一種壓縮緩存器關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的方法與系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001] 本發(fā)明要求2013年3月13日遞交的發(fā)明名稱(chēng)為"一種壓縮緩存器關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的方 法與系統(tǒng)"的第13/801，055號(hào)美國(guó)非臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)案的在先申請(qǐng)優(yōu)先權(quán)，該在先申請(qǐng)的內(nèi) 容以引用的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)壓縮，在特定實(shí)施例中，涉及一種壓縮緩存器關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的方 法與系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003] 通信網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)可包括壓縮格式或者壓縮文件中的壓縮數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通 常是在源頭壓縮，例如，將數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送至某個(gè)目的地之前通過(guò)軟件（或者硬件）數(shù)據(jù) 壓縮方案將數(shù)據(jù)壓縮。壓縮數(shù)據(jù)以減小數(shù)據(jù)大小，比如，以節(jié)省存儲(chǔ)空間或者減小網(wǎng)絡(luò)流量 負(fù)荷?？梢栽O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)壓縮方案來(lái)增加數(shù)據(jù)吞吐量，比如在一個(gè)時(shí)間段或者時(shí)間單位內(nèi)傳輸 的數(shù)據(jù)量。傳送壓縮數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)中可以包括一個(gè)或者多個(gè)沿著數(shù)據(jù)傳送路徑的緩存器。路 徑節(jié)點(diǎn)上的處理時(shí)間和/或正在緩存的數(shù)據(jù)數(shù)量和大小可導(dǎo)致，例如，在高速率鏈路和低 速率鏈路之間的網(wǎng)絡(luò)瓶頸上的緩存時(shí)延并由此引起網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。由于處理時(shí)間和緩存時(shí)間 能夠影響網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，因此需要一個(gè)壓縮緩存器關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的改進(jìn)方案，從而減少網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和/ 或提升吞吐量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種壓縮緩存器關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的方法包括：數(shù)據(jù)壓縮節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù) 包，所述數(shù)據(jù)包來(lái)自所述數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)；使用壓縮方案根據(jù)在所述轉(zhuǎn) 發(fā)路徑上的壓縮節(jié)點(diǎn)之后的緩存節(jié)點(diǎn)上緩存所述數(shù)據(jù)包的反饋來(lái)壓縮所述數(shù)據(jù)包；并且將 壓縮后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述緩存節(jié)點(diǎn)。
[0005] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，一種壓縮緩存器關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)部件包括處理器以及計(jì)算機(jī) 可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，用于存儲(chǔ)所述處理器所執(zhí)行的程序。所述程序包括指令，用于：接收數(shù)據(jù)包， 所述數(shù)據(jù)包來(lái)自所述數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)；使用壓縮方案根據(jù)在所述轉(zhuǎn)發(fā)路 徑上的網(wǎng)絡(luò)部件之后的緩存節(jié)點(diǎn)上緩存所述數(shù)據(jù)包的反饋來(lái)壓縮所述數(shù)據(jù)包；并且將壓縮 后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述緩存節(jié)點(diǎn)。
[0006] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，一種支持壓縮緩存器關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的方法包括：從緩存節(jié)點(diǎn)發(fā)送 位于所述緩存節(jié)點(diǎn)的緩存數(shù)據(jù)的反饋；從數(shù)據(jù)壓縮節(jié)點(diǎn)接收使用壓縮方案根據(jù)在所述緩存 節(jié)點(diǎn)上緩存數(shù)據(jù)包的反饋來(lái)壓縮的數(shù)據(jù)包，并且在延遲時(shí)間之后根據(jù)所述反饋從所述緩存 節(jié)點(diǎn)傳輸所述數(shù)據(jù)包。
[0007] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，一種支持壓縮緩存器關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)部件包括緩存器，用于 數(shù)據(jù)包排隊(duì)，處理器，以及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，用于存儲(chǔ)所述處理器所執(zhí)行的程序。所述 程序包括指令，用于：發(fā)送所述緩存器中緩存數(shù)據(jù)的反饋，從數(shù)據(jù)壓縮節(jié)點(diǎn)接收使用種壓縮 方案根據(jù)在所述緩存器中緩存所述數(shù)據(jù)包的反饋來(lái)壓縮的數(shù)據(jù)包，并且在延遲時(shí)間之后根 據(jù)所述反饋傳輸所述數(shù)據(jù)包。
[0008] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，一種支持壓縮緩存器關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的方法包括：從緩存節(jié)點(diǎn)接收 位于所述緩存節(jié)點(diǎn)的緩存數(shù)據(jù)的反饋，根據(jù)所述反饋為數(shù)據(jù)包確定壓縮方案，并將所述壓 縮方案發(fā)送至在所述數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)路徑上先于緩存節(jié)點(diǎn)的壓縮節(jié)點(diǎn)。
[0009] 根據(jù)再一個(gè)實(shí)施例，一種支持壓縮緩存器關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)部件包括處理器以及計(jì) 算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，用于存儲(chǔ)所述處理器所執(zhí)行的程序。所述程序包括指令，用于：從緩存 節(jié)點(diǎn)接收位于所述緩存節(jié)點(diǎn)的緩存數(shù)據(jù)的反饋，根據(jù)所述反饋為數(shù)據(jù)包確定壓縮方案，并 且將所述壓縮方案發(fā)送至在所述數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)路徑上先于所述緩存節(jié)點(diǎn)的壓縮節(jié)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考下文結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，其中：
[0011] 圖1是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中一種典型的數(shù)據(jù)傳送與緩存方案；
[0012] 圖2是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中一種數(shù)據(jù)壓縮與緩存方案的實(shí)施例；
[0013] 圖3是一種壓縮緩存器關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的方法的實(shí)施例；
[0014] 圖4是一種能夠用于執(zhí)行各種實(shí)施例的處理系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下文將詳細(xì)論述當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的制作和使用。然而，應(yīng)了解，本發(fā)明提供可在各 種具體上下文中體現(xiàn)的許多適用的發(fā)明性概念。所論述的具體實(shí)施例僅僅說(shuō)明用以實(shí)施和 使用本發(fā)明的具體方式，而不限制本發(fā)明的范圍。
[0016] 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮需要處理時(shí)間，但并不一定會(huì)增加數(shù)據(jù)包時(shí)延。例如，在一個(gè)包含 非空緩存器的網(wǎng)絡(luò)路由器中，數(shù)據(jù)包可花費(fèi)一定數(shù)量的時(shí)間單元（比如毫秒）來(lái)通過(guò)緩存 器，比如，由緩存大小和/或緩存器中數(shù)據(jù)大小決定。如果處理時(shí)間小于該時(shí)間，則數(shù)據(jù)包 可以不用經(jīng)歷除緩存時(shí)間之外的額外時(shí)延。例如，如果一個(gè)壓縮算法應(yīng)用于緩存器中的數(shù) 據(jù)包而不會(huì)影響數(shù)據(jù)包位置或者順序，且該壓縮算法要求小于數(shù)據(jù)包緩存時(shí)間的數(shù)據(jù)包處 理時(shí)間，則所述數(shù)據(jù)包可以不用經(jīng)歷除數(shù)據(jù)包緩存時(shí)間之外的額外時(shí)延。此同樣適用于包 含對(duì)應(yīng)緩存器且位于數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的多跳或者多條鏈路之上的多個(gè)路由器（或者節(jié) 點(diǎn)）。如果所有節(jié)點(diǎn)中壓縮數(shù)據(jù)包的總計(jì)處理時(shí)間小于所述路徑上所有緩存器的總計(jì)緩存 時(shí)間，并且如果數(shù)據(jù)包的處理并不影響到緩存器中數(shù)據(jù)包的順序，則數(shù)據(jù)包在通過(guò)所述路 徑時(shí)不用經(jīng)歷除總計(jì)緩存時(shí)間之外的額外時(shí)延。
[0017] 本發(fā)明提供一種壓縮緩存器關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法實(shí)施例，除緩存時(shí)間之外，沒(méi) 有增加（或者沒(méi)有明顯增加）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延。所述系統(tǒng)和方法包括：考慮緩存時(shí)間信息來(lái) 處理數(shù)據(jù)以進(jìn)行壓縮，以此保證處理或者壓縮時(shí)間不超過(guò)緩存延遲時(shí)間，因此不會(huì)因?yàn)榫?存給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)帶來(lái)額外時(shí)延。數(shù)據(jù)在先于緩存節(jié)點(diǎn)的處理節(jié)點(diǎn)上處理（用于壓縮），不會(huì)影 響到緩存器中數(shù)據(jù)的順序或者位置。為了保證緩存器中數(shù)據(jù)的合適順序，在將壓縮數(shù)據(jù)從 處理節(jié)點(diǎn)發(fā)送至緩存節(jié)點(diǎn)之前，可以在數(shù)據(jù)包添加時(shí)間戳。例如，如果因?yàn)樘幚砉?jié)點(diǎn)上的處 理時(shí)延而導(dǎo)致數(shù)據(jù)包亂序，則在緩存節(jié)點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)可以使用時(shí)間戳重新排列成數(shù)據(jù)接收 時(shí)的原始順序。壓縮的數(shù)據(jù)量是確定的，使得處理時(shí)間保持小于或者約等于緩存時(shí)間。
[0018] 根據(jù)緩存節(jié)點(diǎn)的緩存信息，可以確定壓縮處理節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)的壓縮率。壓縮率可 以在處理節(jié)點(diǎn)，緩存節(jié)點(diǎn)，或者從緩存節(jié)點(diǎn)接收信息并轉(zhuǎn)發(fā)所述壓縮率給處理節(jié)點(diǎn)的第三 節(jié)點(diǎn)處的控制器或者處理器中確定。進(jìn)一步地，可以在處理節(jié)點(diǎn)（于數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)）或者在 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑上先于處理節(jié)點(diǎn)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)上為數(shù)據(jù)添加時(shí)間戳。
[0019] 此種壓縮方案可以在任何適當(dāng)類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)，其中，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的節(jié)點(diǎn) 包括數(shù)據(jù)緩存器并且轉(zhuǎn)發(fā)壓縮數(shù)據(jù)。然而緩存節(jié)點(diǎn)本身并不是為壓縮數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)或者是沒(méi) 有壓縮數(shù)據(jù)的能力。相反，所述緩存節(jié)點(diǎn)用于在發(fā)送壓縮數(shù)據(jù)至下一跳之前接收并且緩存 所述壓縮數(shù)據(jù)。例如，所述緩存節(jié)點(diǎn)可能位于高速率鏈路和低速率鏈路之間的網(wǎng)絡(luò)瓶頸，或 者相對(duì)于出端口之間，明顯更多是在入口節(jié)點(diǎn)之間處理轉(zhuǎn)發(fā)。這類(lèi)節(jié)點(diǎn)可能不適合執(zhí)行處 理量大的功能，比如數(shù)據(jù)壓縮。因此，緩存節(jié)點(diǎn)之前的處理節(jié)點(diǎn)通過(guò)一種方案實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮 (在轉(zhuǎn)發(fā)壓縮后的數(shù)據(jù)至緩存節(jié)點(diǎn)之前），該方案維持所述緩存節(jié)點(diǎn)中接收數(shù)據(jù)的順序，并 且不會(huì)在緩存時(shí)間之外增加時(shí)延。
[0020] 在一個(gè)實(shí)施例中，該方案是在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，其中數(shù)據(jù)是從邊緣或者接入 節(jié)點(diǎn)，比如網(wǎng)關(guān)，轉(zhuǎn)發(fā)至用于無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)幕荆˙S)或者無(wú)線(xiàn)節(jié)點(diǎn)。圖1是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中一 種典型的數(shù)據(jù)傳輸與緩存方案100。所述無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括與基站1