DE69635047T2

DE69635047T2 - Vernetzte server mit kundenspezifischen diensten zum herunterladen von videos

Info

Publication number: DE69635047T2
Application number: DE69635047T
Authority: DE
Inventors: Dan Kikinis
Original assignee: Elonex PLC
Current assignee: Elonex PLC
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1996-04-08
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2016-04-09
Also published as: EP0820673B1; US20010003188A1; EP0820673A1; ATE301897T1; EP0820673A4; JPH10512075A; WO1996032793A1; US6490725B2; US5644714A; US6163795A; DE69635047D1

Description

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Informationsdienste und betrifft insbesondere einen Dienst zur rechtzeitigen Bereitstellung von durch Kunden ausgewählter Videoinformation für Clients, wie etwa Nachrichtenereignisse und Ereignisse von besonderem Interesse.
Zur Zeit sind Dienste verfügbar, die Videoinformation aus verfügbaren Quellen auswählen, wie etwa Fernsehnachrichten und andere Fernsehprogrammen, und diese Information an Clients liefern. Diese Dienste fallen in zwei Grundkategorien. Ein erster Typ eines solchen Dienstes sieht verfügbare Materialien durch und stellt ausgewählte Bänder zusammen, die nach spezifischen Themen kategorisiert sind. Nach der Zeit, die erforderlich ist, um verfügbare Materialien durchzusehen und die Bänder zusammenzustellen, werden für Kunden, die spezifische Kategorien an Information abonniert haben, Kopien der Bänder durch kommerzielle Anbieter bereitgestellt.
Bei diesem ersten Typ von Video-Zustelldienst wird ein zugestelltes Videoband über das ausgewählte Thema oder Themen vom Client in einem herkömmlichen Videorecorder abgespielt. Bei einer Abwandlung des gleichen Dienstes wird organisierte Videoinformation auf CD-ROM zugestellt, die dann vom Client unter Verwendung eines CD-ROM-Laufwerks in Verbindung mit geeigneter Software, die auf dem Rechner ausgeführt wird, auf einem Rechner-Videobildschirm angesehen wird.
Ein zweiter Typ von Video-Zustelldienst ist durch rechnergestützte Online-Dienste verfügbar, wie etwa Compuserve, Prodigy und Dialog, bei denen ein Benutzer eine Suche nach Information über praktisch jedes interessierende Thema durchführen kann oder einen Vermittler dafür bezahlen kann, daß er die Suche durchführt. Im Fall von Online-Diensten wird ein in einem Rechner des Benutzers installiertes oder mit diesem verbundenes Modem genutzt, um mit dem Host des Online-Dienstes zu kommunizieren und Information zu senden oder zu empfangen. Kommunikation findet über das installierte Telefonnetzwerk statt.
Bei einem auf der Verwendung einzelner Medien beruhenden Dienst, wie etwa Videobändern und CD-ROM, gibt es eine spezifische Verzögerung, die mit dem physischen Organisieren des Inhalts und dem Aufnehmen auf die zustellbaren Aufnahmemedien verbunden ist. Die Zeit, die zwischen einem echten Ereignis und der Zustellung des Videobandes oder der CD-ROM vergeht, kann von einigen Stunden bis zu mehreren Tagen betragen.
Der zweite Typ von Videodienst, der auf Rechner-Onlinezugang beruht, ist immer noch ziemlich langsam und sicherlich nicht benutzerfreundlich, obwohl er eine schnellere Antwort als der Dienst mit zustellbaren Medien ermöglicht. Bei einer typischen Übertragungsrate von 14,4 kBaud in einigen schnelleren Modems kann die Zeit, die zum Herunterladen einer einzelnen Videoauswahl erforderlich ist, 10 bis 30 Minuten oder mehr betragen, in Abhängigkeit von der Größe der Datei. Datenkompressionsprinzipien können verwendet werden, um die Größe einer Datei vor der Übertragung zu verringern, aber es werden weiterhin große Verbesserungen in der Gesamt-Antwortzeit benötigt.
Was benötigt wird, ist ein Video-Jukebox-Dienst; ein Video-Informationsdienst, der herkömmliche Videoquellen überwacht und seine Clients auf ausgewählte Themen hinweist, sobald eine Auswahl verfügbar wird, und der es Clients ebenfalls gestattet, nur jene Artikel herunterzuladen, die der Client zu sehen wünscht. Vorzugsweise würde ein solcher Dienst für die Bedürfnisse unterschiedlicher Clients skaliert werden, mit einer Version der unteren Leistungsklasse, die auf Rechner-Hardwaresystemen betriebsfähig ist, und einer Version der oberen Leistungsklasse, die spezielle Ausrüstung erfordert, aber eine schnellere Übertragung und eine verbesserte Wiedergabequalität aufweist.
Von Pitt D. et al. wird in "A Hewlett-Packard Video Server"; Annual Review of Communication, XP000455353, sowie in US-A-5208665 ein System zur Zustellung von Videoeinheiten offenbart, das folgendes umfaßt: eine Vielzahl von rechnergestützten Fileservern, die in einem Netzwerk durch erste Datenverbindungsstrecken untereinander verbunden sind und betriebsfähig sind, Videoeinheiten zu empfangen; und eine Vielzahl von Clients, die durch zweite Datenverbindungsstrecken mit einzelnen der Fileserver verbunden sind; wobei jeder Fileserver empfangene Videoeinheiten in einer Datenbasis speichert und die Videoeinheiten mit anderen Fileservern im Netzwerk über die ersten Datenverbindungsstrecken gemeinsam nutzt.
Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fileserver betriebsfähig ist, Kontakt mit Clients aufzunehmen, um angeschlossene Clients über neue verfügbare Videoeinheiten zu benachrichtigen, die interessierenden Themen entsprechen, die vorher durch die Clients angegeben und im System gespeichert wurden, und um Videoeinheiten auf Anforderung zu den Clients herunterzuladen.
In einer bevorzugten Ausführungsform hat jeder Fileserver ebenfalls Transaktions-Steuerungsroutinen zur Überwachung von Client-Transaktionen und zur Rechnungsstellung für Clients. In einer alternativen Ausführungsform kann solche Transaktionsabrechnung die Aufgabe eines fest zugeordneten Fileservers im Netzwerk sein.
In verschiedenen Ausführungsformen des Systems der Erfindung können Datenverbindungsstrecken unterschiedlicher Art sein, wobei eine bevorzugte Datenverbindungsstrecke eine Verbindungsstrecke des Diensteintegrierenden Digitalnetzes (ISDN) ist. In einigen Fällen können für Clients, die ein weniger teures System zu haben wünschen, analoge Telefonmodemverbindungsstrecken verwendet werden.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung sind Clients mit dem System an Client-Kommunikationsknoten verbunden, die dafür konfiguriert sind, Nachrichten und Datenpakete im System weiterzuleiten. Die Client-Kommunikationsknoten sind miteinander in einer ringförmigen Anordnung verbunden, die Fileserver-Stationen sind in einer ringförmigen Anordnung verbunden, und jeder Client-Kommunikationsknoten ist mit einem Fileserver verbunden, wobei es eine gleiche Anzahl von Client-Kommunikationsknoten und Fileservern gibt.
Der Videoausschnittdienst gemäß der vorliegenden Erfindung, der vom Erfinder als eine Video-Jukebox bezeichnet wird, stellt ein System bereit, das Zugriffe von Clients auf Videoausschnitte von Nachrichten und anderer wertvoller Information viel schneller als jeder andere bekannte herkömmliche Dienst ermöglicht. Der deutliche Vorteil besteht darin, daß für die meisten Zwecke solche Information mit der Zeit sehr schnell an Wert verliert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A ist ein Schema einer globalen Netzwerkarchitektur für ein Video-Jukebox-System in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
1B ist ein Schema, das einen Fileserver aus 1A ausführlicher darstellt.
2 ist ein Schema, das den Steuerungsablauf bei einigen kritischen automatisierten Betriebsfunktionen im Fileserver aus 1B darstellt.
3 ist eine schematische Darstellung einer Verbindung zwischen einer Client-Station und einem Fileserver in einer Ausführungsform der Erfindung.
4 ist eine schematische Darstellung einer alternativen Verbindung zwischen einer Client-Station und einem Fileserver.
5 ist eine schematische Darstellung einer massiv parallelen Netzwerkarchitektur gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
6A ist eine isometrische Zeichnung einer massiv parallelen Netzwerkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
6B ist eine isometrische Zeichnung eines Abschnitts der Netzwerkvorrichtung aus 6A.
7 ist ein Draufsicht-Blockschaltbild eines Mikroprozessorknotens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
8 ist eine zweidimensionale Querschnittsansicht eines massiv parallelen Netzwerks gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
9 ist ein Schema eines Datenstroms, der Videodaten darstellt, die einen Film umfassen.
10 ist eine isometrische Darstellung eines massiv parallelen Netzwerks gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, das als verschachtelte Tori konfiguriert ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1A ist ein Schema, das eine weltweite Video-Jukebox-Architektur in einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Fileserver 1, Fileserver 3, Fileserver 5 und Fileserver 7 sind alle untereinander durch ISDN-Verbindungsstrecken 9, 11, 13 bzw. 15 verbunden. Die Server 1, 3, 5 und 7 sind Beispiele für Fileserver in einem solchen Netzwerk, und in anderen Ausführungsformen kann es mehr oder weniger solcher Server geben. Die ISDN-Verbindungsstrecken 9, 11, 13 und 15 verbinden die Fileserver 1, 3, 5 und 7 in dieser Ausführungsform auf eine Weise, die als Token-Ring-Architektur bekannt ist. Es wird für den Fachmann erkennbar sein, daß es viele andere herkömmliche Architekturen gibt, die verwendet werden können, und der Erfinder offenbart hier eine einzigartige Architektur mit deutlichen Vorteilen für einen solchen einzigartigen Video-Jukebox-Dienst. Die einzigartige Architektur wird unten ausführlich besprochen.
Jeder Fileserver ist auch mit lokalen Clients verbunden, wie in 1A ebenfalls dargestellt. Fileserver 1 versorgt lokale Teilnehmer 17, 19 und 21 über Verbindungsstrecken 41, 43 bzw. 45. Fileserver 3 versorgt lokale Teilnehmer 23, 25 und 27 über Verbindungsstrecken 47, 49 und 51. Fileserver 5 versorgt lokale Teilnehmer 29, 31 und 33 über Verbindungsstrecken 53, 55 und 57. Schließlich versorgt Fileserver 7 den lokalen Teilnehmern 35, 37 und 39 über Verbindungsstrecken 59, 61 und 63.
Noch mit Bezug auf 1A dürfte für den Fachmann offensichtlich sein, daß es viele bekannt Netzwerkarchitekturen gibt, die verwendet werden können, um Fileserver untereinander zu verbinden, und die Verbindungen von Fileservern zu Clients müssen nicht direkt von jedem Fileserver zu jedem Client verlaufen, wie in 1A dargestellt, sondern können auch durch alternative bekannte Netzwerkarchitekturen vorgenommen werden.
In einem Video-Jukebox-Dienst, der die Architektur aus 1A oder eine andere Architektur zur gegenseitigen Verbindung verwendet, sind einzelne Fileserver weltweit an Hauptstandorten der Kundenkonzentration angeordnet, wie etwa in großen Städten und Hauptstädten verschiedener Länder, wie etwa Washington D. C., New York City und Los Angeles in den Vereinigten Staaten, London, Paris, Tokio, Moskau und so weiter.
An jedem Serverstandort sind örtliche Angestellte damit beschäftigt, im Ortsbereich erzeugtes Videomaterial durchzusehen und zu laden. Die Videoproduktionen können als Videoausschnitte betrachtet werden, um einen Begriff aus den Printmedien zu verwenden. Ausschnitte, die zum Hinzufügen zu einer weltweiten Datenbasis ausgewählt werden, werden mit einem Index versehen, der jeden Ausschnitt unter allen möglichen interessierenden Themen aufführt. Zum Beispiel kann ein Videoclip einer Ölbohrturm-Explosion im Golf von Mexiko unter Petrochemie, Umweltnachrichten, Ereignisse im Golf von Mexiko, weltweite Katastrophen und so weiter verzeichnet werden.
Ausschnitte, die an jedem Serverstandort zusammengestellt und indexiert werden, werden in regelmäßigen Abständen in einem hochauflösenden Videoformat an alle anderen Fileserver-Standorte im weltweiten Netzwerk übertragen. Zum Beispiel kann die gemeinsame Nutzung von Bursts zwischen Servern zeitlich so abgestimmt sind, daß es in 5-Minuten-Intervallen erfolgt. Ausschnitte, die von jedem Serverstandort übertragen werden, werden für den einfachen Abruf an allen anderen Serverstandorten gespeichert.
An jedem Serverstandort sind alle Ausschnitte, die gespeichert sind und zur Übertragung zu den Clients bereitstehen, in der Datenbasis durch eine kurze Inhaltsangabe (Zusammenfassung), durch den erfaßten Datum und in einigen Fällen durch andere sachdienliche Information dargestellt.
Zahlende Clients des Videodienstes geben zum Zeitpunkt der Anmeldung als Teilnehmer ihre jeweils interessierenden Themen an und stellen Einzelheiten über ihre lokale Empfangsausrüstung bereit, die von einem Typ sein muß, der mit dem weltweiten Netzwerk kompatibel ist. Jedesmal, wenn ein neuer Ausschnitt zur Verfügung gestellt wird, senden Fileserver in jedem Bereich eine Nachricht an die Clients, die sich für die Kategorien angemeldet haben, die dem neuen Ausschnitt entsprechen.
Clients können ihren Dienst, so oft sie wollen, auf neu verfügbare Videos in den interessierenden Bereichen, die sie angegeben haben, überprüfen und können dann die Ausschnitte auswählen, die sie zu sehen wünschen. Wenn ein Client einen oder mehrere Ausschnitte auswählt, werden die Videodaten an den Client auf der Verbindungsstrecke, die ihn mit dem Server verbindet, in einem komprimierten Modus gesendet, und der Client kann die gesendeten Daten entweder speichern oder sofort ansehen.
1B ist ein Schema, das den Fileserver 1 mit zusätzlichen Einzelheiten und anhand eines Beispiels die Architektur aller anderen Fileserver in der globalen Architektur darstellt. Eine CPU 2 und ein Direktzugriffsspeicher (RAM) sind mit einem internen Bus 18 verbunden, der außerdem mit Netzwerkports 10 und 30 verbunden ist, die den Fileserver 1 mit anderen Fileservern im Netzwerk koppeln.
Eine weitere Schnittstelle 8 ist mit mindestens einem Festplattenlaufwerk 12 verbunden. Es kann mehr als ein solches Laufwerk vorhanden sein, und andere Arten von nichtflüchtigen Speichern können ebenfalls verwendet werden. Der nichtflüchtige Speicher stellt den Platz bereit, um die zahlreichen Videoausschnitte zu speichern, die eingegeben, referenziert und auf Anforderung für Teilnehmer bereitgestellt werden.
Wiederum ein anderer Port 20 ermöglicht die Kommunikation mit einer Video-Eingabevorrichtung, die eine beliebige von mehreren Formen haben kann, wie etwa eine oder mehrere Videobandeinheiten, Fernsehkanal-Überwachungsvorrichtungen und ähnliches, wobei alle Arten von Videoquellen eingeschlossen sind. Diese Vorrichtung gestattet es, daß ein Bediener auf Videoauswahlen zugreift und sie ansieht, der dann die Auswahlen kennzeichnet und eine Zusammenfassung und eine Kennung bereitstellt und bewirkt, daß kommentierte Ausschnitte über Port 20 eingegeben und in dem nichtflüchtigen Speicher 12 gespeichert werden.
Der Bediener, der auswählt und kommentiert, hat Zugriff auf das System durch einen Monitor 22 über einen Monitorport 24 und durch eine Tastatur 26 über einen Tastaturport 28. Port 6 ermöglicht Kommunikation mit den Teilnehmern 17, 19 und 21, und in anderen Netzwerkkonfigurationen können noch mehr Teilnehmer angeschlossen sein.
Steuerungsroutinen 16 befinden sich während des Betriebs im RAM 4 und ermöglichen die einzigartige Funktionsweise des Fileservers für den Betrieb als eine Video-Jukebox gemäß der vorliegenden Erfindung.
Wie oben beschrieben wurde, befinden sich die Fileserver an Standorten mit Kundenkonzentration, was weitestgehend mit zentralen Standorten für die Überwachung von bedeutenden Nachrichtenereignissen und interessierenden Artikeln für die Teilnehmer zusammenfällt. Wenn man davon ausgeht, daß Fileserver 1 so angeordnet ist wie oben beschrieben, werden Videoausschnitte, die im Fileserver 1 ausgewählt, kommentiert und in das System eingespeist werden, sofort für die Teilnehmer 17, 19 und 21, die alle mit dem Server 1 verbundenen Teilnehmer repräsentieren, zur Verfügung gestellt.
Außerdem wird neben der Speicherung im nichtflüchtigen Speicher 12 die gleiche Videoeingabe über Ports 10 und 30 an alle anderen Fileservern im globalen Netzwerk übergeben, die diese Ausschnitte speichern und sie sofort für angeschlossene Teilnehmer zur Verfügung stellen. Die Ports 10 und 30 dienen auch dazu, Videoausschnitte von anderen Servern im globalen Netzwerk zu empfangen, die dann im Server 1 gespeichert und den Teilnehmern 17, 19 und 21 zur Verfügung gestellt werden.
2 ist ein Ablaufplan, der die Funktionsweise der Steuerungsroutinen 16 anzeigt, die in den Fileservern im globalen Netzwerk der Fileserver ausgeführt werden. Es gibt mindestens drei verschiedene Eingaben, die an einem lokalen Fileserver erwartet werden können: (1) eine vom Bediener ausgelöste und kommentierte lokale Videoeingabe, die in den meisten Fällen ein neuer der Datenbasis hinzuzufügender Videoausschnitt sein wird, (2) ein von einem anderen Server empfangener komprimierter Ausschnitt, der in den meisten Fällen ein neuer Ausschnitt sein wird, der ebenfalls zu speichern und von lokalen Teilnehmern gemeinsam zu nutzen ist, und (3) eine Anforderung von einem lokalen Teilnehmer, die in den meisten Fällen eine Anforderung zum Herunterladen eines oder mehrerer Ausschnitte sein wird.
In Schritt 32 wird bewirkt, daß ein neuer kommentierter Ausschnitt durch einen Bediener geladen wird, und durch die Steuerungsroutinen 16 wird er als solcher erfaßt. Indem sie den neuen kommentierten Ausschnitt erfassen, führen die Steuerungsroutinen eine Kompressionsroutine in Schritt 34 aus, die eine beliebige von mehreren herkömmlichen Arten sein kann. Ein geeignetes Kompressionsprotokoll ist das Protokoll der Motion Picture Experts Group (MPEG), das ein bekanntes Industrie-Standardprotokoll ist. Der neue Ausschnitt wird komprimiert.
In Schritt 36 wird der neue Ausschnitt lokal gespeichert (2, Speicher 12). In dem lokalen Speicher werden bestimmte Kommentare wie etwa Zusammenfassungen und Vorschau-Information gespeichert, um getrennt vom Ausschnitt selbst zugänglich zu sein (Schritt 38). Außerdem wird eine Kopie des neuen Ausschnitts zusammen mit dem Kommentar in Schritt 40 an andere Fileserver im globalen Netzwerk gesendet, damit sie gespeichert und den Teilnehmern zur Verfügung gestellt wird, die an die anderen Fileserver im globalen Netzwerk angeschlossen sind, die ebenfalls den Ausschnitt speichern und lokal angeschlossenen Teilnehmern zur Verfügung stellen. Schließlich werden in Schritt 42 lokale Teilnehmer, die Interesse an dem Thema bekundet haben, auf das sich der neue Ausschnitt bezieht, durch ein standardisiertes Protokoll benachrichtigt. Diese Benachrichtigung geschieht vorzugsweise in Form einer Email, auf die die Teilnehmer in ihrer Freizeit oder nach Belieben zugreifen können.
In Schritt 44 wird eine komprimierte Eingabe von einem entfernt angeordneten Server empfangen und erfaßt. In den meisten Fällen wird ein von einem entfernt angeordneten Server empfangenes komprimiertes Paket ein neuer Ausschnitt sein, das mit anderen Servern gemeinsam genutzt wird, aber es gibt einige Fälle, in denen andere Information von einem entfernt angeordneten Server empfangen werden kann, daher muß ein empfangenes Paket geprüft werden, was im Entscheidungsschritt 46 geschieht.
Wenn das empfangene Paket etwas anderes als ein Ausschnitt ist, zweigt die Steuerung zu Schritt 48 ab, und das empfangene Paket wird gemäß Anweisungen verarbeitet, die entweder vorher gespeichert oder als Teil des Pakets empfangen wurden. Wenn das empfangene Paket ein neuer Ausschnitt ist, geht die Steuerung zu Schritt 50, wo der neue Ausschnitt lokal gespeichert wird, um zum Herunterladen durch lokal angeschlossene Teilnehmer verfügbar zu sein. In Schritt 42 wird eine Nachricht an die lokal angeschlossenen Teilnehmer gesendet, genauso wie es auch im Fall eines lokal geladenen neuen Ausschnitts geschieht.
In Schritt 52 wird von einem lokalen Teilnehmer eine Anforderung empfangen. Solch eine Anforderung wird in den meisten Fällen eine Anforderung zum Herunterladen eines oder mehrerer Ausschnitte sein. Es gibt jedoch andere Typen von Anforderungen, wie etwa eine Anforderung von Rechnungsstellungsinformation oder Vorschauinformation, wie etwa eine aktualisierte Liste der verfügbaren Ausschnitte zu bestimmten Themen. Deshalb wird in Schritt 54 eine Entscheidung über den Charakter der Anforderung getroffen. Wenn die Anforderung sich nicht auf Ausschnitte bezieht, wird die Steuerung zu Schritt 56 umgeleitet, wo der Anforderung entsprechende geeignete Routinen ausgeführt werden und geeignete Maßnahmen ergriffen werden. Zum Beispiel kann es sich bei der Anforderung um eine Anforderung für eine Vorschau oder Auflistungen beziehen, wobei dann in Schritt 66 gespeicherte Information empfangen wird, und in Schritt 68 wird die Information an den anfordenden Teilnehmer gesendet.
Wenn die Anforderung von einem lokalen Teilnehmer sich auf einen oder mehrere Ausschnitte bezieht, werden die angeforderten Ausschnitte in Schritt 58 abgerufen und in Schritt 60 an den Teilnehmer gesendet. In Schritt 58 wird unter der Annahme einer Anforderung zum Herunterladen ein anderer Steuerungsweg ausgelöst, der zur Aktivierung einer Rechnungsstellungsroutine in Schritt 62 führt. In Schritt 64 wird die Anforderung protokolliert, und die Rechnungsstellungsinformation wird aktualisiert. Teilnehmern werden in Schritt 70 periodisch Rechnungen gestellt, was durch einen Email-Dienst erfolgen kann, ganz wie beim Senden der Vorschau- und Auflistungsinformation für die Teilnehmer.
Periodische automatische Rechnungsstellungen werden jedem Kunden vollständig mit einem Protokoll für den aktuellen Zeitraum aller angeforderten Dienste, die einzelnen Preise und den geschuldeten Gesamtbetrag übermittelt. In einigen Fällen, in denen Einlagenkonten geführt werden können, wird eine geeignete Abrechnung am Konto des Kunden durchgeführt, um eine direkte Rechnungsstellung automatisch vom Saldo eines Clients abzuziehen. Es ist für den Fachmann erkennbar, daß die Steuerungsroutinen und Schritte zur Abrechnung weit von dem hier gegebenen Beispiel abweichen und immer noch im Schutzbereich der Erfindung liegen können.
Zusätzlich zu den oben mit Bezug auf 2 beschriebenen Funktionen gibt es bestimmte nicht dargestellt Wartungsfunktionen, die normalerweise von einem Bediener, wie etwa einem Systemadministrator, durchgeführt werden.
Zum Beispiel können neue Ausschnitte nicht einfach für immer der Datenbasis hinzugefügt werden. Zu einem gewissen Zeitpunkt müssen Ausschnitte, die überholt sind, entfernt werden. Das Löschen kann nur durch einen autorisierten Administrator vorgenommen werden, aber die automatisierte Abrechnung kann verwendet werden, um Zeiten und Häufigkeit des Zugriffs auf einzelne Ausschnitte zu überwachen. Andere Systemadministrationsfunktionen ähneln jenen dem Fachmann bekannten Funktionen, die für Informationssysteme durchgeführt werden.
Die Entfernung zwischen Fileservern im globalen Netzwerk für dieses Video-Jukebox-System beträgt normalerweise mindestens Hunderte von Meilen. Es gibt eine Vielzahl von Kommunikationsverfahren, die zwischen Servern verwendet werden können, beachtet man den sehr starken Datenverkehr, der erforderlich ist, und den Bedarf an schneller Übertragung. In einer Ausführungsform sind die Verbindungen zwischen den Servern ISDN-Telefonverbindungsstrecken. Die Verbindungen sind in diesem Fall festverdrahtet. In anderen Ausführungsformen kann faseroptische und drahtlose Kommunikationstechnik, wie etwa herkömmliche Richtfunkstrecken- und Satellitensysteme, verwendet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind auch lokale Teilnehmer durch eine Hochgeschwindigkeits-ISDN-Verbindungsstrecke mit einem lokalen Fileserver verbunden. In einer alternativen Ausführungsform bestehen Teilnehmerverbindungen per Modem über analoge Telefonverbindungsstrecken. Solche Verbindungen schließen einander nicht aus, und mehrere unterschiedliche Verbindungsprotokolle können an jedem Server verfügbar sein, und nicht unbedingt an allen Servern die gleiche Auswahl, um ein hinreichendes Ausmaß an Teilnehmerflexibilität zu ermöglichen.
3 stellt eine Benutzerverbindung mit einem Fileserver unter Verwendung einer 128-kBaud-ISDN-Schnittstelle dar. In 3 hat der Fileserver 65 in einem Speichersystem 75 eine Auswahl aus gespeicherten Ausschnitten für die Teilnehmer verfügbar, und die Ausschnitte sind normalerweise komprimiert, sowohl um Speicherplatz zu sparen als auch um Übertragungszeit zu sparen. ISDN-Schnittstelle 67 ist mit einer gleichartigen Schnittstelle 69 an einem Teilnehmerstandort 71 verbunden, der eine Wohnung oder ein Büro sein kann. Anforderungen werden am Fileserver 65 empfangen, und auf Anforderung werden komprimierte Ausschnitte aufgeladen und gemäß den oben mit Bezug auf 2 beschriebenen Protokollen an den Teilnehmer gesendet. Wiederum ist MPEG ein geeignetes Kompressionsformat.
Das Benutzersystem 71 in dieser Ausführungsform weist eine MPEG-Dekompressionseinrichtung 73 auf, die dekomprimierte Videodaten zum Beispiel für einen Super-VGA-Videoadapter, der einen hochauflösenden Videomonitor steuert, bereitstellt. Geht man von einem Videoausschnitt mit einer Spielzeit von 30 Sekunden aus, dann kann die ISDN-Schnittstelle bei 128 kBaud alle Daten in ungefähr 30 Sekunden übertragen, und die Dekompressionseinrichtung kann ihre Funktion in ungefähr 15 Sekunden durchführen.
4 stellt eine andere Verbindung des Fileservers zum PC dar, die für nicht so häufige oder anspruchsvolle Clients besser geeignet ist. In dieser Ausführungsform ist der Server 77 der gleiche wie der Server 65 in 3, mit MPEG-komprimierten Ausschnitten in einem Speicher 79, außer daß der Port zur Kommunikation mit den Clients ein Modemport 81 ist. Ein 14,4-kBaud-Modem ist dargestellt, aber andere Übertragungsgeschwindigkeiten können ebenfalls verwendet werden. In dieser Ausführungsform umfaßt das System 85 des Clients Software 87, wie etwa Indeo^TM, zum Empfangen und Dekomprimieren der MPEG-komprimierten Ausschnittdatei. Die Software läuft unter einem Betriebssystem 91, wie etwa Windows^TM, und Daten werden über eine Super-VGA-Schnittstelle 90 an einen Videomonitor 89 übergeben.
Unter Verwendung des Systems mit den in 4 dargestellten Verbindungen können Daten für einen Videoausschnitt in ungefähr 6 Minuten an einen Client übertragen werden.
VIDEO-JUKEBOX MIT EINEM MASSIV PARALLELEN GLOBALEN NETZWERK
Für ein Video-Jukebox-System gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Anbetracht des globalen Charakters des Netzwerks und der Wahrscheinlichkeit, daß viele Clients für jeden der Fileserver vorhanden sind und nahezu kontinuierliche Kommunikation zwischen den Fileservern und zwischen Fileservern und den Clients besteht, ein massiv paralleles Netzwerksystem sehr wünschenswert. Ein solches System wird nachfolgend für die Anwendung im oben beschriebenen Video-Jukebox-System beschrieben. Das massiv parallele Netzwerk ist in der Patentanmeldung 08/182 282 offenbart, und die vorliegende Patentanmeldung ist eine Teilfortführungsanmeldung der Anmeldung 08/182 282.
Normalerweise weisen große Client-Server-Rechnernetzwerksysteme eine Topologie mit einem einzelnen Fileserver auf, der als Mittelpunkt der Betriebsfunktionen des Systems fungiert. Der Fileserver basiert normalerweise auf einem Mikroprozessor und ist für die Handhabung umfangreicher Datenverarbeitung und -flüsse bestimmt, wie von einer Anzahl von Clients gefordert. Clients oder Client-Knoten können eine Anzahl verschiedener elektronischer Vorrichtungen sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Arbeitsplatzcomputer, Personalcomputer, Großrechner oder Minirechner, Telekommunikationsausrüstung und nicht programmierbare Datenstationen. Systemressourcen werden normalerweise durch große dem Fileserver zugeordnete elektronische Speichervorrichtungen bereitgestellt. Diese Ressourcen schließen Daten, Anwendungsprogramme für Clients und das Netzwerk-Betriebssystem ein. Der Fileserver, der unter dem Netzwerk-Betriebssystem arbeitet, führt Verkehrsverwaltungsfunktionen durch und sorgt für die Sicherheit der Daten. Der Fileserver führt auch Informationswiedergewinnung durch und kann Berechnungen oder spezifische Datensatzrecherchen innerhalb einer Datenbasis ausführen.
Client-Knoten und Fileserver in rechnergestützten Netzwerken, wie etwa Ethernet, ARCnet und AppleTalk, müssen über ein Übertragungsmedium verbunden sein, üblicherweise eine Form von Verkabelung. Die physische Struktur (Topologie) eines großen Client-Server-Netzwerks leitet alle Client-Anforderungen an den Fileserver weiter. Herkömmliche Bus-Systeme begrenzen die Anzahl der direkten Verbindungen. Um einen akzeptablen Grad an Konnektivität aufrechtzuerhalten, verwenden solche Netzwerke normalerweise einen Hub oder eine Konzentratorverbindung als Teilsystem. Der Hub dient als Verteilerdose für angeschlossene Knoten und leitet die Daten zwischen Client und Fileserver durch eine separate fest zugeordnete Netzwerkverbindung. Große Netzwerksysteme können überlagerte Hubs haben, um Konnektivität zu mehr Knoten zu ermöglichen, wobei immer noch ein einzelner Fileserver verwendet wird.
Der Fileserver wird durch die Busverbindung zu einem herkömmlichen Netzwerk während Zeiten starker Inanspruchnahme durch Clients beschränkt. Sobald die Anforderungen zunehmen, wird der Datendurchsatz zu und von den Clients gesättigt und die Leistungsfähigkeit des Systems eingeschränkt. Um eine akzeptable Leistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten, sind in herkömmlichen Netzwerken Server zweiter Ebene eingeschlossen, die begrenzte Funktionen des Hauptservers ausführen und die Wartezeit der Clients in einigen Fällen beseitigen. Normalerweise werden Daten getrennt vom Hauptserver gespeichert, und später lädt der Sekundärserver sie zu passender Zeit, wie etwa einmal am Tag oder vielleicht einmal pro Stunde, in den Haupt-Fileserver. In diesen Systemen ist kein Echtzeitbetrieb möglich. Außerdem werden bei höheren Anforderungen die Bussysteme sowohl für die Server der zweiten Stufe als auch für den Hauptserver gesättigt, und die systemweite Leistungsfähigkeit ist erneut eingeschränkt.
Was benötigt wird, vor allem für solche System wie das oben beschriebene Video-Jukebox-System, ist eine Rechner-Netzwerkarchitektur, die im wesentlichen die Echtzeit-Leistungsfähigkeit für große Mengen von Clients und Ressourcen aufrechterhält, wie etwa global verteilte Fileserver.
5 ist eine schematische Darstellung einer massiv parallelen Netzwerkarchitektur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Matrix 121A umfaßt sechzehn untereinander verbundene Client-Knoten (CN). Eine andere Matrix 121B umfaßt sechzehn Ressourcenknoten (RN). Im Fall des oben beschriebenen Video-Jukebox-Systems sind die Client-Knoten Clients, und die Ressourcenknoten sind Fileserver in dem globalen Netzwerk.
Die dargestellten Vier-mal-vier-Matrizen aus 5 sind Beispiele, und der Fachmann wird anerkennen, daß die Matrixdimensionen variieren können. In vielen Anwendungen massiv paralleler Netzwerke gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Matrizen viel größer.
Bei der Beschreibung des Netzwerks aus 5 ist es hilfreich, auf den Standort jedes Client-Knotens und jedes Ressourcenknotens durch eine Matrixposition CN(x,y) und RN(x,y) zu verweisen, wobei x eine Zeilennummer ist und y eine Spaltennummer ist. In jeder Gruppe 121A und 121B in 5 sind die Zeilen- und Spaltennummern durch Nummern in Klammern gekennzeichnet. Zum Beispiel hat Knoten 115 eine Matrixposition 121A(1,1), und Knoten 116 hat eine Matrixposition 121A(1,2). In Matrix 121B belegt Knoten 117 die Position 121B(1,1).
In der in 5 dargestellten Ausführungsform fungiert Matrix 121A als eine Client-Gruppe und Matrix 121B fungiert als eine Ressourcengruppe. Die Unterscheidung erfolgt nach dem Charakter der Verbindungen zu den Knoten in jeder Gruppe.
Die Knoten in der Client-Gruppe sind über Kommunikations-Verbindungsstrecken mit Client-Netzwerken verbunden. Zwei solche Netzwerke 123A und 123B mit Client-Stationen, wie etwa Stationen 127, sind mit Knoten 115 und mit Knoten 118 verbunden dargestellt. Diese Client-Netzwerke können als eine beliebige von vielen dem Fachmann bekannten Ortsnetzwerk-Konfigurationen konfiguriert sein oder als Fern-Netzwerkkonfigurationen, wie Telefonverbindungsstrecken, implementiert sind. Es gibt viele bekannte Anordnungen zur Verbindung solcher Client-Gruppen. In einer vollständigen Implementierung ist jede Client-Station in der Client-Gruppe mit einem Client-Netzwerk verbunden. Auch besteht nicht die Anforderung, daß jedes Client-Netzwerk von der gleichen Form und Art sein muß.
In dieser Ausführungsform fungiert Matrix 121B als eine Ressourcengruppe. Ressourcenknoten sind über Kommunikations-Verbindungsstrecken mit Ressourcenvorrichtungen verbunden. Eine solche Verbindung 125A verbindet den Ressourcenknoten 117 an der Position 121B(1,1) mit einem Hub 126A, der zu Ressourcen führt, die als allgemeine Plattenlaufwerke 128 dargestellt sind. Eine ähnliche Verbindung 125B ist dargestellt, die den Ressourcenknoten 114 an Position 121B(1,4) mit einem Hub 126B verbindet, der mit anderen allgemeinen Ressourcen 128 verbunden ist. In einer relativ einfachen Implementierung ist jeder Ressourcenknoten mit einer einzelnen Ressource verbunden, und in einer vollständigen Implementierung kann jeder Ressourcenknoten mit einem Hub verbunden sein, der mehrere Ressourcen verbindet.
Das System in dieser Ausführungsform ist aufgrund der Kommunikations-Verbindungsstrecken zwischen den Knoten massiv parallel. Die Knoten in jeder Zeile in jeder Gruppe in diesem Beispiel sind seriell in einem Ring verbunden. Zum Beispiel ist in Matrix 121B, in Zeile (1) der Knoten (1,1) mit dem Knoten (1,2) verbunden, der mit dem Knoten (1,3) verbunden ist, der wiederum mit dem Knoten (1,4) verbunden ist. Knoten (1,4) ist zurück zu Knoten (1,1) verbunden, so daß die vier Knoten in einem Ring 122 verbunden sind. Ähnliche Knoten (2,1), (2,2), (2,3) und (2,4) sind im Ring 124 verbunden, und so weiter.
Die Knoten in jeder Spalte sind ebenfalls ringartig seriell verbunden, und zwar auf die gleiche Weise wie oben für die Zeilen beschrieben. Zum Beispiel sind in Matrix 121B die Knoten (1,1), (2,1), (3,1) und (4,1) im Ring 130 miteinander verbunden. Ähnlich sind die Knoten der Spalte 2 im Ring 132 ringartig verbunden, und die Knoten der Spalte 3 und der Spalte 4 sind auf ähnliche Weise ringartig verbunden.
Das einzigartige Verbindungsschema führt dazu, daß jeder Knoten in der Ressourcengruppe mit jedem Nachbarknoten in seiner Zeilenposition und in seiner Spaltenposition verbunden ist. Aufgrund des Ringcharakters der Verbindung ist jeder Knoten über Kommunikations-Verbindungsstrecken mit vier anderen Knoten in der Gruppe verbunden.
Die zeilen- und spaltenweise Ringverbindung wird in der Client-Gruppe 121A dupliziert. Um die massiv parallele Konnektivität in dieser Ausführungsform zu vervollständigen, ist jeder Client-Knoten mit einem Ressourcenknoten verbunden. In dieser Ausführungsform geschieht die Verbindung über die Matrixposition. Zum Beispiel ist Client-Knoten 115 an Position 121A(1,1) mit dem Ressourcenknoten 117 an Position 121B(1,1) über die Verbindungsstrecke 119 verbunden. Eine ähnliche Verbindungsstrecke (nicht dargestellt) ist zwischen 121A(1,2) und 121B(1,2), zwischen 121A(1,3) und 121B(1,3) und so weiter eingerichtet.
Die Kommunikationsflexibilität des dargestellten Systems kann man sich veranschaulichen, indem man eine Datenanforderung von einer beliebigen Client-Station 127 im Netzwerk 123A, die mit dem Client-Knoten 115 an Position 121A(1,1) verbunden ist, verfolgt. In diesem Beispiel betrifft die Datenanforderung Daten, die in einer Ressourcenvorrichtung 128 auf der Verbindungsstrecke 125B gespeichert sind, die mit dem Ressourcenknoten 114 an Position 121B(4,1) verbunden ist. Vom Client-Knoten 115 kann die Datenanforderung über einen beliebigen von fünf Zweigen geleitet werden, jeden von vier zu einem benachbarten Client-Knoten, oder zum Ressourcenknoten 117 an Position 121B(1,1) über die Verbindungsstrecke 119. In diesem Beispiel nehmen wir an, daß die Anforderung über Verbindungsstrecke 119 direkt zur Ressourcengruppe geleitet wird, wie es in einem Zustand geringer Nachfrage vorzuziehen wäre.
Am Ressourcenknoten 117 gibt es vier Wahlmöglichkeiten zur Weiterleitung, eine Verbindungsstrecke zu jedem der vier benachbarten Ressourcenknoten. Die fünfte Verbindungsstrecke zu Ressourcen in der Verbindungsstrecke 125A scheidet aus, da die Anforderung Daten betrifft, die nur auf der Verbindungsstrecke 125B verfügbar sind. Angenommen, daß der nächste Knoten nicht belegt ist, verläuft die direkteste Strecke direkt vom Ressourcenknoten 117 zum Ressourcenknoten 114, der ein Nachbarknoten im Ring 130 ist. In Anbetracht der alternativen Weiterleitung wird die sehr große Zahl von Wahlmöglichkeiten sofort offensichtlich.
6A ist eine isometrische Ansicht eines massiv parallelen Netzwerksystems, das im wesentlichen der oben mit Bezug auf 5 beschriebenen Anordnung entspricht. System 131 umfaßt zwei gedruckte Leiterplatten (PCBs) 145 und 147, und jede PCB umfaßt eine Matrix von integrierten Schaltungen (ICs) als Knoten, die im wesentlichen wie für die Knoten der Gruppen aus 5 dargestellt durch Kommunikationsverbindungsstrecken verbunden sind. PCB 145 ist eine Client-Gruppe und PCB 147 ist eine Ressourcengruppe. Jeder IC-Knoten auf jeder PCB umfaßt einen Mikroprozessor.
PCB 145 umfaßt in dieser Ausführungsform 16 ICs in einer 4 × 4-Matrix, und PCB 147 umfaßt 16 ICs in einer 4 × 4-Matrix, genau wie in 5. IC 141 befindet sich zum Beispiel auf der Client-Gruppen-PCB 145 auf der Matrixposition 145(4,2) und IC 143 befindet sich in der Ressourcengruppe 147 auf der Matrixposition 147(3,1). In dieser Ausführungsform sind die PCBs in einem Gehäuse 136 aufgenommen, und jeder IC-Knoten auf jeder PCB hat einen zugeordneten Bus-Port mit einem Steckverbinder, der in einer Wand des Gehäuses 136 angeordnet ist. Zum Beispiel ist IC 141, ein Client-Knoten auf PCB 145, über Bus 137 mit Kommunikationsport 133 verbunden und IC 143, ein Ressourcenknoten auf PCB 147, ist über Ressourcenbus 139 mit Ressourcenport 135 verbunden. Es gibt 32 Steckverbinder, von denen 16 Client-Netzwerkports zur Verbindung mit Client-Netzwerken sind und 16 Ressourcenports zur Verbindung mit Ressourcen sind.
Der Fachmann wird anerkennen, daß die Eigenschaften der Steckverbinder von den Eigenschaften der angeschlossenen Busse abhängig sind und daß nach dem Stand der Technik viele Möglichkeiten zur Auswahl stehen. Jedem Port kann eine Schaltung zur Modulation zwischen den Dateneigenschaften jeder Netzwerk- oder Ressourcen-Verbindungsstrecke und des zugeordneten Busses zu jeder IC im System zugeordnet sein. System 131 kann auch eine Unterstützungsschaltung für ein herkömmliches rechnergestütztes System umfassen, wie etwa ein BIOS-System und eine Stromversorgung, ohne darauf beschränkt zu sein. Diese Elemente sind in 6A nicht dargestellt.
In einer alternativen Ausführungsform umfaßt System 131 auch eine Schaltung zur Überwachung jedes Ports zum Zweck der Informationsverwaltung, wie etwa der Bestimmung des Charakters der Verbindung, zum Beispiel installierte SCSI- und/oder Ethernet-Ausrüstung. Außerdem ist es nicht zwingend erforderlich, daß es für jeden IC-Knoten auf beiden Matrizen einen zugeordneten Port gibt. Eine kleinere Anzahl von Ports kann bereitgestellt werden, wobei einige Ports mehr als einen einzelnen Knoten in der massiv parallelen Architektur bedienen.
6B ist eine weitgehend schematische isometrische Darstellung eines Teils jeder der PCBs 145 und 147 in der in 6A dargestellten Ausführungsform. Client-Knoten 151 auf PCB 145 kommuniziert über Verbindungsstrecken 144 mit den vier Nachbarknoten 148A, 148B, 148C und 148D. Die Verbindungsstrecken in einer Richtung sind ein Teil der vorher beschriebenen Zeilen-Ringverbindung, und die Verbindungsstrecken in der anderen Richtung sind ein Teil der vorher beschriebenen Spalten-Ringverbindung.
Ressourcenknoten 153 auf PCB 147 kommuniziert über Verbindungsstrecken 146 mit den vier Nachbarknoten 150A, 150B, 150C und 150D. Wiederum sind die Verbindungsstrecken in einer Richtung ein Teil der vorher beschriebenen Zeilen-Ringverbindung, und die Verbindungsstrecken in der anderen Richtung sind ein Teil der vorher beschriebenen Spalten-Ringverbindung. Die Verbindungsstrecken 144 und 146 und andere Verbindungsstrecken zwischen nicht dargestellten Knoten können eine beliebige aus einer großen Vielzahl von Typen bekannter Kommunikationsverbindungen sein, einschließlich parallele, serielle und optische digitale und/oder analoge Übertragungsverbindungsstrecken, ohne darauf beschränkt zu sein. Die erforderliche Hardware und Firmware zur Handhabung der Kommunikation an jedem Knoten ist ein Teil der Schaltung an jedem Knoten und hängt vom Charakter der Verbindungsstrecken ab. Wenn eine Kommunikationsverbindung zum Beispiel eine serielle Verbindung ist, ist die Modulations- und Demodulationsschaltung zur Umsetzung digitaler Daten zum und vom seriellen Protokoll ein Teil der Schaltung an jedem Knoten. Und wenngleich die Knoten als einzelne ICs beschrieben sind, ist diese Struktur bevorzugt, aber nicht erforderlich. Jeder Knoten kann ebenso gut in zwei oder mehreren ICs mit verbindenden Leiterbahnen und Strukturen implementiert werden.
Obwohl es in 6B nicht explizit dargestellt ist, sind die Knoten 151 und 153 ein zugeordnetes Paar in der Matrizengeometrie (siehe obige Beschreibung der Matrizen). Das heißt, die Knoten 151 und 153 haben die gleiche Adresse (x,y) in verschiedenen Gruppen. Dementsprechend sind diese beiden Knoten durch eine andere Kommunikationsverbindungsstrecke 142 miteinander verbunden. Außerdem ist ein Client-LAN 155 mit Client-Knoten 151 verbunden, und eine Ressourcen-Verbindungsstrecke 157 ist mit dem Ressourcenknoten 153 verbunden. Ähnliche, nicht dargestellte Verbindungsstrecken werden zu den anderen Ressourcenknoten und Client-Knoten in 6B hergestellt. Wenngleich es nicht erforderlich ist, bringt in der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform die Anordnung der Knoten in quadratischen Matrizengruppen auf PCBs und die Ausrichtung der PCBs zugeordnete Knoten einander nahe für die Verbindung.
7 ist eine Blockschaltbild-Draufsicht des Client-Knotens 151 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die gleiche Zeichnung kann den Ressourcenknoten 153 und andere Knoten in einer der Matrizen darstellen. Ein Knoten ist ein Client-Knoten oder ein Ressourcenknoten aufgrund des Charakters der Verbindung mit Ressourcen oder Clients und nicht aufgrund einer bestimmten physischen Struktur.
Knoten 151 umfaßt eine CPU 181, eine Speichereinheit 183 und eine Brouter-(Brücken-Router-)Schaltung 185. In dieser Ausführungsform ist die Speichereinheit ein Direktzugriffsspeicher (RAM). Für den Fachmann dürfte offensichtlich sein, daß ebensogut andere Arten von elektronischen Speichern verwendet werden können.
Steuerungsroutinen, die im Speicher 183 gespeichert sind, werden durch CPU 181 aufgerufen und ausgeführt, um den Datenfluß und logische Funktionen für den lokalen Knoten abzuwickeln. Ausgaben von der CPU 181 konfigurieren die Brückenschaltung 185 zur Weiterleitung der Anforderungen und Daten im Netzwerk. Im Knoten 141 ist CPU 181 mit RAM 183 durch Bus 187 verbunden und mit Brücke 185 über Bus 189. Ein dritter Bus 188 in dieser Ausführungsform verbindet die Brückenschaltung 185 mit dem Speicher 183. In einer Ausführungsform hat Bus 188 eine besonders große Bandbreite.
Die Verbindungsstrecken 144 sind Verbindungsstrecken zu Nachbarknoten auf der gleichen PCB wie oben beschrieben. Die Verbindungsstrecke 155 ist die Verbindungsstrecke zu einem Client-LAN in diesem Beispiel über einen äußeren Steckverbinder, und die Verbindungsstrecke 157 ist die Verbindungsstrecke zu einem zugeordneten Knoten in der Ressourcengruppe. Im Fall eines Ressourcenknotens wäre die Verbindungsstrecke 157 die Verbindungsstrecke zu einer Ressource oder einem Ressourcenhub. Ein Vorteil des RAM an jedem Knoten besteht darin, daß die Steuerungsroutinen durch externe Rechnerausrüstung abgerufen, aktualisiert und abgestimmt werden können, um für einen optimalen Betrieb zu sorgen.
Ein wichtiger Zweck der massiv parallelen Architektur gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besteht darin, Ressourcen von zahlreichen Punkten zu Clients an zahlreichen anderen Punkten bereitzustellen, während die Verzögerung minimiert und die Datenflußgeschwindigkeit maximiert wird. Dies erfolgt, indem eine sehr große Anzahl von alternativen Wegen (massive Querverbindung) für Anforderungen und Daten bereitgestellt wird und indem intelligente Knoten zur Weiterleitung von Daten und Anforderungen durch die massiv parallele Architektur auf effiziente Weise bereitgestellt werden. Um dieses Ziel zu erreichen, hat jeder Knoten, wie oben dargelegt und beschrieben wurde, einen Mikroprozessor und somit künstliche Intelligenz, zusammen mit gespeicherten Anweisungen und Information zum Bewirken effizienter Weiterleitung. Es dürfte für den Fachmann offensichtlich sein, daß es viele alternative Prinzipien zur Weiterleitung gibt, die verwendet werden können, und daß die Steuerungsroutinen eine beliebige aus einer großen Zahl von Formen annehmen können.
In einer Ausführungsform ist jeder Knoten mit einem Speicherabbild der Clients und Ressourcen versehen, das im einzelnen angibt, mit welchem Knoten die Clients und Ressourcen direkt verbunden sind. Außerdem ist sich in dieser Ausführungsform jeder Knoten seiner eigenen Position in der Netzwerkarchitektur "bewußt".
Ein großer Teil der durch ein solches Netzwerk zu leitenden Information ist im wesentlichen analog. Zum Beispiel sind solche Netzwerke nützlich für die Weiterleitung von Fernseh-(Video-)Programmen und -Ausschnitten vom Speicher (Ressourcen) zu Clients in einem Netzwerk. Das Netzwerk und die Knoten sind im wesentlichen digital. Obwohl es eine Anzahl von Möglichkeiten gibt, wie Daten zwischen Knoten übertragen werden können, wie etwa parallele Bus- und serielle Verbindungsstrecken, werden die Daten an jedem Knoten digital verwaltet.
Dem Beispiel der Videovernetzung, zum Beispiel für Fernsehfilme, -ausschnitte und andere ausgewählte Programme folgend, ist 8 ein zweidimensionaler Schnitt durch ein massiv paralleles Netzwerk in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die für die Bereitstellung von Fernsehfilmen und/oder -ausschnitten für Clients bestimmt ist. 8 kann auch als ein Beispiel für ein Video-Jukebox-System auf der Grundlage des oben beschriebenen massiv parallelen Konzepts angesehen werden. Das gleiche Schema kann ein massiv paralleles Netzwerk für viele andere Anwendungen darstellen. Ring 219 stellt einen Teil einer Client-Gruppe dar, und Ring 221 stellt einen Teil einer Ressourcengruppe dar. Der dargestellte Teil kann mit Bezug auf die obigen Beschreibungen entweder eine einzelne Zeile oder eine einzelne Spalte in jeder Gruppe sein. Verbindungen in jeder Gruppe in der dritten Dimension sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.
In 8 sind Client-Knoten mit C1, C2, ..., C7 bezeichnet, und Ressourcenknoten sind mit R1, R2, ..., R7 bezeichnet. Ein Client-Netzwerk 223 ist mit dem Client-Knoten C5 verbunden und hat einen Client 225 als eine Station im Netzwerk. Eine Ressource ist als ein Festplattenlaufwerk 227 dargestellt, das mit Ressourcenknoten R6 verbunden ist. Obwohl nicht dargestellt, um das Schema einfach zu halten, kann es andere Ressourcen geben, die mit irgendeinem der Ressourcenknoten R1–R7 und mit anderen nicht dargestellten Ressourcenknoten verbunden sind. Ebenso können andere Client-Netzwerke mit den Client-Knoten C1–C7 und anderen nicht dargestellten Client-Knoten verbunden sein. Separate Ressourcen und Clients können nach Netzwerkart mit Knoten verbunden sein, vorzugsweise nur bis zu der Fähigkeit des Übertragungsprotokolls in den Client-Netzwerken und Ressourcezweigen, Vollasttransfer ohne Verzögerung abzuwickeln.
In dem gegebenen Beispiel fordert Client 225 einen Film an oder im Fall eines Video-Jukebox-Ausschnittdienstes, wie oben beschrieben, einen Videoausschnitt, der auf dem Ressourcenlaufwerk 227 gespeichert. Jede Client-Station hat digitale Intelligenz, die im wesentlichen wie der in 7 dargestellte und oben beschriebene Knoten konfiguriert ist. Das heißt, jede Station hat einen Mikroprozessor, einen Speicher, Sende- und Empfangsschaltung für das Client-Netzwerk und Steuerungsroutinen, die durch den Mikroprozessor ausführbar sind, um Anforderungen zusammenzustellen und zu senden und um angeforderte Daten zu empfangen und zu verarbeiten.
Client 225 hat ein Verzeichnis der verfügbaren Filme oder im Fall des Video-Jukebox-Dienstes eine Liste verfügbarer Ausschnitte sowie eine Eingabevorrichtung zum Treffen einer Auswahl. Wenn der Client eine Auswahl trifft, kann das digitale System in der Client-Station eine Verweistabelle befragen und der Übertragung einen Ressourcecode zuweisen, oder alle Auswahlübertragungen können an einen Kontenverwalter gesendet werden. Einem oder mehreren der Ressourcenknoten oder sogar Client-Knoten kann die Aufgabe der Kontenverwaltung für das System zugewiesen werden. In diesem Beispiel ist der Ressourcenknoten R4 der Kontenverwalter 229.
Der Kontenverwalter hat zusätzlich zu den Weiterleitungsroutinen Steuerungsroutinen zur Abrechnung und Zeitplanung, und er hat Standortinformation für Clients und Ressourcen im massiv parallelen Netzwerk. Im Fall eines einzelnen Kontenverwalters sind alle Ressourcen und Clients beim einzelnen Verwalter gespeichert, und durch regelmäßige Pflege erfolgt eine Aktualisierung bei Änderungen in Ressourcen und Clients (neue Clients melden sich an, einige melden den Dienst ab, neue Ausschnitte werden verfügbar, ältere Ausschnitte werden möglicherweise abgemeldet). Es kann mehr als einen Kontenverwalter geben, um die Last zu verteilen und die Belastung für einen einzelnen Verwalter zu verringern.
Im Fall eines einzelnen Kontenverwalters, dem gegebenen Beispiel, trifft der Client eine Auswahl und die Client-Station codiert die Daten und sendet sie im Client-LAN zum Client-Knoten C5. Die codierten Daten weisen ein oder mehr Bits auf, die den Kontenverwalter ansprechen, ein oder mehr Bits, die den Client bezeichnen, und Bits, die den angeforderten Filmtitel bezeichnen. Es kann andere Information geben, wie etwa eine bestimmte Zeit zur Übertragung oder spezielle Information, die Gebühren betreffend und so weiter.
Der allgemeine Ablauf im Client-Knoten C5 wie auch in anderen Knoten besteht darin, daß eingehende Übertragungen sofort im Knotenspeicher gespeichert werden, zusammen mit der Prioritätszuweisung zur Weiterübertragung. Über C5 hinaus gibt es eine große Auswahl von verfügbaren Wegen zum Kontenverwalter 229. Die erforderliche Intelligenz für die Weiterleitung ist in jedem Client- und Ressourcenknoten gespeichert. Zum Beispiel gibt es von C5 ausgehend zwei offenkundig gleichwertige "beste Wahlmöglichkeiten" zu R4 (Kontenverwalter 229). Eine geht zu R5, dann zu R4. Die andere geht zu C4, dann zu R4. Es kann in bestimmten Implementierungen gewisse Gründe geben, warum eine dieser beiden Auswahlen die "beste" ist, wobei in diesem Fall dieser Weg die höchste Priorität hat. Falls es so etwas nicht gibt, kann der eine oder andere beliebig die höchste Priorität haben.
In einer Ausführungsform ist das Mittel zur Weiterleitung ein "Run and shoot"-Spiel; das heißt, der Knoten, der Daten zur Weiterübertragung hat, hat Testroutinen zum Prüfen der verfügbaren Alternativen anhand der Priorität, und bei Auffinden eines offenen Weges leitet er die Übertragung zu einem nächsten Knoten weiter. Der Zielcode bestimmt, welche der fünf Verbindungen (drei sind dargestellt) auf dem kürzesten oder besten Weg liegt, und die CPU prüft diese Verbindung. Wenn der Knoten am anderen Ende nicht besetzt ist, wird die Anforderung sofort weiterübertragen und aus dem Speicher gelöscht.
Wenn R5–R4 der Weg mit der höchsten Priorität von C5 nach R4 ist, fragt die CPU in C5 zuerst R5 ab. Wenn R5 verfügbar ist, findet die Weiterübertragung statt; ist er es nicht, wird der nach Priorität nächste Knoten geprüft und so weiter, bis die gespeicherten Daten für die Weiterübertragung, in diesem Fall die Anforderung von Client 225 für einen Film oder einen Ausschnitt, gesendet werden.
Im Fall von Anforderungen von Clients, die zu einem Kontenverwalter weitergeleitet werden, ist jede Anforderung ein kurzer Burst, normalerweise ein einzelnes Datenwort von 16 oder 32 Bits, das nur eine sehr kurze Übertragungsdauer erfordert. Bei einer solchen Übertragung von Information, wie einem Film, ist die Situation etwas anders, wie unten ausführlicher beschrieben wird.
Für den Fachmann dürfte offensichtlich sein, daß es eine große Vielfalt von Arten geben kann, wie Weiterleitung mit Prioritäten versehen und bestimmt werden kann. Im wesentlichen beruhen alle auf Priorität und Überprüfung irgendeiner Art.
Wenn die Anfrage von Client 225 nach einem Film oder einem Ausschnitt beim Kontenverwalter 229 eingeht, wird die Anforderung verarbeitet. Dem Konto von Client 225 wird die bestimmte Zeit des angeforderten Films oder Ausschnitts in Rechnung gestellt, und das aktualisierte Konto ist dann, für welchen verwendeten Rechnungszyklus auch immer, verfügbar. Der Kontenverwalter ordnet das angeforderte Material (Film oder Ausschnitt) auch dem Ressourcenstandort zu und leitet den Vorgang des Sendens der Daten zum Standort von Client 225 ein.
Die Übertragung eines durch den Kontenverwalter ausgegebenen Befehlspakets zur Ressource 227 über den Ressourcenknoten R6, um zu veranlassen, daß die angeforderten Filmdaten zum Client 225 übertragen werden, ähnelt der Übertragung der Originalanforderung vom Client 225 zum Kontenverwalter. Das erforderliche Informationspaket ist ziemlich klein und erfordert beispielsweise das Ziel (Knoten R6), die Filmkennung in Ressource 227, die Übertragungszeit und so weiter. Die Weiterleitung dieses Befehlspakets erfolgt nach durch Priorität und Überprüfung, wie oben beschrieben. In R6 wird das Befehlspaket gespeichert und verarbeitet.
Die Übertragung eines vollständigen Films oder Ausschnitts, der eine Spieldauer haben kann, die, statt Millisekunden, von einigen Minuten bis zu einer Stunde und mehr betragen kann, ist eine andere Angelegenheit als die Übertragung einer Anforderung oder eines Befehlspaketes. 9 stellt die Gesamtdatenlänge eines Film in einer Übertragungszeit der Länge DS dar. Im Laufwerk 227 wird die gesamte Datenfolge in Sektoren gespeichert, die jeweils, wenn sie verarbeitet werden, zum Beispiel eine Minute der Abspieldauer des Films bereitstellen. Ein Film von drei Stunden Länge würde dann in 180 Sektoren S1, S2, ..., S180 gespeichert und verarbeitet werden. Die Anfangssektoren S1, S2, S3, S4 sind in 9 gekennzeichnet. Obwohl jeder Sektor eine volle Minute der Abspieldauer darstellt, kann er im massiv parallelen Netzwerk vielleicht in Millisekunden als digitale Daten von Knoten zu Knoten übertragen werden, abhängig von der Beschaffenheit der Datenwege und der Übertragungsmodi.
In dem gegebenen Beispiel führt der Knoten R6, nachdem er das Befehlspaket vom Kontenverwalter empfangen hat, die Befehle gemäß den gespeicherten Steuerungsroutinen aus. Knoten R6 ruft einen ersten Sektor (S1) ab, speichert diesen Sektor in seinem lokalen Speicher und sendet ihn auf die gleiche Weise, wie oben für die Weiterleitungsroutinen und Befehlspakete beschrieben wurde, weiter an Client 225. R6 fährt fort, abzurufen, zu speichern und zu löschen, bis er alle Sektoren für den Film oder den Ausschnitt gesendet hat, und danach kann er eine Bestätigung an den Kontenverwalter ausgeben (oder auch nicht), in Abhängigkeit von den Wechselfällen des jeweiligen Protokolls und der Anwendung.
In Anbetracht des massiv parallelen Charakters des Netzwerks, bei dem jeder Knoten vier Verbindungen in der gleichen Gruppe (Ressource oder Client) und jeweils eine zur gegenüberliegenden Gruppe und entweder eine Ressourcenleitungs- oder eine Client-LAN-Verbindung hat, gibt es keine Garantie, daß aufeinanderfolgende Sektoren einem gemeinsamen Weg von Ressource 227 zum Client 225 folgen. Außer wenn die Last gering ist, ist dies sehr unwahrscheinlich. Es besteht jedoch keine Notwendigkeit, daß alle Sektoren des Films einander sequentiell folgen oder sogar in der Reihenfolge ankommen.
Jeder durch das Labyrinth des massiv parallelen Netzwerks übertragene Sektor ist codiert (Sektornummer, Ziel und so weiter), und wenn jeder Sektor an der Client-LAN-Station 225 ankommt, wird er im Speicher unter vorher vereinbarten Adressen gespeichert. Nachdem mindestens ein Sektor verfügbar ist, kann die Wiedergabe beginnen, indem die verfügbaren Daten in Videosignale konvertiert und die Signale an die Video-Anzeigevorrichtung übertragen werden. In den meisten Fällen ist dies eine Kathodenstrahl-Fernsehröhre, aber dies ist keine Bedingung. Sowie andere Arten von Anzeigevorrichtungen (LCD, ELD und so weiter) für Fernsehen und hochauflösendes Fernsehen gebräuchlicher werden, kann das Gerät in der Client-Station für einen Betrieb mit den neueren Vorrichtungen aktualisiert werden.
10 ist ein massiv paralleles Netzwerk gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, bei dem die Ressourcengruppe und die Client-Gruppe als verschachtelte Tori konfiguriert sind. In diesem Beispiel ist der äußere Torus eine Client-Gruppe 111, und der innere Torus ist eine Ressourcengruppe 113. Jeder Schnittpunkt in der Client-Gruppe 111 und der Ressourcengruppe 113 ist ein Knoten im massiv parallelen Netzwerk. In einer anderen Ausführungsform können die Position der Client-Gruppe und der Ressourcengruppe vertauscht sein. Die Darstellung des Torus entspricht geometrisch einer Matrizengruppe wie der in 5 dargestellten. 10 soll den Ringcharakter der Querverbindungsgeometrie veranschaulichen, und es ist kein Versuch unternommen worden, Knoten anhand der Position oder Nummer aufeinander abzustimmen.
In 10 ist ein Teil des äußeren Torus (Client-Gruppe) geschnitten dargestellt, um den inneren Torus (Ressourcengruppe) darzustellen. Ein einzelner Client-Knoten 201 ist nach der Darstellung mit einem einzelnen Ressourcenknoten 203 und mit einem Client-LAN 207 mit mindestens einer Client-Station 208 verbunden. Jeder Client-Knoten ist in zwei Ringe eingebunden, in den einen mit dem größeren Durchmesser des Torus und in den anderen mit dem kleineren Durchmesser, wie auch jeder Ressourcenknoten in der entgegengesetzten Ringgruppe. Ressourcenknoten 203 ist mit einem Ressourcen-Hub 209 mit mindestens einer Ressource 210 verbunden. Diese Elemente dienen Beispiel- und Darstellungszwecken. Wenngleich in 10 nicht dargestellt, ist jeder Ressourcenknoten mit einem Client-Knoten und einem Ressourcen-Hub verbunden, und jeder Client-Knoten ist mit einem Ressourcenknoten und einem Client-LAN verbunden.
Für den Fachmann dürfte offensichtlich sein, daß die Anordnung der verschachtelten Tori zur Veranschaulichung und nicht zur Einschränkung dient. Die gleiche Konnektivität ist in den Matrizengruppen aus 5 dargestellt, bei denen der Knoten am Ende jeder Zeile wieder mit dem ersten Knoten in der Zeile verbunden ist und der Knoten am Boden jeder Spalte wieder mit dem Knoten an der Spitze jeder Spalte verbunden ist.
In einer Ausführungsform sind die Ringe lokal als PCBs konfiguriert, so daß sie in ein Gehäuse 211 passen, ähnlich dem mit Bezug auf 6A dargestellten und beschriebenen Gehäuse. Gehäuse 211 hätte die erforderliche Anzahl von I/O-Ports, gleich der Gesamtzahl von Client-Knoten und Ressourcenknoten.
In dieser alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die massiv parallele Netzwerkarchitektur als ein großes Übertragungssystem in Echtzeit angewendet werden. Zum Beispiel kann ein Buchungssystem implementiert werden, indem Client-Knoten verschiedenen lokalen Bankzweigstellen mit festgeschalteten Kommunikationsleitungen zu Schalter-Arbeitsplätzen und Bankautomaten zugewiesen werden. Die Beschränkungen der Bankautomaten können gelockert werden, da der Saldo jedes Kunden schnell genug durch das System aktualisiert werden kann. Massiv parallele Netzwerkarchitektur ermöglicht Flexibilität bei der Konfiguration der Datenressourcen und ermöglicht, daß eine große Anzahl von Bankzweigstellen den aktuellen Status von Transaktionen verwalten kann.
Bei der oben beschriebenen Anwendung für Banktransaktionen können sowohl die Ressourcengruppe als auch die Client-Gruppe lokal sein, vielleicht wie in 6A dargestellt, oder in einer anderen örtlichen Anordnung. In diesem Fall wären Kommunikationsleitungen von den lokalen Client-Knoten vorhanden, die zu den verschiedenen Zweigstellen oder Standorten der Bankautomaten führen. In einer alternativen Anordnung können die Client-Knoten abgesetzt an der Zweigstelle oder dem Bankautomaten angeordnet sein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung könnte die massiv parallele Netzwerkarchitektur einen großen Datenfluß in einem papierlosen Unternehmen verwalten. Zum Beispiel kann ein großes Unternehmen bis zu 100 Faxleitungen haben, von denen jede imstande ist, alle fünfzehn Sekunden eine Faxseite zu erzeugen, die ungefähr 30 Kilobit enthält. Bei dieser Anwendung können einige Client-Knoten die Faxanforderungen mehrerer Benutzer erfüllen, und einige Ressourcenknoten können Faxmodems, zugehörigen Telefonleitungen und Medien-Speichervorrichtungen zum Speichern von Faxen zugeordnet sein. In dieser Konfiguration kann ein Unternehmen effektiv den Faxfluß verwalten, so daß nicht mehr eine so große Anzahl von Faxgeräten und Telefonleitungen notwendig ist.
Es dürfte für den Fachmann offensichtlich sein, daß es viele Änderungen gibt, die vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann in bezug auf das massiv parallele Netzwerksystem eine beliebige Anzahl von Tori durch das Hinzufügen von Kommunikations-Verbindungsstrecken ineinander verschachtelt und effektiv untereinander verbunden werden.
Massiv parallele Netzwerksysteme gemäß den Ausführungsformen der Erfindung können extern Stand für unterschiedliche Anwendungen oder zur Aktualisierung der Daten und des Bedienungsprotokolls für eine bestehende Anwendung rekonfiguriert werden.
Unter einem weiteren Aspekt des massiv parallelen Abschnitts der vorliegenden Erfindung kann ein massiv paralleles System während der Systemerweiterung rekonfiguriert werden. Eine systemweite Hash- oder Streuwert-Steuerungsroutine kann Ressourcenstandorte entsprechend den Ergebnissen der überwachten Transaktionen umverteilen, um für optimale Leistungsfähigkeit zu sorgen. Bei diesen und anderen Anwendungen und Ausführungsformen kann die massiv parallele Netzwerkarchitektur gemäß der Erfindung einen effektiven Echtzeit-Zugriff für eine große Anzahl von Benutzern ermöglichen.
In verschiedenen Ausführungsformen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung können Mikroprozessoren von vielerlei Art und Fabrikat verwendet werden. Die gleiche Variabilität gilt für Speicher und Unterstützungsschaltungen, wie etwa Weiterleitungsschaltungen. Knoten können als einzelne ASICs ausgeführt werden, wie bei Ausführungsformen hierin beschrieben, oder in mehr als einer IC. Ebenso ist die Variabilität der programmierten Steuerungsroutinen sehr groß, und die Mittel zur Prioritätensetzung und Weiterleitung sind innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung ähnlich variabel.
Ebenso gibt es viele Möglichkeiten, Knoten für ein solches System geometrisch anzuordnen. Diese Variabilität wird oben durch die Darstellung des im wesentlichen gleichen Systems als zwei Ebenen von Matrizengruppen und als verschachtelte Ringe veranschaulicht. Aber die physische Anordnung und Beziehung von Knoten zueinander ist auf keine der vorgeschlagenen Anordnungen beschränkt. Die Konnektivität ist die entscheidende Einschränkung. Es gibt viele andere Alternativen, die hierin nicht diskutiert werden, aber dennoch als innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung liegend anzusehen sind.

Claims

System zur Zustellung von Videoeinheiten mit: einer Vielzahl von rechnergestützten Fileservern (1, 3, 5, 7), die in einem Netzwerk durch erste Datenverbindungsstrecken (9, 11, 13, 15) untereinander verbunden sind und betriebsfähig sind, Videoeinheiten zu empfangen; und eine Vielzahl von Clients (17, 19, 21), die durch zweite Datenverbindungsstrecken (41, 43, 45) mit einzelnen der Fileserver (1, 3, 5, 7) verbunden sind; wobei jeder Fileserver (1, 3, 5, 7) betriebsfähig ist, empfangene Videoeinheiten in einer Datenbasis zu speichern und die Videoeinheiten über die ersten Datenverbindungsstrecken (9, 11, 13, 15) mit anderen Fileservern (1, 3, 5, 7) in dem Netzwerk gemeinsam zu nutzen; dadurch gekennzeichnet, daß: jeder Fileserver (1, 3, 5, 7) betriebsfähig ist, Kontakt mit Clients aufzunehmen, um angeschlossene Clients (17, 19, 21) über neue verfügbare Videoeinheiten zu benachrichtigen, die interessierenden Themen entsprechen, die vorher durch die Clients angegeben und im System gespeichert worden sind, und um Videoeinheiten auf Anforderung zu den Clients (17, 19, 21) herunterzuladen.
System nach Anspruch 1, ferner mit einem Abrechnungs-Untersystem zur Überwachung von Client-Zugriffen auf verfügbare Videoeinheiten und zum Sammeln von Transaktionsinformation und Client-Gebühren.
System nach Anspruch 1, wobei jede Fileserverstation (1, 3, 5, 7) ferner betriebsfähig ist, Rechnungsstellungsinformation für Clients vorzubereiten.
System nach Anspruch 1, wobei die zweiten Datenverbindungsstrecken (41, 43, 45) analoge Telefonmodemverbindungsstrecken sind.
System nach Anspruch 1, wobei die zweiten Datenverbindungsstrecken (41, 43, 45), die Clients mit Servern verbinden, Datenverbindungsstrecken des Diensteintegrierenden Digitalnetzes ISDN sind.
System nach Anspruch 1, wobei einige der zweiten Datenverbindungsstrecken (41, 43, 45) analoge Telefonmodemverbindungsstrecken sind und andere Datenverbindungsstrecken Verbindungsstrecken des Diensteintegrierenden Digitalnetzes ISDN sind.
System nach Anspruch 1, wobei die ersten Datenverbindungsstrecken (9, 11, 13, 15) Verbindungsstrecken des Diensteintegrierenden Digitalnetzes ISDN sind.
System nach Anspruch 1, wobei die ersten Datenverbindungsstrecken (9, 11, 13, 15) Richtfunkstrecken sind.
System nach Anspruch 1, wobei jeder Fileserver (1, 3, 5, 7) mit einem Client-Kommunikationsknoten gekoppelt ist, wobei jeder Client-Kommunikationsknoten wiederum mit einer Vielzahl von einzelnen Clients (17, 19, 21) verbunden ist, und die Client-Kommunikationsknoten durch dritte Datenverbindungsstrecken (132) in einem Client-Kommunikationsknotennetzwerk (123A, 123B) untereinander verbunden sind.
System nach Anspruch 9, wobei jeder Fileserver (1, 3, 5, 7) mit vier anderen Fileservern (1, 3, 5, 7) verbunden ist und jeder Client-Kommunikationsknoten mit vier anderen Client-Kommunikationsknoten verbunden ist, wodurch das Client-Kommunikationsknotennetzwerk (123A, 123B) und das Fileserver-Netzwerk ein Netzwerk aus verschachtelten Ringen bilden.
System nach Anspruch 10, wobei jeder Client-Kommunikationsknoten eine mikroprozessorgestützte Schaltung zur Daten-Leitweglenkung umfaßt, die mit den am Client-Kommunikationsknoten endenden Datenverbindungsstrecken verbunden ist.
System nach Anspruch 1, wobei jeder rechnergestützte Fileserver (1, 3, 5, 7) betriebsfähig ist, E-Mails an Clients weiterzuleiten und dabei Clients über den Eingang von Videoeinheiten zu benachrichtigen, die den Interessen von Clients entsprechen.
Verfahren zur Bereitstellung von Videoeinheiten für Clients mit den folgenden Schritten: Empfangen einer Angabe von interessierenden Themen, die die Clients zu abonnieren wünschen, von den Clients und Speichern der Angabe; Empfangen von Videoeinheiten in einer Vielzahl von Fileservern (1, 3, 5, 7), die durch erste Datenverbindungsstrecken (9, 11, 13, 15) in einem Netzwerk untereinander verbunden sind; gemeinsames Nutzen der Videoeinheiten durch Fileserver (1, 3, 5, 7) durch Übermitteln der Einheiten über die ersten Datenverbindungsstrecken (9, 11, 13, 15), wobei die Einheiten in einer Datenbasis in jedem Fileserver (1, 3, 5, 7), zu dem sie übermittelt werden, gespeichert werden; gekennzeichnet durch: Übertragen einer Benachrichtigung an Clients (17, 19, 21), die durch zweite Datenverbindungsstrecken (41, 43, 45) mit einzelnen Fileservern (1, 3, 5, 7) verbunden sind, über verfügbare Videoeinheiten, die den interessierenden Themen entsprechen, die vorher durch diese Clients angegeben worden sind, wobei jeder Server betriebsfähig ist, Kontakt mit den Clients aufzunehmen, um die Benachrichtigung zu übertragen; und Herunterladen ausgewählter Videoeinheiten zu einzelnen angeschlossenen Clients (17, 19, 21) auf Aufforderung.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner mit einem Schritt: Sammeln von Information über Client-Zugriffe und Durchführen einer Abrechnung für einzelne Clients, wobei die Abrechnung Rechnungsstellung für Nutzung einschließt.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt des Übertragens einer Benachrichtigung an Clients umfaßt: Weiterleiten von E-Mails an Clients.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner mit dem Schritt: Pflege einer Datenbasis mit Information, die interessierende Themen kennzeichnet, auf die sich Videoeinheiten beziehen.
Verfahren nach Anspruch 16, ferner mit dem Schritt: Durchsuchen der Datenbasis nach Videoeinheiten, die dem Interesse des Clients entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die ersten Datenverbindungsstrecken (9, 11, 13, 15) Verbindungsstrecken des Diensteintegrierenden Digitalnetzes ISDN sind.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die ersten Datenverbindungsstrecken (9, 11, 13, 15) und die zweiten Datenverbindungsstrecken (41, 43, 45) Verbindungsstrecken des Diensteintegrierenden Digitalnetzes ISDN sind.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei einige Verbindungsstrecken Verbindungsstrecken des Diensteintegrierenden Digitalnetzes sind und andere Verbindungsstrecken analoge Telefonmodemverbindungsstrecken sind.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei massiv parallele Kommunikation ermöglicht wird, indem die Fileserver (1, 3, 5, 7) in einer ersten ringförmigen Anordnung (113) untereinander verbunden werden, eine Vielzahl von Client-Kommunikationsknoten, die gleich der Anzahl der Fileserver (1, 3, 5, 7) ist, in einer zweiten ringförmigen Anordnung (111) untereinander verbunden werden, Clients mit den Client-Kommunikationsknoten verbunden werden und jeder Fileserver mit einem entsprechenden Client-Kommunikationsknoten verbunden wird, so daß genau ein Fileserver mit jedem Client-Kommunikationsknoten verbunden ist.