Способ доступа к ресурсам всемирной паутины

1 Область техники Изобретение относится к технике электрической связи и может быть использовано для уменьшения времени доступа к ресурсам сетей передачи данных или Интернет, а также для интеграции сетей на базе Интернет Протоколов с существующими инфраструктурами и технологиями цифрового вещания: эфирного, кабельного, спутникового, сотового и других. Предшествующий уровень техники Известен способ адресации и маршрутизации "Протокол разрешения адреса с прокси"(Proxy Address Resolution Protocol (ARP, при котором станция сети отвечает на запросы,предназначенные другой станции сети, выдавая себя за запрашиваемую станцию, после этого она принимает все необходимые решения по дальнейшей маршрутизации и пересылке пакетов настоящему получателю. В качестве такого прокси (представителя, посредника) выступает,как правило, шлюз в соседнюю сеть. Шлюз отвечает на запросы для всех станций соседней сети, являясь их представителем в локальной сети, и весь трафик в смежную сеть идет через прокси (Клименко С., Уразметов В., Internet. Среда обитания информационного общества. Протвино. Российский центр физико-технической информации, 1995, с. 287-288). Данный способ позволяет решить ограниченную задачу связи (взаимодействия), а именно, взаимодействие через посредника, узлов двух соседних смежных сетей и не позволяет взаимодействовать клиенту и серверу, находящихся в разных подсетях или доменах, разделенных другими подсетями и межсетевыми шлюзами. Известен способ высокоскоростного доступа, реализованный на основе широковещательной TV сети (US 5347304, 13.09.94, Н 04 Н 1/00). В гибридной (кабельные, оптокабельные сети) системе доступа используют передачу и прием высокоскоростных потоков цифровой информации в форме пакетов разной длины и применяют стандартную TV практику и компоненты. Способ, заключающийся в том, что клиенты посылают запросы на серверы по узкополосному каналу (обратный канал кабельногоTV, по коммутируемым телефонным линиям через модем или цифровую сеть с интеграцией услуг (ISDN, а получают ответные потоки данных по широкополосному TV каналу. В данной системе доступа применяется архитектура клиент/сервер на основе асимметричных сетей. Данный способ позволяет эффективно решить лишь ограниченную задачу, а именно,обеспечение высокоскоростным доступом узлов-клиентов локализованных на ограниченной территории, т.к. данный способ требует сеть кабельного ТV с обратным каналом или прямой телефонной связи с точкой присутствия - головной станцией, эта система не позволяет экономично решить задачу построения крупной рас 003439 2 пределенной сети для узлов-клиентов, находящихся на значительном расстоянии от точки присутствия (например, в другом городе), а также не позволяет включить в широкополосную сеть доменов уже включенных в Интернет через узкополосный канал без смены порта подключения к Интернет (поставщика услуг Интернет) и возникающих в связи с этим проблем новой маршрутизации и адресации. Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является способ доступа к ресурсам Всемирной Паутины через прокси сервера и/или шлюзы, заключающийся в том, что при межсетевой связи клиент/сервер по маршрутам сети Интернет, клиенты по командам пользователей формируют запросы и посылают их к серверам и получают от серверов объекты запросов и/или ответные потоки через прокси серверы и/или шлюзы, при этом указанные узлы концентрируют и/или переадресовывают, и/или кэшируют запросы и/или объекты запросов, и/или ответные потоки, а серверы исполняют полученные от клиентов запросы и,выбирая затребованные клиентами ресурсы,возвращают объекты запросов и/или ответные потоки по маршрутам сети на прокси серверы и/или шлюзы, указанные узлы возвращают объекты запросов и/или ответные потоки к клиентам (Ari Luotonen, Kevin Altis, World-Wide Webps). Данный способ позволяет увеличить эффективную полосу пропускания сети лишь частично, за счет кэширования, и только для клиентов, находящихся в той же локальной сети и/или интранет, что и прокси серверы и/или шлюзы, и не позволяет в значительной мере увеличить полосу пропускания распределенной сети, т.к. трафик запросов, передаваемых на прокси серверы и/или шлюзы, и обратный поток к клиентам распространяется по одним и тем же маршрутам. Раскрытие технической сущности В основу изобретения положена задача уменьшения времени доступа потребителей услуг к ресурсам Всемирной Паутины (WorldWide Web) по маршрутам транспортной сети Интернет, а также задача интеграции сетей на базе Интернет Протоколов с существующей инфраструктурой и технологиями цифрового вещания: эфирного, кабельного, спутникового,сотового и других. При реализации данного способа достигается уменьшение времени доступа к ресурсам Всемирной Паутины для распределенных и удаленных пользователей в 1001000 раз по сравнению с доступом по коммутируемым телефонным линиям, что является техническим результатом изобретения. Технический результат достигается тем,что в способе доступа к ресурсам Всемирной 3 Паутины, заключающемся в том, что при межсетевой связи клиент/сервер по маршрутам сети Интернет клиенты формируют запросы и посылают их к серверам и получают от серверов объекты запросов и/или ответные потоки через прокси серверы и/или шлюзы, при этом указанные узлы концентрируют и/или переадресовывают, и/или кэшируют запросы и/или объекты запросов, и/или ответные потоки, при этом клиенты посылают запросы к серверам по сети Интернет на прокси серверы и/или шлюзы по первому маршруту, а указанные узлы, переадресовав запросы серверам и получив от серверов объекты запросов и/или ответные потоки, изменяют или коммутируют маршрут передачи объектов запросов и/или ответных потоков от прокси серверов и/или шлюзов к клиентам с первого маршрута на второй, направляют объекты запросов и/или ответные потоки в широковещательную сеть к клиентам, по крайней мере, через один однонаправленный передающий сетевой интерфейс, а клиенты получают объекты запросов и/или ответные потоки из широковещательной сети через однонаправленные принимающие сетевые интерфейсы, причем второй маршрут короче первого маршрута и/или на первом маршруте используют косвенную маршрутизацию, а на втором прямую. Кроме того, в качестве клиента может быть использован Web-клиент, в качестве запросов используют URI (Universal ResourceIdentifier) и/или URL (Uniform Resource Locator),а объектами или потоками являются потоки данных и/или аудио- или видеопотоки. Клиентами являются частные сети, связанные с сетью Интернет через прокси серверы и/или шлюзы частных сетей. Причем запросы посылают по первому маршруту посредством прокси серверов и/или шлюзов частных сетей,связанных с сетью Интернет, при этом объекты запросов и/или ответные потоки получают по второму маршруту из широковещательной сети посредством указанных узлов частных сетей. Шлюзами могут являться шлюзы сетевого уровня, и/или транспортного уровня, и/или представительского уровня, и/или прикладного уровня. Частными сетями могут являться локальные сети и/или интранет, и/или домен или домены сети Интернет, и/или подсети сети Интернет. Клиенты посылают запросы к серверам по сети Интернет на прокси серверы и/или шлюзы по первому маршруту через межсетевые шлюзы и/или маршрутизаторы и подсети сети Интернет. Измеряют параметры и/или задают метрику первого и второго маршрутов и осуществляют их сравнение. Параметрами измерения первого и второго маршрутов является количество межсетевых шлюзов и/или маршрутизаторов на пути следо 003439 4 вания запросов и/или объектов запросов, и/или ответных потоков. Передающий сетевой интерфейс представляет собой DVB модулятор (Digital VideoBroadcasting). Кроме того, широковещательная сеть выполнена в виде кабельного или эфирного, или спутникового, или сотового вещания с использованием QAM или QPSK модуляции. Кроме того, принимающий сетевой интерфейс может быть выполнен в виде кабельного модема или сетевой интерфейсной карты. Краткий перечень фигур, поясняющих заявленный способ На фиг. 1 приведена функциональная схема, иллюстрирующая взаимосвязи основных функциональных узлов системы в предпочтительном варианте реализации способа, где клиент 1, первый маршрут 2, сеть Интернет 3 вместе с входящими в нее межсетевыми шлюзами(маршрутизаторами) и подсетями (доменами),прокси серверы и/или шлюзы 4, сервер 5 или множество серверов, однонаправленный передающий сетевой интерфейс 6, второй маршрут 7, широковещательная сеть 8, однонаправленные принимающие сетевые интерфейсы 9. На фиг. 2 приведен вариант реализации способа при использовании частной сети и/или интранет, где прокси сервер и/или шлюз 10 частной сети и/или интранет, остальные позиции соответствуют позициям этих же узлов на фиг. 1. Предпочтительные варианты осуществления данного способа Клиентами в заявленном способе могут являться Web-клиент Microsoft Internet Explorer или Netscape Communicator, а также частные сети и/или сети интранет, связанные с сетью Интернет через прокси сервер и/или мультисервисный мультипротокольный шлюз, и/или туннель 10. Клиент 1, имеющий доступ в сеть Интернет, формирует и посылает запросы к серверам 5. В качестве запросов формируются запросы в формате Интернет Протоколов, т.е. запросы URI или URL (URI - Universal Resource Identifier, URL - Uniform Resource Locator). Запросы поступают через межсетевые шлюзы и подсети сети Интернет 3 по первому маршруту 2 на прокси серверы и/или шлюзы, и/или туннели 4. Указанные узлы являются узлами-посредниками, предназначенными для концентрации(мультиплексирования) и/или переадресации,и/или кэширования запросов, и/или объектов данных, и/или ответных потоков данных, и/или межсетевого трафика. Сервер, приняв клиентские запросы от прокси серверов и/или шлюзов 4, обрабатывает их и формирует ответ в форме объектов и/или потоков, которые он передает на указанные узлы-посредники. В свою очередь,узлы 4, приняв серверные ответы, изменяют(перекоммутируют) маршрут передачи объектов и/или ответных потоков данных к клиентам 1 с 5 первого маршрута 2 на второй 7, направляют объекты и/или ответные потоки данных в широковещательную сеть, например, в высокоскоростную сеть цифрового вещания 8 к клиентам 1 по схеме точка - много точек, по крайней мере,через один однонаправленный передающий сетевой интерфейс 6. Клиенты 1 получают объекты запросов и/или ответные потоки из высокоскоростной сети цифрового вещания 8 через однонаправленные принимающие сетевые интерфейсы 9, причем второй маршрут короче первого маршрута и/или на первом маршруте используют косвенную маршрутизацию, а на втором прямую. Существует частный случай, когда клиенты 1 используют для посылки запросов к серверам 5 прокси серверы и/или мультисервисные шлюзы 10 частной сети и/или интранет, связанные с сетью Интернет 3. Запросы передаются через межсетевые шлюзы и подсети сети Интернет 3 по первому маршруту 2 на прокси серверы и/или шлюзы. Указанные узлы-посредники 4, переадресовав запросы серверам 5 и получив от серверов 5 объекты запросов и/или ответные потоки, изменяют (перекоммутируют) маршрут передачи объектов запросов и/или ответных потоков от узлов-посредников 4 к клиентам с первого маршрута 2 на второй 7, направляя объекты запросов и/или ответные потоки в высокоскоростную сеть цифрового вещания 8 к клиентам 1 по схеме точка - много точек, по крайней мере, через один однонаправленный передающий сетевой интерфейс 6. Клиенты 1 получают объекты запросов и/или ответные потоки посредством прокси серверов и/или шлюзов 10 частной сети и/или интранет из высокоскоростной сети цифрового вещания 8 через однонаправленные принимающие сетевые интерфейсы 9, причем второй маршрут короче первого маршрута и/или на первом маршруте используют косвенную маршрутизацию, а на втором прямую. Заявленный способ доступа к ресурсам Всемирной Паутины является транзакцией целостной операцией смены состояний в технической системе Всемирная Паутина. Для реализации доступа пользователь, имеющий PC (персональный компьютер), с помощью программного средства - Web-клиента, имеющегося в PC,средствами клиента 1 формирует запрос к источнику информации - Web-серверу в форме,необходимой для передачи по сети Интернет,т.е. в соответствии с Интернет Протоколами(TCP/IP). Далее через телефонный модем и по сетям общего пользования запрос средствами протокола HTTP (Hypertext Transfer Protocol) передается на соответствующий узел сети Интернет, который передает его через Интернет по первому маршруту 2 на прокси сервер 4, находящийся на точке присутствия высокоскоростной широковещательной сети 8. Прокси сервер 4 передает запрос серверу 5 на Web-узле в сети 6 Интернет и, получив от него затребованный объект и/или ответный поток данных, изменяет(перекоммутирует) маршрут передачи объектов и/или ответных потоков данных, и/или межсетевого трафика от прокси сервера 4 к клиентам 1 с первого маршрута 2 на второй 7, направляя указанные объекты и/или трафик в высокоскоростную широковещательную сеть 8 по схеме точкамного точек к клиентам 1. Клиенты 1 получают затребованные объекты, например, HTML-код(Hypertext Markup Language), из высокоскоростной широковещательной сети 8 через принимающие сетевые интерфейсы 9, преобразуют объекты в необходимый формат и отображают их на устройства вывода PC и/или на экране PC. При осуществлении данного асимметричного асинхронного доступа к ресурсам распределенной сети производят считывание, запись или модификацию объектов данных - индексированных ресурсов Всемирной Паутины. Под ресурсами понимаются сетевые объекты данных и/или виды сервиса, идентифицированные средствами URI или URL. В частном случае, под объектами запросов понимаются объекты, определенные как URL и погруженные в базовый объект HTML, извлекаемые во время сеансовHTTP и генерирующие в сети Интернет Webпотоки. Под обратными потоками понимаются потоки данных и/или аудио- или видеопотоки. Для реализации указанных связей используется разновидность модели взаимодействия вычислительных сетевых средств клиент/ сервер: клиент-агент-сервер. Прокси серверы 4 являются агентами, выступая одновременно в роли клиента и сервера, и весь исходящий в Интернет и входящий в интранет трафик концентрируется на нем, т.к. все клиенты посылают запросы к серверам и получают от них затребованные объекты запроса и/или обратные потоки через указанные узлы посредники 4. Кэширование сокращает как время отклика для клиента, а также пиковые нагрузки на каналы связи, т.к. уменьшает и сглаживает межсетевой трафик,имеющий крайне неровный характер, за счет тиражирования и многократного использования объектов данных. Новая системная операция над целыми объектами данных, изменяющая (перекоммутирующая) маршрут их передачи, позволяет комплексно и гибко управлять потоками данных в распределенной сети. Введение дополнительного второго маршрута 7 для обратного трафика с большой пропускной способностью за счет использования высокоскоростной широковещательной сети 8 позволяет уменьшить время доступа к ресурсам для сетевых распределенных и удаленных пользователей. Второй маршрут 7 короче первого маршрута 2 и/или на первом маршруте 2 используют косвенную маршрутизацию, а на втором 7 прямую. Под прямой маршрутизацией понимают непосредственную связь между узлами, т.е. 7 число межсетевых шлюзов на маршруте равно нулю. Под косвенной маршрутизацией понимают связь, осуществляемую через последовательность межсетевых шлюзов или, по крайней мере, один межсетевой шлюз, т.е. число межсетевых шлюзов на маршруте больше или равно одному. При этом время доступа к ресурсам значительно сокращается за счет сокращения количества или исключения межсетевых шлюзов,и/или маршрутизаторов на втором маршруте при транспортировке объектов и/или потоков данных по высокоскоростному широковещательному каналу. Также время доступа сокращается за счет кэширования и многократного использования целых объектов данных, извлекаемых прокси серверами и/или шлюзами из межсетевого трафика в глобальной сети Интернет. Промышленная применимость Для реализации указанного способа в качестве клиента используется программное средство - универсальный Web-клиент Internet Explorer корпорации Microsoft или Netscape Communicator компании Netscape communications. Данные средства функционируют на платформеPC (Personal Computer) в среде операциональной системы Microsoft Windows 95 или NT. В качестве клиентов также могут быть частные сети и/или сети интранет, связанные с сетью Интернет через прокси серверы. В качестве прокси серверов используются программные средства Microsoft Proxy Server или Netscape Proxy Server вышеназванных фирм, которые могут поддерживать шлюзыWinsock и/или Socks и/или Socket. В качестве серверов могут использоваться программные средства Web-сервера и/или HTTP сервера Microsoft Internet Information Server илиNetscape Suite Spot сервер. В качестве шлюзов могут быть использованы шлюзы IP - MAC (Internet Protocol - MediaTerrestrial Transmission Systems ETS 300 744/Digital Cable Delivery System ETS 300 429/Digital Satellite Transmission Systems ETS 300 421) и/или стандарты Цифрового Видео Вещания (DVB) в Сети и/или каналы и/или среды в сети Интернет. В качестве передающего сетевого интерфейса может использоваться аппаратнопрограммное средство Universal BroadbandVideo Broadcasting) фирмы New Media Communication. В качестве широковещательной сети могут использоваться сети кабельного, эфирного,спутникового или сотового вещания, в которых может использоваться QAM или QPSK модуляция. 8 В качестве принимающего сетевого интерфейса могут использоваться кабельные модемы компании NextLevel (бывшая General Instrument), Corn 21, 3Com, Motorola или CyberSat спутниковый DVB модем - сетевые интерфейсные карты фирмы New Media Communication. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ доступа к ресурсам Всемирной Паутины, заключающийся в том, что при межсетевой связи клиент/сервер по маршрутам сети Интернет клиенты формируют запросы и посылают их к серверам и получают от серверов объекты запросов и/или ответные потоки через прокси серверы и/или шлюзы, при этом указанные узлы концентрируют и/или переадресовывают, и/или кэшируют запросы и/или объекты запросов, и/или ответные потоки, отличающийся тем, что клиенты посылают запросы к серверам по сети Интернет на прокси серверы и/или шлюзы по первому маршруту, а указанные узлы, переадресовав запросы серверам и получив от серверов объекты запросов и/или ответные потоки, изменяют или коммутируют маршрут передачи объектов запросов и/или ответных потоков от прокси серверов и/или шлюзов к клиентам с первого маршрута на второй, направляют объекты запросов и/или ответные потоки в широковещательную сеть к клиентам, по крайней мере, через один однонаправленный передающий сетевой интерфейс, а клиенты получают объекты запросов и/или ответные потоки из широковещательной сети через однонаправленные принимающие сетевые интерфейсы,причем второй маршрут короче первого маршрута и/или на первом маршруте используют косвенную маршрутизацию, а на втором прямую. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве клиента используют универсальный(Uniform Resource Locator), а объектами и/или потоками являются потоки данных и/или аудиоили видеопотоки. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что клиентами являются частные сети, связанные с сетью Интернет через прокси серверы и/или шлюзы частных сетей. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что запросы посылают по первому маршруту посредством прокси серверов и/или шлюзов частных сетей, связанных с сетью Интернет, при этом объекты запросов и/или ответные потоки получают по второму маршруту из широковещательной сети посредством указанных узлов частных сетей. 5. Способ по п.1, или 3, или 4, отличающийся тем, что шлюзами могут являться шлюзы сетевого уровня и/или транспортного уровня, 9 и/или представительского уровня, и/или прикладного уровня. 6. Способ по п.3 или 4, отличающийся тем,что частными сетями могут являться локальные сети и/или интранет, и/или домен, и/или домены сети Интернет и/или подсети сети Интернет. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что клиенты посылают запросы к серверам по сети Интернет на прокси серверы и/или шлюзы по первому маршруту через межсетевые шлюзы и/или маршрутизаторы и подсети сети Интернет. 8. Способ по п.1 или 3, отличающийся тем,что измеряют параметры и/или задают метрику первого и второго маршрутов и осуществляют их сравнение. 9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем,что параметрами измерения первого и второго 10 маршрутов является количество межсетевых шлюзов и/или маршрутизаторов на пути следования запросов и/или объектов запросов, и/или ответных потоков. 10. Способ по п.1, отличающийся тем, что передающий сетевой интерфейс является DVB модулятором (Digital Video Broadcasting). 11. Способ по п.1, отличающийся тем, что широковещательная сеть выполнена в виде кабельного или эфирного, или спутникового, или сотового вещания с использованием QAM илиQPSK модуляции. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что принимающий сетевой интерфейс выполнен в виде кабельного модема или сетевой интерфейсной карты.