[发明专利]网关设备后的后台网络带宽共享

说明书

背景

计算机化系统为人们执行任务的能力提供了许多好处。实际上，计算机系统处理信息的能力已经改变了人们生活和工作的方式。现在，计算机系统通常执行在计算机系统出现之前手动执行的大量任务(例如，文字处理、日程安排、数据库管理等)。近来，计算机系统已经被耦合在一起形成了计算机网络，通过该计算机网络，计算机系统可以进行电子通信以便共享数据。结果，在一个计算机系统上执行的许多任务(例如，访问电子邮件、web浏览、下载多媒体内容等)包括通过计算机网络(例如因特网)与一个或多个其它系统的电子通信。

计算机网络上的电子通信往往包括请求访问服务器计算系统(此处称作“服务器”或“服务”)上的服务的客户机计算机系统(此处称作“客户机”或“计算设备”)。例如，当今有数百万台个人计算机(PC)被连接到因特网以便与各种服务器的通信。这些客户机中的许多客户机都通过在因特网上向远程服务器请求这种下载来获取新的或者更新了的软件。

通过远程网络(例如因特网)向PC下载/上传诸如新闻和更新的软件等数据的传统方法干扰了PC用户通过远程网络来访问内容的能力(例如，浏览因特网)。由于增加的处理速度，到远程网络的带宽是用户浏览或数据检索体验的重大瓶颈。例如，典型的下载/上传传输将使得客户机系统和服务器间的网络内最慢的节点饱和。如果该慢网络节点是因特网网关设备(IGD)，则来自该机器和共享该IGD的任意其它机器的所有其它话务由于被严格限制其网络使用而受到影响。此外，如果出于某种原因(例如，远程网络连接丢失)中断下载/上传，可能需要从文件的开始处重新开始传输，因此浪费了大量的网络资源。虽然其它传统的下载/上传软件允许用户对指定的时间调度传输，但这种调度仍然限制用户在该时间段内从事其它网络活动的能力。

即使诸如软件等数据的传输限制了用户访问远程网络上的其它数据的能力，这种软件和其它内容的下载/上传在当今计算机系统的日益普及中仍是至关重要的。例如，对于PC用户来说提供软件更新是有益的，因为这改正了问题并且改进了其PC的性能。另外，软件销售商从产品支持电话的数目的减少中获益，这又减少了销售商分配用来处理这种呼叫的物质资源。

由于对通过远程网络链路下载/上传数据的高度需要，已经进行了在传输诸如软件更新等数据时，减轻对其它远程网络活动的干扰的尝试。例如，近来的系统被配置为确定何时以相对低的程度利用远程网络带宽，这有时候也称为“远程网络空闲时期”。通过使用本地网络接口(例如，网卡)来计算使用率的阈值级别，这种系统监视估算的带宽消耗的级别。在该计算的阈值之下，客户机和服务器间的数据传输不大可能干扰其它的远程网络活动。因此，当使用级别降到该阈值之下时，客户机可以周期性地连接到服务器，并且下载软件或更新的小的部分。可以继续该过程，直到将软件程序、可用的更新或其它数据的所有部分都传输到适当的设备为止。换言之，可以在远程网络空闲时期期间，在“后台”进程中通过远程网络链路来传输低优先级数据的下载/上传。

虽然这种后台数据传输系统具有消除对其它网络活动的干扰的某些明显优势，但是这些模型仍然有若干缺点。例如，如前所述，后台传输系统实现的节流技术利用从本地网络接口(例如网卡)获得的网络通信量测量来控制和估算有效的可用带宽。虽然该方法对于许多网络拓扑是合理的，但对于某些配置来说，可通过使用这种技术检索到的信息不足以允许后台传输系统正确地调节流量。

这种有问题的网络拓扑的一个例子是典型的家庭网络，其中使用相当快的网络链路(例如，100Mbps的网络集线器和网卡)来互连局域网上的计算机，但是提供因特网连接的设备(例如，数字用户线(DSL)调制解调器)以慢得多的速度运行。在这种情况下，DSL盒执行“网关设备”的角色，并且它实际上是给局域网和外部或远程网络(例如因特网)间的数据传输可以达到的最大速度施加上限的网络段。因此，当在本地网络接口级别上进行网络通信量测量时，不能检测到由网关设备的减少的速度表示的“瓶颈”。另外，不能从孤立的每个系统网络接口测量连接到局域网的系统在网关设备处的总带宽消耗。

概述

通过本发明的示例性实施例克服了后台传输服务的上述不足和缺点。注意，提供本概述以便以简化的形式介绍将在下面的详细说明中进一步描述的一些概念。然而本概述不旨在确定所提出的主题的关键或必要特征，也不旨在用于帮助确定所提出的主题的范围。