有助于到多个计算装置的一对多数据传送的方法和系统

摘要

有助于到多个计算装置的一对多数据传送的方法和系统，包括：从多个计算装置中选择向其传送单播数据传送的宿计算装置，以及在未选择的计算装置中的每个计算装置中使能混杂通信模式。源计算装置向宿计算装置传送单播数据传送，该单播数据传送也被未选择的计算装置接收。

说明书

背景技术

合作计算环境经常依赖从源计算装置到多个目的地计算装置或宿计算装置的数据传递。例如，在教育环境中，“教室合作”依赖文件、视频和其它数据从教师的计算装置到每个学生的计算装置的传递。通常，多播、广播或其它一对多数据传送用于实现这种数据传递。

不像多播或广播传送，单播传送是一对一数据传送(即，从单个源计算装置到单个目的地计算装置或宿计算装置)。与多播或广播传送相比，一些通信装置和标准被最优化用于单播传送或否则对于单播传送提供更好的服务和/或可靠性。例如，一些接入点(例如，有线的或无线的路由器、交换机或集线器)被最优化用于路由选择单播传送。相反，在多播传送中，接入点能够变成局域网络(LAN)的“瓶颈”，这是因为接入点必须将(通常通过单播传送)从源计算装置接收的数据传送到局域网络上的每个宿计算装置。在多个LAN位于彼此附近的环境中，过多的多播或广播传送还能够导致网络之间的“流血(bleeding)”。另外，不像单播传送，很多多播传送标准不提供数据的链路层重传，在一些环境中这能够导致差的数据交付和/或高错误率。因而，虽然合作计算环境依赖一对多数据传送，但是在一些实现中典型多播传送可能不提供所要求的可靠性或吞吐量。

附图说明

在附图中作为示例而不是作为限制来示出本文描述的系统、装置以及方法。为了说明的简单和清楚起见，图中示出的单元不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些单元的尺寸可能相对其它单元经过放大。另外，在认为适当的情况下，已经在图之间重复参考标记以指示对应或类似的单元。

图1是有助于从源计算装置到多个计算装置的一对多数据传送的系统的一个实施例的简化框图；

图2是图1的系统的计算装置的一个实施例的简化框图；

图3是由图1的系统的源计算装置运行的向多个计算装置传送数据的方法的一个实施例的简化流程图；

图4是由图1的系统的多个计算装置运行的接收来自源计算装置的数据的方法的一个实施例的简化流程图；

图5是有助于从源计算装置到多个计算装置的一对多数据传送的系统的另一实施例的简化框图。

具体实施方式

虽然本公开的概念易受各种修改和备选形式的影响，但是其特定示范实施例已经在附图中作为示例被示出并且将在本文中被详细描述。但是，应该理解的是，不打算将本公开的概念限制于所公开的具体形式，而是相反，打算覆盖落入所附权利要求书定义的本发明的精神和范围内的所有修改、等效以及备选。

在以下描述中，可能阐述许多特定细节，例如逻辑实现、操作码、指定操作数的方式、资源分割/共享/复制实现、系统组成部分的类型和相互关系以及逻辑分割/集成挑选，以便提供对本公开的更透彻理解。但是，本领域技术人员将领会的是，没有这类特定细节，也可实践本公开的实施例。在其它情况中，可能未详细示出控制结构、门级电路以及完全软件指令序列，以免影响对本公开的理解。用所包括的描述，本领域普通技术人员将能够实现适当的功能性，而不用过度的试验。

说明书中对“一个实施例”、“一实施例”、“示例实施例”等的引用指示所描述的实施例可包括具体的特征、结构或特性，但是每个实施例可能不一定包括该具体的特征、结构或特性。此外，这类短语不一定引用相同的实施例。另外，当结合一实施例来描述具体的特征、结构或特性时，认为结合无论是否明确描述的其它实施例来实现这种特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识范围内的。

可用硬件、固件、软件或其任何组合来实现本公开的一些实施例。在计算机系统中实现的本公开的实施例可包括组成部分之间的一个或更多基于总线的互连和/或组成部分之间的一个或更多点对点互连。本发明的实施例还可实现为在机器可读、有形媒体上存储的指令，其可被一个或更多处理器读取和运行。机器可读、有形媒体可包括用于存储或传送以机器(例如，计算装置)可读形式的信息的任何有形机构。例如，机器可读、有形媒体可包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储媒体；光存储媒体；闪速存储器装置；以及其它有形媒体。

现在参考图1，有助于到多个计算装置的一对多数据传送的系统100包括源计算装置或服务器计算装置102以及接收计算装置组或客户端计算装置组104。计算装置102、104通过接入点108通过网络106在通信上耦合到彼此。源计算装置102可被实施为能够执行本文描述的功能的任何类型的计算装置。例如，在一些实施例中，源计算装置102可被实施为台式计算机、膝上型计算机、移动因特网装置(MID)或其它使能网络的计算装置。

计算装置组104包括多个计算装置110。将计算装置110之一选择作为宿计算装置112以接收来自源计算装置102的单播数据传送。如下面更详细论述的，可随机地选择或基于某一准则(例如信号质量测量)来选择宿计算装置112。将剩余计算装置110(即，未选择的计算装置114)配置在混杂通信模式中，使得寻址到宿计算装置112的单播传送也被每个未选择的、使能混杂模式的计算装置114接收和处理。这样，通过从源计算装置102到宿计算装置112的单播数据传送来实现一对多数据传送。

与源计算装置102类似，计算装置110中的每个计算装置可被实施为能够执行本文描述的功能的任何类型的计算装置。例如，计算装置110中的每个计算装置可被实施为台式计算机、膝上型计算机、移动因特网装置(MID)或其它使能网络的计算装置。

接入点108有助于计算装置102、110之间的通信。接入点108可被实施为任何类型的有线网络通信路由选择装置或无线网络通信路由选择装置，例如有线的或无线的路由器、交换机、集线器或能够在通信上耦合计算装置102、110的其它网络通信装置。在一些实施例中，接入点108还通过通信链路124在通信上耦合到外部网络130。网络130可被实施为任何类型的有线网络和/或无线网络，例如局域网络、广域网络、公共可用全球网络(例如，因特网)或其它网络。类似地，通信链路124可被实施为能够有助于接入点108和外部网络130之间的通信的任何类型的有线通信链路或无线通信链路，例如，任何数量的无线连接或物理连接、线、电缆和/或其它互连链路或路径。另外，网络130可包括任何数量的附加装置，例如路由器、交换机、中介计算机以及诸如此类，以有助于计算装置102、110与远程计算装置之间的通信。

在一些实施例中，源计算装置102和计算装置组104位于单个房间中或以其他方式对于彼此而言是本地的。例如，在一个具体实施例中，系统100被包括在教室中。在这类实施例中，源计算装置102可被实施为教师的计算装置或教导员的计算装置，并且计算装置110可被实施为学生计算装置。当然，系统100还可用于要求一对多数据传送的其它环境或实现中。

使用中，源计算装置102配置成通过向宿计算装置112传送单播数据传送来向计算装置110中的每个计算装置传送数据(例如文件、视频、图像、文本和/或其它数据)。为了这样做，源计算装置102向接入点108传送单播数据传送120。单播数据传送120寻址到或以其它方式被指引到宿计算装置112，并且包括宿计算装置112的网络地址，例如宿计算装置112的媒体访问装置(MAC)地址。响应于接收到单播数据传送120，接入点108向宿计算装置112中继或以其他方式传送单播数据传送122。单播数据传送122还包括宿计算装置112的网络地址。但是，虽然单播数据传送122寻址到宿计算装置112，但是传送122也被其它计算装置114中的每个计算装置接收。在典型网络中，计算装置114(即，计算装置114的通信电路系统)配置成忽略单播数据传送122或以其他方式对单播数据传送122未予处理，这是因为传送122不寻址到具体计算装置114。但是，因为其它计算装置114被配置在混杂通信模式中，所以计算装置114也接收单播数据传送，该单播数据传送被计算装置114过滤和处理，如下面更详细论述的。

现在参考图2，在一个实施例中，计算装置102、110中的每个计算装置包括处理器200、芯片组204以及存储器202。计算装置102、110可被实施为能够执行本文描述的相应功能的任何类型的计算装置。例如，如上面论述的，计算装置102、110可被实施为台式计算机、膝上型计算机、移动因特网装置(MID)或其它使能网络的计算装置。

处理器200被说明性地实施为具有处理器核206的单核处理器。但是，在其它实施例中，处理器200可被实施为具有多个处理器核206的多核处理器。另外，计算装置102、110可包括具有一个或更多处理器核206的附加处理器200。处理器200通过数个信号路径208在通信上耦合到芯片组204。信号路径208可被实施为能够有助于处理器200和芯片组204之间的通信的任何类型的信号路径。例如，信号路径208可被实施为任何数量的总线路径、印刷电路板迹线(trace)、线、通路(via)、中介装置和/或其它互连。

存储器202可被实施为一个或更多存储器装置或数据存储位置，例如包括动态随机存取存储器装置(DRAM)、同步动态随机存取存储器装置(SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器装置(DDR SDRAM)和/或其它易失性存储器装置。另外，虽然图2中仅示出单个存储器装置202，但是在其它实施例中，计算装置102、110可包括附加存储器装置。

芯片组204可包括存储器控制器集线器(MCH)或北桥、输入/输出控制器集线器(ICH)或南桥以及固件装置。在这类实施例中，固件装置可被实施为用于存储基本输入/输出系统(BIOS)数据和/或指令和/或其它信息的存储器存储装置。芯片组204通过数个信号路径210在通信上耦合到存储器202。类似于信号路径208，信号路径210可被实施为能够有助于芯片组204和存储器装置202之间的通信的任何类型的信号路径，例如，任何数量的总线路径、印刷电路板迹线、线、通路、中介装置和/或其它互连。

在其它实施例中，芯片组204可被实施为平台控制器集线器(PCH)。在这类实施例中，存储器控制器集线器(MCH)可被包括在存储器200中或以其他方式与存储器200关联。另外，在这类实施例中，存储器装置202可通过数个信号路径212在通信上耦合到处理器200，而不是芯片组204(即，而不是平台控制器集线器)。类似于信号路径208，信号路径212可被实施为能够有助于存储器装置202和处理器200之间的通信的任何类型的信号路径，例如，任何数量的总线路径、印刷电路板迹线、线、通路、中介装置和/或其它互连。

计算装置102、110还包括用于通过网络106与彼此通信的通信电路系统220。通信电路系统220可被实施为用于使计算装置102、110之间的通信成为可能的任何数量的装置和电路系统。例如，通信电路系统220可被实施为一个或更多有线网络接口卡或无线网络接口卡(NIC)或用于通过接入点108与其它计算装置102、110通信的其它网络通信卡、模块或电路。关于计算装置110，通信电路系统220包括使能混杂通信模式的能力，在混杂通信模式中，通过网络106(例如，从接入点108)接收的每个数据传送或分组被传输到处理器200，用于过滤或处理，而不论与所接收的数据分组/传送关联的网络地址如何。例如，当使能混杂模式的计算装置114接收单播数据传送(其包括宿计算装置112的MAC地址)时，即使所接收的数据传送包括宿计算装置112的MAC地址而不是相应计算装置114的MAC地址，装置114的通信电路系统220也将数据传送传输到处理器200。

计算装置102、110还可包括附加外设装置，例如数据存储装置222、显示装置224以及其它外设装置226。通信电路系统220、数据存储装置222、显示装置224以及其它外设装置226中的每个都通过信号路径230在通信上耦合到芯片组204。同样，类似于信号路径208，信号路径230可被实施为能够有助于芯片组204和通信电路系统220、数据存储装置222、显示装置224以及其它外设装置226之间的通信的任何类型的信号路径，例如，任何数量的总线路径、印刷电路板迹线、线、通路、中介装置和/或其它互连。

(一个或更多)数据存储装置222可被实施为配置用于数据的短期存储或长期存储的任何类型的装置，例如，存储器装置和电路、存储器卡、硬盘驱动器、固态驱动器或其它数据存储装置。显示装置224可被实施为用于向计算装置102、110的用户显示数据的任何类型的显示装置，例如，液晶显示器(LCD)、阴极射线管(CRT)显示器、发光二极管(LED)显示器或其它显示装置。外设装置226可包括任何数量的附加外设装置，包括输入装置、输出装置以及其它接口装置。例如，外设装置226可包括键盘和/或鼠标，用于向计算装置102、110供应输入。外设装置226中包括的装置的具体数量和类型可例如取决于计算装置102、110的预期用途。

现在参考图3，可由源计算装置102运行用于向多个计算装置传送数据的方法300。方法300以框302开始，其中，源计算装置102确定计算装置组104。为了这样做，计算装置110中的每个计算装置可向计算装置102登记，使得源计算装置102具有对每个计算装置110的网络地址(例如，MAC地址)的访问权。可手动或自动执行这种登记。例如，在一些实施例中，计算装置110的网络地址可被手动输入到源计算装置102中并且被存储在那里(例如，在存储器202和/或数据存储装置222中)。备选地，源计算装置102可询问或以其他方式请求每个计算装置110向源计算装置102传送其网络地址。无论如何，都是在框302中向源计算装置102登记计算装置110中的每个计算装置。

在框304中，源计算装置102选择计算装置110之一作为宿计算装置112。如上面论述的，宿计算装置112是所选择的、源计算装置102将向其指引单播数据传送的计算装置。也就是，如下面论述的，源计算装置102传送包括宿计算装置112的MAC地址的单播数据传送。这类单播数据传送被计算装置110中的每个计算装置接收。

源计算装置102可使用任何适合的方法或算法来从计算装置110中选择宿计算装置112。例如，在一个实施例中，源计算装置102可使用适合的随机生成算法来从计算装置110中随机地选择宿计算装置112。备选地，源计算装置102可基于某一准则或基于与每个计算装置110关联的数据来选择宿计算装置112。例如，在一个实施例中，源计算装置102配置成基于每个计算装置110的接收信号强度指示(RSSI)测量、每个计算装置110的信号噪声比(SNR)测量或与通信质量相关的某一其它测量或诸如此类来从计算装置110中选择宿计算装置112。在这类实施例中，计算装置110可配置成在框302中在计算装置组的登记期间向源计算装置传送这种测量准则。备选地，可为每个计算装置110手动地确定这类测量。在这类实施例中，可基于这类测量手动地选择宿计算装置112。

在一个具体实施例中，具有最低或最差RSSI、SNR或其它信号测量的计算装置110被选择作为宿计算装置112以增加由于宿计算装置112的接收错误而导致的重传请求的出现。应该领会的是，通过增加数据的重传的出现，增加每个计算装置110接收数据分组、段或块的完整集合的可能性。

源计算装置102可选择宿计算装置112一次或多次。例如，在一些实施例中，源计算装置102可配置成对于每个计算会话重新选择宿计算装置112或周期性地(例如，每小时、每天、每周等)重新选择宿计算装置112。另外，在一些实施例中，源计算装置102可配置成基于某一准则或测量来从计算装置110中重新选择宿计算装置112。例如，当RSSI、SNR或其它数据测量增加到超过某一预先确定的阈值时；当从宿计算装置112接收的重传请求的速率减少到低于某一预先确定的阈值时；或诸如此类，源计算装置102可重新选择宿计算装置112。这样，源计算装置102可确保具有最低的RSSI、SNR或其它信号测量或具有最低的RSSI、SNR或其它信号测量之一的计算装置110被选择作为宿计算装置112。

在框306中，源计算装置102与所选择的宿计算装置112握手。例如，源计算装置102可通知宿计算装置112它已经被选择作为宿计算装置112。作为响应，宿计算装置112可基于被选择作为宿计算装置112来执行一个或更多配置步骤。在框308中，源计算装置102命令其它计算装置114中的每个计算装置使能混杂通信模式。另外，在框308中，源计算装置102可告知计算装置114哪个计算装置110已经被选择作为宿计算装置112。例如，源计算装置102可向每个未选择的计算装置114提供宿计算装置112的MAC地址。

随后，在框310中，源计算装置102开始按照要求向计算装置110传送和/或重传数据以实现希望数据的传递。为了这样做，源计算装置102向宿计算装置112传送单播数据传送。如上面论述的，单播数据传送包括宿计算装置112的MAC地址。但是，因为计算装置114中的每个计算装置使能了混杂通信模式，所以单播数据传送被除了宿计算装置112之外的每个计算装置114接收和处理。这样，源计算装置102能够以一对多方式向计算装置组104传送数据。

在框310中，源计算装置102可使用任何适合的传送协议向计算装置组104传送数据。在一个具体实施中，单播数据传送被实施为用户数据报协议(UDP)单播数据传送。应该领会的是，相对于其它传送协议，例如传送控制协议(TCP)，UDP传送通常具有更低的协议开销。另外，当使用UDP时缺少接收计算装置110的确认要求可降低跨网络106的总业务和传送错误的数量。但是，在其它实施例中，可使用其它通信协议(包括TCP)。另外，在一些实施例中，源计算装置102和/或接入点108配置成传送具有与所挑选通信协议(即，UDP、TCP等)的最大段大小(MSS)相等的大小的数据分组，以进一步降低跨网络106的总业务。

在图1的实施例中，源计算装置102通过首先向接入点108传送单播数据传送120来向宿计算装置112传送单播数据传送，如上面论述的。作为响应，接入点108向宿计算装置112中继或以其他方式传送单播数据传送122，单播数据传送122还被使能混杂模式的计算装置114接收。在这类实施例中，源计算装置102和/或接入点108可配置成或可不配置成利用用于数据传送的加密算法。例如，在一些实施例中，计算装置102、110和接入点108配置成利用有线等效协议(Wired Equivalency Privacy，WEP)加密算法。在这类实施例中，可使用共享密钥验证或开放系统验证。但是，在其它实施例中，计算装置102、110和接入点108不使用加密算法。

备选地，在其它实施例中，源计算装置102可配置成绕过接入点108直接向宿计算装置112传送定向通信单播数据传送。例如，如图5中示出的，源计算装置102直接向宿计算装置112传送定向通信单播数据传送500。为了这样做，在框306的握手期间，源计算装置102和宿计算装置112建立虚拟接口。与图1的实施例中一样，计算装置114使能了混杂通信模式，并且因而接收和处理定向通信单播数据传送500。在这类实施例中，源计算装置102和计算装置110可使用用于定向通信数据传送的加密算法或可不使用用于定向通信数据传送的加密算法。例如，可利用WEP加密算法或可不利用WEP加密算法来加密定向通信单播数据传送500。

但是，在图5的实施例中，当与接入点108以及由此与外部网络130通信时，源计算装置102和/或计算装置110可利用更高级的加密算法。例如，在一个实施例中，源计算装置102和计算装置110可通过通信链路502与接入点108通信，可使用Wi-Fi受保护接入(Wi-Fi Protected Access，WPA)或Wi-Fi受保护接入2(WPA2)加密算法对其加密，这两种算法都是本领域中众所周知的。这样，源计算装置102和计算装置110可使用WEP加密算法或不使用加密算法来与彼此通信，而使用WPA加密算法或WPA2加密算法来与接入点108通信。

现在参考图4，可由每个计算装置110运行接收来自源计算装置102的数据的方法400。方法400以框402开始，其中，计算装置110向源计算装置102登记。如上面关于图3论述的，计算装置110可手动或自动向源计算装置102登记，使得源计算装置102具有对计算装置110的网络地址的访问权。例如，在一个具体实施例中，计算装置110响应于从源计算装置102接收的询问请求向源计算装置102传送其网络地址。

在框404中，计算装置110确定该装置110是否已经被选择作为宿计算装置112。如上面论述的，源计算装置102使用随机的选择方法或基于准则的选择方法来选择宿计算装置112，并且随后通知该计算装置110它已经被选择作为宿计算装置112。另外，源计算装置102可通知其它装置114它们未被选择。因而，在一些实施例中，在框404中，计算装置110从源计算装置接收关于它已经被选择作为宿计算装置112或尚未被选择作为宿计算装置112的通知。

如果计算装置110已经被选择作为宿计算装置112，则在框406中，该计算装置110与源计算装置102握手。在框406中，计算装置110可执行一个或更多配置步骤，与源计算装置102接口，和/或否则设置与源计算装置102的通信协议细节。例如，在图5中示出的实施例中，在框406中，源计算装置102和该计算装置110(即，宿计算装置112)在装置102、110之间建立虚拟接口。

随后，在框408中，计算装置110开始从源计算装置102接收单播数据传送。如上面论述的，单播数据传送包括计算装置110(即，宿计算装置112)的网络地址(例如，MAC地址)。取决于具体实施例，可从接入点108接收单播数据传送或单播数据传送可被实施为直接从源计算装置102接收的定向通信。

在框410中，计算装置110确定是否已经出现任何传送错误。计算装置110可在接收到每个数据分组、块或段之后；周期性地；或在接收到预先确定数量的数据分组、块或段后确定这类错误。在一些实施例中，计算装置110可配置成在接收到每个数据分组或块后向源计算装置102发送确认。因而，在一些实施例中可由计算装置110执行错误确定和/或在其它实施例中可由源计算装置102执行错误确定。

如果在框410中计算装置110确定一个或更多错误已经出现，则在框412中，计算装置110向源计算装置102通知该错误。为了这样做，在框412中，计算装置110可向源计算装置102发送对数据分组或其它数据的重传请求。备选地，在由源计算装置102执行错误检测的实施例中，计算装置110可配置成在框412中不发送确认传送，使得计算装置102确定错误传送已经出现并且将重传丢失或损坏的数据分组。

如果未出现传送错误，则在框414中，该计算装置110处理单播数据传送。例如，该计算装置110可过滤单播数据传送，将单播数据传送传输到处理器200，存储单播数据传送，重新构造根据多个数据分组或段形成的数据文件，取决于计算装置110的具体应用和/或状态而向该装置110的用户显示数据和/或否则处理单播数据传送。无论如何，方法400都循环回到框408，其中，计算装置110接收来自源计算装置102的附加单播数据传送。

又参考框404，如果计算装置110得到关于装置110未被选择作为宿计算装置112的通知或以其它方式确定装置110未被选择作为宿计算装置112，则在框420中，计算装置110(即，计算装置114)确定该装置110是否应该使能混杂通信模式。如上面论述的，在框420中，源计算装置102可向计算装置110传送指令以使能混杂模式。备选地，可在计算装置110上手动地使能混杂通信模式。无论如何，如果已经命令计算装置110使能混杂模式，则在框422中，计算装置110的通信电路系统220被配置在混杂通信模式中。

在框424中，计算装置110开始“监听”从源计算装置102向宿计算装置112发送的单播数据传送。如上面论述的，这类单播数据传送被使能混杂模式的计算装置114中的每个计算装置接收。通常，计算装置将忽视或以其他方式“丢弃”不寻址到该具体计算装置(即，不具有该计算装置中包括的通信电路系统的MAC地址)的分组数据或段。但是，因为计算装置110已经使能混杂通信模式，所以在框426中，计算装置110接收的每个单播数据传送被传输到处理器200，用于处理。

随后，在框428中，处理这种单播数据传送或其中包含的数据。如上面关于宿计算装置112论述的，在框428中，该计算装置110(即，计算装置114)可过滤单播数据传送，将单播数据传送传输到处理器200，存储单播数据传送，重新构造根据多个数据分组或段形成的数据文件，取决于计算装置110的具体应用和/或状态而向装置110的用户显示数据和/或否则处理单播数据传送。例如，在一些实施例中，计算装置110的处理器200可使用软件过滤器来过滤或以其他方式处理单播数据传送。在一个具体实施例中，伯克利分组过滤器(Berkeley Packet Filter，BPF)(其是在本领域中众所周知的过滤器)用于提供到通信分组/段的数据链路层的原始接口以及对单播数据传送的数据帧/分组的低层过滤。应该领会的是，这种过滤可降低存储器200上的处理负载。方法400随后循环回到框424，其中，计算装置110继续“监听”来自源计算装置102的附加单播数据传送。

虽然在附图和前述说明书中详细描述和示出了本公开，但是这种说明和描述在性质上被认为是示范性的而不是限制性的，理解的是，仅已经示出和描述了说明性的实施例，并且希望保护进入本公开的精神内的所有改变和修改。