可靠性组播数据传送系统以及方法技术方案

一种在通讯网络内,提供一可靠以及有效的数据传送机制的系统以及方法。该机制包括了复数个计算机节点以及一个或是多个数据系统管理器,其中,每一个计算机节点以及每一个数据系统管理器是透过该通讯网络而连结。该方法一般包括了在一个或是多个作为发送者的计算机节点以及在一个或是多个作为接收者的计算机节点之间,利用单点播放以及组播协议的合并来形成一结盟、由一个或是多个发送者透过组播协议来将一个或是多个数据封包传送到一个或是多个接收者。接收者彼此相互合作以确保该一或是多个的数据封包之传送是可靠地到传送到合作间的接收者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】申请案相关参考数据本申请案主美国暂时申请案案号NO.61/935,784,名称为“用于分布式块存储的组播复制传送”,专利技术人为迪潘卡·散尔卡,申请日为2014年,2月4日,该申请案所有的内容将在此合并以为参考。专利技术范畴本专利技术主要是有关于连结于网络数据传输系统。尤其地,本专利技术是在于提供一种可靠的组播数据传输机制。专利技术背景电子数据系统是在例如是计算机、硬盘、固态内存以及网络交换器等的硬件上使用软件来操作。大多数的数据系统是以块状方式来储存,其中,位的序列是分解成为固定大小尺寸的块状,而后则储存于其下方的储存媒介块之内。当位在下方物理的储存区分隔成为块状时,通常是以这种方式来进行。每一笔数据块均是以大数量的方式来进行读和写。这些区块的数据可能无法在储存媒介内以序列的方式列出,但可以逻辑的方式联结以形成连续的每一笔文件或是每一笔数据。最后一个区块可能只会部份的填满。这些区块会因为某些区块组织的形式而储存于媒介内。数据管理层的重迭则能够使得在后的文件或是每笔数据以及机制的信息在需要时能够展开以及再次获得。在一个连接着互联网的分布式储存中,区块是散布在由数据网络所连结的计算机节点集群上。对于可靠度以及灾害救援而言,数据集群可以分布在计多地理上的不同位置。这些区块则根据适用于这种结构的不同策略而加以分布以及复制于这些数据集群上。通常,这包括了储存在许多不同位置,且相互分离之数据集群计算机节点内的相同区块。此处的复制是在于产生数据冗余以及负载均衡。此处的复制通常的设计是用来完成两个目的。首先,会使得数据更加接近于处理中的单元。其次,此处的复制是即使在一位置发生了大灾难,该数据仍能保存在另一个位置。数据管理系统其后则可对遗失的数据块再加以处理。其主要是在其它的工作集群(working clusters)上复制那些区块。复制的程序必须是可靠的,因为数据的完整性以及数据的保存是至关重要的。于各节点之间透过网络的通讯机制必须是有相当的可靠性。目前,区块储存使用的是单点传播串流在被选定作复制的计多不同计算机节点上来复制数据。这种机制称为流水线法(pipelining)。在这种机制内,当各户想要写入数据时,便会向数据管理系统提出需求,以获得数据准备要复制的计算机节点列表。其后,则会得到数据应该要写入之计算机节信息的列表。这种方法即称之为流水线法。客户其后则在列表内对第一个计算机节点打开一个点对点的连接,其则越过列表,并来到流水线中的下一个计算机节点,来将区块数据串流到其中。第一个计算机节点其后则会对第二个计算机节点开启点对点的连接,并将区块数据串流其中,依此而推演下去。收到数据的区块则会送出收到的信息。确认收到的信息则透过在流水线中计算机节点的反向序列而串联回到客户处。另一种选择则是传送者可以打开多个点对点的连接,并在这些连接中使用单点传播数据。现今仍存在有许多不同的复制方式,例如像主-从配置(master slave configuration)以及相同的数据需要传送到复数个数据服务器上的多主控站点复制(multi-Master replication)。这些情况均可由一个完全可靠的组播数据传递(multicast data transfer)而获得好处。组播(multicast)是一种群体传播(class of communication),其中,一个体将相同的据由其本身藉由单一的传输而传到许多不同的个体处。该数据可以在形成多个独立通道处以多笔的传送方式传输出去。这种传输会依据其所依赖的网络来以不同的形式产生,例如是互联网组播协议、ISO CLNP组播、片上网络(network on chip)组播、以太网络(Ethernet)组播以及无限宽带(Infiniband)组播。组播数据报(multicast datagram)一般而言是一种不可靠的协定。在所要求的内容是绝对可靠的情形下,则会使用例如是TCP、TP4等可靠的单点传播机制。在需要衡量接收者数量时,则会使用组播来散布实时影像。有限度的数据损失则会以故障或干扰(glitches)来加以显示,其后,通讯则会持续进行。在数据需要由一个数据源传输到多个接收者时,使用组播传输是一个明显的想法。基于组播传输的有效性以及可行性依赖着速度、可靠度、故障的尺度以及数据遗失的回复性。组播的可靠度是一个特定的问题,且并没有可以解决所有问题的单一答案,因为不同的状况具有着不同形式的可靠度需求。实时的音频以及影像传送需要着序列的传送,但少量的数据遗失则不是那么的严重。一小片段的数据遗失仅会造成音频或是影像上的一个小小的振动(jitter)。在快速缓冲贮存区的更新中,时间上的同步会较之于在快速的数据变化中,快速缓冲贮存区的有效性之重要性来的更为重要。在数据重制中,数据的不可侵犯会比速度来的更为重要。于广域网络的可靠度状况和区域网络的状况不同。若是组播信道内的任一信道横越过广域网络,这议题就变得相当重要了。在通过一广域网络上,封包分割(packet fragmentation)的可能性随之也增加许多。愈高的数据频率,数据在重组时发生不吻合的机率也随之增加。可以在任何时刻呈现于网络内封包分割的数量会受到封包标识符(packet identifier)的尺寸以及数据速率的限制。这情形在RFC4963内有说明。对于IPv4而言,其封包标识符栏为16位。这仅可让在二个IP地址中,具任何协定的64K封包在每一笔最长的封包生命周期内配对。在1Gbps的速率下,不需要一秒即可填满此栏。第四层校验可用于侦测以及忽略错误组合的封包。在16位的校验栏以及完整分布的数据中,过滤出错误的数据报(datagram)中,于第四层的失败率仅为64K之1。这情形会随着较大尺度,例如是32位,的校验而改进。某些防火墙仅会让已知的通讯协议通过。因此,许多组播的应用都会倾向于使用具有着16位的大小的用户数据报协议(user datagram protocol；UDP)。这一分析显示着对于大量数据的使用,直接以具有较高尺寸的校验来干扰网络层会是一个较好的选项。组播已用于在分布的文件系统内将数据数据传送到客户端的高速缓存,例如JetFile和Mcache均是此例。JetFile是一种在功能上类似于网络文件系统(Network File System；NFS)的分布式文件系统,它在需求文件的计算机节点上维持着文件的高速缓存。文件的分布是使用可扩展可靠组播(Scalable Reliable Multicast；SRM)协议。在JetFile系统内,发送者并不知道接收者为谁。发送者发送数据到群(group)组播地址。接收者是将文件视为点对点网络的客户。组播是一种不安全可靠的传送机制。在上述的两个例子内,若任一接收者未接收到数据,也不会造成任何的损伤。其后则会重行抓取据,并产生一些些的延迟。若是数据高速缓存并未收到数据,它仅会延迟数据的抓取,而不会造成收据的遗失。数据遗失所造成的问题或许可以利用现有的算法,例如是SRM以及PGM来减少,但却无法完全解决。在所有的算法中,获取所有数据的责任完全在于接收者。若任一或所有的接收者无法获得所有的数据块,发送者将无从知晓。在块复制的情形下,这将是一次失败的操作。在数据复制的情形下,发送者必本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在通讯网络中提供可靠组播数据传送机制的方法,该机制包括了数个在网络节点上运行的软件组件,以及一个或复数个在计算机上运行的数据系统管理器,其特征在于：每一个计算机节点以及每一个或是多个数据系统管理器是透过该通讯网络来连结,且能对至少一型式的指令作出响应,该方法包括了下列的步骤:利用该一个或复数计算机节点来成立一结盟,其特征在于：设有发送者,其是具有前述复数计算机节点中的一个或是更多的计算机节点,以及设有接收者,其是使用单点播放以及组播协议；以及由该发送者透过该组播协议来发送一个或更多的数据封包到一个或是更多的接收者。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.04 US 61/935,7841.一种在通讯网络中提供可靠组播数据传送机制的方法,该机制包括了数个在网络节点上运行的软件组件,以及一个或复数个在计算机上运行的数据系统管理器,其特征在于：每一个计算机节点以及每一个或是多个数据系统管理器是透过该通讯网络来连结,且能对至少一型式的指令作出响应,该方法包括了下列的步骤:利用该一个或复数计算机节点来成立一结盟,其特征在于：设有发送者,其是具有前述复数计算机节点中的一个或是更多的计算机节点,以及设有接收者,其是使用单点播放以及组播协议；以及由该发送者透过该组播协议来发送一个或更多的数据封包到一个或是更多的接收者。2.如权项1所述的方法,其特征在于：该设立结盟的步骤包括了下列的步骤:藉由数据系统管理器来对该一个或是多个接收者搜寻计算机节点信息,并在收到由该一个或是多个的发送者所传来的初始要求时,给定对应于该结盟的组播网络地址信息；由一个或是多个传送者为结盟传送组播要求到一个或多个接收者；由该一个或是多个发送者接收来自一个或是多个接收者发送的响应,以响应于对结盟的要求；以及藉由发出组播结盟确认来确认在一个或是多个接收者以及一个或是多个发送者之间的结盟。3.如权项2所述的方法,其特征在于：给定组播网络地址信息是由在一个或是多个数据系统管理器内的地址分配模块来完成。4.如权项3所述的方法,其特征在于：该地址分配模块另外产生一个或是多个加密錀匙,并将该一个或是多个加密钥匙加上该组播网络地址信息分派出去,以促成对该一个或是多个数据加密。5.如权项2所述的方法,其特征在于：该一个或是多个接收者的一些定义为同步,而其余则定义为不同步。6.如权项1所述的方法,其特征在于：该组播协议来发送一个或更多的数据封包的步骤包括了下列的步骤:藉由一个或是多个的发送者来组播一个或是多个数据要求到该一个或是多个的接收者；以及由该一个或是多个的接收者来响应该一个或是多个数据要求。7.如权项6所述的方法,其特征在于：由该一个或是多个的接收者来对接收该一个或是多个数据要求作出响应是正响应。8.如权项6所述的方法,其特征在于：由该一个或是多个的接收者来对未接收该一个或是多个数据要求作出响应是负响应。9.如权项6所述的方法,其特征在于：由该一个或是多个的接收者之该响应是送到该一个或是多个发送者的单点传播地址。10.如权项6所述的方法,其特征在于：由该一个或是多个的接收者之该响应是送到该一个或是多个发送者以及该一个或是多个接收者的组播地址。11.一种在通讯网络中提供有效错误回复机制的方法,该错误回复机制包括了一个或是多个的发送者,以及一个或是多个的接收者,其特征在于：该一个或是多个的发送者,以及一个或是多个的接收者的每一个是透过该通讯网络而连结成为一种结盟关系,且能对至少一种的指令作出响应,该方法包括了下列步骤:在该一个或是多个的接收者接收到一数据要求封包或由该一个或是多个发送者发出传送讯息的终点时,侦测数据间隙；由侦测到之该一个或是多个的接收者传送一负确认；以及传送修复数封包数据到该接收者,以回应该负确认以及该错误回复。12.如权项11所述的方法,其特征在于：若是由该一个或是多个发送者传送窗口的底缘并未超过该间隙的开始,该负确认是单点传播到该一个或是多个发送者。13.如权项11所述的方法,其特征在于：若是由该一个或是多个发送者传送窗口的底缘超过该间隙的开始,该负确认是组播到该一个或是多个发送者。14.一种在通讯网络内可靠的数据传送系统,该系统包括了复数个在计算机节点上运行的软件组件以及一个或是多个的数据系统管理器,其特征在于：每一个该计算机节点以及该一个或是多个数据系统管理器至少可对下列指令作出响应:藉由数据管理器对一个或是多个接收者在收到来自复数个计算机节作为发送者所发送者的初始要求时,找出组播网络地址信息；传送单点传播该组播网络地址信息到该一或是多个发送者以及到该一个或是多个接收者；藉由该一个或是多个发送者来传送T-ASSOCIATE要求组播到该一个或是多个接收者；由该一个或是...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪潘卡·散尔卡，
申请(专利权)人：迪潘卡·散尔卡，
类型：发明
国别省市：美国;US