[发明专利]一个互联网缓存系统和方法及其这个系统中的一个结构

说明书

本发明涉及一个互联网缓存系统和涉及用于在一个互联网缓存系统中对搜寻互联网信息文件的请求进行服务的一个结构和方法。

近年来，互联网和其目前使用最广泛的特征，万维网(WWW)已经发展成为一个巨大的信息源。任何人均可以提供任何信息，例如文本，图象，音频和视频，并且这些被提供在万维网上，只要用户能够访问互联网，他们就能够很轻易的检索这些信息。

互联网目前所面临的主要问题是对通信容量的需求在增长，这是因为用户从世界各地来访问信息。据估计，万维网业务流量已经超过了大部分国际通信线路上的所有传统电话和传真的业务总和。更多的传输和交换容量正在不断地增加，但是这是一个较慢的过程也是一个昂贵的过程，并且需求在持续地超过供应能力。

万维网的内容越来越不可测量，并且可能会包括几百太比特(1998年夏天)。但是，所有这个信息的一个相对较小的子集就能够提供实际正在被访问的信息的大部分内容。所以，为了使在访问互联网上信息时被使用的带宽最小并且其延迟也最小，目前已经使用了不同的缓存技术来限制需要经过互联网来传送的信息数量，和限制信息需要被传送的距离。

在缓存WWW对象，或者互联网信息文件的领域中，有两个基本方法，客户端缓存和服务器缓存。客户端缓存的最简单形式是今天的每一个WWW浏览器实际上已经在使用的技术。这个浏览器在用户的计算机上，将最后被访问的互联网信息文件保持在一个缓冲器中。当这个用户第二次希望访问一个特定的信息文件时，浏览器从它的缓冲器中进行检索，而不是经过互联网来产生一个请求。

为了帮助一个相邻用户，另一个客户端缓存的形式，一个代理服务器缓存方法可以被使用。在这个方法中，一个缓冲器被放置在一些用户连接在其上的一个WWW代理节点，这样一个代理节点例如可以是位于一个公司内的一个服务器。当一个WWW客户希望访问互联网上的一个WWW服务器，这个客户向这个代理节点，或者向这个WWW代理服务器发送一个http请求，而不是直接向全球互联网上的一个服务器发送这个请求。相反，是这个代理服务器将这个请求发送到全球互联网上的一个WWW服务器，缓存这个响应并且将这个响应返回给这个客户。这样，第一次请求一个信息文件时，它被经过互联网传送并且被保存在这个WWW代理服务器的缓冲器中。随后的、从连接到这个WWW代理服务器的任何客户来的、对这个相同信息文件的请求然后可以被通过本地来提供服务，而不用经过全球互联网来向一个服务器发送http请求。通过在其上直接连接了或者间接地连接了一些客户的一个区域互联网缓存服务器上实现上述方法，也可以在一个公司，或者某些其它组织的前端设备中使用代理服务器缓存。

根据在同一个服务器上使用缓冲器的一个用户团体的大小和同一性，大约20-40吉比特的缓存容量(1998年春天)将用户团体所产生的互联网流量降低30-50％。随着互联网和WWW所提供的信息的增长，为了保持这个命中率，即从这个缓存服务器传送的信息文件请求的比例，很可能所需要的缓存大小将会随着时间进一步增加。进一步，如果这个命中率增加到75％或者更高，互联网的性能和利用率将会大大改善。对典型的终端用户行为来说，这需要一个很大的缓存，目前的数量级是200-400吉比特，但是也需要终端用户团体中有很多的成员，目前是几十万。其原因是，终端用户团体的数量越大，在这个团体内部的其他人在前面已经访问了一个被请求文件的可能性就越大，特别是如果这些用户具有某些共同的兴趣时就更有可能。

通过获得一个合适的计算机和合适的磁盘容量，就能够轻易安装一个大的缓存。但是，也需要这个缓存能够处理来自所有参与的终端用户的所有请求。使用当前的技术，一单个处理计算机不可能为来自几十万个终端用户的请求提供服务。所以，已经推出了几个系统来解决这个问题，这里仅列举主要支持者的名字。

Cisco系统公司提出，终端用户连接到一个骨干路由器，这个骨干路由器被编程为将所有WWW请求透明地重定向到一专用缓存设备，或者“缓存引擎”组，或者“农场”。每一个缓存引擎根据IP(互联网协议)地址的组别，处理所有源WWW服务器的一个子集。这个方法可以扩展到32个并行缓存引擎，这大概能够向大约500，000个终端用户提供服务。