Система маршрутизации данных в сетях связи и способ маршрутизации данных, реализуемый этой системой Российский патент 2022 года по МПК H04L12/00 

Группа изобретений относится к способам передачи данных в сети может и может быть применена в сетях связи.

В качестве прототипа известны система и способ маршрутизации данных в сетях связи, при этом система содержит устройства пользователей, верхнеуровневые, среднеуровневые и низкоуровневые узлы с данными и маршрутизатор с алгоритмом маршрутизации данных, обеспечивающим выбор предпочтительного узла с запрашиваемыми устройством пользователя данными, а способ включает отправку запроса с устройства пользователя на маршрутизатор, который с применением алгоритма маршрутизации данных случайным образом выбирает предпочтительный узел с запрашиваемыми устройством пользователя данными среди верхнеуровневых, среднеуровневых и низкоуровневых узлов с данными, после чего передает запрос данных, полученный от электронного устройства пользователя, на выбранный узел [US2008089248, дата публикации: 17.04.2008 г. МПК:H04L 12/48].

Недостатком прототипа является низкая эффективность маршрутизации данных в сетях связи из-за низкой эффективности алгоритма маршрутизации данных, обеспечивающего выбор предпочтительного узла с запрашиваемыми устройством пользователя данными, который в многоуровневой топологии системы выбирает узел с данными случайным образом, вследствие чего зачастую происходит игнорирование высокомощных узлов верхнего уровня, а для задействования передачи данных используются среднеуровневые или низкоуровневые узлы. В результате этого происходит нехватка ресурсов для обслуживания трафика низкоуровневыми узлами, возможности верхнеуровневых узлов при этом используются нерационально, а скорость передачи данных имеет недостаточно высокую величину, что существенным образом снижает качество маршрутизации данных и требует разработки иного алгоритма маршрутизации данных.

Техническая проблема, на решение которой направлена группа изобретений, заключается в повышении качества маршрутизации данных в сетях связи.

Технический результат, на достижение которого направлена группа изобретений, заключается в повышении эффективности маршрутизации данных системой маршрутизации данных в сетях связи.

Сущность первого изобретения из группы изобретений заключается в следующем.

Система маршрутизации данных в сетях связи содержит устройства пользователей, верхнеуровневые, среднеуровневые и низкоуровневые узлы с данными и маршрутизатор с алгоритмом маршрутизации данных, обеспечивающим выбор предпочтительного узла с запрашиваемыми устройством пользователя данными. В отличие от прототипа алгоритм маршрутизации данных обеспечивает выбор предпочтительного узла с запрашиваемыми устройством пользователя данными последовательно от верхнеуровневых к низкоуровневым узлам.

Сущность второго изобретения из группы изобретений заключается в следующем.

Способ маршрутизации данных в сетях связи включает отправку запроса с устройства пользователя на маршрутизатор, который с применением алгоритма маршрутизации данных выбирает предпочтительный узел с запрашиваемыми устройством пользователя данными среди верхнеуровневых, среднеуровневых и низкоуровневых узлов с данными. В отличие от прототипа выбор маршрутизатором предпочтительного узла с запрашиваемыми устройством пользователя данными посредством алгоритма маршрутизации данных осуществляется последовательно от верхнеуровневых к низкоуровневым узлам.

Система маршрутизации данных может содержать сервер, на котором могут храниться данные зарегистрированных в системе узлов с данным. При этом сервер также может обеспечивать доступ в клиентский кабинет, биллинг, оплату счетов, и контроль за маршрутизаторами. Узлы с данными обеспечивают возможность распространения трафика, хранения кэша и пр. В качестве узлов с данными могут быть представлены любые электронные устройства, имеющие соединенные между собой системную или материнскую плату, центральный процессор, ОЗУ и ПЗУ. Разделение узлов на верхнеуровневые, среднеуровневые и низкоуровневые может обеспечиваться в соответствии с атрибутами узлов, в том числе со скоростью сети «Интернет», к которой они подключены и/или в соответствии с техническими характеристиками устройств, которые ими являются, а также в соответствии с данными о владельце узла.

Разделение узлов на верхнеуровневые, среднеуровневые и низкоуровневые может обеспечиваться в соответствии со скоростью сети «Интернет», к которой они подключены, следующим образом. Скорость сети «Интернет», к которой подключены верхнеуровневые узлы, к примеру может не менее, чем в 10 раз превышать скорость сети «Интернет», к которой подключены среднеуровневые узлы, и не менее, чем в 100 раз превышать скорость сети «Интернет», к которой подключены низкоуровневые узлы. Таким образом, в качестве верхнеуровневых в системе могут быть зарегистрированы узлы, имеющие подключение к сети «Интернет» на скорости не менее 100 Гбит/с. В качестве среднеуровневых могут быть зарегистрированы узлы, имеющие подключение к сети «Интернет» на скорости не менее 10 Гбит/с, а в качестве низкоуровневых могут быть зарегистрированы узлы, имеющие подключение к сети «Интернет» на скорости не менее 100 Мбит/с. Аналогичным образом разделение узлов обеспечивается по техническим характеристикам электронных устройств, которые ими являются.

Разделение узлов на верхнеуровневые, среднеуровневые и низкоуровневые в соответствии с техническими характеристиками устройств, которые ими являются, может обеспечиваться следующим образом. К примеру, технические характеристики центрального процессора ОЗУ и ПЗУ верхнеуровневых узлов могут не менее, чем в 2 раза превышать технические характеристики аналогичных компонентов среднеуровневых узлов и не менее, чем в 4 раза превышать технические характеристики аналогичных компонентов низкоуровневых узлов. Таким образом, например, в качестве верхнеуровневого узла в системе может быть зарегистрировано электронное устройство, имеющее 8-ядерный центральный процессор, в качестве среднеуровневого узла – электронное устройство с 4-ядерным центральным процессором, а в качестве низкоуровневого узла – электронное устройство с 2-ядерным центральным процессором.

Разделение узлов на верхнеуровневые, среднеуровневые и низкоуровневые в соответствии с данными о владельце узла может обеспечиваться следующим образом. К примеру, в качестве верхнеуровневого, может быть зарегистрирован узел, принадлежащий серверу системы. В качестве среднеуровневого может быть зарегистрирован узел, принадлежащий юридическому лицу, являющемуся оператором связи, центром обработки данных или хостинг-провайдером. В качестве среднеуровневого может быть зарегистрирован узел, принадлежащий любому лицу.

Маршрутизатор обеспечивает возможность и контроля узлов с данными. Также при получении запроса от устройства пользователя маршрутизатор обеспечивает формирование биллинговой записи на сервере системы и иницализирует процесс маршрутизации.

Маршрутизатор может содержать таблицу сохраненных маршрутов, которая обеспечивает возможность идентификации сетей связи, расположенных в непосредственной близости к маршрутизатору и узлу с данными, что исключает необходимость в запуске процесса определения маршрута при каждом новом полученном запросе с устройства пользователя, тем самым повышая эффективность маршрутизации данных системой маршрутизации данных в сетях связи. Таблица сохраненных маршрутов может содержать данные об оптимальных и неоптимальных маршрутах передачи данных с узлов, а также данные о рейтинге узла.

Маршрутизатор для определения оптимального маршрута передачи данных получает данные геолокации устройства пользователя, от которого был получен запрос данных и сопоставляет их с данными геолокации узлов, у которых эти данные могут быть представлены в качестве атрибутов или могут быть получены посредством применения известных сервисов геолокации. В качестве таких данных, как правило, могут выступать континент, страна, область, город, и пр., а сопоставление этих данных маршрутизатором может осуществляться от частного к общему.

При идентификации полного совпадения данных геолокации среди узлов разных уровней и данными геолокации устройства пользователя маршрутизатор инициализирует алгоритм маршрутизации данных, обеспечивающий выбор предпочтительного узла с запрашиваемыми устройством пользователя данными последовательно от верхнеуровневых к низкоуровневым узлам. За счет этого в качестве предпочтительного узла для передачи данных при условии полного совпадения данных геолокации устройства пользователя и данных геолокации верхнеуровневого узла осуществляется выбор именно этого узла, и передача данных осуществляется с него. Это исключает возможность выбора маршрутизатором между верхнеуровневым, среднеуровневым или низкоуровневым узлом, находящихся в равных условиях, и позволяет задействовать для передачи данных технически более мощный узел, что повышает эффективность маршрутизации данных системой маршрутизации данных в сетях связи. Аналогичным образом в случае, если верхнеуровневый узел с полным совпадением его данных геолокации с данными геолокации устройства пользователя обнаружен не был, осуществляется проверка среднеуровневого и низкоуровневого узла. При этом в случае, если для передачи данных в качестве предпочтительного был выбран среднеуровневый или низкоуровневый узел, то маршрутизатором повышается рейтинг этого узла.

Также возможна ситуация, при которой маршрутизатором не будет обнаружено полного совпадения в данных геолокации узлов и устройств пользователей, а будет обнаружено только частичное совпадение в данных геолокации разноуровневых узлов. В таком случае маршрутизатор может инициализировать алгоритм выбора предпочтительного узла с запрашиваемыми устройством пользователя данными по критериям отбора, который позволяет отдать приоритет передачи данных верхнеуровневым и среднеуровневым узлам и задействовать низкоуровневые узлы только в крайнем случае, что также существенным образом повышает эффективность маршрутизации данных системой маршрутизации данных в сетях связи. При выполнении этого алгоритма маршрутизатором последовательно определяется то количество несовпадений в данных геолокации узла и устройства пользователя, которое имеют узлы на каждом уровне.

В случае, если в данных верхнеуровневого узла маршрутизатором обнаружено не более одного несовпадения в данных, то он выбирается в качестве предпочтительного для передачи данных. В случае, если этих несовпадений больше, то маршрутизатором определяется то количество несовпадений в данных геолокации узла и устройства пользователя, которое имеет среднеуровневый узел. В случае, если количество таких несовпадений не превышает одного, то в качестве предпочтительного выбирается среднеуровневый узел. Однако в случае, если таких несовпадений больше одного, то маршрутизатором в качестве предпочтительного выбирается верхнеуровневый узел, который имеет не более двух несовпадений в данных. Однако при превышении верхнеуровневым узлом этого количества несовпадений, в качестве предпочтительного маршрутизатором выбирается среднеуровневый узел с таким же количеством несовпадений.

В случае, если количество несовпадений в данных среднеуровневого узла больше двух, то маршрутизатором определяется то количество несовпадений в данных геолокации узла и устройства пользователя, которое имеет низкоуровневый узел. В таком случае, чтобы маршрутизатор выбрал этот узел в качестве предпочтительного для передачи данных, он должен иметь не более одного несовпадения в данных. При этом в случае, если это количество превышает одно, то маршрутизатором в качестве предпочтительного будет выбран верхнеуровневый узел, имеющий не более трех несовпадений в данных. Однако в случае, когда верхнеуровневый узел имеет более трех несовпадений в данных, то в качестве предпочтительного узла для передачи данных маршрутизатором выбирается среднеуровневый узел, также имеющий не более трех несовпадений в данных. Только затем, в случае, если таких несовпадений больше, маршрутизатором в качестве наиболее предпочтительного может быть выбран низкоуровневый узел, имеющий два несовпадения в данных, либо в случае, если такого узла нет – то низкоуровневый узел, имеющий три несовпадения в данных.

Также может возникнуть ситуация, когда маршрутизатором одновременно могут быть обнаружены сразу несколько узлов одного уровня, имеющих одинаковое количество несовпадений в данных геолокации. В таком случае, в качестве предпочтительного, маршрутизатором может быть выбран тот узел, который имеет наиболее высокий рейтинг.

Также может возникнуть ситуация, когда маршрутизатором может быть не обнаружено ни одного узла, имеющего совпадение в каких-либо данных геолокации с данными геолокации устройства пользователя. В таком случае в качестве предпочтительного узла для передачи данных выбирается верхнеуровневый узел, что дополнительно повышает эффективность маршрутизации данных системой маршрутизации данных в сетях связи. При этом маршрутизатором осуществляется запись о неоптимальном маршруте, что впоследствии в таблице сохраненных маршрутов укажет на необходимость повторного определения маршрутизатором предпочтительного узла и также повысит эффективность маршрутизации данных системой.

Дополнительно маршрутизатор может иметь кэш, в котором могут храниться ранее обработанные запросы данных, полученные с электронных устройств пользователей, что позволяет исключить необходимость в инициализации процесса определения предпочтительного узла для передачи данных и повысить эффективность маршрутизации данных системой маршрутизации данных в сетях связи.

Группа изобретений может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Группа изобретений характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что выбор маршрутизатором предпочтительного узла с запрашиваемыми устройством пользователя данными посредством алгоритма маршрутизации данных осуществляется последовательно от верхнеуровневых к низкоуровневым узлам, что при полном совпадении данных геолокации узла и устройства пользователя позволяет исключить конфликтную ситуацию в выборе предпочтительного узла для передачи данных и в приоритете задействовать верхнеуровневый наиболее мощный узел, либо среднеуровневый узел, а низкоуровневые узлы задействовать только в крайнем случае, что позволяет более рационально использовать ресурсы сети связи для обслуживания трафика, повышая скорость определения оптимального узла с данными и в дальнейшем – скорость передачи данных с выбранного оптимального узла с данными.

Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении эффективности маршрутизации данных системой маршрутизации данных в сетях связи, тем самым повышая качество маршрутизации данных в сетях связи.

Группа изобретений обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».

Из уровня техники известен принцип маршрутизации данных в сетях связи с применением алгоритма, при котором предпочтительный узел с данными случайным образом выбирается среди верхнеуровневых, среднеуровневых и низкоуровневых узлов с данными.

Однако из уровня техники не известен способ маршрутизации данных в сетях связи, в котором выбор маршрутизатором предпочтительного узла с запрашиваемыми устройством пользователя данными посредством алгоритма маршрутизации данных осуществляется последовательно от верхнеуровневых к низкоуровневым узлам.

Ввиду этого группа изобретений соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».

Изобретения из группы изобретений связаны между собой и образуют единый изобретательский замысел, который заключается в том, что система маршрутизации данных в сетях связи обеспечивает реализацию способа маршрутизации данных в сетях связи, что свидетельствует о соответствии группы изобретений критерию патентоспособности «единство изобретения».

Группа изобретений поясняется следующими фигурами.

Фиг.1. Система маршрутизации данных в сетях связи, функциональная схема.

Фиг.2. Алгоритм ввода запроса данных с устройства пользователя.

Фиг.3. Алгоритм обнаружения устройством пользователя объекта в html документе, полученном от Веб-сервера;

Фиг.4. Алгоритм проверки маршрутизатором маршрута до узла в таблице сохраненных маршрутов по адресу подсети устройства пользователя;

Фиг.5. Алгоритм определения маршрутизатором узла с запрашиваемыми данными в таблице сохраненных маршрутов;

Фиг.6. Алгоритм последовательного определения маршрутизатором предпочтительного узла среди узлов 1, 2 и 3 уровня;

Фиг.7. Алгоритм последовательного определения маршрутизатором предпочтительного узла среди узлов 1, 2 и 3 уровня из списка предпочтительных узлов по критерию отбора (часть 1);

Фиг.8. Алгоритм по фиг.7 (часть 2);

Фиг.9. Алгоритм по фиг.7 (часть 3);

Фиг.10. Алгоритм перенаправления маршрутизатором пользовательского запроса на предпочтительный узел с данными;

Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути группы изобретений ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая группа изобретений ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.

Система маршрутизации данных в сетях связи содержит подключенные друг к другу устройства 100 пользователей, DNS-сервер 110, маршрутизатор 120 с алгоритмом маршрутизации данных, клиентский сервер 130, модуль 140 определения геолокации пользователя, а базу 150 узлов первого уровня, узлов второго уровня и узлов третьего уровня.

Узлы первого уровня базируются на инфраструктуре системы, а аппаратные требования к узлам первого уровня не ниже, чем:

Компонент Требования Центральный процессор (кол-во ядер) 8 Память (RAM) 128 Гб Жесткий диск 1024 Гб, SDD или HDD Скорость подключения к сети «Интернет» 100 Гбит/с

Узлы второго уровня базируются на инфраструктуре операторов связи, центров обработки данных или хостинг-провайдеров, а аппаратные требования к узлам второго уровня не ниже, чем:

Компонент Требования Центральный процессор (кол-во ядер) 4 Память (RAM) 32 Гб Жесткий диск 1024 Гб, SDD или HDD Скорость подключения к сети «Интернет» 10 Гбит/с

Узлы третьего уровня могут базироваться на электронных устройствах пользователей, а аппаратные требования к узлам третьего уровня не ниже, чем:

Компонент Требования Центральный процессор (кол-во ядер) 2 Память (RAM) 4 Гб Жесткий диск 100 Гб, HDD Скорость подключения к сети «Интернет» 100 Мбит/с

Способ маршрутизации данных в сетях связи реализуется рядом основных этапов, которые включают в себя:

этап 200, на котором пользователем с устройства 100 осуществляется ввод запроса данных;

этап 300, на котором устройством 100 осуществляется обнаружение объекта в html документе, полученном от Веб-сервера 130;

этап 400, на котором осуществляется проверка маршрута до узла в таблице сохраненных маршрутов по адресу подсети устройства 100 пользователя;

этап 500, на котором осуществляется определение узла с запрашиваемыми данными в таблице сохраненных маршрутов;

этап 600, на котором осуществляется последовательное определение предпочтительного узла среди узлов 1, 2 и 3 уровня;

этап 700, на котором осуществляется определение узла из списка предпочтительных узлов по критерию отбора;

этап 800, на котором осуществляется перенаправление пользовательского запроса на предпочтительный узел с данными;

Более конкретно вышеуказанные основные этапы маршрутизации данных в сетях связи реализуются следующим образом:

Этап 200 начинается с того, что пользователь со своего устройства 100 формирует запрос данных в формате http://... и инициализирует тем самым работу системы, в состав которой входит Веб-сервер 130. На этапе 201 устройство 100 пользователя автоматически связывается с DNS сервером 110 (службой) сети «Интернет» и определяет, по какому IP адресу располагается оригинальный Веб-сервер 130 с запрашиваемыми данными.

После этого, на этапе 202, устройство 100 формирует запрос содержимого с Веб-сервера 130, расположенного по IP адресу, который ему сообщил DNS-сервер 110. На этапе 203 Веб-сервер формирует HTML текст, расположенный по запрошенному адресу. Запрос и ответ идут через Интернет, так как и IP адрес веб-сервера, и IP адрес пользователя, запросившего текст – известны, все идет в рамках стандартного стека протоколов TCP/IP. При этом если имя страницы не указано, то как правило запрашивается страница index.html.

После этого осуществляется выполнение устройством 100 этапа 300.

Этап 300 начинается с того, что устройством 100 осуществляется обнаружение объекта в html документе, полученном от Веб-сервера 130.Парсер браузера устройства 100 находит внешние загружаемые объекты (скрипты, стили, картинки, видео), которые находятся на Веб-сервере 130 по неизвестному для него адресу, и он делает DNS-запрос, чтобы определить IP адрес этого Веб-сервера 130.

Для этого он направляет запрос IP адреса обнаруженного объекта на DNS-сервер 110, который в свою очередь, выполняя этап 301, осуществляет определение IP адреса обнаруженного объекта. В ответ на этот запрос DNS сервер 110 осуществляет отправку перечня IP адресов маршрутизаторов, на которых расположен обнаруженный объект. После этого устройство 100 выбирает один из предложенных IP адресов маршрутизаторов и формирует запрос объекта у маршрутизатора, к примеру по адресу IP1. После этого выбранный маршрутизатор 120 формирует временную биллинговую запись и инициализирует процесс маршрутизации. Во временной биллинговой записи заполняется максимальное количество полей, включая IP устройства пользователя, дату и время начала сессии на передачу файлов, размер файла (запросом head (get_headers, PHP, например) к оригинальному серверу), путь к файлу (как если бы он был запрошен с оригинального сервера). Затем на этапе 400 запускается процесс маршрутизации и осуществляется проверка маршрута до узла в таблице сохраненных маршрутов по адресу подсети устройства 100 пользователя.

Этап 400, начинается с того, что маршрутизатор 120 осуществляет проверку маршрута до узла в таблице сохраненных маршрутов по адресу подсети устройства 100 пользователя. Эта таблица может храниться во внутренней памяти маршрутизатора и состоит из следующих полей:

1) Префикс сети, сеть (например, 176.15.240.63), где первые 4 октета – это IP адрес сети, последний октет – маска подсети.

2) Код страны (RU)

3) Почтовый индекс (153022)

4) Название оператора связи, который предоставил IP (Beeline)

5) Город (Ivanovo)

6) Область (Ivanovskaya Oblast’)

7) Страна (Russia)

8) Континент (Europe)

9) Идентификатор узла, с которого в последний раз осуществлялась передача данных.

10) Идентификатор резервного узла

В случае, если адрес подсети устройства 100 пользователя известен, то с учетом этих данных сразу осуществляется переход на этап 500 и осуществляется определение узла с запрашиваемыми данными в таблице сохраненных маршрутов на основе известного адреса подсети устройства 100. В случае, если адрес подсети устройства 100 пользователя не известен, то на этапе 401 маршрутизатором 120 инициализируется процесс определения адреса подсети устройства 100 пользователя. Для этого маршрутизатором 120 через API у модуля 140 определения геолокации пользователя (сервис https://www.maxmind.ru) запрашивается локация на IP адрес устройства 100 пользователя, вместе с чем на этапе 402 осуществляется получение информации об адресе подсети устройства 100 по имеющимся данным IP адреса устройства. При этом полученная информация о подсети устройства 100 записывается маршрутизатором 120 в таблицу сохраненных маршрутов, после чего им осуществляется переход на этап 500.

На этапе 500 маршрутизатором 120 осуществляется определение узла с запрашиваемыми данными в таблице сохраненных маршрутов на основе известного адреса подсети устройства 100. В случае, если узел с данными в таблице маршрутов обнаружен, то маршрутизатор 120 сразу осуществляет переход на заключительный этап 800 и выполняет перенаправление пользовательского запроса на узел с данными. В случае, если узел с данными в таблице маршрутов обнаружен не был, то маршрутизатором 120 инициализируется процесс определения геолокации устройства 100 пользователя, аналогичный этапу 401, когда посредством модуля 140 определения геолокации пользователя, на основе IP адреса устройства 100 пользователя, осуществляется получение данных геолокации устройства 100, в том числе континента, страны, города и оператора связи устройства 100 пользователя. Затем эти данные модуль 140 передает в маршрутизатор, за счет чего инициализируется процесс определения наиболее предпочтительного узла для маршрутизации данных среди узлов 1, 2 или 3 уровня в базе 150 зарегистрированных узлов.

Первоначально на этапе 600 маршрутизатором 120 осуществляется определение предпочтительного узла для маршрутизации данных среди узлов 1 уровня, и имеющиеся данные геолокации устройства 100 пользователя сопоставляются с данными геолокации узлов с данными 1 уровня, содержащими сведения о континенте, стране, городе и операторе связи. Эти данные могут храниться в качестве атрибутов узла, либо они могут быть получены аналогичным образом по методике получения данных геолокации устройства 100 пользователя. В случае обнаружения полного совпадения данных геолокации устройства 100 с данными геолокации одного из узлов 1 уровня, маршрутизатором 120 осуществляется этап 603, включающий занесение обнаруженного узла 1 уровня в таблицу сохраненных маршрутов, повышение рейтинга узла и переход на заключительный этап 800.

В случае, если маршрутизатором 120 предпочтительный узел среди узлов 1 уровня обнаружен не был, то им осуществляется этап 601, на котором он определяет предпочтительный узел для маршрутизации данных среди узлов 2 уровня по полному совпадению данных геолокации с данными геолокации устройства 100. В случае обнаружения полного совпадения данных геолокации устройства 100 с данными геолокации одного из узлов 2 уровня, маршрутизатором 120 осуществляется этап 604, включающий занесение обнаруженного узла 2 уровня в таблицу сохраненных маршрутов и переход на заключительный этап 800.

В случае, если маршрутизатором 120 предпочтительный узел среди узлов 2 уровня обнаружен не был, то им осуществляется этап 601, на котором он определяет предпочтительный узел для маршрутизации данных среди узлов 3 уровня по полному совпадению данных геолокации с данными геолокации устройства 100. Аналогичным образом, в случае обнаружения полного совпадения данных геолокации устройства 100 с данными геолокации одного из узлов 3 уровня, маршрутизатором 120 осуществляется этап 604, включающий занесение обнаруженного узла 2 уровня в таблицу сохраненных маршрутов и переход на заключительный этап 800. При этом в случае, если маршрутизатором 120 предпочтительный узел среди узлов 3 уровня обнаружен не был, то им осуществляется этап 700, включающий инициализацию процесса определения предпочтительного узла по критерию отбора.

Этап 700 реализуется маршрутизатором 120 и направлен на определение предпочтительного узла по критерию отбора по частичному совпадению данных геолокации с данными геолокации устройства 100. Первоначально маршрутизатором 120 проверяется принципиальное наличие узлов в базе 150 с какими-либо совпадениями в данных геолокации с данными геолокации устройства 100.

В случае отсутствия таких узлов, маршрутизатором 120 осуществляется выполнение этапа 701, на котором осуществляется выбор в качестве предпочтительного любого узла 1 уровня с данными и переход на заключительный этап 800.

В случае наличия нескольких узлов, первоначально маршрутизатором 120 осуществляется этап 702, направленный на определение количества несовпадений в данных геолокации узлов 1 уровня с данными геолокации устройства 100 и при отсутствии в узле 1 уровня более 1 несовпадения в данных геолокации зла и данных геолокации пользователя, он выбирается в качестве предпочтительного и процесс переходит на заключительный этап 800. При этом в случае, если таких несовпадений больше, то маршрутизатор 120 осуществляет выполнение этапа 703, на котором осуществляется определение количества несовпадений в данных геолокации узлов 2 уровня с данными геолокации устройства 100. Аналогичным образом, при отсутствии в узле 2 уровня более 1 несовпадения в данных, он выбирается в качестве предпочтительного, позволяя перевести процесс на заключительный этап 800; При этом в случае, если таких несовпадений больше, то процесс переходит на этап 702. Таким образом, процесс определения предпочтительного узла по критерию отбора маршрутизатором 120 продолжается, и он выполняет этапы 703–710 до того, пока либо не обнаружит предпочтительный узел, подходящий по критериям, либо в случае, если подходящих по критериям узлов нет и тогда он осуществит переход на этап 711, на котором им будут проанализированы доступные узлы 3 уровня с более, чем тремя несовпадениями в данных геолокации узла с данными геолокации устройства 100. В случае, если такой узел один, то маршрутизатором 120 осуществляется перевод процесса на заключительный этап 800. В случае, если таких узлов больше одного, то маршрутизатором 120 осуществляется переход на этап 713, на котором им осуществляется выбор того узла 3 уровня, который имеет наиболее высокий рейтинг.

Этап 800 является заключительным и включает перенаправление маршрутизатором 120 пользовательского запроса на узел с данными, который был выбран в качестве предпочтительного. Для этого маршрутизатором 120 на этапе 801 осуществляется получение IP адреса выбранного узла (1-3 уровня) и передача этому узлу пользовательского запроса. Узлом осуществляется обработка этого запроса и на этапе 802 им осуществляется передача данных по запросу пользователя на устройство 100 пользователя. Затем на этапе 803 осуществляется получение запрашиваемых данных с выбранного узла. По завершении передачи данных (либо при обрыве, если файл динамический), узел сообщает маршрутизатору 120 об успешности (успешно/не успешно) передачи и объеме переданных данных.

Временная биллинговая запись в системе закрывается внесением данных (дата окончания передачи, объем переданной информации, узел, который передал данные, был ли файл кэширован, а также данных маршрутизатора).

Благодаря этому при полном совпадении данных геолокации узла и устройства пользователя исключаются конфликтные ситуации в выборе предпочтительного узла для передачи данных и в приоритете задействуется наиболее мощный узел 1 уровня, либо узел 2 уровня, а низкоуровневые узлы 1 уровня задействуются только в крайнем случае. Это позволяет более рационально использовать ресурсы сети связи для обслуживания трафика, повышая скорость определения предпочтительного узла с данными и в дальнейшем – скорость передачи данных с выбранного оптимального узла с данными.

Благодаря этому достигается технический результат, заключающийся в повышении эффективности маршрутизации данных системой маршрутизации данных в сетях связи, тем самым повышая качество маршрутизации данных в сетях связи.

Изобретение относится к области передачи данных. Технический результат заключается в повышении эффективности маршрутизации данных системой маршрутизации данных в сетях связи. Такой результат достигается тем, что способ маршрутизации данных в сетях связи, включает отправку запроса с устройства пользователя на маршрутизатор, который с применением алгоритма маршрутизации данных выбирает предпочтительный узел с запрашиваемыми устройством пользователя данными среди верхнеуровневых, среднеуровневых и низкоуровневых узлов с данными, маршрутизатор формирует биллинговую запись на сервере системы и инициализирует процесс маршрутизации, причем маршрутизатор содержит таблицу сохраненных маршрутов, которая обеспечивает возможность идентификации сетей связи, расположенных в непосредственной близости к маршрутизатору и узлу с данными, при этом таблица сохраненных маршрутов содержит данные об оптимальных и неоптимальных маршрутах передачи данных с узлов, а также данные о рейтинге узла, маршрутизатор для определения оптимального маршрута передачи получает данные геолокации устройства пользователя, от которого был получен запрос данных и сопоставляет их с данными геолокации узлов, у которых эти данные представлены в качестве атрибутов или получает данные геолокации устройства пользователя посредством сервисов геолокации, а при идентификации совпадения данных геолокации среди узлов разных уровней и данными геолокации устройства пользователя маршрутизатор инициализирует алгоритм маршрутизации данных, посредством которого он выбирает предпочтительный узел с запрашиваемыми устройством пользователя данными последовательно от верхнеуровневых к низкоуровневым узлам. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Система маршрутизации данных в сетях связи, содержащая устройства пользователей, верхнеуровневые, среднеуровневые и низкоуровневые узлы с данными и маршрутизатор с алгоритмом маршрутизации данных, обеспечивающим выбор предпочтительного узла с запрашиваемыми устройством пользователя данными, отличающаяся тем, что маршрутизатор обеспечивает формирование биллинговой записи на сервере системы и инициализацию процесса маршрутизации, причем маршрутизатор содержит таблицу сохраненных маршрутов, которая обеспечивает возможность идентификации сетей связи, расположенных в непосредственной близости к маршрутизатору и узлу с данными, при этом таблица сохраненных маршрутов содержит данные об оптимальных и неоптимальных маршрутах передачи данных с узлов, а также данные о рейтинге узла, маршрутизатор для определения оптимального маршрута передачи данных обеспечивает получение данных геолокации устройства пользователя, от которого был получен запрос данных и сопоставление их с данными геолокации узлов, у которых эти данные представлены в качестве атрибутов или получение данных геолокации устройства пользователя посредством сервисов геолокации, а при идентификации совпадения данных геолокации среди узлов разных уровней и данными геолокации устройства пользователя маршрутизатор обеспечивает инициализацию алгоритма маршрутизации данных, обеспечивающего выбор предпочтительного узла с запрашиваемыми устройством пользователя данными последовательно от верхнеуровневых к низкоуровневым узлам.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что разделение узлов на верхнеуровневые, среднеуровневые и низкоуровневые обеспечивается в соответствии с атрибутами узлов, в том числе со скоростью сети «Интернет», к которой они подключены и/или в соответствии техническими характеристиками устройств, которые ими являются.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что маршрутизатор имеет кэш, в котором хранятся ранее обработанные запросы данных, полученные с электронных устройств пользователей.

4. Способ маршрутизации данных в сетях связи, включающий отправку запроса с устройства пользователя на маршрутизатор, который с применением алгоритма маршрутизации данных выбирает предпочтительный узел с запрашиваемыми устройством пользователя данными среди верхнеуровневых, среднеуровневых и низкоуровневых узлов с данными, отличающийся тем, что маршрутизатор формирует биллинговую запись на сервере системы и инициализирует процесс маршрутизации, причем маршрутизатор содержит таблицу сохраненных маршрутов, которая обеспечивает возможность идентификации сетей связи, расположенных в непосредственной близости к маршрутизатору и узлу с данными, при этом таблица сохраненных маршрутов содержит данные об оптимальных и неоптимальных маршрутах передачи данных с узлов, а также данные о рейтинге узла, маршрутизатор для определения оптимального маршрута передачи получает данные геолокации устройства пользователя, от которого был получен запрос данных и сопоставляет их с данными геолокации узлов, у которых эти данные представлены в качестве атрибутов или получает данные геолокации устройства пользователя посредством сервисов геолокации, а при идентификации совпадения данных геолокации среди узлов разных уровней и данными геолокации устройства пользователя маршрутизатор инициализирует алгоритм маршрутизации данных, посредством которого он выбирает предпочтительный узел с запрашиваемыми устройством пользователя данными последовательно от верхнеуровневых к низкоуровневым узлам.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что выбор маршрутизатором предпочтительного узла с запрашиваемыми устройством пользователя данными посредством алгоритма маршрутизации данных осуществляется последовательно от верхнеуровневых к низкоуровневым узлам в случае идентификации полного совпадения данных геолокации среди узлов разных уровней и данных геолокации устройства пользователя.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что в случае, если для передачи данных в качестве предпочтительного был выбран среднеуровневый или низкоуровневый узел, то маршрутизатором повышается рейтинг этого узла.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что в случае, если маршрутизатором не будет обнаружено полного совпадения в данных геолокации узлов и устройств пользователей, а будет обнаружено только частичное совпадение в данных геолокации разноуровневых узлов, то им инициализируется алгоритм выбора предпочтительного узла с запрашиваемыми устройством пользователя данными по критериям отбора, который позволяет отдать приоритет передачи данных верхнеуровневым и среднеуровневым узлам и задействовать низкоуровневые узлы только в крайнем случае.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что маршрутизатором последовательно определяется то количество несовпадений в данных геолокации узла и устройства пользователя, которые имеют узлы на каждом уровне.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что в случае, если в данных верхнеуровневого узла маршрутизатором обнаружено не более одного несовпадения в данных, то он выбирается в качестве предпочтительного для передачи данных.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в случае, если несовпадений в данных больше, то маршрутизатором определяется то количество несовпадений в данных геолокации узла и устройства пользователя, которое имеет среднеуровневый узел и в случае, если количество таких несовпадений не превышает одного, то в качестве предпочтительного выбирается среднеуровневый узел.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что в случае, если таких несовпадений больше одного, то маршрутизатором в качестве предпочтительного выбирается верхнеуровневый узел, который имеет не более двух несовпадений в данных.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что при превышении верхнеуровневым узлом указанного количества несовпадений, в качестве предпочтительного маршрутизатором выбирается среднеуровневый узел с таким же количеством несовпадений.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что в случае, если количество несовпадений в данных среднеуровневого узла больше двух, то маршрутизатором определяется то количество несовпадений в данных геолокации узла и устройства пользователя, которое имеет низкоуровневый узел.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что для выбора маршрутизатором низкоуровневого узла в качестве предпочтительного для передачи данных, он должен иметь не более одного несовпадения в данных геолокации с данными геолокации устройства пользователя.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что в случае, если количество несовпадений в данных низкоуровневого узла превышает одно, то маршрутизатором в качестве предпочтительного будет выбран верхнеуровневый узел, имеющий не более трех несовпадений в данных.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что в случае, когда верхнеуровневый узел имеет более трех несовпадений в данных, то в качестве предпочтительного узла для передачи данных маршрутизатором выбирается среднеуровневый узел, также имеющий не более трех несовпадений в данных.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что только в случае, если таких несовпадений у среднеуровневого узла больше, то маршрутизатором в качестве наиболее предпочтительного выбирается низкоуровневый узел, имеющий два несовпадения в данных, либо в случае, если такого узла нет - то низкоуровневый узел, имеющий три несовпадения в данных.

18. Способ по пп. 6 или 17, отличающийся тем, что в случае, если маршрутизатором одновременно обнаружены сразу несколько узлов одного уровня, имеющих одинаковое количество несовпадений в данных геолокации, то в качестве предпочтительного маршрутизатор выбирает тот узел, который имеет наиболее высокий рейтинг.

19. Способ по п. 8, отличающийся тем, что в случае, если маршрутизатором не обнаружено ни одного узла, имеющего совпадение в каких-либо данных геолокации с данными геолокации устройства пользователя, то в качестве предпочтительного узла для передачи данных выбирается верхнеуровневый узел.