[发明专利]耐故障地在计算机网络上转发数据的方法和设备

说明书

技术领域

本发明一般涉及计算机系统和计算机网络，具体地说，涉及在计算机网络上的内容传送。特别，本发明涉及在计算机网络上自适应地转发数据的方法和设备。

背景技术

图1为通过网络转发数据的系统100的一个实施例的示意图。许多端对端计算应用(包括重叠网络、端-系统组播、代理服务器、网络地址变换和协议隧穿等)使用中间或者说转发节点106₁-106_n(例如，计算设备或路由器)来将数据流112从一个发送端102(例如，服务器)传送给一个或多个接收端104。接收端104可以再将数据传送给一个或多个计算应用108。

例如系统100之类的系统的典型问题是在任何转发节点处的故障或失常都会中断端到端的链，从而导致传送给接收端的数据残缺。对于大的网络来说这尤其麻烦，因为节点故障概率随着所用的转发节点的增多而增大。应对转发网络内节点故障的传统解决方案包括：基于源的修复，诸如在数据源与接收端之间的传输控制协议/网际协议(TCP/IP)会话；基于分组号的重传请求；以及各种应用和内容专用的复原方案(例如，在一个偏离文件开始处的特定字节继续执行文件传送协议，或者在一个特定帧序号继续执行视频传输)。然而，这些传统的解决方案常遭受许多限制，包括可扩缩性限制和不能适合在使用多种传送或传送普通(非内容专用)数据流的网络上使用。因此，它们不适合在使用多个点对点协议的自适应改变的网络上以与内容无关的方式传送数据。

因此，需要有一种能耐故障(failure resilient)地在计算机网络上转发数据的方法和设备。

发明内容

在一个实施例中，本发明实现了一种耐故障地在计算机网络上转发数据的方法和设备。在一个实施例中，将标记例如在发送节点引入数据流，它使转发节点和/或接收端可以有效地跟踪数据流接收情况。这标记起着数据传送过程的校验点的作用，在每个转发节点和接收端都可识别和索引。每个接收端在将数据传送给应用前保存标记，由此在数据流内指定了确认所有在此之前的数据都已传送给应用的点。这样，如果一个转发节点有故障，接收端可以向替代转发节点请求数据流，请求替代转发节点提供从标记开始的数据。

附图说明

为了可以详细了解实现以上所列举的本发明的实施例的方式，以下将参考附图所示的本发明的实施例对以上概述的本发明进行更为具体的说明。然而，要指出的是，附图只是例示本发明的典型实施例，因此不应认为是对本发明的范围的限制，因为本发明可以用其他等效的方式实现。

图1为端对端计算网络的一个实施例的示意图。

图2为例示根据本发明的耐故障地将数据从一个发送端转发给一个或多个接收端的方法的一个实施例的流程图；

图3为例示用图2所示的系统分发内容的方法的表；

图4为例示恢复数据流内丢失的数据的方法的一个实施例的流程图；以及

图5为用通用计算设备实现的耐故障的转发系统的高层方框图。

为了便于理解，已尽可能用相同的标号标注各附图内共同的部分。

具体实施方式

本发明提供了耐故障地在计算机网络上转发数据的方法和设备。在一个实施例中，诸如转发节点故障、性能下降、查询、资源使用不平衡之类的触发状态启动网络自适应，以正确恢复数据流的传输接收。

图2为例示数据流过根据本发明的耐故障地将数据从一个发送端转发给一个或多个接收端的方法200的一个实施例的流程图。方法200在步骤202初始化后进至步骤204，发送节点或转发节点(例如，图1的发送端102或任何一个转发节点106)得到(在发送端的情况下)或接收到(在转发节点的情况下)至少一部分数据流。在一个实施例中，数据流可以就是一个很大的数据流的一部分或任意大小的数据段。也就是说，较大的数据流的“块”或“部分”的序列从发送节点发送给接收节点。在步骤206，发送端或转发节点将标记注入数据流的部分，通过点对点的可靠传送协议(例如，耐分组丢失的协议，诸如TCP/IP之类)将经“标记”的数据流(受到或者没有受到进一步修改的)转发给网络内一个或多个下一接收方节点(例如，一个或多个后继转发节点或接收节点)。标记标示了普通数据流内的参考点，在一个实施例中是带唯一标识符的可识别比特字段。标记可以用保留的比特序列、固定的标记间偏移量或由前一个标记指定的偏移量识别。因此，标记可以周期性地注入数据流，以便使多个经标记的数据流可以通过网络传送。