JP3810530B2 - ビデオサーバシステム、コンテンツ動的配置装置及びコンテンツ動的配置方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はビデオサーバシステム、コンテンツ動的配置装置及びコンテンツ動的配置方法に関し、特にクライアントから要求されたコンテンツの送出制御を行うビデオサーバシステム、複数のビデオサーバにアクセスして、コンテンツの動的配置を行って、クライアントから要求されたコンテンツの送出制御を行うコンテンツ動的配置装置及び複数のビデオサーバにアクセスして、コンテンツの動的配置を行って、クライアントから要求されたコンテンツの送出制御を行うコンテンツ動的配置方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ビデオサーバは、LANや通信回線で接続した端末にディジタル化した動画像データなどのコンテンツを送出するサーバであり、マルチメディアサービスを実現する主要な構成要素の1つである。
【0003】
近年では、VOD(ビデオ・オン・デマンド)に代表されるマルチメディアの普及に伴い、ビデオサーバの全体構成は巨大化かつ複雑化する方向にある。
特にケーブルテレビ等の大規模なシステムへの運用に際しては、運用者の作業負担を軽くさせるための技術が必要となっている。
【0004】
一般にコンテンツの送出に際しては、画像品質を保証するために1台のビデオサーバからの最大送出数には、自ずと上限が存在する。したがって、ビデオサーバを複数増設することにより、ビデオサーバシステム全体の最大送出数を高めている。
【0005】
なお、以降の説明では、クラスタ化された個々のサーバをビデオサーバ、全体としてのシステムをビデオサーバシステムと呼ぶ。
図14はビデオサーバシステムの概略構成を示す図である。ビデオサーバ102aはコンテンツC0、C1を保有する。ビデオサーバ102bはコンテンツC2を保有する。
【0006】
管理サーバ101はビデオサーバ102a、102bの動作制御を行う。ATM−SW103は、ビデオサーバ102a、102bから送出されたコンテンツのスイッチングを行い、要求元のクライアント300a〜300nへ配信する。
【0007】
ここで、ビデオサーバ102a、102bともにコンテンツの最大送出数をNstrmとする。すなわち、ビデオサーバ102aではコンテンツC0の送出数+コンテンツC1の送出数がNstrm、ビデオサーバ102bではコンテンツC2の送出数がNstrmである。
【0008】
今、ビデオサーバ102aからNstrmの送出がなされているとする。ビデオサーバシステム100の全体ストリーム供給能力としては、2×Nstrmの供給能力を持つので50%の使用状態である。
【0009】
ところが、ビデオサーバ102aからの送出がすべてコンテンツC0であるとすると、コンテンツC1への要求があった場合、ビデオサーバシステム100の供給能力に50%の余裕があるにもかかわらず送出することができない。すなわち、特定のコンテンツへの要求を拒否してしまうことになる。
【0010】
したがって、このようなコンテンツ要求の拒否を回避するために、コンテンツC1へのアクセス集中を予測して、コンテンツC1をあらかじめビデオサーバ102bにも格納しておかなければならない。
【0011】
また、ビデオサーバ102bで同様なことが起きるならば、さらにもう1台ビデオサーバを用意して、コンテンツを適切に配置しておく必要がある。
ここで、ビデオサーバの見積もり必要台数をNvsaとすると、Nvsaは次式で求められる。なお、各コンテンツの1日の最大同時アクセス数をPiとし、iはコンテンツの種別を示す。また、[ ]は切上げを意味する。
【0012】
【数1】
【0013】
図15は1日のコンテンツの最大同時アクセス数を示す図である。縦軸に1日の最大同時アクセス数Pi、横軸にコンテンツCiをとり、ビデオサーバの最大送出数Nstrmを20本とする。
【0014】
そして、コンテンツC0の最大同時アクセス数P0が47、コンテンツC1の最大同時アクセス数P1が33、コンテンツC2の最大同時アクセス数P2が22、コンテンツC3の最大同時アクセス数P3が4、コンテンツC4の最大同時アクセス数P4が5、コンテンツC5の最大同時アクセス数P5が7、であると予測したとする。
【0015】
この場合、式(1)から(47+33+22+4+5+7)/20=5.9であるから、ビデオサーバの必要台数は6台となる。
図16はコンテンツが適切に配置されたビデオサーバを示す図である。図15で示したコンテンツをビデオサーバ6台に実際に配置した図である。ビデオサーバ110〜115は、それぞれNstrmが20であり、( )内の数字は対応するコンテンツの送出数を示す。
【0016】
ビデオサーバ110にはコンテンツC0を配置してC0の送出数を20、ビデオサーバ111にはコンテンツC0を配置してC0の送出数を20、ビデオサーバ112にはコンテンツC0を配置してC0の送出数を7、及びコンテンツC1を配置してC1の送出数を13、ビデオサーバ113にはコンテンツC1を配置してC1の送出数を20、ビデオサーバ114にはコンテンツC2を配置して送出数を20、ビデオサーバ115にはコンテンツC2を配置して送出数を2、コンテンツC3を配置して送出数を4、コンテンツC4を配置して送出数を5、及びコンテンツC5を配置して送出数を7としている。
【0017】
このように従来では、特定コンテンツへのアクセス集中を予測して、ビデオサーバ台数を見積もり、サービス開始前にコンテンツをあらかじめ適切に配置するコンテンツの静的配置が行われていた。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来のコンテンツの静的配置では、各コンテンツC0〜C5への1日の最大同時アクセス数P0〜P5が、すべて同じ時刻にアクセスされたことを想定して、ビデオサーバの台数を見積もっていることになる。
【0019】
図17はコンテンツのアクセス数の分布を示す図である。最大同時アクセス数Piのピーク時刻が一致している場合を示す図であり、縦軸に同時アクセス数、横軸に時間(1日)をとる。また、説明の簡単のためコンテンツとしてはコンテンツC0〜C2だけを示す。
【0020】
図ではコンテンツC0〜C2のそれぞれの最大同時アクセス数P0〜P2が時刻t0に一致している。また、最大同時アクセス数Paは、コンテンツの種別をとわない1日の最大同時アクセス数である。すなわち、この場合は時刻t0で最大同時アクセス数P0〜P2の総和を表すことになる。
【0021】
従来のコンテンツの静的配置では、この最大同時アクセス数Paにもとづいて、ビデオサーバの台数を見積もっている。
ところが、実際には図17のような分布になることはほとんど起こりえない。なぜなら、ニュース番組は朝に人気があり、映画は夜に人気があるといったコンテンツ毎の特性や、同じ夜でも深夜に見る傾向が多いといったユーザ毎の特性があるからである。
【0022】
したがって、従来のコンテンツの静的配置では、ビデオサーバの見積もり台数は超過であり、設備投資に無駄が生じるといった問題があった。
また、サービス開始前やメンテナンス時間中などに、作業者がコンテンツを適切に配置しなければならないので、作業者の負担が増大するといった問題があった。
【0023】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、コンテンツを動的に配置して、効率のよいサービスを行うビデオサーバシステムを提供することを目的とする。
【0024】
また、本発明の他の目的はコンテンツを動的に配置して、効率のよいサービスを行うコンテンツ動的配置装置及びコンテンツ動的配置方法を提供することである。
【0025】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、図1に示すようなクライアント30a〜30nから要求されたコンテンツの送出制御を行うビデオサーバシステム1において、コンテンツを格納するコンテンツ格納手段11a〜11nと、コンテンツを送出するコンテンツ送出手段12a〜12nと、から構成される複数のビデオサーバ10a〜10nと、コンテンツ送出に関するストリーム供給情報を管理するストリーム供給情報管理手段21と、ストリーム供給情報にもとづいて、ビデオサーバ10a〜10n間でコンテンツの格納制御を行って、コンテンツを動的に配置するコンテンツ動的配置手段22と、から構成される管理サーバ20と、を有することを特徴とするビデオサーバシステム1が提供される。
【0026】
ここで、コンテンツ格納手段11a〜11nはコンテンツを格納する。コンテンツ送出手段12a〜12nは、コンテンツを送出する。ストリーム供給情報管理手段21は、コンテンツ送出に関するストリーム供給情報を管理する。コンテンツ動的配置手段22は、ストリーム供給情報にもとづいて、ビデオサーバ10a〜10n間でコンテンツの格納制御を行って、コンテンツを動的に配置する。
【0027】
また、図12に示すようなコンテンツを動的に配置するコンテンツ動的配置方法において、ビデオサーバが格納しているコンテンツの送出数または予測可能なアクセス数の少なくとも一方が、対応するしきい値を越えるかどうかを検出し、しきい値を越えた場合は、ビデオサーバと他ビデオサーバ間とでコンテンツの格納制御を行って、コンテンツを動的に配置することを特徴とするコンテンツ動的配置方法が提供される。
【0028】
ここで、コンテンツの格納制御を行う際には、コンテンツのコピー、移動及び削除の少なくとも1つを行う。
さらに、図13に示すようなデータの送出制御を行うデータ送出装置2において、データを記憶するデータ記憶手段40と、要求に対するデータを格納するデータ格納手段51a〜51c…と、データ格納手段51a〜51c…に格納されたデータを送出するデータ送出手段53a〜53c…と、データの送出に関するデータ供給情報を管理するデータ供給情報管理手段54a〜54c…と、データ供給情報にもとづいて、データ記憶手段40とデータ格納手段51a〜51c…、またはデータ格納手段51a〜51c…間で、データの格納制御を行うデータ格納制御手段52a〜52c…と、を有することを特徴とするデータ送出装置2が提供される。
【0029】
ここで、データ記憶手段40はデータを記憶する。データ格納手段51a〜51c…は要求に対するデータを格納する。データ送出手段53a〜53c…はデータ格納手段51a〜51c…に格納されたデータを送出する。データ供給情報管理手段54a〜54c…は、データの送出に関するデータ供給情報を管理する。データ格納制御手段52a〜52c…は、データ供給情報にもとづいて、データ記憶手段40とデータ格納手段51a〜51c…、またはデータ格納手段51a〜51c…間でデータの格納制御を行う。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は本発明のビデオサーバシステム1の原理図である。ビデオサーバシステム1は、クライアント30a〜30nから要求されたコンテンツの送出制御を行う。
【0031】
コンテンツ格納手段11a〜11nは、コンテンツを格納する。コンテンツ送出手段12a〜12nは、コンテンツを送出する。
ストリーム供給情報管理手段21は、コンテンツ送出に関するストリーム供給情報を管理する。コンテンツ動的配置手段22は、ストリーム供給情報にもとづいて、ビデオサーバ10a〜10n間でコンテンツの格納制御を行って、コンテンツを動的に配置する。
【0032】
なお、ビデオサーバ10a〜10nから送出されたコンテンツは、ATM−SW部(図1に示さず)でスイッチングされて、クライアント30a〜30nに配信される。
【0033】
次に動作について説明する。図2は本発明のビデオサーバシステム1の動作手順を示すフローチャートである。
〔S1〕コンテンツ格納手段11a〜11nは、コンテンツを格納する。
〔S2〕コンテンツ送出手段12a〜12nは、コンテンツを送出する。
〔S3〕ストリーム供給情報管理手段21は、コンテンツ送出時のストリーム供給情報を管理する。
〔S4〕コンテンツ動的配置手段22は、ストリーム供給情報にもとづき、クライアント30a〜30nの要求があった場合に、ビデオサーバ10a〜10n間でコンテンツの格納制御を行って、コンテンツの動的配置を行う。コンテンツの格納制御としては、コンテンツのコピー、移動、削除などがある。
【0034】
次に本発明のビデオサーバシステム1に設置されるビデオサーバ10a〜10nの必要台数について説明する。図3はコンテンツの1日の同時アクセス数の分布を示す図である。縦軸に同時アクセス数、横軸に時間(1日)をとる。
【0035】
一般にはこの図3のように、コンテンツC0〜C2に対する最大同時アクセス数Piは一定時刻に一致することはない。したがって、コンテンツの種別をとわない1日の最大同時アクセス数Pは、最大同時アクセス数P0〜P2の総和よりも小さいのが普通である。
【0036】
そこで、この最大同時アクセス数Pにもとづいて、ビデオサーバの必要台数Nvsを見積もると次式で算出される。Nstrmはビデオサーバの最大送出数、[ ]は切上げを意味する。
【0037】
【数2】
【0038】
したがって、本発明のビデオサーバシステム1は、式(2)で算出された台数分のビデオサーバ10a〜10nを設置する。そして、ビデオサーバシステム1では、この台数でコンテンツのアクセスに応じた適切な動的配置を行って、サービスを運用する。
【0039】
次にビデオサーバシステム1がコンテンツの動的配置を行う際に用いる予測値について説明する。
予測値の1つは、時刻tでのビデオサーバsの予測最大同時アクセス数A(s,t)である。クライアントから要求があった時刻をtとし、時刻tに予測されるコンテンツiの同時アクセス数をPi(t)、コンテンツiが格納されているビデオサーバの台数をDiとすると、
【0040】
【数3】
【0041】
となる。ここで、E(s,i)は、iがビデオサーバsに存在する場合は1、iがビデオサーバsに存在しない場合は0である。
そして、時刻tにユーザからの要求があった場合、A(s,t)が最も小さいビデオサーバを送出ビデオサーバとする。
【0042】
予測値の2つ目は、時刻tに予測されるコンテンツiのリソース不足数B(i,t)である。ここでいうリソースとは、コンテンツiのストリーム供給量(供給数)のことである。
【0043】
クライアントから要求があった時刻をtとし、時刻tに予測されるコンテンツiの同時アクセス数をPi(t)、ビデオサーバsから送出できる残り送出可能数Rs、コンテンツiの同時アクセス数をTiとすると、
【0044】
【数4】
【0045】
となる。B(i,t)はPi(t)≧Tiのときのみ式(4)は定義される。Pi(t)<Tiのときはコンテンツiのリソース不足数の予測が外れていることになる。
【0046】
また、B(i,t)>0はコンテンツiのリソースに余裕がなくなる可能性があることを示し、B(i,t)<0はコンテンツiのリソースが足りていることを示す。
【0047】
したがって、定期的にすべてのコンテンツのB(i,t)を調べ、できるだけB(i,t)=0となるようにコンテンツのコピー、移動、削除等を行って動的配置を行う。
【0048】
次に管理サーバ20内にあるストリーム供給情報管理手段21について説明する。ストリーム供給情報管理手段21は、ビデオサーバ10a〜10nのコンテンツ送出に関するストリーム供給情報を管理する。
【0049】
ストリーム供給情報としては、ビデオサーバ稼働状態情報、コンテンツ配置管理情報及び3次記憶装置稼働状態情報がある。
なお、3次記憶装置とは、システム内にあって、クライアントにサービスすべきコンテンツ等のライブラリを記憶している光磁気ディスク等で構成された大容量記憶装置のことである。
【0050】
図4はビデオサーバ稼働状態情報テ−ブルを示す図である。ビデオサーバ稼働状態情報テ−ブル211は、ストリーム供給情報管理手段21内で管理される。ビデオサーバID211aは、ビデオサーバのIDを示す。A(s,t)211bは、ビデオサーバsの予測最大同時アクセス数を示す。保有コンテンツ211cは、ビデオサーバが保有するコンテンツの種別を示す。Rs211dは、ビデオサーバsから送出できる残り送出可能数を示す。残り格納可能コンテンツ数211eは、ビデオサーバが格納できるコンテンツ数(または容量)を示す。
【0051】
図5はコンテンツ配置管理情報テ−ブルを示す図である。コンテンツ配置管理情報テ−ブル212は、ストリーム供給情報管理手段21内で管理される。
コンテンツID212aは、各コンテンツのIDを示す。Pi(t)211bは、コンテンツiの予測最大同時アクセス数を示す。B(i,t)212cは、コンテンツiのリソース不足数を示す。Ti212dは、コンテンツiの現在の同時アクセス数を示す。格納ビデオサーバリスト212eは、コンテンツが格納されているビデオサーバのIDのリストを示す。
【0052】
図6は3次記憶装置稼働状態情報テ−ブルを示す図である。3次記憶装置稼働状態情報テ−ブル213は、ストリーム供給情報管理手段21内で管理される。3次記憶装置使用中213aは、3次記憶装置が現在使用中であるかどうかを示す。ビデオサーバID213bは、3次記憶装置を連動して使用中のビデオサーバのIDである。コンテンツID213cは、3次記憶装置から格納中のコンテンツのIDを示す。
【0053】
次に管理サーバ20内にあるコンテンツ動的配置手段22について説明する。コンテンツ動的配置手段22は、図4〜図6で説明したテ−ブル情報にもとづいて、ビデオサーバ10a〜10n間でコンテンツの格納制御を行って、コンテンツを動的に配置する。
【0054】
図7はコンテンツ動的配置手段22の詳細構成を示す図である。送出ビデオサーバ決定手段22aは、クライアントから要求されたコンテンツIDで与えられるコンテンツを送出するためのビデオサーバを決定する。
【0055】
決定に際しては、コンテンツIDで与えられるコンテンツを保持するビデオサーバのうち、A(s,t)が最も小さいビデオサーバを選択する。なお、説明の簡単のため、コンテンツC0が要求されて、コンテンツC0を送出するビデオサーバとして、ビデオサーバSV0が選択されるとする。
【0056】
コンテンツ送出依頼手段22bは、コンテンツC0の送出をビデオサーバSV0へ依頼する。
コピー実行判定手段22cは、ビデオサーバSV0からコンテンツC0を送出することによって、リソースの不足が最も深刻となるコンテンツ(コンテンツC1とする)を検出する。そして、コンテンツC1をコピーすべきビデオサーバ(ビデオサーバSV1とする)を決定する。
【0057】
コンテンツC1の検出に際しては、ビデオサーバSV0に格納されているコンテンツのなかで、それぞれリソース不足数の予測値を式(3)で算出する。Pi(t)<Tiとなって、リソース不足数の予測が外れてしまった場合には、このコンテンツをコピーする。
【0058】
また、Pi(t)≧Tiの場合は、B(i,t)が正で最大のものを検出する。存在すればそのコンテンツをコピーする。これらの候補が存在しない場合は、コピーは不要となる。
【0059】
コピー実行手段22dは、コンテンツC1をビデオサーバSV0からビデオサーバSV1へコピーするように、ビデオサーバSV0へ依頼し、ビデオサーバSV1へはコンテンツC1を格納するように依頼する。
【0060】
また、ビデオサーバSV1への格納に際しては、ビデオサーバSV1のコンテンツC1を格納すべきコンテンツ格納手段11bの容量が不足していた場合には、リソース不足の危険性が最も低い他のコンテンツを選択し、削除する。
【0061】
削除するコンテンツの選択に際しては、B(i,t)が負で、最も小さいコンテンツを選択する。
格納ビデオサーバ決定手段22eは、送出ビデオサーバ決定手段22aでコンテンツC0を送出すべきビデオサーバを決定できなかった(すなわち、すべてのビデオサーバ内にコンテンツC0が存在しなかった)場合に、コンテンツC0を3次記憶装置23から取り出して格納すべきビデオサーバを決定する。
【0062】
決定に際しては、コンテンツC0を保持しないビデオサーバのうち、最も小さいA(s,t)のビデオサーバを選択する。
コンテンツ取り出し手段22fは、コンテンツC0を3次記憶装置23から取り出して、ビデオサーバSV0へ格納する。
【0063】
また、ビデオサーバSV0への格納に際しては、ビデオサーバSV0のコンテンツ格納手段11aの容量が不足していた場合には、その中のリソース不足の危険性が最も低いコンテンツを選択して削除する。選択に際しては、B(i,t)が負で、最も小さいコンテンツを選択する。
【0064】
コンテンツ送出拒否手段22gは、コンテンツC0の送出が行えない場合に、拒否したことをクライアントへ通知する。テーブル情報更新手段22hは、各テ−ブルのテ−ブル情報の更新を行う。
【0065】
次にコンテンツ動的配置の処理手順についてフローチャートを用いて説明する。図8はコンテンツ動的配置の処理手順を示すフローチャートである。クライアントからコンテンツC0が要求された時に、ビデオサーバ内にコンテンツC0が存在しない場合の処理手順である。
〔S10〕格納ビデオサーバ決定手段22eは、3次記憶装置稼働状態情報テ−ブル213を調べて、3次記憶装置23が使用中であるかどうかを調べる。使用中ならばステップS17へ、使用中でないならばステップS11へ行く。
〔S11〕格納ビデオサーバ決定手段22eは、ビデオサーバ稼働状態情報テ−ブル211の項目のRs211dとA(s,t)211bを調べて、送出可能なビデオサーバでA(s,t)が最も低いビデオサーバを検索する。そのようなビデオサーバ(ビデオサーバSV0とする)があればステップS12へ、なければステップS17へ行く。
〔S12〕格納ビデオサーバ決定手段22eは、ビデオサーバ稼働状態情報テ−ブル211の項目の残り格納可能コンテンツ数211eを調べて、ビデオサーバSV0の格納容量が不足しているかどうかを調べる。不足している場合はステップS13、不足していない場合はステップS15へいく。
〔S13〕コンテンツ取り出し手段22fは、ビデオサーバSV0に格納されているコンテンツの内、サービス中でなく、かつB(i,t)が負で最も小さいコンテンツを、コンテンツ配置管理情報テ−ブル212から調べる。このようなコンテンツがあればステップS14へ、なければステップS17へ行く。
〔S14〕コンテンツ取り出し手段22fは、ビデオサーバSV0からステップS13で選んだコンテンツを削除する。
〔S15〕コンテンツ取り出し手段22fは、3次記憶装置23からコンテンツC0を取り出して、ビデオサーバSV0に格納する。そして、コンテンツ送出依頼手段22bは、ビデオサーバSV0にコンテンツC0の送出を依頼する。なお、格納中にサービスは開始される。
〔S16〕テーブル情報更新手段22hは、テ−ブル情報の更新を行う。
〔S17〕コンテンツ送出拒否手段22gは、クライアントにサービス不可能な旨を通知する。
【0066】
図9、図10はコンテンツ動的配置の処理手順を示すフローチャートである。クライアントからコンテンツC0が要求された時に、コンテンツC0を保有するビデオサーバが存在した場合の処理手順である。
〔S20〕送出ビデオサーバ決定手段22aは、ビデオサーバ稼働状態情報テ−ブル情報211のRs211dを調べて、コンテンツC0を保有するすべてのビデオサーバが送出可能であるかどうかを調べる。送出可能な場合はステップS21へ、送出不可能な場合はステップS23へいく。
〔S21〕送出ビデオサーバ決定手段22aは、ビデオサーバ稼働状態情報テ−ブル211を調べて、送出可能でA(s,t)が最も低いビデオサーバを検索する。そのようなビデオサーバ(ビデオサーバSV0とする)があればステップS22へ、なければステップS23へ行く。
〔S22〕コンテンツ送出依頼手段22bは、ビデオサーバSV0にコンテンツC0の送出を依頼する。そして、サービスが開始される。
〔S23〕コンテンツ送出拒否手段22gは、クライアントにサービス不可能の旨を通知する。
〔S24〕コピー実行判定手段22cは、ビデオサーバSV0からコンテンツC0を送出することによって、リソースの不足が最も深刻となるコンテンツ(コンテンツC1とする)があるかどうかを検出する。
【0067】
式(4)にもとづいて、Pi(t)<Tiとなったコンテンツで、Pi(t)とTiの差が最も大きいコンテンツをコピーすべきコンテンツC1とする。
また、B(i,t)が正である場合は、最大の値となるコンテンツをコピーすべきコンテンツC1とする。コンテンツC1があればステップS25へ、なければステップS30へ行く。
〔S25〕コピー実行判定手段22cは、コンテンツC1を保有せず、送出可能、かつ格納可能なビデオサーバのうちA(s,t)の最も小さいビデオサーバ(ビデオサーバSV1とする)を選択する。ビデオサーバSV1があればステップS26へ、なければステップS30へ行く。
〔S26〕コピー実行判定手段22cは、ビデオサーバ稼働状態情報テ−ブル211の項目の残り格納可能コンテンツ数211eから、ビデオサーバSV1の格納容量が不足しているかどうかを調べる。不足している場合はステップS27、不足していない場合はステップS29へいく。
〔S27〕コピー実行手段22dは、ビデオサーバSV1に格納されているコンテンツの内、サービス中でなく、かつB(i,t)が負で最も小さいコンテンツ(コンテンツC2とする)を、コンテンツ配置管理情報テ−ブル212のB(i,t)212cから調べる。コンテンツC2があればステップS28へ、なければステップS30へ行く。
〔S28〕コピー実行手段22dは、ビデオサーバSV1からコンテンツC2を削除する。
〔S29〕コピー実行手段22dは、コンテンツC1をビデオサーバSV0からビデオサーバSV1へコピーするように、ビデオサーバSV0へ依頼し、ビデオサーバSV1へはコンテンツC1を格納するように依頼して、コピーを実行する。
〔S30〕コピー実行判定手段22cは、コピー不可能と判断し、コピーを行わない。
〔S31〕テーブル情報更新手段22hは、テ−ブル情報の更新を行う。
【0068】
次に本発明のビデオサーバシステム1を用いてのシミュレーション結果について説明する。図11はシミュレーションでの1日の同時アクセス分布を示す図である。縦軸が同時アクセス数、横軸が時間(分)である。図ではコンテンツC0〜C9の最大同時アクセス数P0〜P9と、コンテンツ種別を問わないPの分布が示されている。
【0069】
また、3次記憶装置23が格納できるコンテンツの数を1000、各ビデオサーバが格納できるコンテンツの数を50、各ビデオサーバの最大送出数Nstrmを20、とした。また、P0=70、P1=40、P2=100、P3=80、P4=10、P5=60、P6=60、P7=20、P8=0、P9=30、と予測した。
【0070】
ここで、総コンテンツ送出要求数に対する送出呼損率は、(呼損数/1日に発生したアクセス数(呼数))×100と表せる。
式(1)で求まるNvsa=24台を用意して、コンテンツの静的配置を行った場合、送出呼損率は0%(=(0/2102)×100)であった。
【0071】
一方、式(2)で求まるNvs=11台(P=220である)を用意し、各コンテンツのPiをグラフの各分布に簡易的に類似させた関数として得て、本発明のコンテンツ動的配置アルゴリズムを適用した場合、送出呼損率は1.380%(=(29/2102)×100)であった。また、Nvs=18と増やした場合は、送出呼損率は0.808%(=(17/2102)×100)であった。
【0072】
このように、式(1)で決定するビデオサーバ台数を用いてのコンテンツ静的配置では、送出呼損率は0%となったが、これは予測値が外れないことを想定したものである。
【0073】
したがって、実際にはさらに多くのビデオサーバを設置しなければならず、設備投資に多大なコストがかかる。また、コンテンツを静的に配置しなければならないので、作業者の負担が増大する。
【0074】
一方、式(2)で決定するビデオサーバ台数を用いての本発明のコンテンツ動的配置では、わずかな送出呼損率がでた。しかし、この数値はコンテンツを提供するケーブルテレビ会社やプロバイダが、その他のサービスの工夫で十分補えるものである(例えば、別の番組を提供してクライアントの要求する番組が送出できるまで待ってもらう等)。
【0075】
したがって、本発明ではわずかな送出呼損率はでるものの、逆にビデオサーバ台数を確実に減らせるので設備投資を控えることができ、かつサービス中に動的にコンテンツが配置されるので、作業者にとっての負担を減少させることができ、従来とくらべてはるかに効果は大きい。
【0076】
以上説明したように本発明のビデオサーバシステム1は、ストリーム供給情報にもとづいて、ビデオサーバ10a〜10n間でコンテンツの格納制御を行って、コンテンツを動的に配置する構成とした。
【0077】
これにより、ビデオサーバ台数を削減できるので、設備投資の無駄をなくすことが可能になる。また、サービス中にコンテンツが動的に配置されるので、作業者の負担を大幅に削減でき、効率のよいサービスを行うことが可能になる。
【0078】
次に本発明のコンテンツ動的配置方法について説明する。図12は本発明のコンテンツ動的配置方法の処理手順を示すフローチャートである。
〔S40〕ビデオサーバが格納しているコンテンツの送出数または予測可能なアクセス数の少なくとも一方が、対応するしきい値を越えるかどうかを検出する。〔S41〕しきい値を越えた場合は、ビデオサーバと他ビデオサーバ間とでコンテンツの格納制御、すなわちコンテンツのコピー、移動及び削除の少なくとも1つを行う。
【0079】
例えば、ビデオサーバがコンテンツC0を送出中に送出数がしきい値を越えた場合は、コンテンツC0を他ビデオサーバへコピーして、他ビデオサーバからもコンテンツC0を送出させる。その際に、他ビデオサーバからのストリーム供給量を確保するために、他ビデオサーバ内に格納されている送出数が少ないコンテンツC1等の削除や移動を行う。
【0080】
また、ビデオサーバ内のコンテンツC0の予測可能なアクセス数がしきい値を越えた場合は、コンテンツC0を他ビデオサーバへコピーして、他ビデオサーバからもコンテンツC0を送出させる。その際に、他ビデオサーバからのストリーム供給量を確保するために、他ビデオサーバ内に格納されている送出数が少ないコンテンツC1等の削除や移動を行う。
【0081】
以上説明したように、本発明のコンテンツ動的配置方法は、コンテンツの送出数または予測可能なアクセス数が対応するしきい値を越えた場合に、ビデオサーバと他ビデオサーバ間とでコンテンツの格納制御を行って、コンテンツを動的に配置するものとした。
【0082】
これにより、ビデオサーバ台数を削減できるので、設備投資の無駄をなくすことが可能になる。また、サービス中にコンテンツが動的に配置されるので、作業者の負担を大幅に削減でき、効率のよいサービスを行うことが可能になる。
【0083】
次に本発明のデータ送出装置2について説明する。図13は本発明のデータ送出装置2の原理図である。
データ記憶手段40は、クライアントにサービスすべきデータファイルを記憶している大容量記憶装置である。
【0084】
データ格納手段51a〜51c…はクライアントからの要求に対するデータを格納する。すなわち、データ記憶手段40から取り出したデータ、またはデータ格納手段51a〜51c…間でコピーや移動等のやり取りされたデータを格納する。
【0085】
データ送出手段53a〜53c…は、データ格納手段51a〜51c…に格納されたデータを送出する。データ供給情報管理手段54a〜54c…は、データ送出に関するデータ供給情報を管理する。データ供給情報とは、データ送出手段53a〜53c…が送出しているデータの送出量や、データ格納手段51a〜51c…に格納されているデータの格納量等の情報である。
【0086】
データ格納制御手段52a〜52c…は、このデータ供給情報にもとづいて、データ記憶手段40とデータ格納手段51a〜51c…、またはデータ格納手段51a〜51c…間でデータの格納制御を行う。
【0087】
このようなデータ送出装置2の各手段を、ビデオサーバに適用することにより、データ(コンテンツ)をビデオサーバ間で動的に配置することができる。例えば、図の点線内の各手段を1台のビデオサーバ内に設置すればよい。また、データ記憶装置40はグローバル記憶装置として、システム内に持てばよい。
【0088】
また、各手段をビデオサーバ内に設置することにより、分散化制御を行えるのでシステム全体の負荷を軽減することが可能になる。
以上説明したように、本発明のデータ送出装置2は、データ供給情報にもとづいて、データ記憶手段40とデータ格納手段51a〜51c…、またはデータ格納手段51a〜51c…間でデータの格納制御を行って、データを送出する構成とした。これにより、データを動的にデータ格納手段51a〜51c…に配置して送出することができるので、効率のよいサービスを行うことが可能になる。
【0089】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のビデオサーバシステムは、ストリーム供給情報にもとづいて、コンテンツの格納制御を行って、コンテンツを動的に配置する構成とした。これにより、ビデオサーバ台数を削減できるので、設備投資の無駄をなくすことができ、また、サービス中にコンテンツが動的に配置されるので、作業者の負担を大幅に削減でき、効率のよいサービスを行うことが可能になる。
【0090】
また、本発明のコンテンツ動的配置方法は、コンテンツの送出数または予測可能なアクセス数が対応するしきい値を越えた場合に、ビデオサーバと他ビデオサーバ間とでコンテンツの格納制御を行って、コンテンツの動的配置を行うものとした。これにより、ビデオサーバ台数を削減できるので、設備投資の無駄をなくすことが可能になる。また、サービス中にコンテンツが動的に配置されるので、作業者の負担を大幅に削減でき、効率のよいサービスを行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のビデオサーバシステムの原理図である、
【図2】本発明のビデオサーバシステムの動作手順を示すフローチャートである。
【図3】コンテンツの1日の同時アクセス数の分布を示す図である。
【図4】ビデオサーバ稼働状態情報テ−ブルを示す図である。
【図5】コンテンツ配置管理情報テ−ブルを示す図である。
【図6】3次記憶装置稼働状態情報テ−ブルを示す図である。
【図7】コンテンツ動的配置手段の詳細構成を示す図である。
【図8】コンテンツ動的配置の処理手順を示すフローチャートである。
【図9】コンテンツ動的配置の処理手順を示すフローチャートである。
【図10】コンテンツ動的配置の処理手順を示すフローチャートである。
【図11】シミュレーションでの1日の同時アクセス分布を示す図である。
【図12】本発明のコンテンツ動的配置方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図13】本発明のデータ送出装置の原理図である。
【図14】ビデオサーバシステムの概略構成を示す図である。
【図15】1日のコンテンツの最大同時アクセス数を示す図である。
【図16】コンテンツが適切に配置されたビデオサーバを示す図である。
【図17】コンテンツのアクセス数の分布を示す図である。
【符号の説明】
1 ビデオサーバシステム
10a、10b、10n ビデオサーバ
11a、11b、11n コンテンツ格納手段
12a、12b、12n コンテンツ送出手段
20 管理サーバ
21 ストリーム供給情報管理手段
22 コンテンツ動的配置手段
30a、30b、30n クライアント
Claims (5)
- クライアントから要求されたコンテンツの送出制御を行うビデオサーバシステムにおいて、
前記コンテンツを記憶する3次記憶装置と、
前記3次記憶装置から取り出された前記コンテンツを格納するコンテンツ格納手段と、前記コンテンツを送出するコンテンツ送出手段と、から構成される複数のビデオサーバと、
前記コンテンツの送出に関するストリーム供給情報を管理するストリーム供給情報管理手段と、前記ストリーム供給情報にもとづいて、前記コンテンツの格納制御を行って、前記コンテンツを動的に配置するコンテンツ動的配置手段と、から構成される管理サーバと、を有し、
前記ストリーム供給情報管理手段は、前記3次記憶装置が稼動中か否かを示す3次記憶装置稼働状態情報と、
1つのビデオサーバに対する予測最大同時アクセス数を示す情報及びビデオサーバがあらたなコンテンツを格納できる残り格納容量を示す情報を含むビデオサーバ稼働状態情報と、
ビデオサーバに格納されているコンテンツがサービス中か否かを示す情報及びコンテンツの稼働率を示す情報を含むコンテンツ配置管理情報と、を前記ストリーム供給情報として管理し、
前記コンテンツ動的配置手段は、前記クライアントからコンテンツの送出要求があり、前記クライアントが指定したコンテンツが前記ビデオサーバ内に存在しない場合、前記ストリーム供給情報にもとづいて、
前記3次記憶装置稼働状態情報から、前記3次記憶装置が稼動中でないことを認識し、
前記ビデオサーバ稼働状態情報から、コンテンツが送出可能で前記予測最大同時アクセス数が最も小さいビデオサーバである配置対象ビデオサーバを検出し、検出した前記配置対象ビデオサーバの前記残り格納容量と、前記クライアントが指定したコンテンツの容量とを比較して、前記残り格納容量が前記クライアントが指定したコンテンツの容量に対して不足することを認識した場合は、
前記コンテンツ配置管理情報から、前記配置対象ビデオサーバ内に格納されているコンテンツの内で、現時点でサービス中でなく、かつ稼動率の最も低いコンテンツを検出して、検出したコンテンツを削除し、
前記3次記憶装置からクライアント指定のコンテンツを取り出して前記配置対象ビデオサーバに格納し、クライアント指定のコンテンツの送出を前記配置対象ビデオサーバに依頼することを特徴とするビデオサーバシステム。 - 前記ビデオサーバは、前記コンテンツの種別を問わない最大同時アクセス数から算出された台数で構成されることを特徴とする請求項1記載のビデオサーバシステム。
- 前記コンテンツ動的配置手段は、前記クライアントからの要求時のみ、前記コンテンツを動的に配置することを特徴とする請求項1記載のビデオサーバシステム。
- 複数のビデオサーバにアクセスして、コンテンツの動的配置を行って、クライアントから要求されたコンテンツの送出制御を行うコンテンツ動的配置装置において、
コンテンツを記憶する3次記憶装置と、
前記3次記憶装置が稼動中か否かを示す3次記憶装置稼働状態情報と、1つのビデオサーバに対する予測最大同時アクセス数を示す情報及びビデオサーバがあらたなコンテンツを格納できる残り格納容量を示す情報を含むビデオサーバ稼働状態情報と、ビデオサーバに格納されているコンテンツがサービス中か否かを示す情報及びコンテンツの稼働率を示す情報を含むコンテンツ配置管理情報と、を前記ストリーム供給情報として管理するストリーム供給情報管理手段と、
前記クライアントからコンテンツの送出要求があり、前記クライアントが指定したコンテンツが前記ビデオサーバ内に存在しない場合に、前記ストリーム供給情報にもとづいて、前記3次記憶装置稼働状態情報から、前記3次記憶装置が稼動中でないことを認識し、前記ビデオサーバ稼働状態情報から、コンテンツが送出可能で前記予測最大同時アクセス数が最も小さいビデオサーバである配置対象ビデオサーバを検出し、検出した前記配置対象ビデオサーバの前記残り格納容量と、前記クライアントが指定したコンテンツの容量とを比較して、前記残り格納容量が前記クライアントが指定したコンテンツの容量に対して不足することを認識した場合は、前記コンテンツ配置管理情報から、前記配置対象ビデオサーバ内に格納されているコンテンツの内で、現時点でサービス中でなく、かつ稼動率の最も低いコンテンツを検出して、検出したコンテンツを削除し、前記3次記憶装置からクライアント指定のコンテンツを取り出して前記配置対象ビデオサーバに格納し、クライアント指定のコンテンツの送出を前記配置対象ビデオサーバに依頼するコンテンツ動的配置手段と、
を有することを特徴とするコンテンツ動的配置装置。 - 複数のビデオサーバにアクセスして、コンテンツの動的配置を行って、クライアントから要求されたコンテンツの送出制御を行うコンテンツ動的配置方法において、
コンテンツを記憶する3次記憶装置が稼動中か否かを示す3次記憶装置稼働状態情報と、1つのビデオサーバに対する予測最大同時アクセス数を示す情報及びビデオサーバがあらたなコンテンツを格納できる残り格納容量を示す情報を含むビデオサーバ稼働状態情報と、ビデオサーバに格納されているコンテンツがサービス中か否かを示す情報及びコンテンツの稼働率を示す情報を含むコンテンツ配置管理情報と、をストリーム供給情報として管理し、
前記クライアントからコンテンツの送出要求があり、前記クライアントが指定したコンテンツが前記ビデオサーバ内に存在しない場合、前記ストリーム供給情報にもとづいて、
前記3次記憶装置稼働状態情報から、前記3次記憶装置が稼動中でないことを認識し、
前記ビデオサーバ稼働状態情報から、コンテンツが送出可能で前記予測最大同時アクセス数が最も小さいビデオサーバである配置対象ビデオサーバを検出し、検出した前記配置対象ビデオサーバの前記残り格納容量と、前記クライアントが指定したコンテンツの容量とを比較して、前記残り格納容量が前記クライアントが指定したコンテンツの容量に対して不足することを認識した場合は、
前記コンテンツ配置管理情報から、前記配置対象ビデオサーバ内に格納されているコンテンツの内で、現時点でサービス中でなく、かつ稼動率の最も低いコンテンツを検出して、検出したコンテンツを削除し、
前記3次記憶装置からクライアント指定のコンテンツを取り出して前記配置対象ビデオサーバに格納し、クライアント指定のコンテンツの送出を前記配置対象ビデオサーバに依頼することを特徴とするコンテンツ動的配置方法。
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- 1998-02-02 US US09/017,326 patent/US6115740A/en not_active Expired - Lifetime
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