente.

En una descarga clásica (normalmente con petición HTTP o FTP) , un cliente se conecta al servidor (que tiene el contenido) y se produce la transferencia del archivo a través de una única conexión. El protocolo BitTorrent difiere de la descarga clásica en varios aspectos: (a) BitTorrent realiza muchas peticiones de pequeños bloques de datos a través de diferentes conexiones TCP a diferentes máquinas. (b) BitTorrent descarga bloques de archivo en un modo de “el menos frecuente primero”. En este caso, se descargan en primer lugar los fragmentos menos frecuentes del archivo entre nodos de entorno iguales. Esto garantiza que si uno o más iguales abandona el torrente, los bloques de archivo menos frecuentes quedan disponibles para la descarga. En una descarga clásica, el archivo se descarga secuencialmente y todo de una vez [1] [2].

Puesto que otros clientes se comportan como un servidor en la distribución de contenido, esto hace que las descargas de BitTorrent sean muy rentables para los propietarios de contenido. Además, el protocolo BitTorrent tiene una mayor resistencia a masificaciones repentinas que proporcionar contenido desde un servidor en una única conexión. Como aspecto negativo, puesto que el cliente (o igual) descarga fragmentos de archivos de iguales a tasas de transmisión diferentes, tendrá tiempos de descarga más largos en comparación con un igual que descargue un archivo a una tasa de transmisión alta en una única conexión.

Las CDN existen desde hace más de una década. Como consecuencia, existe un número significativo de diseños CDN. Sin embargo, ninguna de ellas usa un rastreador como elemento para coordinar entre los elementos de la CDN. Los diseños CDN se basan en el uso de una jerarquía de servidores DNS [4] o en el uso de redirección de HTTP [5][7] como forma de identificar un nodo de extremo o usar una ubicación de usuario solicitante para determinar la ubicación de borde más próxima que está mejor situada [6] para proporcionar contenido.

Sólo CoralCDN [8] se basa en la arquitectura P2P motivada en parte por el protocolo BitTorrent original [2]. Sin embargo, la CDN se basa en DHT y carece de rastreador. Sólo el protocolo BitTorrent original usa el rastreador como entidad central que ayuda a iguales a compartir datos.

Los rastreadores en las redes P2P como BitTorrent se han diseñado para dos fines principales: (1) realizar un seguimiento de cada torrente activo identificando de ese modo tanto la red como los usuarios finales que están cargando y descargando archivos. (2) realizar un seguimiento de los fragmentos de un archivo que cada cliente posee, ayudando de ese modo a los iguales a compartir datos de manera eficaz. Cuando un igual solicita descargar un contenido, el rastreador devuelve una lista de iguales que forman parte del torrente. El cliente se conecta entonces a los iguales y comienza a descargar el archivo de contenido. Se han propuesto e implementado varios diseños de rastreador de P2P [2]. Sin embargo, son muy similares en cuanto a diseño y función. La diferencia clave en las implementaciones radica en cómo identifican los rastreadores a los iguales rápidos para compartir el archivo para acelerar los tiempos de descarga.

En [10], el rastreador hace referencia a información acerca de otros iguales (que pueden estar asociados con diferentes rastreadores) para que se unan para formar una nube de P2P para acelerar la compartición de contenido. Esto es meramente una variante del diseño de rastreador en la arquitectura de BitTorrent. De manera similar, [11] usa diversos criterios para encontrar iguales rápidos para acelerar la descarga de contenido.

El rastreador en la CDN del proveedor de servicio se diseña teniendo en cuenta diferentes servicios: El rastreador se diseña para coordinar las diversas entidades en la CDN. Además, a petición, un rastreador ayuda a un nodo de extremo (o servidor de contenido) a identificar otros nodos de extremo en su entorno que pueden ayudar a intercambiar contenido cuando sea necesario. La identificación de iguales para realizar una distribución de contenido de P2P constituye sólo una parte muy pequeña del diseño del rastreador.

A continuación, se incluyen terminología y definiciones que podrían ser útiles para entender la presente invención, y también las propuestas citadas en la presente sección.

PoP: Un punto de presencia es una demarcación artificial o punto de interfaz entre dos entidades de comunicación. Es un punto de acceso a Internet que aloja servidores, conmutadores, encaminadores y agregadores de llamadas. Los ISP normalmente tienen múltiples PoP.

Sistema autónomo (AS) : Un sistema autónomo es un conjunto de prefijos de encaminamiento de IP que están bajo el control de uno o más operadores de red y presenta una política de encaminamiento a Internet común, claramente definida.

Red de distribución de contenido (CDN) : Se refiere a un sistema de nodos  (u ordenadores) que contienen copias de contenido de cliente que está almacenado y situado en diversos puntos en una red (o Internet pública) . Cuando se replica contenido en diversos puntos en la red, el ancho de banda se utiliza mejor a lo largo de la red y los usuarios tienen tiempos de acceso más rápidos al contenido. De este modo, el servidor original que contiene la copia original del contenido no experimenta atascos.

Sistema de resolución de DNS de ISP: Los usuarios residenciales se conectan a un ISP. Cualquier petición para resolver una dirección se envía a un sistema de resolución de DNS mantenido por el ISP. El sistema de resolución de DNS de ISP enviará la petición de DNS a uno o más servidores DNS dentro del dominio administrativo del ISP.

URL: En términos sencillos, el Uniform Resource Locator (URL, localizador uniforme de recursos) es la dirección de una página web en la worldwide web. No hay dos URL idénticos. Si son idénticos, apuntan al mismo recurso.

Redirección de URL (o HTTP) : La redirección de URL también se conoce como reenvío de URL. Puede ser necesario redireccionar una página: (1) si su nombre de dominio ha cambiado, (2) si se crean alias significativos para URL largos o que cambian frecuentemente (3) si el usuario deletrea mal el nombre de domino al teclearlo (4) si se manipula a los visitantes, etc. Para los fines de la presente invención, un servicio de redirección típico es uno que redirecciona usuarios al contenido deseado. Un enlace de redirección puede usarse como dirección permanente para contenido que cambia frecuentemente de anfitrión (host) (casi como de DNS) .

Contenedor: Un contenedor es un compartimento lógico para un cliente que contiene el contenido del cliente CDN. Un contenedor o bien establece una conexión entre el URL del servidor original y el URL de la CDN o bien puede contener el propio contenido (que se carga en el contenedor en el punto de entrada) . Un nodo de extremo replicará archivos desde el servidor original a archivos en el contenedor. Cada archivo en un contenedor puede correlacionarse exactamente con un archivo en el servidor original. Un contenedor tiene varios atributos asociados con él – el tiempo desde y el tiempo hasta que el contenido es válido, geobloqueo de contenido, etc. También se utilizan mecanismos para garantizar que se transmiten automáticamente nuevas versiones del contenido en el servidor original al contenedor en los nodos de extremo y se eliminan versiones antiguas.

Un cliente puede tener tantos contenedores como desee. Un contenedor es realmente un directorio que contiene archivos de contenido. Un contenedor puede...

1. Método para distribución de contenido a través de una red de distribución de contenido, caracterizado porque comprende usar un rastreador para coordinar las entidades que forman la infraestructura de dicha red de distribución de contenido, o CDN, comprendiendo dicho rastreador una capa CDN que comprende interfaces para al menos algunas de dichas entidades CDN, un módulo de aplicación de función hash consistente, un módulo de gestión de nodos de entorno, un módulo equilibrador de carga y un módulo de resolución de DNS, y una capa de red para proporcionar servicios de red y comunicación a dicha capa CDN, comprendiendo además dicho rastreador realizar las siguientes etapas:

– identificar otros nodos de extremo en su proximidad, colaborando con un nodo extremo o servidor de contenido de dicha CDN, que pueden ayudar a intercambiar contenido cuando sea necesario; devolver, al recibir una petición de contenido de un usuario final, una lista con dichos nodos de extremo que están idealmente en proximidad física próxima a dicho usuario final solicitante; correlacionar contenedores de contenido con dichos nodos de extremo usando aplicación de función hash consistente que almacenan y sirven contenido solicitado; hacer que la CDN responda a condiciones de red cambiantes y encuentre los nodos de extremo más adecuados para proporcionar dicho contenido solicitado, al menos:

identificando los nodos de extremo menos cargados que están mejor situados para proporcionar contenido a usuarios finales solicitantes; o identificando la trayectoria de menor coste entre un usuario final solicitante y un nodo de extremo que da servicio; y colaborar en la resolución de DNS a través de un servicio correspondiente proporcionado por dicha capa de red. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa CDN de dicho rastreador comprende un módulo de aplicación de función hash consistente, un módulo de gestión de nodos de entorno, un módulo equilibrador de carga y un módulo de resolución de DNS.

2. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichas entidades de infraestructura CDN son al menos una de: al menos un servidor

original, al menos un rastreador, nodos de extremo, al menos un servidor de topología, al menos un servidor DNS y un punto de entrada o punto de publicación.

3. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende usar dicho rastreador para colaborar a equilibrar la carga a través de todos los nodos de extremo en la unidad de negocio, u OB, que despliega la CDN.

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha capa de red de rastreador proporciona servicios de transporte y comunicación a la capa CDN y dichos servicios de transporte se realizan a través de protocolos de TCP y HTTP.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa CDN de dicho rastreador comprende interfaces para al menos algunas de las siguientes entidades CDN: nodos de extremo, gestor de contenido, servidor de topología y servidor DNS TLD.

6. Método según la reivindicación 5, en el que la comunicación del rastreador con cada una de las entidades CDN se produce a través de RPC.

7. Método según la reivindicación 5 ó 6, que comprende usar dicha interfaz de nodo de extremo de rastreador para mantener información sobre contenido en cada nodo de extremo y recopilar estadísticas periódicamente de cada nodo de extremo, para inferir al menos la carga en un nodo de extremo.

8. Método según la reivindicación 5 ó 6, que comprende usar dicha interfaz de gestor de contenido de rastreador para sincronizar contenedores con el gestor de contenido periódicamente, con el fin de detectar cualquier cambio en metadatos asociados a dichos contenedores y propagar dichos cambios detectados a los nodos de extremo con los que se sincroniza a través de dicha interfaz de nodo de extremo de rastreador.

9. Método según la reivindicación 5 ó 6, que comprende usar dicha interfaz de servidor DNS de rastreador para adquirir información sobre regiones de un servidor DNS TLD.

10. Método según la reivindicación 5 ó 6, que comprende usar dicho servidor de topología de rastreador para buscar información sobre particiones, o subredes, base de datos de ubicación de PID y la matriz de costes entre particiones desde el servidor de topología.

11. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende definir una API en dicho rastreador para controlar el funcionamiento de los nodos de extremo a través del rastreador, permitiendo dicha API al menos habilitar/deshabilitar nodos de extremo.

12. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende definir una API que reserva contenedores de contenido para residir en nodos de extremo específicos y reservar nodos de extremo para proporcionar ciertos tipos de contenido.

13. Rastreador para distribución de contenido a través de una red de distribución de contenido, caracterizado porque comprende una capa CDN y una capa de red tal para proporcionar servicios de red y comunicación a la capa CDN, y que además comprende:

– medios para identificar otros nodos de extremo en su proximidad, colaborando con un nodo extremo o servidor de contenido de dicha CDN, que puede ayudar a intercambiar contenido cuando sea necesario; medios para devolver, al recibir una petición de contenido de un usuario final, una lista con dichos nodos de extremo que están idealmente en proximidad física próxima a dicho usuario final solicitante; medios para correlacionar contenedores de contenido con dichos nodos de extremo que almacenan y sirven contenido solicitado; medios para hacer que la CDN responda a condiciones de red cambiantes y encuentre los nodos de extremo más adecuados para proporcionar dicho contenido solicitado; y medios para colaborar en la resolución de DNS a través de un servicio correspondiente proporcionado por dicha capa de red.