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KR101834017B1 - Ｐ2ｐ 네트워크를 이용하여 데이터를 수신하는 피어 - Google Patents

Ｐ2ｐ 네트워크를 이용하여 데이터를 수신하는 피어 Download PDF

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KR101834017B1
KR101834017B1 KR1020120019537A KR20120019537A KR101834017B1 KR 101834017 B1 KR101834017 B1 KR 101834017B1 KR 1020120019537 A KR1020120019537 A KR 1020120019537A KR 20120019537 A KR20120019537 A KR 20120019537A KR 101834017 B1 KR101834017 B1 KR 101834017B1
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Abstract

P2P 네트워크를 이용하여 데이터를 수신하는 피어가 개시된다. 피어는 상대 피어의 상향 대역폭을 고려하여, 상향 대역폭이 넓은 상대 피어에 대해서는 많은 양의 데이터를 수신하고, 상향 대역폭이 좁은 상대 피어에 대해서는 적은 양의 데이터만을 수신한다.

Description

Ｐ2Ｐ 네트워크를 이용하여 데이터를 수신하는 피어{PEER FOR RECEIVING DATA USING P2P NETWORK}
본 발명은 P2P 네트워크를 이용하여 데이터를 수신하는 피어에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 데이터를 전송하는 상대 피어의 상향 대역폭을 고려하여 데이터를 수신하는 피어에 관한 것이다.
피어-투-피어(P2P) 네트워크에서 공유되는 콘텐트가 복수 개의 조각으로 나뉠 때 각 조각은 동일한 크기로 나뉜다. 따라서 각 피어들은 각 조각을 전송하기 위해서 같은 정도의 부하를 감당해야 한다. 피어-투-피어 네트워크에서 각 피어들은 서로 다른 특성을 가진 망에 속할 수 있다. 피어들이 이종망 환경에서 동작하기 때문에 각 피어가 제공할 수 있는 상향 대역폭의 차이가 발생하게 된다. 따라서 같은 크기의 조각이라도 각 피어들은 다른 정도의 부하를 감당해야 한다. 특히 멀티미디어 스트리밍 서비스와 같이 각 조각이 제시간에 맞게 전송되어야 하는 경우에는 낮은 상향 대역폭을 가진 피어로 인해서 영상이 깨지거나 끊기는 등 서비스에 지장이 생길 수도 있다. 이때 낮은 상향 대역폭을 가진 피어에게 조각 전송을 맡기지 않는 경우에는 피어-투-피어 네트워크의 자원이 낭비된다.
예시적 실시예에 따르면, 피어-투-피어 네트워크의 자원 효율성을 높일 수 있는 데이터 전송 방법에 제공된다.
예시적 실시예에 따르면, 낮은 대역폭을 가진 피어로 인해서 서비스의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 피어가 제공된다.
예시적 실시예에 따르면, P2P 네트워크를 이용하여 데이터를 수신하는 피어(peer)에 있어서, 상기 데이터를 복수의 데이터 조각으로 분할하고 상기 분할된 각 데이터 조각을 복수의 데이터 블록으로 분할하고 상기 P2P 네트워크에 접속된 상대 피어(peer)의 상향 대역폭을 고려하여 상기 상대 피어로부터 수신할 데이터 블록의 개수를 결정하는 제어부 및 상기 결정된 개수의 데이터 블록을 상기 상대 피어로부터 수신하여 상기 데이터 조각 및 상기 데이터를 재구성하는 수신부를 포함하는 피어가 제공된다.
여기서, 상기 제어부는 상기 상대 피어의 상향 대역폭을 고려하여 상기 피어로부터 소정 개수의 데이터 블록을 수신하기 위한 시간을 계산하고, 상기 계산된 시간이 상기 데이터의 한계 시간 보다 작은 경우에, 상기 소정 개수를 상기 데이터 블록의 개수로 결정할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는 상기 계산된 시간이 상기 데이터의 한계 시간 보다 큰 경우에, 상기 소정 개수보다 작은 값으로 상기 데이터 블록의 개수를 결정할 수 있다.
예시적 실시예에 따르면, 피어-투-피어 네트워크의 자원 효율성을 높일 수 있다.
예시적 실시예에 따르면, 낮은 대역폭을 가진 피어로 인해서 서비스의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 상향 대역폭이 서로 상이한 피어들로부터 데이터를 수신하는 피어를 도시한 도면이다.
도 2는 가변 조각화를 위한 조각의 구조도이다.
도 3은 가변 조각화를 위한 전송 요청을 단계별로 설명한 순서도이다.
도 4는 일실시예에 따른 피어의 구조를 도시한 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 상향 대역폭이 서로 상이한 피어들로부터 데이터를 수신하는 피어를 도시한 도면이다.
피어(110)는 상대 피어(120, 130, 140, 150, 150, 160)들로부터 데이터를 수신할 수 있다. 이 경우에, 상대 피어 A(120)의 상향 대역폭은 N Mbps이고, 상대 피어 B(130)의 상향 대역폭은 N/2 Mbps이고, 상대 피어 C(140)의 상향 대역폭은 N/2 Mbps이고, 상대 피어 D(150)의 상향 대역폭은 N Mbps이고, 상대 피어 E(160)의 상향 대역폭은 N Mbps 일 수 있다.
피어(110)는 각 상대 피어(120, 130, 140, 150, 150, 160)들로부터 데이터의 일부분인 데이터 조각을 수신하고, 수신된 데이터 조각을 이용하여 데이터를 재구성할 수 있다. 이 경우에, 피어(110)가 상대 피어(120, 130, 140, 150, 150, 160)로부터 수신하는 데이터 조각의 양은 서로 상이할 수 있다.
이 경우에, 피어(110)는 상향 대역폭이 넓은 상대 피어 A(120), D(150), E(160)에게는 많은 양의 데이터 조각을 요청하고, 상향 대역폭이 좁은 상대 피어 B(130), C(140)에게는 적은 양의 데이터 조각을 요청할 수 있다.
일측에 따르면, 피어(110)는 데이터(170) 중에서 제1 조각(181), 제5 조각(185) 및 제6 조각(186)의 절반(193)을 상대 피어 A(120)로부터 수신하고, 제3 조각(183)을 상대 피어 D(150)로부터 수신하고, 제4조각(184)를 상대 피어 E(160)로부터 수신할 수 있다.
또한, 피어(110)는 데이터(170) 중에서, 제2 조각(182)의 절반(191) 및 제6 조각(186)의 절반(194)은 상대 피어 B(130)로부터 수신하고, 제2 조각(182)의 절반(192)은 상대 피어 C(140)로부터 수신할 수 있다.
즉, 피어(110)은 상대 피어(120, 130, 140, 150, 150, 160)의 상향 대역폭을 고려하여, 상향 대역폭이 넓은 상대 피어에 대해서는 많은 양의 데이터 조각을 수신하고, 상향 대역폭이 좁은 상대 피어에 대해서는 적은 양의 데이터 조각만을 수신할 수 있다.
도 2는 가변 조각화를 위한 조각의 구조도이다.
도 2에서는 각 조각(200)은 복수의 블록(210, 220, 230, 240)으로 분할된다. 피어는 데이터 조각(200) 중에서 소정 개수의 블록(210, 220, 230, 240)들을 요청한 경우, 상대 피어로부터 소정 개수의 블록(210, 220, 230, 240)을 한계 시간 내에 수신할 수 있는지 여부를 판단한다.
여기서, 한계 시간은 피어가 해당 블록을 수신해야만 하는 시간으로서, 피어가 해당 블록을 한계 시간 이내에 수신하지 못한 경우에, 피어에게 있어서 해당 블록은 무의미한 데이터가 되는 시간일 수 있다. 예를 들어, 피어가 수신해야 할 데이터는 동영상 데이터로서, 피어는 1초 후에 동영상 데이터를 재생해야 할 수 있다. 만약 피어가 1초 이후에 동영상 데이터를 수신한다면, 피어는 동영상 데이터를 끊김없이 재생할 수 없으며, 수신한 동영상 데이터는 무의미한 것이 된다. 이 경우, 데이터의 한계 시간은 1초이다.
일측에 따르면, 피어는 상대 피어의 상향 대역폭을 고려하여 상대 피어로부터 한계 시간 내에 반드시 수신할 수 있는 분량의 데이터 조각만을 수신할 수 있다.
도 3은 가변 조각화를 위한 전송 요청을 단계별로 설명한 순서도이다.
단계(310)에서 피어는 분할된 조각에 대한 전송 요청 절차를 시작한다.
단계(320)에서, 피어는 데이터 조각에 포함된 복수의 데이터 블록들 중에서 일부 데이터 블록이 이전에 요청된 적이 없는지 확인한다. 만약 요청된 적이 없다면, 피어는 단계(330)에서 다른 피어의 상향 대역폭 정보를 참고하여 해당 데이터 조각이 몇 초 만에 전송될 수 있는지 여부를 계산한다. 피어는 단계(330)에서 해당 데이터 조각의 전송 시간과 한계 시간을 비교한다. 만약 한계 시간 이내로 해당 데이터 조각을 수신할 수 있다고 판단된다면, 피어는 단계(340)에서 해당 데이터 조각에 대한 전송을 요청한다.
단계(330)에서, SizePiece는 데이터 조각의 크기를 나타내고, BandUP은 상대 피어의 상향 대역폭을 나타낸다. ThresholdTime은 데이터의 한계 시간을 나타낸다. 여기서, 피어가 수신해야 하는 데이터가 멀티미디어 스트리밍 서비스를 이용하여 전송되는 동영상 데이터인 경우에, ThresholdTime은 하기 수학식 1에 따라서 계산될 수 있다.
[수학식 1]
ThresholdTime = SizePiece / BitrateStreaming
여기서, BitrateStreaming 은 멀티미디어 스트리밍 서비스의 비트레이트이다.
그러나, 만약 해당 한계시간 이내로 수신할 수 없다고 판단되면, 피어는 단계(350)에서 데이터 조각을 구성하고 있는 데이터 블록 중에서 일부 데이터 블록만을 요청한다. 일측에 따르면, 피어는 단계(350)에서, 상대 피어의 상향 대역폭과 한계 시간을 고려하여 한계 시간 이내에 모두 수신 가능한 데이터 블록만을 요청할 수 있다. 즉, 피어가 요청하는 데이터 조각의 양이 감소한다.
만약 단계(320)에서 해당 조각의 일부 블록을 이미 요청했다면, 피어는 단계(360)에서 해당 데이터 조각의 남은 데이터 블록들의 크기와 전송을 요청할 피어의 상향 대역폭을 고려하여 남은 데이터 블록을 한계 시간 이내에 수신할 수 있는지 여부를 판단한다. 남은 데이터 블록을 한계 시간 이내에 수신할 수 있는 것으로 판단한 경우에, 피어는 단계(380)에서 남은 데이터 블록 모두를 요청할 수 있다.
남은 데이터 블록을 한계 시간 이내에 수신할 수 없는 것으로 판단한 경우에, 피어는 단계(370)에서 상대 피어의 상향 대역폭과 한계 시간을 고려하여 한계 시간 이내에 모두 수신 가능한 데이터 블록만을 요청할 수 있다. 여기서, SizeRest _ block _ of _ piece는 데이터 조각 중에서 아직 전송되지 않은 데이터 블록의 크기이다.
피어는 단계(390)에서 데이터 조각에 대한 전송 요청 절차를 완료할 수 있다.
도 4는 일실시예에 따른 피어의 구조를 도시한 블록도이다.
제1 피어(400)는 P2P 네트워크(440)를 이용하여 데이터를 수신한다.
일측에 따르면, 제1 피어(400)는 P2P 네트워크(440)상에 위치하는 서버로부터 데이터에 대한 정보를 수신할 수 있다. 이 경우에, 데이터에 대한 정보는 각 데이터의 어느 부분을 어느 피어(450, 460)가 보유하고 있는지 여부에 대한 정보 및 각 피어(450, 460)의 상향 대역폭에 대한 정보일 수 있다.
제어부(410)는 제1 피어(400)가 수신해야 할 데이터를 복수의 데이터 조각으로 분할하고, 각 데이터 조각을 복수의 데이터 블록으로 분할한다. 제어부(410)는 상기 P2P 네트워크에 접속된 상대 피어(450, 460)의 상향 대역폭을 고려하여 상대 피어(450, 460)로부터 수신할 데이터 조각의 양을 결정할 수 있다. 이 경우에, 데이터 조각의 양은 곧 데이터 블록의 개수로 결정될 수 있다. 제어부(410)는 제1 피어(400)가 상대 피어(450, 460)로부터 수신할 데이터 블록의 개수를 결정할 수 있다.
일측에 따르면, 제어부(410)는 각 피어(450, 460)의 상향 대역폭과, 각 피어(450, 460)로부터 수신할 데이터 조각의 양이 비례하도록 각 상대 피어(450, 460)로부터 수신해야 할 데이터 조각의 양(또는 데이터 블록의 개수)을 결정할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 제어부(410)는 상대 피어(450, 460)의 상향 대역폭을 고려하여 상대 피어(450, 460)로부터 소정 개수의 데이터 블록을 수신하기 위한 시간을 계산하고, 계산된 시간이 데이터의 한계 시간 보다 작은 경우에, 소정 개수의 데이터 블록을 상대 피어(450, 460)로부터 수신할 데이터 조각의 양으로 결정할 수 있다.
예를 들어, 제1 피어(400)가 수신해야 할 데이터는 동영상 데이터로서, 제1 피어(400)는 1초 후에 동영상 데이터를 재생해야 할 수 있다. 이 경우, 제1 피어(400)가 수신해야 할 데이터의 한계 시간은 1초이다.
일측에 따르면, 상대 피어(450, 460)들은 모두 제1 피어(400)가 수신해야 할 동영상 데이터를 보유할 수 있다. 또한, 제2 피어(450)의 상향 대역폭은 제3 피어(460)의 상향 대역폭의 2배일 수 있다.
제어부(410)는 제2 피어(450)의 상향 대역폭을 고려하여 제2 피어(450)가 한계 시간 내에 소정 개수의 데이터 블록을 제1 피어(400)로 전송할 수 있는지 여부를 판단한다. 만약 제2 피어(450)가 한계 시간 내에 소정 개수의 데이터 블록을 제1 피어(400)로 전송할 수 있다면, 제1 피어(400)는 소정 개수의 데이터 블록에 대한 요청을 제2 피어(450)로 전송할 수 있다. 또는 제어부(410)는 제2 피어(450)가 좀더 많은 개수의 데이터 블록을 한계 시간 내에 제1 피어(400)로 전송할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 전송 가능한 경우, 좀더 많은 개수의 데이터 블록에 대한 요청을 제2 피어(450)로 전송할 수 있다.
제어부(410)는 제3 피어(460)의 상향 대역폭을 고려하여 제3 피어(460)가 한계 시간 내에 소정 개수의 데이터 블록을 제1 피어(400)로 전송할 수 있는지 여부를 판단한다. 제어부(410)는 제1 피어(400)가 제3 피어(460)로부터 소정 개수의 데이터 블록을 수신하기 위한 시간을 계산하고, 계산된 시간과 한계 시간을 비교할 수 있다.
계산된 시간이 한계 시간보다 더 크다면, 제어부(410)는 제3 피어(460)가 한계 시간 내에 소정 개수의 데이터 블록을 제1 피어(400)로 전송할 수 없는 것으로 판단할 수 있다. 이 경우에, 제어부(410)는 제3 피어(460)가 좀더 적은 개수의 데이터 블록을 한계 시간 내에 제1 피어(400)로 전송할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 전송 가능한 경우, 좀더 적은 개수의 데이터 블록에 대한 요청을 제4 피어(460)로 전송할 수 있다.
수신부(430)는 결정된 개수의 데이터 블록을 상기 상대 피어로부터 수신하여 상기 데이터를 재구성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
400: 제1 피어
410: 제어부
420: 전송부
430: 수신부
440: P2P 네트워크
450: 제2 피어
460: 제3 피어

Claims (10)

  1. P2P(peer-to-peer) 네트워크를 통해 피어(peer)가 데이터를 수신하는 방법에 있어서,
    데이터 조각에 포함된 복수의 데이터 블록들 중에서 일부 데이터 블록을 상대 피어에게 요청한 적이 있는지 확인하는 단계;
    상기 일부 데이터 블록을 상기 상대 피어에게 요청한 적이 없는 경우, 상기 데이터 조각을 한계 시간 이내에 수신할 수 있는지 판단하는 단계;
    상기 데이터 조각을 한계 시간 이내에 수신할 수 없는 것으로 판단한 경우, 상기 상대 피어의 상향 대역폭 및 상기 한계 시간에 기초하여 상기 데이터 블록들 중 결정된 개수만큼의 데이터 블록을 상기 상대 피어에게 요청하는 단계; 및
    상기 결정된 개수만큼의 데이터 블록을 상기 상대 피어로부터 수신하는 단계
    를 포함하는 데이터 수신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결정된 개수는 상기 데이터 조각의 사이즈와 상기 상향 대역폭의 나눗셈 결과를 상기 한계 시간으로 나눈 값에 해당하는, 데이터 수신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 일부 데이터 블록을 상기 상대 피어에게 요청한 적이 있는 경우, 남은 데이터 블록을 상기 한계 시간 이내에 수신할 수 있는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 남은 데이터 블록을 상기 한계 시간 이내에 수신할 수 없는 것으로 판단한 경우, 상기 상향 대역폭 및 상기 한계 시간에 기초하여 상기 한계 시간 이내에 수신 가능한 데이터 블록을 상기 상대 피어에게 요청하는 단계
    를 더 포함하는, 데이터 수신 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 데이터 블록을 요청하는 단계는,
    상기 한계 시간 이내에 수신 가능한 데이터 블록의 개수는 상기 남은 데이터 블록의 개수와 상기 상향 대역폭의 나눗셈 결과를 상기 한계 시간으로 나눈 값에 해당하는, 데이터 수신 방법.
  5. 삭제
  6. P2P(peer-to-peer) 네트워크를 이용하여 데이터를 수신하는 피어(peer)에 있어서,
    데이터 조각에 포함된 복수의 데이터 블록들 중에서 일부 데이터 블록을 상대 피어에게 요청한 적이 있는지 확인하고, 상기 일부 데이터 블록을 상기 상대 피어에게 요청한 적이 없는 경우, 상기 데이터 조각을 한계 시간 이내에 수신할 수 있는지 판단하며, 상기 데이터 조각을 한계 시간 이내에 수신할 수 없는 것으로 판단한 경우, 상기 상대 피어의 상향 대역폭 및 상기 한계 시간에 기초하여 상기 데이터 블록들 중 결정된 개수만큼의 데이터 블록을 상기 상대 피어에게 요청하는 제어부; 및
    상기 결정된 개수만큼의 데이터 블록을 상기 상대 피어로부터 수신하는 수신부
    를 포함하는 피어.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 결정된 개수는 상기 데이터 조각의 사이즈와 상기 상향 대역폭의 나눗셈 결과를 상기 한계 시간으로 나눈 값에 해당하는, 피어.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 일부 데이터 블록을 상기 상대 피어에게 요청한 적이 있는 경우, 남은 데이터 블록을 상기 한계 시간 이내에 수신할 수 있는지 여부를 판단하고, 상기 남은 데이터 블록을 상기 한계 시간 이내에 수신할 수 없는 것으로 판단한 경우, 상기 상향 대역폭 및 상기 한계 시간에 기초하여 상기 한계 시간 이내에 수신 가능한 데이터 블록을 상기 상대 피어에게 요청하는, 피어.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 한계 시간 이내에 수신 가능한 데이터 블록의 개수는 상기 남은 데이터 블록의 개수와 상기 상향 대역폭의 나눗셈 결과를 상기 한계 시간으로 나눈 값에 해당하는, 피어.
  10. 삭제
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