JP2017130143A - Data distribution device, data distribution method, and data distribution program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the utilization efficiency of a distributed storage.SOLUTION: Provided is a secrecy distribution/data distribution system 1 with which it is possible to fragment a file and preserve distributedly in a plurality of storage providing terminals 5 and restore an original file using a smaller number of fragment files than the total number of fragments of the file, wherein the storageable capacity of at least one of the plurality of storage providing terminals 5 is different from the other, said system comprising: a file conversion information management unit 14 for calculating the number of fragments of a file in accordance with the storageable capacity of all of the plurality of storage providing terminals 5; a file-fragment file conversion unit 12 for fragmenting a file by the calculated number of fragments of the file; and a fragment file transfer unit 13 for transferring some of a plurality of fragmented fragment files that differ from each other to each of the storage providing terminals 5 in accordance with the storageable capacity of each storage providing terminal 5.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、データを断片化して複数のストレージに分散保存する技術に関する。   The present invention relates to a technique for fragmenting data and distributing and storing it in a plurality of storages.

現在、データを断片化して複数のストレージに分散保存する技術がある。例えば、秘密分散技術やデータ分散技術である。かかる既存のデータ分散技術は、同一容量のストレージを複数用いることを前提に考えられている。   Currently, there is a technique for fragmenting data and distributing and storing it in a plurality of storages. For example, secret sharing technology and data sharing technology. Such existing data distribution technology is considered on the assumption that a plurality of storages having the same capacity are used.

特許第5765416号公報Japanese Patent No. 5765416

大規模なストレージシステムを構築する場合であれば、同一容量のストレージを複数用いることは比較的容易い。一方、オフィス等の小規模なユーザが上記データ分散技術を用いてストレージシステムを構築する場合、例えばオフィス内にLAN接続されたノートパソコン等、手持ち端末のストレージを用いることが考えられる。しかし、後者の場合、端末間でストレージの容量及び可用性に差異があるため、全ての容量のうち一部しか利用できず、ストレージリソースの利用に無駄が生じていた。即ち、既存のデータ分散技術において、容量に違いがあるストレージに断片化されたデータを分散保存する場合、ストレージの容量全体を無駄なく利用できる方法は考えられていなかった。   When constructing a large-scale storage system, it is relatively easy to use a plurality of storages having the same capacity. On the other hand, when a small user such as an office constructs a storage system using the above data distribution technique, it is conceivable to use a storage of a handheld terminal such as a notebook personal computer connected to the LAN in the office. However, in the latter case, since there is a difference in storage capacity and availability between terminals, only a part of the entire capacity can be used, and use of storage resources is wasted. That is, in the existing data distribution technology, when data fragmented in storage having different capacities is distributed and stored, a method that can use the entire storage capacity without waste has not been considered.

本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、分散ストレージの利用効率を改善することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to improve the utilization efficiency of distributed storage.

上記の課題を解決するため、請求項1に記載のデータ分散装置は、データを断片化して複数のストレージに分散保存し、データの総断片数以下の数の断片データを用いて元データを復号可能なデータ分散装置において、前記複数のストレージのうち少なくとも1つは記憶可能容量が他と異なり、前記複数のストレージの全ての記憶可能容量に応じてデータの断片数を算出する管理部と、算出した前記データの断片数でデータを断片化する変換部と、断片化された複数の断片データのうち互いに異なる一部を各ストレージの記憶可能容量に応じて各ストレージにそれぞれ転送する転送部と、を備えることを要旨とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the data distribution apparatus according to claim 1, fragments the data, distributes and stores the data in a plurality of storages, and decrypts the original data using a number of pieces of fragment data equal to or less than the total number of pieces of data. In a possible data distribution device, at least one of the plurality of storages has a storage capacity different from the other, and a management unit that calculates the number of pieces of data according to all the storage capacity of the plurality of storages, and a calculation A conversion unit that fragments the data by the number of pieces of the data, a transfer unit that transfers different parts of the plurality of fragmented pieces of data to each storage according to the storage capacity of each storage, It is a summary to provide.

又、請求項2に記載のデータ分散装置は、請求項1に記載のデータ分散装置において、前記管理部は、前記複数のストレージの各記憶可能容量の最大公約数、又は、前記複数のストレージの各記憶可能容量を一定の大きさの単位にまるめた値の最大公約数を断片データのサイズとすることを要旨とする。   Further, the data distribution apparatus according to claim 2 is the data distribution apparatus according to claim 1, wherein the management unit is configured such that the maximum common divisor of the storable capacities of the plurality of storages or the plurality of storages The gist is that the size of the fragment data is the greatest common divisor of values obtained by rounding each storable capacity into a unit of a certain size.

又、請求項3に記載のデータ分散装置は、請求項2に記載のデータ分散装置において、前記管理部は、前記複数のストレージの全ての記憶可能容量を前記最大公約数で除算することにより前記データの断片数を算出し、前記複数のストレージの全ての記憶可能容量から所定のストレージの記憶可能容量を減算した値を前記最大公約数で除算することにより元データの復号に必要な断片データの数を算出することを要旨とする。   The data distribution apparatus according to claim 3 is the data distribution apparatus according to claim 2, wherein the management unit divides all storable capacities of the plurality of storages by the greatest common divisor. The number of pieces of data is calculated, and the value obtained by subtracting the storage capacity of a predetermined storage from all the storage capacity of the plurality of storages is divided by the greatest common divisor to obtain the fragment data necessary for decoding the original data. The gist is to calculate the number.

又、請求項4に記載のデータ分散装置は、請求項2に記載のデータ分散装置において、前記管理部は、前記複数のストレージのうち停止してもよいストレージと、停止してはいけないストレージとを用いて、前記停止してもよいストレージの全ての記憶可能容量を前記最大公約数で除算した値を前記データの断片数から減算することにより元データの復号に必要な断片データの数を算出することを要旨とする。   The data distribution apparatus according to claim 4 is the data distribution apparatus according to claim 2, wherein the management unit includes a storage that may be stopped and a storage that should not be stopped among the plurality of storages. Is used to calculate the number of pieces of fragment data necessary for decoding the original data by subtracting the value obtained by dividing all the storage capacity of the storage that may be stopped by the greatest common divisor from the number of pieces of the data. The gist is to do.

又、請求項5に記載のデータ分散装置は、請求項4に記載のデータ分散装置において、前記管理部は、前記停止してもよいストレージと前記停止してはいけないストレージとの各数を変数とし、前記元データの復号に必要な断片データの数と前記最大公約数とを積算させることにより利用可能なストレージ容量を算出する算出式を用いて、前記算出式の計算結果が最大となるように前記停止してもよいストレージと前記停止してはいけないストレージとの各数をそれぞれ算出することを要旨とする。   Further, in the data distribution apparatus according to claim 5, in the data distribution apparatus according to claim 4, the management unit sets a variable for each number of the storage that may be stopped and the storage that should not be stopped. The calculation result of the calculation formula is maximized by using a calculation formula for calculating an available storage capacity by integrating the number of fragment data necessary for decoding the original data and the greatest common divisor. The gist is to calculate the respective numbers of the storage that may be stopped and the storage that should not be stopped.

又、請求項6に記載のデータ分散装置は、請求項5に記載のデータ分散装置において、前記管理部は、前記停止してもよいストレージと前記停止してはいけないストレージとの各数を変数とし、前記停止してもよいストレージの全ての記憶可能容量を前記最大公約数で除算した値以上の数の断片データが転送され得るストレージが同時に故障する確率の最大値を1から減算した値に対して、前記停止してはいけないストレージの全ての稼働率の積算値を積算することによりストレージ稼働率を算出する算出式を用いて、当該算出式の計算結果が最大となるように前記停止してもよいストレージと前記停止してはいけないストレージとの各数をそれぞれ算出することを要旨とする。   Further, in the data distribution apparatus according to claim 6, in the data distribution apparatus according to claim 5, the management unit sets a variable for each number of the storage that may be stopped and the storage that should not be stopped. And subtracting from 1 the maximum probability of simultaneous failure of the storage to which the number of pieces of fragment data equal to or greater than the value obtained by dividing all the storage capacity of the storage that may be stopped by the greatest common divisor is transferred. On the other hand, using the calculation formula that calculates the storage operation rate by integrating the integrated values of all the operation rates of the storage that should not be stopped, the stop is performed so that the calculation result of the calculation formula is maximized. The gist is to calculate the number of storages that may be stored and the storage that should not be stopped.

又、請求項7に記載のデータ分散装置は、請求項5に記載のデータ分散装置において、前記利用可能なストレージ容量に基づくストレージ利用効率が高くなるストレージを追加推奨ストレージとして通知する連携部、を更に備えることを要旨とする。   Further, the data distribution apparatus according to claim 7 is a data distribution apparatus according to claim 5, further comprising: a linkage unit that notifies a storage that increases storage utilization efficiency based on the available storage capacity as an additional recommended storage; The gist is to provide further.

又、請求項8に記載のデータ分散装置は、請求項7に記載のデータ分散装置において、前記連携部は、前記ストレージ利用効率が優先される場合、大容量の記憶可能容量を備えたサーバ装置のストレージを通知し、ストレージの稼働率が優先される場合、前記停止してもよいストレージのうち最も記憶可能容量の小さいストレージと同じ記憶可能容量を備えたクライアント端末のストレージを通知することを要旨とする。   Further, the data distribution apparatus according to claim 8 is the data distribution apparatus according to claim 7, wherein the cooperation unit is a server apparatus having a large storage capacity when the storage utilization efficiency is given priority. If the storage operation rate is given priority, the storage of the client terminal having the same storage capacity as the storage with the smallest storage capacity among the storages that may be stopped is notified. And

又、請求項9に記載のデータ分散方法は、データを断片化して複数のストレージに分散保存し、データの総断片数以下の数の断片データを用いて元データを復号可能なデータ分散装置で行うデータ分散方法において、前記複数のストレージのうち少なくとも1つは記憶可能容量が他と異なり、前記複数のストレージの全ての記憶可能容量に応じてデータの断片数を算出する管理ステップと、算出した前記データの断片数でデータを断片化する変換ステップと、断片化された複数の断片データのうち互いに異なる一部を各ストレージの記憶可能容量に応じて各ストレージにそれぞれ転送する転送ステップと、を備えることを要旨とする。   The data distribution method according to claim 9 is a data distribution apparatus capable of fragmenting data, distributing and storing the data in a plurality of storages, and decoding original data using a number of pieces of fragment data equal to or less than the total number of pieces of data. In the data distribution method to be performed, at least one of the plurality of storages has a storable capacity different from the others, and a management step of calculating the number of pieces of data according to all storable capacity of the plurality of storages, A conversion step of fragmenting the data by the number of pieces of data, and a transfer step of transferring different parts of the fragmented pieces of fragment data to each storage according to the storage capacity of each storage, The gist is to provide.

又、請求項9に記載のデータ分散プログラムは、請求項1乃至8のいずれかに記載のデータ分散装置としてコンピュータを機能させることを要旨とする。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a data distribution program for causing a computer to function as the data distribution apparatus according to any one of the first to eighth aspects.

本発明によれば、大規模ユーザと小規模ユーザのどちらにも適用可能であり、用意されたストレージを無駄なく利用できる分散ストレージサービスを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a distributed storage service that can be applied to both large-scale users and small-scale users and can use the prepared storage without waste.

秘密分散・データ分散システムの機能ブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the functional block structure of a secret sharing / data sharing system. ストレージの利用効率・可用性を示す図である。It is a figure which shows the utilization efficiency and availability of storage. ストレージの利用効率・可用性を示す図である。It is a figure which shows the utilization efficiency and availability of storage. ストレージの利用効率・可用性を示す図である。It is a figure which shows the utilization efficiency and availability of storage. ファイル変換情報の計算式を示す図である。It is a figure which shows the calculation formula of file conversion information. ストレージ情報を示す図である。It is a figure which shows storage information. ストレージの容量・種別がストレージの利用効率に与える影響を示す図である。It is a figure which shows the influence which the capacity | capacitance and classification of storage have on the utilization efficiency of storage. 追加ストレージの提案処理フローを示す図である。It is a figure which shows the proposal processing flow of an additional storage. 初期設定時の処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow at the time of initialization. 秘密分散・データ分散時の処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow at the time of secret sharing / data sharing. ファイル提供時の処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow at the time of file provision.

前述した課題を解決するため、本発明では、ストレージ間で記憶可能容量にばらつきがあっても全ての記憶可能容量を使い切れる手法、ストレージ間で可用性(稼働率)にばらつきがあってもシステム全体の可用性を定義できる手法を提案する。具体的には、(手法1)既存のデータ分散技術を利用した分散ストレージシステムにおいて、ストレージの可用性に対して意図的に制限を加え{=ストレージの可用性を犠牲にする(例えば、RAIDや冗長化電源を利用しているストレージのダウン又は切断を無視する)}、ストレージに対する断片データの保存数を増やすことにより、ストレージの利用効率を向上させる。その際、ストレージの利用効率と可用性の優先度をユーザに設定させることにより、求められる最大限の利用効率:可用性比を実現する。又、(手法2)手法1でユーザが設定する可用性に対する要件を自動的に求め、最適な設定値を決定することにより、ストレージの利用効率を更に向上させる。又、(手法3)手法1の分散ストレージシステムにストレージを追加する場合、ストレージの追加が分散ストレージシステム全体に与える影響を分析し、追加すべき有効なストレージの種別及び容量を提案する。以下、本発明を実施する一実施の形態について図面を用いて説明する。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a method that can use all the storage capacity even if the storage capacity varies between storages, and the entire system even if the availability (operation rate) varies between storages. We propose a method that can define availability. Specifically, (Method 1) In a distributed storage system using existing data distribution technology, intentionally restricts storage availability {= sacrificing storage availability (for example, RAID or redundancy) Ignoring down or disconnection of the storage using the power supply)}, increasing the number of pieces of fragment data stored in the storage, thereby improving the use efficiency of the storage. At that time, the maximum utilization efficiency: availability ratio required is realized by letting the user set the storage utilization efficiency and availability priority. (Method 2) The utilization efficiency of the storage is further improved by automatically obtaining the availability requirement set by the method 1 and determining the optimum setting value. (Method 3) When adding storage to the distributed storage system of Method 1, the influence of the addition of storage on the entire distributed storage system is analyzed, and the type and capacity of effective storage to be added are proposed. Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1の実施の形態:手法1>
第1の実施の形態では、手法1について説明する。各実施の形態では、分散保存対象データの例としてファイルデータを用いる。
<First Embodiment: Method 1>
In the first embodiment, method 1 will be described. In each embodiment, file data is used as an example of distributed storage target data.

まず、既存のデータ分散技術について更に概説する。秘密分散技術及びデータ分散技術は、ファイルをn個の断片に分割して複数のストレージに分散保存し、n個のうちk個(k≦n)の断片ファイルを用いて元のファイルを復号可能とする技術である。より具体的に定義すると、データ分散技術は、ストレージの可用性を保証するため、ファイルを複数の断片ファイルに分割し、特定のストレージがダウンし、又は特定のストレージとの間のネットワークが切断した場合でも、残りの断片ファイルより元のファイルを復号可能とする技術である。又、秘密分散技術は、データ分散技術の一種であり、断片ファイルから元の平文ファイルを推測できないように暗号化を行うことにより、可用性に加えて安全性も提供する技術である。   First, the existing data distribution technology will be further outlined. Secret sharing technology and data sharing technology divide a file into n pieces, store them in multiple storages, and can decrypt the original file using k pieces (k ≦ n) of n pieces Technology. More specifically, data distribution technology divides a file into multiple pieces to ensure storage availability, when a specific storage goes down or a network with a specific storage is disconnected However, it is a technology that enables the original file to be decrypted from the remaining fragment files. The secret sharing technique is a kind of data sharing technique that provides security in addition to availability by performing encryption so that an original plaintext file cannot be estimated from a fragment file.

このような既存のデータ分散技術において、一般的には、「ファイルの断片数n=ストレージの総数」、「復号に必要なファイルの断片数k=可用性を提供するために最低限稼働している必要のあるストレージ数」である。これに対し、本実施の形態では、k/nの値が1に近づくほどストレージの利用効率が高められることに着目し、ストレージに対する断片ファイルの分散配置の偏りを許す(=ストレージの稼働率に制限を設ける)ことにより、ストレージの総数よりも大きい(n,k)のペアを用いることを可能とし、これによりストレージリソースを効率的に有効活用することを実現する。   In such an existing data distribution technique, generally, “number of file fragments n = total number of storages”, “number of file fragments necessary for decryption k = minimum operation to provide availability” The number of storages required. On the other hand, in the present embodiment, focusing on the fact that the use efficiency of the storage is increased as the value of k / n approaches 1, and the bias of the distributed arrangement of the fragment files with respect to the storage is allowed (= in the storage operation rate). By providing a limitation, it is possible to use (n, k) pairs larger than the total number of storages, thereby realizing efficient and efficient use of storage resources.

図1は、本実施の形態に係る秘密分散・データ分散システムの機能ブロック構成を示す図である。各実施の形態では、データ分散技術の例として秘密分散技術を用いる。この秘密分散・データ分散システム1は、ファイル送受信部11と、ファイル・断片ファイル変換部12と、断片ファイル転送部13と、ファイル変換情報管理部14と、ストレージ情報管理部15と、システムユーザ連携部16と、を備えて構成される。   FIG. 1 is a diagram showing a functional block configuration of a secret sharing / data sharing system according to the present embodiment. In each embodiment, a secret sharing technique is used as an example of a data sharing technique. The secret sharing / data sharing system 1 includes a file transmission / reception unit 11, a file / fragment file conversion unit 12, a fragment file transfer unit 13, a file conversion information management unit 14, a storage information management unit 15, and system user cooperation. Unit 16.

ファイル送受信部11は、ストレージ利用クライアント端末3から秘密分散対象の平文ファイルを受信する。又、復号した元の平文ファイルをストレージ利用クライアント端末3に送信する。   The file transmission / reception unit 11 receives the plaintext file to be secret shared from the storage use client terminal 3. Further, the decrypted original plain text file is transmitted to the storage use client terminal 3.

ファイル・断片ファイル変換部12は、ファイル変換情報管理部14で決定されたファイルの断片数nと復号に必要なファイルの断片数kとを用いて平文ファイルを断片化し、断片化した各平文断片ファイルをそれぞれ暗号化する。又、各ストレージ提供端末5からそれぞれ収集した各暗号化断片ファイルをそれぞれ復号化し、復号化した各平文断片ファイルを用いて元の平文ファイルに復号する。   The file / fragment file conversion unit 12 fragments the plaintext file using the number n of file fragments determined by the file conversion information management unit 14 and the number k of file fragments necessary for decryption, and each fragmented plaintext fragment Encrypt each file. Also, each encrypted fragment file collected from each storage providing terminal 5 is decrypted, and decrypted into the original plaintext file using each decrypted plaintext fragment file.

断片ファイル転送部13は、ファイル変換情報管理部14で決定されたファイルの分散配置方法に基づき各暗号化断片ファイルを各ストレージ提供端末5にそれぞれ転送する。又、各ストレージ提供端末5から各暗号化断片ファイルをそれぞれ収集する。   The fragment file transfer unit 13 transfers each encrypted fragment file to each storage providing terminal 5 based on the file distribution method determined by the file conversion information management unit 14. Further, each encrypted fragment file is collected from each storage providing terminal 5.

ファイル変換情報管理部14は、秘密分散・データ分散システム1に接続されているストレージ提供端末5のパラメータ(総数T、容量S、稼働率K、種別C等)を用いて、ストレージ提供端末5に対する暗号化断片ファイルの分散配置の偏りを許容するようにファイルの断片数nと復号に必要なファイルの断片数kとを算出し、その場合に利用できる分散ストレージの容量Dとストレージの利用効率Rとを併せて算出し、更に分散配置方法を決定する。   The file conversion information management unit 14 uses the parameters (total number T, capacity S, operation rate K, type C, etc.) of the storage providing terminal 5 connected to the secret sharing / data sharing system 1 for the storage providing terminal 5 The number n of file fragments and the number k of file fragments necessary for decryption are calculated so as to allow a bias in the distribution of encrypted fragment files, and the capacity D of the distributed storage that can be used in that case and the storage utilization efficiency R Are calculated together, and a distributed arrangement method is further determined.

ストレージ情報管理部15は、秘密分散・データ分散システム1に接続又は非接続されているストレージ提供端末5の総数T、容量S、稼働率K、種別Cを各ストレージ提供端末5からそれぞれ収集し、ストレージ提供端末5毎に関連付けて記憶管理する。尚、ストレージの容量Sとは、ストレージが記憶可能な容量を指す。又、稼働率Kの代わりにストレージのエラー率E(≒1−稼働率K)を用いてもよい。   The storage information management unit 15 collects the total number T, capacity S, operation rate K, and type C of the storage providing terminals 5 connected or not connected to the secret sharing / data sharing system 1 from each storage providing terminal 5, Storage management is performed in association with each storage providing terminal 5. The storage capacity S refers to the capacity that can be stored in the storage. Instead of the operation rate K, a storage error rate E (≈1−operation rate K) may be used.

システムユーザ連携部16は、秘密分散を行う際にユーザが使用する画面をストレージ利用クライアント端末3に提供する。例えば、ストレージ提供端末5の接続構成・稼働状態等を示す画面、ストレージパラメータ(同時に停止してもよいストレージ数A,停止のリスクを無視するストレージ数B)をユーザに入力させる画面、ファイルの断片数nやその計算式等を表示する画面、追加推奨ストレージを表示する画面等である。   The system user cooperation unit 16 provides the storage user terminal 3 with a screen used by the user when secret sharing is performed. For example, a screen showing the connection configuration / operation state of the storage providing terminal 5, a screen for allowing the user to input storage parameters (the number of storages A that can be stopped simultaneously, the number of storages B that ignores the risk of stoppage), and file fragments A screen for displaying the number n and its calculation formula, a screen for displaying additional recommended storage, and the like.

以上が秘密分散・データ分散システム1の機能例及び機能構成例である。補足するが、ストレージ利用クライアント端末3とは、秘密分散・データ分散システム1を活用したいユーザの利用端末である。秘密分散・データ分散システム1のファイルサーバプログラムにアクセスするための共有フォルダアクセスプログラムが動作している。又、ストレージ提供端末5とは、暗号化断片ファイルを分散して保存・保管するための分散ストレージである。複数のストレージのうち少なくとも1つの記憶可能容量が他と異なっていればよい。具体的には、NASやクラウド等のサーバ装置、オフィスにLAN接続されたパソコン等のクライアント端末である。内部ではストレージ共有プログラムが動作している。   The above is the functional example and functional configuration example of the secret sharing / data sharing system 1. Supplementally, the storage use client terminal 3 is a use terminal of a user who wants to utilize the secret sharing / data sharing system 1. A shared folder access program for accessing the file server program of the secret sharing / data sharing system 1 is operating. The storage providing terminal 5 is a distributed storage for storing and storing encrypted fragment files in a distributed manner. It is only necessary that at least one of the plurality of storages is different from the other storage capacity. Specifically, it is a server device such as NAS or cloud, or a client terminal such as a personal computer connected to the office via LAN. A storage sharing program is running inside.

次に、ファイルの断片数n、復号に必要なファイルの断片数k、分散ストレージの容量D、及びストレージの利用効率Rの算出方法、分散配置方法の決定方法について説明する。具体的には、上述したように、ストレージ提供端末5に対する暗号化断片ファイルの分散配置の偏りを許容するように求める。コンピュータである秘密分散・データ分散システム1からすると、“ファイルの断片数nについては、複数のストレージ提供端末5が持つ全ての記憶可能容量に応じて求め、分散配置方法については、複数の暗号化断片データのうち互いに異なる一部を各ストレージ提供端末5の記憶可能容量に応じて各ストレージ提供端末5にそれぞれ転送するように決定する”、と言える。以降、ここでは、ストレージ提供端末5を単にストレージと称し、暗号化断片ファイルを断片ファイルと称する。   Next, a method for calculating the number n of file fragments, the number k of file fragments necessary for decryption, the capacity D of the distributed storage, the storage utilization efficiency R, and the method for determining the distributed arrangement will be described. Specifically, as described above, it is requested to allow a bias in the distributed arrangement of the encrypted fragment file with respect to the storage providing terminal 5. According to the secret sharing / data sharing system 1 which is a computer, “the number n of file fragments is determined according to all the storable capacities of the plurality of storage providing terminals 5, and a plurality of encryption methods are used for the distributed arrangement method. It can be said that a part of the fragment data different from each other is determined to be transferred to each storage providing terminal 5 according to the storage capacity of each storage providing terminal 5. Hereinafter, the storage providing terminal 5 is simply referred to as storage, and the encrypted fragment file is referred to as a fragment file.

(従来)
例えば、図2の上側に示すように、1TBのストレージS1、100GBのストレージS2,10GBのストレージS3を利用可能な場合、既存のデータ分散技術であれば、「ファイルの断片数n=ストレージの総数T=3」、「復号に必要なファイルの断片数k=T−m=2(m:ダウン又は切断を許容するストレージ数)」となり、3つの断片ファイルを3つのストレージS1〜S3にそれぞれ保存させていた。この場合、「利用できる分散ストレージの容量D=k×min(S)=2×10G=20GB」、「ストレージの利用効率R=D/total(S)=20GB/1110GB=2%」となり、ストレージの利用効率は低いものであった。
(Conventional)
For example, as shown in the upper side of FIG. 2, when a 1 TB storage S 1, a 100 GB storage S 2, and a 10 GB storage S 3 can be used, if the existing data distribution technology is used, “file fragment number n = total number of storages” “T = 3” and “number of pieces of file necessary for decryption k = T−m = 2 (m: number of storages allowed to be down or disconnected)” are stored in the three storages S1 to S3, respectively. I was letting. In this case, “the capacity D of the distributed storage that can be used D = k × min (S) = 2 × 10 G = 20 GB” and “the storage use efficiency R = D / total (S) = 20 GB / 1110 GB = 2%”. The utilization efficiency of was low.

(手法a)
一方、本実施の形態では、図2の下側に示すように、ストレージの全容量を最小ストレージの容量で除算した値をファイルの断片数nとし、最小ストレージの容量の大きさに対して1つの断片ファイルが対応するように保存する。即ち、最小ストレージのサイズを断片ファイルのサイズとしている。具体的には、「ファイルの断片数n=total(S)/min(S)=111」とし、分散配置方法を「111個のうち100個の断片ファイルをストレージS1に保存、10個の断片ファイルをストレージS2に保存、1個の断片ファイルをストレージS3に保存」とする。又、復号に必要なファイルの断片数kについては、最大ストレージ単体では復号できないように、最大ストレージの容量を最小ストレージの容量で除算した値に1を加えた値とする。即ち、「max(S)/min(S)+1=101」を復号に必要なファイルの断片数kとする。この場合、「利用できる分散ストレージの容量D=k×min(S)=101×10G=1010GB」、「ストレージの利用効率R=D/total(S)=1010GB/1110GB=90%」となり、従来よりもストレージの利用効率を向上することができる。但し、復号に必要なファイルの断片数kが従来よりも増加し、多くの断片ファイルを保存する1TBの最大ストレージが停止すると復号できないので、可用性は低下する。
(Method a)
On the other hand, in the present embodiment, as shown in the lower side of FIG. 2, the value obtained by dividing the total storage capacity by the minimum storage capacity is defined as the number n of file fragments, which is 1 for the minimum storage capacity. Save one fragment file so that it corresponds. That is, the size of the minimum storage is set as the size of the fragment file. Specifically, “the number of file fragments n = total (S) / min (S) = 111” and the distributed arrangement method is “store 100 fragment files out of 111 in the storage S1, 10 fragments “Save file in storage S2 and save one fragment file in storage S3”. The number k of file fragments required for decryption is a value obtained by adding 1 to the value obtained by dividing the maximum storage capacity by the minimum storage capacity so that the maximum storage alone cannot be decrypted. That is, “max (S) / min (S) + 1 = 101” is set to the number k of file fragments necessary for decoding. In this case, “capacity D of available distributed storage D = k × min (S) = 101 × 10G = 1010 GB”, “storage utilization efficiency R = D / total (S) = 1010 GB / 1110 GB = 90%” It is possible to improve the storage usage efficiency. However, the number of file fragments k necessary for decryption increases from the conventional level, and if the maximum storage of 1 TB for storing many fragment files is stopped, decryption cannot be performed.

(手法b)
手法aの場合、最大ストレージ単体では復号できないことを条件とするために「1」を追加するので、新たに追加されたストレージを有効に利用することができない可能性がある。そこで、手法bでは、図3の下側に示すように、最大ストレージ単体での復号不可ではなく、m個のストレージがダウン又切断時の可用性を確保する観点でストレージの利用効率を向上させる。即ち、復号に必要なファイルの断片数kについては、ストレージの全容量から特定の汎用ストレージの容量分を減算し、その減算値を最小ストレージの容量で除算した値とする。具体的には、「(total(S)−100GB×1)/min(S)=121」を復号に必要なファイルの断片数kとする。尚、ここでは、100GBのストレージを特定の汎用ストレージと仮定している。これにより、復号に必要なファイルの断片数kが増加するので、手法aよりも、利用できる分散ストレージの容量D及びストレージの利用効率Rを向上することができる。
(Method b)
In the case of method a, since “1” is added because it is a condition that the maximum storage alone cannot be decrypted, there is a possibility that the newly added storage cannot be used effectively. Therefore, in the method b, as shown in the lower side of FIG. 3, decryption cannot be performed with the maximum storage alone, and the storage utilization efficiency is improved from the viewpoint of securing availability when m storages are down or disconnected. That is, the number k of file fragments required for decryption is a value obtained by subtracting a specific general-purpose storage capacity from the total storage capacity and dividing the subtraction value by the minimum storage capacity. Specifically, “(total (S) −100 GB × 1) / min (S) = 121” is set as the number k of file fragments necessary for decryption. Here, it is assumed that the storage of 100 GB is a specific general-purpose storage. As a result, the number k of file fragments necessary for decryption increases, so that the capacity D of the distributed storage that can be used and the storage utilization efficiency R can be improved as compared with the method a.

(手法c)
手法a,bでは、最小ストレージのサイズを断片ファイルのサイズとしていた。一方、手法cでは、図4の下側に示すように、各ストレージの容量の最大公約数を断片ファイルのサイズとする。即ち、ストレージの全容量をストレージの最大公約数で除算した値をファイルの断片数nとする。具体的には、「ファイルの断片数n=total(S)/gcd(S1,S2,S3,S4,S5)=1440GB/40=36」とし、分散配置方法を「36個のうち25個を1TBのストレージS1に保存し、3個を3つの120GBのストレージS2〜S4にそれぞれ保存し、2個を80GBのストレージS5に保存」とする。又、復号に必要なファイルの断片数kについては、手法bで用いたm個のストレージがダウン又切断時の可用性を確保する観点をそのまま流用し、ストレージの全容量から特定の汎用ストレージの容量分を減算し、その減算値を上記最大公約数で除算した値とする。具体的には、「(total(S)−120GB×1)/gcd(S1,S2,S3,S4,S5)=33」を復号に必要なファイルの断片数kとする。ストレージ間の容量の最大公約数を用いることにより、復号に必要なファイルの断片数kが更に増加するので、手法bよりも、利用できる分散ストレージの容量D及びストレージの利用効率Rを向上することができる。尚、gcd(S1,S2,S3,S4,S5)とは、ストレージS1〜S5の各容量の最大公約数である。手法a、bでは断片ファイルのサイズは最小ストレージのサイズ程度に留まるが、手法cではストレージ間の容量の最大公約数を用いて(n,k)を導出するので、断片ファイルの偏りやばらつきを抑制することができる。
(Method c)
In the methods a and b, the size of the minimum storage is the size of the fragment file. On the other hand, in the method c, as shown in the lower side of FIG. 4, the largest common divisor of the capacity of each storage is set as the size of the fragment file. In other words, the value obtained by dividing the total storage capacity by the greatest common divisor of the storage is defined as the number n of file fragments. Specifically, “number of file fragments n = total (S) / gcd (S1, S2, S3, S4, S5) = 1440 GB / 40 = 36” and the distributed arrangement method is “25 out of 36. It is stored in 1 TB storage S1, three are stored in three 120 GB storages S2 to S4, respectively, and two are stored in 80 GB storage S5. In addition, for the number of file fragments k required for decryption, m storage used in method b is used as it is to ensure availability when down or disconnected, and the capacity of a specific general-purpose storage from the total capacity of the storage The minutes are subtracted, and the subtracted value is divided by the greatest common divisor. Specifically, “(total (S) −120 GB × 1) / gcd (S1, S2, S3, S4, S5) = 33” is set as the number k of file fragments necessary for decoding. By using the greatest common divisor of the capacity between the storages, the number k of file fragments required for decryption further increases, so that the capacity D of the distributed storage that can be used and the utilization efficiency R of the storage can be improved as compared with the method b. Can do. Note that gcd (S1, S2, S3, S4, S5) is the greatest common divisor of the capacities of the storages S1 to S5. In the methods a and b, the size of the fragment file is limited to the size of the minimum storage, but in the method c, (n, k) is derived using the greatest common divisor of the capacity between the storages. Can be suppressed.

続いて、手法cで用いる各パラメータ(n,k,D,R)の計算式について説明する。ここでは、ユーザにより、複数のストレージのうち同時に停止してもよいストレージ数Aと、停止のリスクを無視するストレージ数(=稼働を信頼するストレージ数)Bとが入力されるものとする。尚、ストレージ数Aについては、全てのストレージからストレージ数Bを除く全てとしてもよいし、全てのストレージからストレージ数Bを除いた複数のストレージのうち一部としてもよい。   Next, calculation formulas for each parameter (n, k, D, R) used in method c will be described. Here, it is assumed that the user inputs the number A of storages that can be stopped simultaneously among the plurality of storages and the number of storages B (ignoring the risk of stopping) (= the number of storages whose operation is trusted). The storage number A may be all except the storage number B from all storages, or may be a part of a plurality of storages excluding the storage number B from all storages.

図5に示すように、入力情報を、ストレージ総数T、同時に停止してもよいストレージ数A、停止のリスクを無視するストレージ数B、リソースを提供する各ストレージの容量S={S,S,S,…,S,…S}(∴for ∀Swhere i>B S≧Si+1,但し、停止のリスクを無視するB個のストレージを先頭に並べ、かつ、B+1以降のストレージについては容量の大きい順に並べる)とすると、ファイルの断片数nは式(1)、復号に必要なファイルの断片数kは式(2)、利用できる分散ストレージの容量Dは式(3)、ストレージの利用効率Rは式(4)のように表現できる。 As shown in FIG. 5, the input information includes the total number of storages T, the number of storages A that may be stopped at the same time, the number of storages B that ignores the risk of stopping, and the capacity S of each storage that provides resources S = {S 1 , S 2 , S 3 ,..., S i ,... S T } (∴for ∀S i where i> B S i ≧ S i + 1 , where B storages ignoring the risk of stopping are arranged at the top, and B + 1 Assuming that the subsequent storages are arranged in descending order of capacity), the file fragment number n is represented by equation (1), the file fragment number k required for decryption is represented by equation (2), and the available distributed storage capacity D is represented by equation (1). 3) The storage utilization efficiency R can be expressed as in equation (4).

Figure 2017130143
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即ち、ファイルの断片数nについては、式(1)に示すように、複数のストレージの全ての容量を上記最大公約数で除算することにより算出する。又、復号に必要なファイルの断片数kについては、式(2)に示すように、同時に停止してもよいストレージの全ての容量を上記最大公約数で除算した値をデータの断片数nから減算することにより算出する。又、利用できる分散ストレージの容量Dについては、式(3)に示すように、復号に必要なファイルの断片数kと上記最大公約数とを積算させることにより算出する。又、ストレージの利用効率Rについては、式(4)に示すように、利用できる分散ストレージの容量Dを複数のストレージの全ての容量で除算することにより算出する。   That is, the file fragment number n is calculated by dividing all the capacities of the plurality of storages by the greatest common divisor, as shown in equation (1). As for the number k of file fragments necessary for decryption, as shown in equation (2), the value obtained by dividing all the storage capacities that may be stopped simultaneously by the greatest common divisor is calculated from the number n of data fragments. Calculate by subtraction. The available distributed storage capacity D is calculated by integrating the number k of file fragments required for decryption and the greatest common divisor, as shown in equation (3). Further, the storage utilization efficiency R is calculated by dividing the available distributed storage capacity D by all the capacity of a plurality of storages, as shown in equation (4).

次に、本実施の形態で行う秘密分散・データ分散システム1の処理動作について説明する。   Next, the processing operation of the secret sharing / data sharing system 1 performed in the present embodiment will be described.

まず、システムユーザ連携部16が、秘密分散・データ分散システム1で利用可能なストレージ提供端末5のストレージ情報をストレージ利用クライアント端末3の画面に表示し、同時に停止してもよいストレージ数Aと、停止のリスクを無視するストレージ数Bとの入力をユーザに促す(ステップS101)。このとき、ストレージの利用効率と可用性の優先度を考慮して各ストレージ数(A,B)を入力するように指示する。尚、同時に停止してもよいストレージと停止のリスクを無視するストレージをユーザに選択・指定させ、各ストレージ数(A,B)をシステムユーザ連携部16で算出するようにしてもよい。又、停止のリスクを無視するストレージ数Bについては、ストレージ容量の大きい順に指定するように指示してもよい。   First, the system user cooperation unit 16 displays the storage information of the storage providing terminal 5 that can be used in the secret sharing / data sharing system 1 on the screen of the storage using client terminal 3, and the number of storages A that may be stopped simultaneously, The user is prompted to input the number of storages B that ignores the risk of stoppage (step S101). At this time, it is instructed to input the number of storages (A, B) in consideration of storage utilization efficiency and availability priority. Note that the system user cooperation unit 16 may calculate the number of storages (A, B) by allowing the user to select and specify a storage that may be stopped simultaneously and a storage that ignores the risk of the stop. In addition, it may be instructed to specify the number B of storages that ignore the risk of stoppage in descending order of storage capacity.

次に、ユーザが各ストレージ数(A,B)を入力すると、ファイル変換情報管理部14は、上述した手法a〜手法cのうちいずれかを用いて、各パラメータ(n,k,D,R)を算出し、ファイルの分散配置方法を決定する(ステップS102)。尚、手法a〜手法cのうちいずれを用いるかについては、予め指定された設定情報に従うようにしてもよいし、ユーザに選択させてもよい。   Next, when the user inputs each storage number (A, B), the file conversion information management unit 14 uses each of the above-described methods a to c to set each parameter (n, k, D, R). ) And a file distribution method is determined (step S102). Note that which of the methods a to c is used may be based on setting information designated in advance, or may be selected by the user.

続いて、システムユーザ連携部16は、各パラメータ(n,k,D,R)の計算結果及びそれらの計算式、分散配置方法、更にはユーザにより入力された各ストレージ数(A,B)をストレージ利用クライアント端末3の画面に表示する(ステップS103)。   Subsequently, the system user cooperation unit 16 calculates the calculation results of the parameters (n, k, D, R), their calculation formulas, the distributed arrangement method, and the number of storages (A, B) input by the user. It is displayed on the screen of the storage use client terminal 3 (step S103).

その後、その内容でユーザがOK処理すれば、ファイル・断片ファイル変換部12は、ステップS102で計算されたファイルの断片数nと復号に必要なファイルの断片数kとを用いて秘密分散対象の平文ファイルを断片化し、断片化した各平文断片ファイルをそれぞれ暗号化する(ステップS104)。一方、利用できる分散ストレージの容量Dが不足し、又はストレージの利用効率Rが悪い等の理由より、ユーザが表示内容に対してNG処理する場合には、断片化及び暗号化を行うことなく処理を終了する。   After that, if the user performs OK processing with the contents, the file / fragment file conversion unit 12 uses the number n of file fragments calculated in step S102 and the number k of file fragments necessary for decryption to determine the secret sharing target. The plaintext file is fragmented, and each fragmented plaintext fragment file is encrypted (step S104). On the other hand, when the user performs an NG process on the display contents because the capacity D of the distributed storage that can be used is insufficient or the storage use efficiency R is poor, the process is performed without performing fragmentation and encryption. Exit.

最後に、断片ファイル転送部13は、ステップS102で決定された断片ファイルの分散配置方法に基づき、各暗号化断片ファイルを各ストレージ提供端末5にそれぞれ転送する(ステップS105)。   Finally, the fragment file transfer unit 13 transfers each encrypted fragment file to each storage providing terminal 5 based on the fragment file distribution method determined in step S102 (step S105).

以上より、本実施の形態によれば、ストレージ提供端末5に対する暗号化断片ファイルの分散配置の偏りを許容する、つまり、複数のストレージ提供端末5の全ての記憶可能容量に応じてファイルの断片数nを算出し、複数の暗号化断片データのうち互いに異なる一部を各ストレージ提供端末5の記憶可能容量に応じて各ストレージ提供端末5にそれぞれ転送するので、ストレージの総数よりも大きい(n,k)のペアを用いることが可能となることから、ストレージリソースを効率的に利用することができ、分散ストレージに格納できる平文ファイルのデータサイズを大きくすることができる。又、ストレージリソースの記憶可能容量に偏りやばらつきがあっても、効率的にストレージリソースを集約利用することができる。その結果、オフィスにあるパソコン等をストレージとして利用することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is allowed to bias the distributed arrangement of encrypted fragment files with respect to the storage providing terminal 5, that is, the number of file fragments according to all the storage capacity of the plurality of storage providing terminals 5. n is calculated, and different portions of the plurality of encrypted fragment data are transferred to each storage providing terminal 5 according to the storage capacity of each storage providing terminal 5, so that it is larger than the total number of storages (n, Since the pair k) can be used, the storage resource can be used efficiently, and the data size of the plain text file that can be stored in the distributed storage can be increased. Further, even if there is a deviation or variation in the storage capacity of the storage resource, the storage resource can be efficiently used in an aggregated manner. As a result, a personal computer or the like in the office can be used as storage.

又、本実施の形態によれば、複数のストレージ提供端末5の記憶可能容量の最大公約数を用いて(n,k)を算出するので、ストレージリソースをより効率的に利用することができ、暗号化断片ファイルの偏りやばらつきを抑制することができる。   Further, according to the present embodiment, since (n, k) is calculated using the greatest common divisor of the storable capacity of the plurality of storage providing terminals 5, it is possible to use storage resources more efficiently, The bias and variation of the encrypted fragment file can be suppressed.

又、本実施の形態によれば、同時に停止してもよいストレージ数Aと停止のリスクを無視するストレージ数Bとを用いて(n,k)を算出するので、ストレージリソースを更に効率的に利用することができる。   Further, according to the present embodiment, (n, k) is calculated using the number of storages A that may be stopped simultaneously and the number of storages B that ignores the risk of stopping, so that storage resources can be more efficiently used. Can be used.

又、本実施の形態によれば、各パラメータ(n,k,D,R)の計算結果及びそれらの計算式、分散配置方法、更にはユーザにより入力された各ストレージ数(A,B)を可視化表示するので、各パラメータ(n,k,A,B)が全体のストレージ利用効率に与える影響をユーザに対して明確に提示することができる。   Further, according to the present embodiment, the calculation result of each parameter (n, k, D, R), the calculation formula thereof, the distributed arrangement method, and the number of storages (A, B) input by the user are also obtained. Since it is visualized, the influence of each parameter (n, k, A, B) on the overall storage utilization efficiency can be clearly presented to the user.

尚、本実施の形態では、複数のストレージ提供端末5の容量の最大公約数を断片データのサイズとしたが、これは一例にすぎない。通常、ストレージ提供端末5の容量は、例えば10,657バイト又はビット単位であり、きりが悪い。その場合、最大公約数は極めて小さくなり、断片ファイルの数が増加するので、分散効率が低下する可能性がある。そこで、各ストレージ提供端末5の容量をキロバイトやメガバイトなど一定の大きさの単位にまるめ、まるめた値を用いて最大公約数を用いてもよい。例えば上記10,657バイトの場合、10キロバイトにまるめた値を用いる。これにより、最大公約数のサイズを一定程度に留めることができ、実際の容量の値を用いる場合よりも分散効率を向上することができる。尚、「まるめる」とは、端数処理と同義であり、与えられた数値を、ある一定の丸め幅の整数倍の数値に置き換えることをいう。一般的には、10の累乗が丸め幅とされる。具体的には、一定サイズの粒度への近似化、切り捨て、切り上げ、四捨五入等を行う。   In the present embodiment, the maximum common divisor of the capacities of the plurality of storage providing terminals 5 is set as the fragment data size, but this is only an example. Usually, the capacity of the storage providing terminal 5 is, for example, 10,657 bytes or bit units, and is poor. In this case, the greatest common divisor becomes extremely small and the number of fragment files increases, which may reduce the distribution efficiency. Therefore, the capacity of each storage providing terminal 5 may be rounded to a unit of a certain size such as kilobytes or megabytes, and the greatest common divisor may be used using the rounded value. For example, in the case of the above 10,657 bytes, a value rounded to 10 kilobytes is used. As a result, the size of the greatest common divisor can be kept at a certain level, and the dispersion efficiency can be improved as compared with the case of using the actual capacity value. Note that “rounding” is synonymous with rounding, and means that a given numerical value is replaced with a numerical value that is an integral multiple of a certain rounding width. Generally, a power of 10 is a rounding width. Specifically, approximation to a certain size granularity, rounding down, rounding up, rounding, etc. are performed.

<第2の実施の形態:手法2>
第2の実施の形態では、手法2について説明する。手法2では、ユーザが決めるべきパラメータ(A,B)を最適化問題の計算により秘密分散・データ分散システム1が自身で自動的に導出する。具体的には、式(3)で示された利用できる分散ストレージの容量Dが最大となるようにパラメータ(A,B)を求める。ここでは、2つの手法について説明する。
<Second Embodiment: Method 2>
In the second embodiment, method 2 will be described. In Method 2, the secret sharing / data sharing system 1 automatically derives the parameters (A, B) to be determined by the user by calculation of the optimization problem. Specifically, the parameters (A, B) are obtained so that the capacity D of the distributed storage that can be used shown by the equation (3) is maximized. Here, two methods will be described.

(手法a)
単純には、ファイル変換情報管理部14が、総当たり法を用いて、例えば、ストレージの総数が10個の場合、(A,B)={(1,9),(2,8),(3,7),…,(9,1)}と定義し、各組み合わせのパターンを式(3)にそれぞれ代入してDの値を求め、Dの値が最大となる(A,B)の組み合わせをパラメータ(A,B)として決定する。これにより、利用できる分散ストレージの容量Dが最大となるようなパラメータ(A,B)を導出することができる。
(Method a)
Simply, the file conversion information management unit 14 uses the brute force method, for example, when the total number of storages is 10, (A, B) = {(1, 9), (2, 8), ( 3, 7),..., (9, 1)} and substituting each combination pattern into equation (3) to obtain the value of D, and the value of D is maximized (A, B) The combination is determined as a parameter (A, B). Accordingly, it is possible to derive parameters (A, B) that maximize the capacity D of the distributed storage that can be used.

(手法b)
システムの可用性(=稼働率)が確保されるようにパラメータ(A,B)を導出する手法も考えられる。具体的には、ストレージ情報管理部15が、システム利用時にストレージ提供端末5の容量Sに加えて稼働率Kも併せて収集し、図6に示すように記憶管理しておく。そして、ファイル変換情報管理部14は、収集したストレージ提供端末5の稼働率Kを更に用いてパラメータ(A,B)を導出する。具体的には、例えば、ストレージ全体の稼働率K’を式(5)のように定義し、式(5)と式(3)の双方又はいずれか一方を最大にする最適化問題としてパラメータ(A,B)を算出する。
(Method b)
A method of deriving parameters (A, B) so as to ensure system availability (= operation rate) is also conceivable. Specifically, the storage information management unit 15 collects the operating rate K in addition to the capacity S of the storage providing terminal 5 when using the system, and stores and manages it as shown in FIG. Then, the file conversion information management unit 14 derives a parameter (A, B) by further using the collected operating rate K of the storage providing terminal 5. Specifically, for example, the operation rate K ′ of the entire storage is defined as shown in Expression (5), and the parameter ((5) and (3) is optimized as an optimization problem that maximizes either or both of Expression (5) and Expression (3). A, B) is calculated.

Figure 2017130143
Figure 2017130143

式(5)について説明する。右辺は、停止のリスクを無視するストレージの全ての稼働率の積算値に変数∂を掛けている。変数∂は、「∂=1−max{(Σi=B+1 B+1+A/gcd(S))以上の断片ファイルを持つストレージが同時に故障する確率}」と定義する。即ち、同時に停止してもよいストレージ提供端末5の全ての記憶可能容量を上記最大公約数で除算した値以上の数の暗号化断片データが転送され得るストレージ提供端末5が同時に故障する確率の最大値を1から減算した値とする。そして、その「max{(Σi=B+1 B+1+A/gcd(S))以上の断片ファイルを持つストレージが同時に故障する確率}」は、「Σi=1 T−B(T−B,i)通りの組み合わせのうち{1−(1−K)×(1−K)×…×(1−K)が最大になる組み合わせ}」と等しいことから、組み合わせを最適化する一種の最適化問題となり、総当たり法、動的計画法、貪欲法等、既存のアルゴリズムを用いてパラメータ(A,B)を算出することができる。 Formula (5) is demonstrated. On the right side, the variable ∂ is multiplied by the integrated value of all the utilization rates of storage that ignores the risk of outage. The variable ∂ is defined as “∂ = 1−max {(Σ i = B + 1 B + 1 + A S i / gcd (S)) or more probabilities that a storage having a fragment file or more will simultaneously fail}”. That is, the maximum probability that the storage providing terminal 5 that can transfer all the pieces of storable capacity of the storage providing terminal 5 that may be stopped at the same time and the number of pieces of encrypted fragment data equal to or greater than the greatest common divisor will fail at the same time The value is subtracted from 1. Then, the “probability that a storage having fragment files equal to or larger than“ max {(Σ i = B + 1 B + 1 + A S i / gcd (S)) ”simultaneously” is “Σ i = 1 T−B C (T−B, i) Among combinations, there are equal to {1- (1-K 1 ) × (1-K 2 ) ×... × (1-K i ) that maximizes} ”. The parameters (A, B) can be calculated using existing algorithms such as brute force method, dynamic programming, and greedy method.

これにより、システムの可用性(=稼働率)を確保しつつ、利用できる分散ストレージの容量Dが最大となるようなパラメータ(A,B)を導出することができる。このとき、Aを大きく確保してBを小さく抑えるという条件を課すことも可能である。   Accordingly, it is possible to derive parameters (A, B) that maximize the capacity D of the distributed storage that can be used while ensuring system availability (= operation rate). At this time, it is possible to impose a condition that A is large and B is small.

以上より、本実施の形態によれば、ユーザが決めるべきパラメータ(A,B)を最適化問題の計算により秘密分散・データ分散システム1が自動的に導出するので、最適な断片ファイルの分散配置方法を決定することができる。又、ユーザが各ストレージの稼働率等を意識する必要はないので、ユーザの負担を軽減することができる。   As described above, according to the present embodiment, the secret sharing / data sharing system 1 automatically derives the parameters (A, B) to be determined by the user by calculating the optimization problem. The method can be determined. In addition, since the user does not need to be aware of the operating rate of each storage, the burden on the user can be reduced.

<第3の実施の形態:手法3>
第3の実施の形態では、手法3について説明する。手法3では、新たにストレージを追加する場合、そのストレージの追加が分散ストレージシステム全体に与える影響を分析し、追加すべき有効なストレージの種別及び容量を提案する。ここで、「有効な」とは、ストレージ利用効率の高いことをいう。即ち、式(4)で示されたストレージの利用効率Rが向上するような追加ストレージの条件を求める。
<Third Embodiment: Method 3>
In the third embodiment, method 3 will be described. In Method 3, when a new storage is added, the influence of the addition of the storage on the entire distributed storage system is analyzed, and an effective storage type and capacity to be added are proposed. Here, “effective” means that the storage utilization efficiency is high. That is, a condition for additional storage that improves the use efficiency R of the storage represented by Expression (4) is obtained.

式(4)より、ストレージが持つ様々な性質が利用効率Rに影響を及ぼすことを理解できる。そのため、性質に応じた利用効率Rへの貢献率として、追加するストレージの容量をSα、稼働率をKα、種別をCαと定義する。稼働率については、ストレージの種別に応じて変動すると考えられるので、種別Cαを元に既存する同種別の全てのストレージの稼働率Kの平均値とする。 From equation (4), it can be understood that various properties of the storage affect the utilization efficiency R. Therefore, the capacity of the added storage is defined as S α , the operation rate as K α , and the type as C α as the contribution rate to the utilization efficiency R according to the property. For occupancy rates, it is considered to vary according to the type of storage, the average operating ratio K of all the storage of the same type to be existing based on the type C alpha.

容量Sαと種別Tαがストレージの利用効率に与える影響については、図7の表のように纏められる。即ち、種別CαがNASやクラウド等といったサーバ装置の場合、一般的には、大容量の記憶容量を備え、ダウン又は切断の可能性が低いことから、追加するストレージの容量Sαの大きさに関係なく、停止を想定しないストレージとして利用できる。これは、式(4)のΣi=1 の部分(=必ず接続可能なストレージ)が増加することに等しく、分子の値の増加によりストレージの利用効率Rは向上する。 The effects of the capacity S α and the type T α on the storage usage efficiency can be summarized as shown in the table of FIG. That is, when the type C alpha is server device such as NAS and cloud like, in general, comprises a storage capacity of the large capacity, since it is less likely the down or cut, the capacity S alpha storage to add size Regardless of the storage, it can be used as a storage that does not assume a stop. This is equivalent to an increase in the portion of Σ i = 1 B S i (= storage that can always be connected) in the equation (4), and the use efficiency R of the storage is improved by increasing the numerator value.

一方、種別CαがパソコンやBYOD(Bring your own device)等のクライアント端末の場合、一般的には、小容量の記憶容量を備えることから、容量Sαの大きさに応じてストレージの利用効率Rに与える影響が異なる。故に、例えば、容量Sαが既存ストレージの容量SB+1+Aよりも大きい場合、同時に停止してもよいストレージ数Aが増加することになるので、ストレージの利用効率Rは低下する。これは、式(4)のΣi=1 の部分が増加することに等しく、分母の値の増加によりストレージの利用効率Rは低下する。 On the other hand, when the type C α is a client terminal such as a personal computer or a BYOD (Bring your own device), it generally has a small storage capacity, so the storage usage efficiency depends on the capacity S α. The effect on R is different. Therefore, for example, when the capacity S α is larger than the capacity S B + 1 + A of the existing storage, the number A of storages that can be stopped at the same time increases, so the storage utilization efficiency R decreases. This is equivalent to an increase in the portion of Σ i = 1 T S i in the equation (4), and the storage utilization efficiency R decreases as the denominator value increases.

それに対し、容量Sαが既存ストレージの容量SB+1+A以下の場合、ストレージ数の単純増加によりストレージの利用効率Rは向上する。これは、式(4)のΣi=A+B+2 の部分が増加することに等しく、分子の値の増加によりストレージの利用効率Rは向上する。このとき、容量Sαは大きい程よいため、「SB+1+A≧Sα」の条件の中で最も大きな容量SB+1+A程度(=同時に停止してもよいストレージのうち最も容量の小さいストレージと同じ容量程度)が好ましい。 On the other hand, when the capacity S α is equal to or less than the capacity S B + 1 + A of the existing storage, the storage utilization efficiency R is improved by simply increasing the number of storages. This is equivalent to Σ i = A + B + 2 T S i part of the equation (4) increases, the storage of utilization R by increasing the value of the numerator is improved. At this time, the larger the capacity S α, the better. Therefore, the largest capacity S B + 1 + A among the conditions of “S B + 1 + A ≧ S α ” (= about the same capacity as the smallest capacity storage among the storages that may be stopped simultaneously) Is preferred.

従い、ストレージの利用効率Rを向上するために追加すべきストレージは、ダウン若しくは切断の可能性が低い大容量なサーバストレージ、又は、ダウン若しくは切断の可能性はあるがSB+1+A程度の容量を持つクライアントストレージとなる。そこで、利用効率を重視し、可用性(稼働率)を重視しない場合には、大容量なサーバストレージを推奨する。一方、可用性(稼働率)を重視する場合には、大容量なサーバストレージの追加ではシステム全体の可用性に影響を及ぼすので、SB+1+A程度の容量を持つクライアントストレージを推奨する。 Accordingly, the storage to be added in order to improve the use efficiency R of the storage has a large capacity server storage with a low possibility of being down or disconnected, or has a capacity of about S B + 1 + A with a possibility of being down or disconnected. Client storage. Therefore, if the emphasis is placed on utilization efficiency and not on availability (operation rate), a large-capacity server storage is recommended. On the other hand, when importance is placed on availability (operation rate), the addition of a large-capacity server storage affects the availability of the entire system, so a client storage having a capacity of about S B + 1 + A is recommended.

即ち、図8に示すように、ストレージ情報管理部15は、ユーザによるストレージ追加の優先度がストレージの利用効率かストレージの可用性(稼働率)かを判定し(ステップS201)、ストレージの利用効率を優先する場合、システムユーザ連携部16は、大容量な記憶可能容量を備えたサーバ装置のストレージを追加推奨ストレージとして通知し(ステップS202)、ストレージの稼働率を優先する場合には、SB+1+A程度の記憶可能容量を備えたクライアント端末のストレージを追加推奨ストレージとして通知する(ステップS203)。具体的には、例えば、「大容量なサーバ装置又はSB+1+A程度の容量を持つクライアント端末をストレージとして追加することでストレージの利用効率を向上できます。」という画面をストレージ利用クライアント端末3の画面に表示する。 That is, as shown in FIG. 8, the storage information management unit 15 determines whether the priority of the storage addition by the user is storage utilization efficiency or storage availability (operation rate) (step S201), and determines the storage utilization efficiency. When giving priority, the system user cooperation unit 16 notifies the storage of the server apparatus having a large storage capacity as additional recommended storage (step S202), and when giving priority to the operation rate of the storage, about S B + 1 + A The storage of the client terminal having the storable capacity is notified as the additional recommended storage (step S203). Specifically, for example, the screen of the storage-use client terminal 3 is displayed with a screen such as “It is possible to improve the use efficiency of storage by adding a large-capacity server device or a client terminal having a capacity of about S B + 1 + A as storage”. To display.

以上より、本実施の形態によれば、ダウン若しくは切断の可能性が低い大容量なサーバストレージ、又は、ダウン若しくは切断の可能性はあるがSB+1+A程度の容量を持つクライアントストレージを追加ストレージとして提案するので、ストレージの利用効率を向上することができる。 As described above, according to the present embodiment, a large-capacity server storage with a low possibility of down or disconnection, or a client storage with a capacity of about SB + 1 + A with a possibility of down or disconnection is proposed as an additional storage. As a result, the storage utilization efficiency can be improved.

続いて、図9〜図11を用いて、秘密分散・データ分散システム1で行う全体の動作について説明する。まず、図9を参照しながら、初期設定時の処理フローについて説明する。   Next, the overall operation performed in the secret sharing / data sharing system 1 will be described with reference to FIGS. First, a processing flow at the time of initial setting will be described with reference to FIG.

まず、ストレージ提供端末5から容量等のストレージ情報が通知されると、ストレージ情報管理部15は、通知されたストレージ情報を記憶管理する(ステップS301)。具体的には、図6に示したように管理する。特に稼働率については、上述したように既存する同種の全てのストレージの稼働率の平均値としてもよいし、接続されたストレージによる過去の接続状況(例えば、一日あたりの接続時間)を用いて算出してもよい。   First, when storage information such as capacity is notified from the storage providing terminal 5, the storage information management unit 15 stores and manages the notified storage information (step S301). Specifically, the management is performed as shown in FIG. As for the operation rate, in particular, as described above, it may be the average value of the operation rates of all existing storages of the same type, or using the past connection status (for example, connection time per day) by the connected storage. It may be calculated.

次に、ストレージ利用クライアント端末3から秘密分散要求を受信すると、ストレージ情報管理部15は、現時点で秘密分散・データ分散システム1に接続されているストレージのストレージ情報(ストレージ数、容量、種別、稼働率等)を応答する(ステップS302)。   Next, when receiving the secret sharing request from the storage use client terminal 3, the storage information management unit 15 stores the storage information (storage number, capacity, type, operation) of the storage currently connected to the secret sharing / data sharing system 1 Response) (step S302).

続いて、システムユーザ連携部16は、同時に停止してもよいストレージ数Aと停止のリスクを無視するストレージ数Bとをユーザが選択・指定するか自動で決定するかを確認するための確認要求を送信する(ステップS303)。   Subsequently, the system user cooperation unit 16 confirms whether or not the user selects / specifies automatically the number of storages A that may be stopped simultaneously and the number of storages B that ignores the risk of stoppage. Is transmitted (step S303).

その後、上記確認要求に対して自動設定が入力された場合、ファイル変換情報管理部14は、第2の実施の形態(手法2)で説明した方法に基づき、自らストレージパラメータ(A,B)の最適値を算出する(ステップS304)。   Thereafter, when the automatic setting is input in response to the confirmation request, the file conversion information management unit 14 itself sets the storage parameters (A, B) based on the method described in the second embodiment (method 2). An optimum value is calculated (step S304).

一方、上記確認要求に対してユーザによる選択・指定が入力された場合、ファイル変換情報管理部14は、ユーザにより入力されたストレージパラメータ(A,B)を受信する(ステップS305)。尚、再度説明するが、同時に停止してもよいストレージと停止のリスクを無視するストレージをユーザに選択・指定させ、各ストレージ数A,Bを算出するようにしてもよい。又、停止のリスクを無視するストレージ数Bについては、容量の大きい順に指定するように指示してもよい。   On the other hand, when selection / designation is input by the user in response to the confirmation request, the file conversion information management unit 14 receives the storage parameters (A, B) input by the user (step S305). As will be described again, the number of storages A and B may be calculated by allowing the user to select and specify a storage that may be stopped simultaneously and a storage that ignores the risk of stopping. Further, it may be instructed to specify the number of storages B ignoring the risk of stoppage in descending order of capacity.

次に、ファイル変換情報管理部14は、第1の実施の形態(手法1)で説明した方法に基づき、算出又は入力されたストレージパラメータ(A,B)を用いて、ファイルの断片数n、復号に必要なファイルの断片数k、利用できる分散ストレージの容量D、ストレージの利用効率Rを算出し、分散配置方法を決定する(ステップS306)。   Next, the file conversion information management unit 14 uses the storage parameters (A, B) calculated or input based on the method described in the first embodiment (method 1), and the file fragment number n, The number k of file fragments necessary for decryption, the capacity D of the distributed storage that can be used, and the storage utilization efficiency R are calculated, and the distributed arrangement method is determined (step S306).

その後、システムユーザ連携部16は、算出した利用できる分散ストレージの容量Dを現在のストレージ全体で保管できるデータ容量(=復号するために最低限必要な断片ファイルの総容量)として通知し(ステップS307)、その後ステップS306で算出及び決定していた全てのパラメータ情報を保存する(ステップS308)。   Thereafter, the system user cooperation unit 16 notifies the calculated available distributed storage capacity D as the data capacity that can be stored in the entire current storage (= the total capacity of fragment files necessary for decryption) (step S307). After that, all the parameter information calculated and determined in step S306 is stored (step S308).

最後に、通知されたデータ容量をユーザが参照し、例えば秘密分散対象ファイルのデータサイズが上記データ容量を超えることから、ユーザがNG処理する場合、ストレージ情報管理部15は、第3の実施の形態(手法3)で説明した方法に基づきストレージの利用効率を向上する追加推奨ストレージを算出し(ステップS309)、システムユーザ連携部16は、その算出結果を通知する(ステップS310)。一方、ユーザがOK処理する場合には、本処理を終了する。   Finally, the user refers to the notified data capacity. For example, when the user performs NG processing because the data size of the secret sharing target file exceeds the data capacity, the storage information management unit 15 performs the third embodiment. Based on the method described in the form (method 3), an additional recommended storage that improves the use efficiency of the storage is calculated (step S309), and the system user cooperation unit 16 notifies the calculation result (step S310). On the other hand, when the user performs the OK process, this process ends.

次に、図10を参照しながら、秘密分散時(ファイル書き込み時)の処理フローについて説明する。   Next, a processing flow at the time of secret sharing (at the time of file writing) will be described with reference to FIG.

まず、ストレージ利用クライアント端末3から平文の秘密分散対象ファイルが送信されると、断片ファイル転送部13は、ストレージ提供端末5の接続状況・稼働状況等を参照して利用可能なアクティブストレージを検索する(ステップS401)。   First, when a plaintext secret sharing target file is transmitted from the storage use client terminal 3, the fragment file transfer unit 13 searches for an active storage that can be used with reference to the connection status / operation status of the storage providing terminal 5. (Step S401).

その後、ファイル・断片ファイル変換部12は、ストレージ提供端末5からのストレージアクティブ応答に基づき秘密分散対象ファイルの保存先を決定し(ステップS402)、ステップS308で保存していた各パラメータを用いて秘密分散対象ファイルを断片化して、各平文断片ファイルをそれぞれ暗号化する(ステップS403)。その後、断片ファイル転送部13は、各暗号化断片ファイルを保存先のストレージ提供端末5にそれぞれ転送し、各保存先を秘密分散対象ファイルの識別子に関連付けて記憶管理する(ステップS404)。   After that, the file / fragment file conversion unit 12 determines the storage destination of the secret sharing target file based on the storage active response from the storage providing terminal 5 (step S402), and uses the parameters stored in step S308 for the secret. The distribution target file is fragmented and each plaintext fragment file is encrypted (step S403). After that, the fragment file transfer unit 13 transfers each encrypted fragment file to the storage destination storage providing terminal 5, and stores and manages each storage destination in association with the identifier of the secret sharing target file (step S404).

最後に、転送先のストレージ提供端末5から暗号化断片ファイルのハッシュ値が含まれる断片ファイル受信応答を受信すると、ファイル・断片ファイル変換部12は、受信したハッシュ値と、転送前の暗号化断片ファイルを用いて自身で算出したハッシュ値とを比較し、双方のハッシュ値が合致していれば、保存完了応答をストレージ利用クライアント端末3に応答する(ステップS405,S406)。   Finally, when receiving the fragment file reception response including the hash value of the encrypted fragment file from the storage providing terminal 5 as the transfer destination, the file / fragment file conversion unit 12 receives the received hash value and the encrypted fragment before the transfer. A hash value calculated by itself is compared using a file, and if both hash values match, a storage completion response is returned to the storage use client terminal 3 (steps S405 and S406).

次に、図11を参照しながら、ファイル提供時(ファイル読み込み時)の処理フローについて説明する。   Next, a processing flow at the time of file provision (file reading) will be described with reference to FIG.

まず、ストレージ利用クライアント端末3からファイル取得要求が送信されると、断片ファイル転送部13は、対象ファイルの保存先を確認し(ステップS501)、保存先の各ストレージ提供端末5に対して断片ファイル提供要求をそれぞれ送信する(ステップS502)。   First, when a file acquisition request is transmitted from the storage use client terminal 3, the fragment file transfer unit 13 confirms the storage destination of the target file (step S501), and the fragment file is sent to each storage providing terminal 5 of the storage destination. Each provision request is transmitted (step S502).

その後、ストレージ提供端末5のダウン又は切断、若しくはクライアント権限に応じた断片ファイルの提供拒否等により、一定数の暗号化断片ファイルを収集できない場合、ファイル・断片ファイル変換部12は、残り暗号化断片ファイルを用いて元の平文ファイルを復号し(ステップS503)、ストレージ利用クライアント端末3に送信する(ステップS504)。   After that, when a certain number of encrypted fragment files cannot be collected because the storage providing terminal 5 is down or disconnected, or the provision of fragment files according to client authority is refused, the file / fragment file conversion unit 12 The original plaintext file is decrypted using the file (step S503) and transmitted to the storage use client terminal 3 (step S504).

最後に、各実施の形態では、秘密分散技術を例に説明したが、データを分散して保存できればよいため、一般的なデータ分散技術を用いてもよい。その他、HadoopやSheepDog等のように、データ分散を利用して多数のストレージに断片ファイルを保存することにより仮想的な大容量ストレージを構築する分散ストレージサービスにも適用可能である。   Finally, in each of the embodiments, the secret sharing technique has been described as an example. However, since it is sufficient if data can be distributed and stored, a general data distribution technique may be used. In addition, it can also be applied to distributed storage services such as Hadoop and SheepDog that construct a virtual large-capacity storage by storing fragment files in a large number of storages using data distribution.

又、本実施の形態に係る秘密分散・データ分散システム1は、CPU等の演算機能やメモリ等の記憶機能を備えたコンピュータで実現することができる。又、そのコンピュータを機能させるためのプログラム(ソフトウェア製品)を構築し、又は該プログラムの記憶媒体(ハードウェア製品)を生成し、コンピュータにインストールして実行させ、通信又は物流ネットワークを介して流通させることも可能である。   The secret sharing / data sharing system 1 according to the present embodiment can be realized by a computer having a calculation function such as a CPU and a storage function such as a memory. In addition, a program (software product) for causing the computer to function is constructed, or a storage medium (hardware product) for the program is generated, installed and executed on the computer, and distributed via a communication or distribution network. It is also possible.

1…秘密分散・データ分散システム(データ分散装置)
11…ファイル送受信部
12…ファイル・断片ファイル変換部(変換部)
13…断片ファイル転送部(転送部)
14…ファイル変換情報管理部(管理部)
15…ストレージ情報管理部(管理部)
16…システムユーザ連携部(連携部)
3…ストレージ利用クライアント端末
5…ストレージ提供端末
S101〜S105、S201〜S203、S301〜S310、S401〜S406、S501〜S504…ステップ
1 ... Secret sharing / data sharing system (data sharing device)
11. File transmission / reception unit 12. File / fragment file conversion unit (conversion unit)
13: Fragment file transfer unit (transfer unit)
14 ... File conversion information management unit (management unit)
15. Storage information management unit (management unit)
16 ... System user cooperation part (cooperation part)
3 ... Storage use client terminal 5 ... Storage providing terminal S101 to S105, S201 to S203, S301 to S310, S401 to S406, S501 to S504 ... step

Claims (10)

データを断片化して複数のストレージに分散保存し、データの総断片数以下の数の断片データを用いて元データを復号可能なデータ分散装置において、
前記複数のストレージのうち少なくとも1つは記憶可能容量が他と異なり、
前記複数のストレージの全ての記憶可能容量に応じてデータの断片数を算出する管理部と、
算出した前記データの断片数でデータを断片化する変換部と、
断片化された複数の断片データのうち互いに異なる一部を各ストレージの記憶可能容量に応じて各ストレージにそれぞれ転送する転送部と、
を備えることを特徴とするデータ分散装置。
In a data distribution device capable of fragmenting data and distributing and storing it in a plurality of storages, and decrypting the original data using a number of pieces of fragment data equal to or less than the total number of pieces of data,
At least one of the plurality of storages has a storage capacity different from the others,
A management unit that calculates the number of pieces of data according to the total storable capacity of the plurality of storages;
A conversion unit for fragmenting data by the calculated number of fragments of the data;
A transfer unit that transfers different pieces of fragmented pieces of data to each storage according to the storage capacity of each storage;
A data distribution apparatus comprising:
前記管理部は、
前記複数のストレージの各記憶可能容量の最大公約数、又は、前記複数のストレージの各記憶可能容量を一定の大きさの単位にまるめた値の最大公約数を断片データのサイズとすることを特徴とする請求項1に記載のデータ分散装置。
The management unit
The largest common divisor of each storable capacity of the plurality of storages, or the greatest common divisor of values obtained by rounding each storable capacity of the plurality of storages into a unit of a certain size is used as the size of the fragment data. The data distribution apparatus according to claim 1.
前記管理部は、
前記複数のストレージの全ての記憶可能容量を前記最大公約数で除算することにより前記データの断片数を算出し、前記複数のストレージの全ての記憶可能容量から所定のストレージの記憶可能容量を減算した値を前記最大公約数で除算することにより元データの復号に必要な断片データの数を算出することを特徴とする請求項2に記載のデータ分散装置。
The management unit
The number of pieces of the data is calculated by dividing all the storage capacity of the plurality of storages by the greatest common divisor, and the storage capacity of the predetermined storage is subtracted from all storage capacity of the plurality of storages 3. The data distribution apparatus according to claim 2, wherein the number of fragment data necessary for decoding the original data is calculated by dividing a value by the greatest common divisor.
前記管理部は、
前記複数のストレージのうち停止してもよいストレージと、停止してはいけないストレージとを用いて、前記停止してもよいストレージの全ての記憶可能容量を前記最大公約数で除算した値を前記データの断片数から減算することにより元データの復号に必要な断片データの数を算出することを特徴とする請求項2に記載のデータ分散装置。
The management unit
Using the storage that may be stopped and the storage that should not be stopped among the plurality of storages, a value obtained by dividing all the storable capacity of the storage that may be stopped by the greatest common divisor The data distribution apparatus according to claim 2, wherein the number of fragment data necessary for decoding the original data is calculated by subtracting from the number of fragments.
前記管理部は、
前記停止してもよいストレージと前記停止してはいけないストレージとの各数を変数とし、前記元データの復号に必要な断片データの数と前記最大公約数とを積算させることにより利用可能なストレージ容量を算出する算出式を用いて、前記算出式の計算結果が最大となるように前記停止してもよいストレージと前記停止してはいけないストレージとの各数をそれぞれ算出することを特徴とする請求項4に記載のデータ分散装置。
The management unit
Storage that can be used by integrating the number of pieces of fragment data necessary for decoding of the original data and the greatest common divisor with the numbers of the storage that may be stopped and the storage that should not be stopped as variables. The number of storages that may be stopped and storage that should not be stopped is calculated using a calculation formula for calculating capacity so that the calculation result of the calculation formula is maximized. The data distribution apparatus according to claim 4.
前記管理部は、
前記停止してもよいストレージと前記停止してはいけないストレージとの各数を変数とし、前記停止してもよいストレージの全ての記憶可能容量を前記最大公約数で除算した値以上の数の断片データが転送され得るストレージが同時に故障する確率の最大値を1から減算した値に対して、前記停止してはいけないストレージの全ての稼働率の積算値を積算することによりストレージ稼働率を算出する算出式を用いて、当該算出式の計算結果が最大となるように前記停止してもよいストレージと前記停止してはいけないストレージとの各数をそれぞれ算出することを特徴とする請求項5に記載のデータ分散装置。
The management unit
The number of pieces of the storage that can be stopped and the storage that should not be stopped is a variable, and the number of fragments equal to or greater than the value obtained by dividing all the storage capacity of the storage that can be stopped by the greatest common divisor The storage operation rate is calculated by adding the integrated value of all the operation rates of the storages that should not be stopped to the value obtained by subtracting from 1 the maximum probability of failure of the storage to which data can be transferred simultaneously. The number of storages that may be stopped and storage that should not be stopped is calculated using a calculation formula so that a calculation result of the calculation formula becomes maximum, respectively. The data distribution device described.
前記利用可能なストレージ容量に基づくストレージ利用効率が高くなるストレージを追加推奨ストレージとして通知する連携部、
を更に備えることを特徴とする請求項5に記載のデータ分散装置。
A linkage unit for notifying, as an additional recommended storage, a storage having high storage utilization efficiency based on the available storage capacity;
The data distribution apparatus according to claim 5, further comprising:
前記連携部は、
前記ストレージ利用効率が優先される場合、大容量の記憶可能容量を備えたサーバ装置のストレージを通知し、ストレージの稼働率が優先される場合、前記停止してもよいストレージのうち最も記憶可能容量の小さいストレージと同じ記憶可能容量を備えたクライアント端末のストレージを通知することを特徴とする請求項7に記載のデータ分散装置。
The cooperation unit
When the storage utilization efficiency is prioritized, the storage of the server device having a large storage capacity is notified, and when the storage operation rate is prioritized, the most storable capacity among the storages that may be stopped The data distribution apparatus according to claim 7, wherein storage of a client terminal having the same storage capacity as that of a small storage is notified.
データを断片化して複数のストレージに分散保存し、データの総断片数以下の数の断片データを用いて元データを復号可能なデータ分散装置で行うデータ分散方法において、
前記複数のストレージのうち少なくとも1つは記憶可能容量が他と異なり、
前記複数のストレージの全ての記憶可能容量に応じてデータの断片数を算出する管理ステップと、
算出した前記データの断片数でデータを断片化する変換ステップと、
断片化された複数の断片データのうち互いに異なる一部を各ストレージの記憶可能容量に応じて各ストレージにそれぞれ転送する転送ステップと、
を備えることを特徴とするデータ分散方法。
In a data distribution method in which data is fragmented and distributed and stored in a plurality of storages, and the data distribution apparatus is capable of decrypting the original data using the number of pieces of fragment data equal to or less than the total number of pieces of data
At least one of the plurality of storages has a storage capacity different from the others,
A management step of calculating the number of pieces of data according to all the storable capacities of the plurality of storages;
A conversion step of fragmenting the data with the calculated number of fragments of the data;
A transfer step of transferring different parts of the fragmented pieces of fragment data to each storage according to the storage capacity of each storage;
A data distribution method comprising:
請求項1乃至8のいずれかに記載のデータ分散装置としてコンピュータを機能させることを特徴とするデータ分散プログラム。   A data distribution program for causing a computer to function as the data distribution apparatus according to claim 1.
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