JP5399276B2 - Content distribution system and method and program - Google Patents
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Description
本発明は、IP(Internet Protocol)ネットワークを用いてVoD(Video on Demand)のようなコンテンツ配信を行う際に、IPネットワークの利用効率およびユーザの通信品質を向上させるのに好適な技術に関するものである。 The present invention relates to a technique suitable for improving IP network utilization efficiency and user communication quality when performing content distribution such as VoD (Video on Demand) using an IP (Internet Protocol) network. is there.
IPネットワークを代表するインターネットは、多様なアプリケーションの収容を可能とすべく発展・普及してきており、その一方で、QoS(Quality of Service)に対する要求も高まってきている。 The Internet, which represents an IP network, has been developed and spread so as to be able to accommodate various applications. On the other hand, there is an increasing demand for QoS (Quality of Service).
例えば、動画をIPネットワーク上で配信するサービスも展開されている。動画配信としては大きく2種類に分類される。一つは、決められた時間に決められたプログラムやライブ中継を配信する形態、もう一つは、ユーザからの要求に即時に応じて動画を配信するVoDの形態である。 For example, services for distributing moving images over an IP network are also being developed. There are two main types of video distribution. One is a form in which a predetermined program or live broadcast is distributed at a predetermined time, and the other is a form of VoD in which a moving image is distributed in response to a request from a user.
前者については、同時に同じコンテンツを配信するためにIPマルチキャスト配信を用いることで、同じコンテンツを重複して同一リンク上に配信しなくて済む。 As for the former, by using IP multicast distribution to simultaneously distribute the same content, the same content need not be distributed over the same link.
後者のVoDについては、コンテンツ配信要求のタイミングがユーザ毎にばらばらであるため、通常、IPユニキャスト通信で配信される。 The latter VoD is normally distributed by IP unicast communication because the timing of content distribution requests varies from user to user.
しかしながら、非特許文献1に記載のように、VoDコンテンツには人気度に偏りがあり、このようにコンテンツに人気度に偏りがあると、人気度の高いコンテンツは何度もオリジナルサーバから配信されてしまい、IPリンクが非効率に使われてしまうという問題点があった。 However, as described in Non-Patent Document 1, there is a bias in popularity of VoD content, and when content is biased in popularity, content with high popularity is distributed from the original server many times. As a result, the IP link is used inefficiently.
また、そのような冗長なトラヒック転送のためにネットワークが輻輳してしまうと、ユーザがコンテンツを受信するのに時間を要してしまい、品質が劣化する可能性がある。 In addition, when the network is congested due to such redundant traffic transfer, it takes time for the user to receive the content, and the quality may deteriorate.
解決しようとする問題点は、従来の技術では、人気度の高いコンテンツが何度もオリジナルサーバから配信されてしまい、IPリンクが非効率に使われてしまう点である。 The problem to be solved is that in the conventional technology, highly popular content is distributed many times from the original server, and the IP link is used inefficiently.
本発明の目的は、これら従来技術の課題を解決し、人気の高いコンテンツの配信に伴う、IPネットワークの輻輳と品質の劣化の両方を回避することである。 The object of the present invention is to solve these problems of the prior art and to avoid both congestion and quality degradation of the IP network associated with the distribution of popular content.
上記目的を達成するため、本発明では、VoDのようなコンテンツ配信においても、IPマルチキャストやオーバーレイネットワーク技術を用いて、IPネットワーク上の地理的に分散された場所に設置したキャッシュサーバに、要求の多いコンテンツを予め配信しておき、キャッシュサーバに配信済みのコンテンツに対する要求には、当該キャッシュサーバから配信する。 In order to achieve the above object, in the present invention, even in content distribution such as VoD, a request is made to a cache server installed in a geographically dispersed place on an IP network using IP multicast or overlay network technology. A large amount of content is distributed in advance, and a request for content already distributed to the cache server is distributed from the cache server.
本発明によれば、IPネットワークにおける利用効率とユーザ品質の両者を向上させることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to improve both utilization efficiency and user quality in an IP network.
以下、図を用いて本発明を実施するための形態例を説明する。図1において、1〜4はIPルータ、10はオリジナルサーバ装置(図中および以降「オリジナルサーバ」と記載)、11,12はキャッシュサーバ装置(図中および以降「キャッシュサーバ」と記載)、13a〜13dはユーザ端末装置(図中および以降「ユーザ端末」と記載)、14〜16はリンクである。ユーザ端末13a〜13dは最も近いキャッシュサーバ11,12にアクセスするものとする。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, 1-4 are IP routers, 10 is an original server device (in the figure and hereinafter referred to as "original server"), 11, and 12 are cache server devices (in the figure and hereinafter referred to as "cache server"), 13a ˜13d is a user terminal device (in the figure and hereinafter referred to as “user terminal”), and 14-16 are links. It is assumed that the
図1におけるオリジナルサーバ10とキャッシュサーバ11,12およびユーザ端末13a〜13dのそれぞれは、CPU(Central Processing Unit)や主メモリ、表示装置、入力装置、外部記憶装置等を具備したコンピュータ構成からなり、光ディスク駆動装置等を介してCD−ROM等の記憶媒体に記録されたプログラムやデータを外部記憶装置内にインストールした後、この外部記憶装置から主メモリに読み込みCPUで処理することにより、各処理部の機能を実行する。
Each of the
例えば、オリジナルサーバ10は、図3においてオリジナルサーバ31として示すように、プログラムされたコンピュータ処理を実行する手段として、コンテンツ配信部31aとコンテンツ管理部31bを有し、キャッシュサーバ11,12は、図4においてキャッシュサーバ41として示すように、プログラムされたコンピュータ処理を実行する手段として、配信要求送受信部41aとコンテンツ配信部41b、コンテンツリスト保持部41c、コンテンツキャッシュ部41dを有している。
For example, as shown as the
図3に示す構成のオリジナルサーバ31は、コンテンツ管理部31bにおいて、本例のコンテンツ配信システムで提供するコンテンツを全て保持・管理している。
The
例えば、ネットワーク上に存在するいずれかのキャッシュサーバから、コンテンツ名がXのコンテンツ配信要求があれば、コンテンツ管理部31bからコンテンツXを取り出し、コンテンツ配信部31aに渡す。コンテンツ配信部31aは、該当するコンテンツXをIPマルチキャストにて配信する。尚、ネットワーク上の各キャッシュサーバは当該IPマルチキャスト配信にjoinさせておく。
For example, if there is a content distribution request with the content name X from any cache server existing on the network, the content X is extracted from the
図4に示す構成のキャッシュサーバ41は、ユーザ端末からコンテンツXの配信要求を配信要求送受信部41aにおいて受信すると、コンテンツリスト保持部41cに問い合わせ、コンテンツXを保持しているか否かを確認する。
When the distribution request for content X is received from the user terminal at the distribution request transmission /
もし保持していれば、コンテンツキャッシュ部41dに対して、コンテンツ配信部41bへコンテンツXを送信するように指示する。コンテンツキャッシュ部41dはコンテンツXを読み出し、コンテンツ配信部41bへ転送する。コンテンツ配信部41bは、要求元のユーザ端末へコンテンツXを配信する。
If held, the
もしコンテンツ保持リスト部41cにおいてコンテンツXを保持していないことを確認した場合、その旨を配信要求送受信部41aに通知する。配信要求送受信部41aはオリジナルサーバへコンテンツXの配信を要求する。
If it is confirmed that the content
要求に応じてオリジナルサーバからコンテンツXが配信されると、コンテンツ配信部41bにおいて受信し、同時に、ユーザ端末へ当該コンテンツXを配信する。また、受信したコンテンツXをコンテンツキャッシュ部41dにおいて記憶装置に保持(キャッシュ)する。
When the content X is distributed from the original server in response to the request, the content X is received by the
尚、コンテンツキャッシュ部41dでは、キャッシュ内に存在するコンテンツk各々について、最後にコンテンツリクエストがあった時刻T_kを管理しておく。
The
そして、オリジナルサーバからIPマルチキャスト配信によって配信されてきたコンテンツXが、当該キャッシュサーバにキャッシュされていない場合、そのコンテンツXをキャッシュしようとするが、既にキャッシュされているコンテンツ数あるいはコンテンツサイズの総数に、コンテンツXの分を加算した値がキャッシュ容量を超える場合には、T_kが最も古いコンテンツkを削除してコンテンツXをキャッシュする。 If the content X distributed by IP multicast distribution from the original server is not cached in the cache server, the content X is cached. If the value obtained by adding the content X exceeds the cache capacity, the content k having the oldest T_k is deleted and the content X is cached.
このようにキャッシュされているコンテンツについて入れ替えがあった場合は、その旨をコンテンツリスト保持部41cへ通知する。
When the cached content is exchanged as described above, the fact is notified to the content
以下、図1の構成を例に用いて、このような構成による本例のコンテンツ配信システムの<第1の実施例>について説明する。 Hereinafter, <first embodiment> of the content distribution system of this example having such a configuration will be described using the configuration of FIG. 1 as an example.
図1におけるコンテンツ配信システムでは、IPネットワークを介してユーザ端末13a〜13dから配信要求されたコンテンツを、当該コンテンツを保持したオリジナルサーバ10もしくは要求元のユーザ端末13a〜13dに最近傍となるキャッシュサーバ11,12から配信するために、オリジナルサーバ10は、ユーザ端末13a〜13dからのコンテンツの要求を受信すると、当該コンテンツを、要求元のユーザ端末13a〜13dおよび各キャッシュサーバ11,12に対して、IPマルチキャストで配信する。
In the content distribution system shown in FIG. 1, the content requested by the
各キャッシュサーバ11,12は、ユーザ端末13a〜13dからのコンテンツの要求を受信すると、当該コンテンツを保持しているか否かを確認し、保持していれば当該コンテンツを要求元のユーザ端末装置13a〜13dにIPユニキャストで配信するが、保持していなければ、オリジナルサーバ10に、ユーザ端末装置13a〜13dからの当該コンテンツの要求を転送し、オリジナルサーバ装置からIPマルチキャスト配信されてきたコンテンツを記憶装置に保持する。
When each of the
例えば、IPルータ3の配下のユーザ端末13aから、初めてコンテンツXのリクエストがあったとする。そのとき、コンテンツXをオリジナルサーバ10からIPマルチキャストで、キャッシュサーバA11,B12に配信し、ユーザ端末13aへも配信する。
For example, it is assumed that there is a request for content X for the first time from the
次に、IPルータ3の配下の別のユーザ13bからもコンテンツXの要求があったら、キャッシュサーバA11から配信する。次に、IPルータ4の配下のユーザ端末13c,13dからコンテンツXの要求があったら、各ユーザ端末13c,13dに対してキャッシュサーバB12からコンテンツXを配信する。
Next, when there is a request for content X from another
この時点で、本例のコンテンツ配信技術においては、コンテンツXは、リンク14,15,16各々を1回ずつ通過するだけで済むのに対し、IPユニキャストを用いる場合だと、コンテンツXが、リンク14を4回、リンク15を2回、リンク16を2回通過することになる。本例のコンテンツ配信技術によれば、このような冗長な転送を削減できる。 At this point, in the content distribution technology of this example, the content X only needs to pass through each of the links 14, 15, and 16 once, whereas when IP unicast is used, the content X is The link 14 passes four times, the link 15 passes twice, and the link 16 passes twice. According to the content distribution technique of this example, such redundant transfer can be reduced.
さらに、この後、他のユーザ端末からコンテンツXの要求があれば、その分だけユニキャストより効率的になる。また、トラヒックが減らせるため、ユニキャストでは輻輳が発生するような場合でも輻輳を回避できて、ユーザの品質も向上する。 Furthermore, if there is a request for the content X from another user terminal thereafter, it becomes more efficient than unicast. In addition, since traffic can be reduced, even when congestion occurs in unicast, congestion can be avoided and the quality of the user can be improved.
さらに、近くのキャッシュからコンテンツをユーザは受信するため、そもそもの伝播遅延も短くできる。 Furthermore, since the user receives content from a nearby cache, the propagation delay can be shortened in the first place.
次に、本例のコンテンツ配信システムの<第2の実施例>について説明する。 Next, a <second embodiment> of the content distribution system of this example will be described.
図1におけるコンテンツ配信システムにおいて、IPネットワークを介してユーザ端末13a〜13dから配信要求されたコンテンツを、当該コンテンツを保持したオリジナルサーバ10もしくは要求元のユーザ端末13a〜13dに最近傍となるキャッシュサーバ11,12から配信するために、オリジナルサーバ10は、例えばユーザ端末13aからのコンテンツの要求を受信すると、当該コンテンツを、要求元のユーザ端末13a宛に、IPユニキャストで配信する。
In the content distribution system in FIG. 1, a cache server that is the closest to the
このコンテンツのIPユニキャスト配信経路上のルータ1,2,3で、キャッシュサーバ11と直接接続されたルータ3は、ユーザ端末13a,13bからのコンテンツの要求を受信すると、直接接続されたキャッシュサーバ11が当該コンテンツを保持しているか否かを確認し、保持していれば当該コンテンツを直接接続されたキャッシュサーバ11から要求元のユーザ端末13a,13bにIPユニキャストで配信、保持していなければオリジナルサーバ10に、ユーザ端末13a,13bからの当該コンテンツの要求を転送すると共に、転送した要求に応じてオリジナルサーバ10から配信されてきたコンテンツを、直接接続されたキャッシュサーバ11に転送して保持させる。
When the
また、コンテンツのIPユニキャスト配信経路上のIPルータ1,2,3で、キャッシュ機能を有するルータは、ユーザ端末13a,13bからのコンテンツの要求を受信すると、当該コンテンツを保持しているか否かを確認し、保持していれば当該コンテンツを要求元のユーザ端末13a,13bにIPユニキャストで配信し、保持していなければオリジナルサーバ10に、ユーザ端末13a,13bからの当該コンテンツの要求を転送すると共に、転送した要求に応じてオリジナルサーバ10から配信されてきたコンテンツを記憶装置に保持する。
Also, when the router having a cache function in the
このように、第2の実施例においては、第1の実施例のように、マルチキャスト配信でキャッシュサーバへコンテンツを配信する代わりに、ユーザからコンテンツXのリクエストが発生すると、当該ユーザに最も近いキャッシュサーバにコンテンツXがあるかどうか確認し、ない場合には、オリジナルサーバからコンテンツXを受信する。 Thus, in the second embodiment, instead of distributing content to the cache server by multicast distribution as in the first embodiment, when a request for content X occurs from a user, the cache closest to the user is cached. Whether or not the content X exists in the server is confirmed. If there is no content X, the content X is received from the original server.
その際、IPユニキャスト配信を用いてユーザに転送するが、同時に、その配信経路上のルータのうち、キャッシュサーバと直接つながるルータ、あるいはキャッシュ機能を持つルータが存在する場合、該キャッシュサーバあるいはキャッシュサーバ兼ルータにコンテンツXをキャッシュしておく。 At that time, the data is transferred to the user using IP unicast distribution. At the same time, if there is a router directly connected to the cache server or a router having a cache function among the routers on the distribution route, the cache server or cache Content X is cached in the server / router.
次に、別のユーザからコンテンツXの配信要求があった場合、該ユーザの最近傍のキャッシュサーバからコンテンツXをIPユニキャストで配信する。 Next, when there is a request for distribution of the content X from another user, the content X is distributed by IP unicast from the cache server nearest to the user.
この処理は、いくつかのIPルータにおいて、パケットを解析してキャッシュすべきコンテンツを構成するパケットかどうか判断する機能、およびキャッシュする機能またはキャッシュサーバへ該当するパケットを転送する機能、を具備させることで実現可能である。これは、全てのIPルータが置き換わる必要はなく、部分的な配置でよい. This processing includes a function of analyzing whether a packet is a packet constituting a content to be cached and a function of caching or a function of transferring the corresponding packet to a cache server in some IP routers. It is feasible. This does not require that all IP routers be replaced, and may be a partial arrangement.
次に、本例のコンテンツ配信システムの<第3の実施例>について説明する。 Next, a <third embodiment> of the content distribution system of this example will be described.
本第3の実施例は、コンテンツの配信に、例えば、第1の公知文献(「L.Zhi and P.Mohapatra, "QRON:QoS-aware routing in overlay net-works," IEEE J.Select.Areas Commun., vol.22, pp.29-40, January 2004.<http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=1258113&isnumber=28139>や第2の公知文献(「WIDEプロジェクト,"オーバーレイネットワークによる統合分散環境" WIDEプロジェクト研究報告書,第17部,2002. <http://203.178.136.57/project/document/reports/pdf2002/part17.pdf>」)に記載のオーバーレイネットワークを用いるものである。 In the third embodiment, for example, the first known document (“L. Zhi and P. Mohapatra,“ QRON: QoS-aware routing in overlay net-works, ”IEEE J. Select. Areas is used. Commun., Vol.22, pp.29-40, January 2004. <http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=1258113&isnumber=28139> and second public literature ("WIDE Project, "Integrated Distributed Environment with Overlay Network" WIDE Project Research Report, Part 17, 2002. <http://203.178.136.57/project/document/reports/pdf2002/part17.pdf> ")) Is used.
オーバーレイネットワークとは、既存のリンクを用いて、その上位層に目的に応じて論理的(仮想的)なリンクを形成し、構成するネットワークであり、図2を用いて、このようなオーバーレイネットワークによるQoS管理の基本的な概念を説明する。 An overlay network is a network in which a logical (virtual) link is formed according to the purpose in an upper layer using an existing link, and is configured by using such an overlay network. Explain the basic concept of QoS management.
図2において、21a〜21cはオーバーレイネットワーク(図中「Overlay−NW」と記載)22を構成するオーバーレイノードであり、23a〜23eはIPネットワーク(図中「IP−NW」と記載)24を構成するIPルータである。 In FIG. 2, 21 a to 21 c are overlay nodes constituting the overlay network (described as “Overlay-NW”) 22, and 23 a to 23 e configure the IP network (described as “IP-NW” in the figure) 24. IP router.
xからyに向けて、破線矢印で表わされる経路にトラヒックが流れているとする。また、この経路上には輻輳25しているIPルータが存在しており、その結果として、x、y間のQoSが低下しているとする。 It is assumed that traffic is flowing from x to y along a path indicated by a broken-line arrow. Further, it is assumed that there is an IP router that is congested 25 on this route, and as a result, the QoS between x and y is lowered.
このとき、オーバーレイノード21a,21b,21cで形成されるオーバーレイネットワーク22を用いて、実践矢印で表される経路(x→オーバーレイノード21a→オーバーレイノード21b→オーバーレイノード21c→y)にトラヒックを迂回させることができれば、上記の輻輳25を回避できる。
At this time, by using the
このようなオーバーレイネットワーク22を利用する第3の実施例では、図1におけるコンテンツ配信システム構成のネットワークにおいて、IPネットワークを介してユーザ端末13a〜13dから配信要求されたコンテンツを、当該コンテンツを保持したオリジナルサーバ10もしくは要求元のユーザ端末13a〜13dに最近傍となるキャッシュサーバ11,12から配信するために、オリジナルサーバ10は、ユーザ端末13a〜13dからのコンテンツの要求を受信すると、当該コンテンツを、要求元のユーザ端末13a〜13dおよび各キャッシュサーバ11,12に対して、オーバーレイノードによって構築される論理網であるオーバーレイネットワークを経由して、IPユニキャストで配信する。
In the third embodiment using such an
各キャッシュサーバ11,12は、ユーザ端末13a〜13dからのコンテンツの要求を受信すると、当該コンテンツを保持しているか否かを確認し、保持していなければオリジナルサーバ10に、ユーザ端末13a〜13dからの当該コンテンツの要求を転送すると共に、転送した要求に応じてオリジナルサーバ10から配信されてきたコンテンツを記憶装置に保持し、また、保持していれば当該コンテンツを、図2に示すオーバーレイノード21a〜21cによって構築される論理網であるオーバーレイネットワーク22を経由して、要求元のユーザ端末13a〜13d宛にIPユニキャストで配信する。
Each of the
また、オーバーレイノード21a〜21cとしてオーバーレイネットワーク22を構築するキャッシュサーバ11,12は、オーバーレイネットワーク経由で配信されるコンテンツを記憶装置に保持すると共に、ユーザ端末13a〜13dからのコンテンツの要求を受信すると、当該コンテンツを保持しているか否かを確認し、保持していれば当該コンテンツを、オーバーレイネットワーク22経由で要求元のユーザ端末13a〜13dにIPユニキャストで配信し、保持していなければオリジナルサーバ10に、ユーザ端末13a〜13dからの当該コンテンツの要求を転送し、転送した要求に応じてオリジナルサーバ10から配信されてきたコンテンツを記憶装置に保持する。
Further, the
こうすることで、キャッシュサーバ11,12とユーザ端末13a〜13dの間のIP経路上で輻輳が発生していたとしても、輻輳を回避してコンテンツを配送できる。同時に、コンテンツを中継するオーバーレイノード21a〜21cにもキャッシュすることで、ネットワーク全体へのコンテンツXの分散を促進できる。
By doing so, even if congestion occurs on the IP path between the
このように、本第3の実施例では、第1の実施例のように、マルチキャスト配信でキャッシュサーバへコンテンツを配信する代わりに、ユーザからコンテンツXのリクエストが発生したら、該ユーザに最も近いキャッシュサーバにコンテンツXがあるかどうか確認し、ない場合には、オリジナルサーバからコンテンツXを受信する。 As described above, in the third embodiment, instead of distributing content to the cache server by multicast distribution as in the first embodiment, when a request for content X is generated from the user, the cache closest to the user is cached. Whether or not the content X exists in the server is confirmed. If there is no content X, the content X is received from the original server.
最も近いキャッシュサーバにコンテンツXがある場合はキャッシュサーバからコンテンツXを受信する。その際、IPネットワークに接続するいくつかのオーバーレイノードによって構築される論理網であるオーバーレイネットワークを利用して、該キャッシュサーバからユーザへコンテンツXを転送する。 If there is content X in the closest cache server, the content X is received from the cache server. At that time, the content X is transferred from the cache server to the user by using an overlay network which is a logical network constructed by several overlay nodes connected to the IP network.
具体的には、該キャッシュサーバからユーザへIPユニキャストで直接配信する代わりに、オーバーレイネットワークを構成するオーバーレイノードの中から一つまたは複数のオーバーレイノードを選択し、該オーバーレイノードを経由させてキャッシュサーバからユーザへコンテンツXを転送させる。 Specifically, instead of delivering directly from the cache server to the user by IP unicast, one or a plurality of overlay nodes are selected from the overlay nodes constituting the overlay network, and the cache is passed through the overlay nodes. The content X is transferred from the server to the user.
その際、配信経路上のオーバーレイノードのうち、キャッシュ機能を持つオーバーレイノードが存在する場合、該キャッシュサーバ兼オーバーレイノードにコンテンツXをキャッシュしておく。次に、別のユーザからコンテンツXの配信要求があった場合、キャッシュサーバの中から最近傍のものを選択して、コンテンツXをIPユニキャストで配信する。 At this time, if there is an overlay node having a cache function among the overlay nodes on the distribution route, the content X is cached in the cache server / overlay node. Next, when there is a request for distribution of the content X from another user, the nearest one is selected from the cache servers, and the content X is distributed by IP unicast.
次に、本例のコンテンツ配信システムの<第4の実施例>について説明する。 Next, the <fourth embodiment> of the content distribution system of this example will be described.
本題4の実施例は、キャッシュサーバから削除するコンテンツを最後の要求時刻に基づき決定するものであり、キャッシュサーバ11,12は、記憶装置に保持したコンテンツ各々について、要求される毎に、要求を受けた時刻である登録時刻を更新し、新たなコンテンツを予め定められたキャッシュ容量を超えて記憶装置に保持する際には、登録時刻が最も古いコンテンツを削除する。
In the fourth embodiment, the content to be deleted from the cache server is determined based on the last request time, and the
すなわち、各キャッシュサーバにおいては、キャッシュ内に存在するコンテンツk各々について、最後にコンテンツリクエストがあった時刻T_kを管理しておく。そして、配信されてきたコンテンツXが、当該キャッシュサーバにキャッシュされていない場合、そのコンテンツXをキャッシュしようとするが、既にキャッシュされているコンテンツ数あるいはコンテンツサイズの総数に、コンテンツXの分を加算した値がキャッシュ容量を超える場合には、T_kが最も古いコンテンツkを削除してコンテンツXをキャッシュする。 That is, each cache server manages the time T_k at which the content request was last made for each content k existing in the cache. If the distributed content X is not cached in the cache server, the content X is to be cached, but the content X is added to the number of already cached content or the total content size. If the calculated value exceeds the cache capacity, the content k having the oldest T_k is deleted and the content X is cached.
次に、本例のコンテンツ配信システムの<第5の実施例>について説明する。 Next, the <fifth embodiment> of the content distribution system of this example will be described.
本第5の実施例においては、第4の実施例のようにコンテンツリクエストが最後にあった時刻を管理する代わりに、コンテンツリクエストがあったかマルチキャストで配信されてきたかのいずれか新しい時刻を管理する。 In the fifth embodiment, instead of managing the time when the content request was last, as in the fourth embodiment, the new time of either the content request or the multicast distribution is managed.
すなわち、キャッシュサーバ11,12は、記憶装置に保持(キャッシュ)したコンテンツ各々について、要求を受ける毎にもしくは配信されてくる毎に、配信を受けた時刻である登録時刻を更新し、新たなコンテンツを予め定められたキャッシュ容量を超えて記憶装置に保持(キャッシュ)する際、登録時刻が最も古いコンテンツを削除する。
That is, each time the content is held (cached) in the storage device, each of the
あるキャッシュサーバAにおいて、コンテンツXをリクエストしていなくてもマルチキャストでコンテンツXが配信されてくるケースがある。これは、別のキャッシュサーバが要求したコンテンツが配信されてきたことを意味する。 In some cache server A, there is a case where the content X is distributed by multicast even if the content X is not requested. This means that the content requested by another cache server has been distributed.
第5の実施例では、このようなケースも、キャッシュ入れ替え時に用いる時刻情報として活用する。これは、もしコンテンツXをキャッシュサーバA自身が要求していなくても、キャッシュに残りやすくすることに相当し、将来にはキャッシュサーバAの配下のユーザからリクエストがある確率が高い場合に有効である。 In the fifth embodiment, such a case is also used as time information used at the time of cache replacement. This is equivalent to making the content X remain in the cache even if the cache server A itself does not request it, and is effective when there is a high probability that there will be a request from a user under the cache server A in the future. is there.
次に、本例のコンテンツ配信システムの<第6の実施例>について説明する。 Next, <Sixth embodiment> of the content distribution system of this example will be described.
本第6の実施例においては、全キャッシュサーバ装置の登録時刻を一斉に更新するものであり、キャッシュサーバ11,12は、更新した登録時刻と当該コンテンツの識別情報を、他のキャッシュサーバに通知し、他のキャッシュサーバ装置から識別情報が通知されたコンテンツの登録時刻を、通知された登録時刻で更新する。
In the sixth embodiment, the registration times of all cache server devices are updated all at once, and the
このように、本第6の実施例においては、第4の実施例のように、各キャッシュサーバが独立に、コンテンツをキャッシュする代わりに、いずれかのキャッシュサーバにおいてコンテンツXへのリクエストがあったら、そのコンテンツへのリクエストが最後にあった時刻を更新する処理を、そのキャッシュサーバだけでなく全てのキャッシュサーバにおいて実施する。 In this way, in the sixth embodiment, instead of each cache server independently caching content as in the fourth embodiment, if there is a request for content X in any cache server, The process of updating the time when the request for the content was last is executed not only in the cache server but also in all the cache servers.
これは、全てのキャッシュサーバでのキャッシュを同期させることに相当し、このようにすることで、例えば、個々のキャッシュ状況を個別に管理することなく、システム全体のキャッシュ状況を把握することができる。 This corresponds to synchronizing the caches of all the cache servers. By doing so, for example, the cache status of the entire system can be grasped without managing each cache status individually. .
次に、本例のコンテンツ配信システムの<第7の実施例>について説明する。 Next, <seventh embodiment> of the content distribution system of this example will be described.
本第7の実施例においては、第4の実施例のように、最後にコンテンツリクエストがあった時刻を用いてキャッシュの入れ替えを行う代わりに、過去のコンテンツアクセス頻度をカウントしておき、新たなコンテンツをキャッシュする場合には、過去のアクセス頻度が低いものを削除してから該当する新たなコンテンツをキャッシュするものである。 In the seventh embodiment, instead of performing cache replacement using the time at which the content request was last made, as in the fourth embodiment, the past content access frequency is counted and a new When the content is cached, the old new access frequency is deleted and the corresponding new content is cached.
すなわち、キャッシュサーバ11,12は、記憶装置に保持した(キャッシュした)コンテンツ各々について、過去のアクセス頻度をカウントし、新たなコンテンツを予め定められたキャッシュ容量を超えて記憶装置に保持する際、過去のアクセス頻度の低いコンテンツを削除する。
That is, the
次に、本例のコンテンツ配信システムの<第8の実施例>について説明する。 Next, <Eighth embodiment> of the content distribution system of this example will be described.
本第8の実施例においては、第1〜7の実施例のように、ユーザ端末からのリクエスト要求時に最近傍キャッシュサーバにアクセスしていた代わりに、どのキャッシュサーバにどのコンテンツがキャッシュされているかを把握している集中制御局(管理サーバ)が存在し、ユーザ端末からコンテンツXのリクエストがあると、集中制御局(管理サーバ)において、コンテンツXを保持するキャッシュサーバまたはオリジナルサーバの中から配信元サーバを選択する。 In the eighth embodiment, as in the first to seventh embodiments, what content is cached in which cache server instead of accessing the nearest cache server at the time of a request from the user terminal If there is a central control station (management server) that knows the contents and a request for content X is received from the user terminal, the central control station (management server) distributes it from the cache server or original server that holds the content X Select the original server.
この選択基準としては、ユーザ端末との距離(IPネットワークでのホップ数)が最も近いサーバを選択する。その後、そこからコンテンツを配信する。その際、当該ユーザへの最近傍キャッシュサーバにコンテンツXをキャッシュさせ、ユーザにも配信する。 As a selection criterion, a server having the closest distance to the user terminal (the number of hops in the IP network) is selected. Then, the content is distributed from there. At that time, the content X is cached in the nearest cache server to the user and distributed to the user.
すなわち、全てのユーザ端末からのコンテンツの配信要求を受け付ける管理サーバ装置において、オリジナルサーバ10および各キャッシュサーバ11,12が保持するコンテンツの識別情報を記憶し、ユーザ端末13a〜13dから要求されたコンテンツを保持するキャッシュサーバ11,12とオリジナルサーバ10を特定し、特定したサーバ10〜12の中から、要求元のユーザ端末13a〜13dとのホップ数が最も少ないサーバ10〜12を選択し、選択したサーバ10〜12に、ユーザ端末13a〜13dからのコンテンツ配信要求を転送し、選択したサーバより要求元のユーザ端末13a〜13dとのホップ数が少ない当該コンテンツを保持していない最近傍キャッシュサーバがあれば、選択したサーバから最近傍キャッシュサーバに、要求元のユーザ端末13a〜13dに配信したコンテンツを配信させてキャッシュさせる。
That is, in the management server device that accepts content distribution requests from all user terminals, content identification information held by the
次に、本例のコンテンツ配信システムの<第9の実施例>について説明する。 Next, <Ninth embodiment> of the content distribution system of this example will be described.
本第9の実施例においては、第8の実施例のように、コンテンツXを保持するキャッシュサーバまたはオリジナルサーバの中から配信元サーバを選択する際、IPネットワークでのホップ数の代わりに、サーバとユーザの間に存在するIPリンクの各リンク使用率の最大値が最小となるサーバ、あるいは、ユーザとサーバ間の品質(遅延時間やパケット損失率)を測定しておき、それが最小となるサーバを選択する。 In the ninth embodiment, as in the eighth embodiment, when the distribution source server is selected from the cache server or the original server that holds the content X, instead of the number of hops in the IP network, the server The server that minimizes the maximum value of the link usage rate of each IP link existing between the user and the user, or the quality (delay time and packet loss rate) between the user and the server is measured and minimized. Select a server.
すなわち、管理サーバ装置において、オリジナルサーバ10とキャッシュサーバ11,12毎に、各サーバ10〜12が保持するコンテンツの識別情報を記憶しておき、ユーザ端末13a〜13dから要求されたコンテンツを保持するキャッシュサーバ11,12とオリジナルサーバ10を特定し、特定したサーバ10〜12の中から、要求元のユーザ端末13a〜13dとの通信効率、例えば、リンク使用率、遅延時間、パケット損失率が最も良いサーバを選択し、選択したサーバに、ユーザ端末13a〜13dからのコンテンツ配信要求を転送し、選択したサーバより要求元のユーザ端末13a〜13dへIPユニキャストでコンテンツを配信し、同時にその経路上にキャッシュ機能を有するルータがあれば、配信されているコンテンツをキャッシュさせる。
That is, in the management server device, for each of the
次に、本例のコンテンツ配信システムの<第10の実施例>について説明する。 Next, <Tenth Embodiment> of the content distribution system of this example will be described.
本第10の実施例においては、第3の実施例におけるオーバーレイネットワークを利用する際に、例えば、IPリンクの各リンク使用率の最大値が最小となるオーバーレイノード、あるいは、品質(遅延時間やパケット損失率)を測定しておき、それが最小となるオーバーレイノードを選択することで、効率的なオーバーレイネットワークを選択する。 In the tenth embodiment, when using the overlay network in the third embodiment, for example, an overlay node that minimizes the maximum value of each link usage rate of an IP link, or quality (delay time and packet). Loss rate) is measured in advance, and an overlay node that minimizes it is selected to select an efficient overlay network.
すなわち、全てのユーザ端末13a〜13dからのコンテンツの配信要求を受け付ける管理サーバにおいて、オリジナルサーバ10とキャッシュサーバ11,12毎に、各サーバ10〜12が保持するコンテンツの識別情報を記憶しておき、ユーザ端末13a〜13dから要求されたコンテンツを保持するキャッシュサーバ11,12とオリジナルサーバ10を特定し、特定したサーバ10〜12の中から、要求元のユーザ端末13a〜13dとの通信効率(リンク使用率、遅延時間やパケット損失率)が最も良いサーバを選択し、選択したサーバに、ユーザ端末13a〜13dからのコンテンツ配信要求を転送し、選択したサーバと要求元のユーザ端末間における通信効率が最も良くなるオーバーレイノードからなるオーバーレイネットワーク経由で、選択したサーバが当該コンテンツを配信するよう、選択したサーバに通知すると共に、オーバーレイネットワーク経由でコンテンツを配信している際に、その経路上に存在するオーバーレイノードとしてのキャッシュサーバ装置の中で,当該コンテンツを保持していないキャッシュサーバ装置があれば、配信されてきたコンテンツをキャッシュさせる。
That is, in the management server that accepts content distribution requests from all the
次に、図5を用いて、本発明に係るコンテンツ配信処理動作について説明する。尚、本例では、管理サーバを用いるものとする。 Next, the content distribution processing operation according to the present invention will be described with reference to FIG. In this example, a management server is used.
図5に示すように、ユーザ端末13は管理サーバ51に、最近傍となるキャッシュサーバ41を問い合わせる(ステップS501)。管理サーバ51は、例えばユーザ端末13とのホップ数が最小となるキャッシュサーバ41を特定してユーザ端末13に通知する(ステップS502)。
As shown in FIG. 5, the
通知を受けたユーザ端末13は、通知されたキャッシュサーバ41にアクセスして、コンテンツの配信を要求する(ステップS503)。要求を受けたキャッシュサーバ41は、当該コンテンツを保持(キャッシュ)しているか否か確認し、保持していれば当該コンテンツを読み出してユーザ端末13に返送し(ステップS504)、保持していなければ、オリジナルサーバ31に、ユーザ端末13からのコンテンツ配信要求を転送する(ステップS505)。
Upon receiving the notification, the
オリジナルサーバ31は、キャッシュサーバ41から転送されてきたユーザ端末13からのコンテンツ配信要求を受信すると、IPマルチキャストで当該コンテンツをキャッシュサーバ41およびユーザ端末13に配信し(ステップS506,S507)、キャッシュサーバ41においては、オリジナルサーバ31から配信されてきた当該コンテンツをユーザ端末13に転送すると共に記憶装置に保持(キャッシュ)する。
When the
以上、図1〜図5を用いて説明したように、本例のコンテンツ配信システムでは、キャッシュサーバからの要求に応じてオリジナルサーバから、要求コンテンツをIPマルチキャスト配信する。 As described above with reference to FIGS. 1 to 5, in the content distribution system of this example, the requested content is IP multicast distributed from the original server in response to the request from the cache server.
すなわち、IPネットワークに、コンテンツの保持するオリジナルサーバが接続されており、またM台のキャッシュサーバが接続されているとし、これらサーバによって構成されるコンテンツ配信システムにおいて、ユーザ端末からコンテンツXのリクエストが発生すると、このユーザに最も近いキャッシュサーバにコンテンツXがあるかどうか確認し、ない場合には、オリジナルサーバからコンテンツXを受信する。その際、IPマルチキャスト配信を用いて、ユーザだけでなく、M台のキャッシュサーバにも同時に配信し、コンテンツXをキャッシュしておく。そして、次に、別のユーザからコンテンツXの配信要求があった場合、このユーザの最近傍のキャッシュサーバからコンテンツXをIPユニキャストで配信する。 That is, it is assumed that an original server holding content is connected to the IP network, and M cache servers are connected. In a content distribution system constituted by these servers, a request for content X is received from a user terminal. When it occurs, it is confirmed whether or not the content X is in the cache server closest to this user. At that time, using IP multicast distribution, not only the user but also the M cache servers are simultaneously distributed, and the content X is cached. Next, when there is a request to distribute the content X from another user, the content X is distributed from the cache server nearest to the user by IP unicast.
また、ユーザ端末からの要求に応じてオリジナルサーバからユニキャストで配信する際、経路上の、キャッシュ制御機能を具備した任意のルータにおいて当該コンテンツをキャッシュする。すなわち、上述のように、オリジナルサーバからIPマルチキャスト配信でキャッシュサーバへコンテンツを配信する代わりに、ユーザからコンテンツXのリクエストが発生したならば、このユーザに最も近いキャッシュサーバにコンテンツXがあるかどうか確認し、ない場合には、オリジナルサーバからコンテンツXを受信する。その際、IPユニキャスト配信を用いてユーザに転送するが、同時に、その配信経路上のルータのうち、キャッシュサーバと直接つながるルータ、あるいはキャッシュ機能を持つルータが存在する場合、このキャッシュサーバあるいはキャッシュサーバ兼ルータにコンテンツXをキャッシュしておく。そして、次に、別のユーザからコンテンツXの配信要求があった場合、このユーザの最近傍のキャッシュサーバからコンテンツXをIPユニキャストで配信する。 In addition, when unicast distribution is performed from the original server in response to a request from the user terminal, the content is cached in an arbitrary router having a cache control function on the route. That is, as described above, instead of distributing content from the original server to the cache server by IP multicast distribution, if a request for content X is generated from the user, whether or not there is content X in the cache server closest to this user If it is not confirmed, the content X is received from the original server. At that time, the data is transferred to the user using IP unicast distribution. At the same time, if there is a router directly connected to the cache server or a router having a cache function among the routers on the distribution route, this cache server or cache Content X is cached in the server / router. Next, when there is a request to distribute the content X from another user, the content X is distributed from the cache server nearest to the user by IP unicast.
また、キャッシュする際にオーバーレイネットワークを利用する。すなわち、上述のように、マルチキャスト配信でキャッシュサーバへコンテンツを配信する代わりに、ユーザ端末からコンテンツXのリクエストが発生したら、このユーザに最も近いキャッシュサーバにコンテンツXがあるかどうか確認し、ない場合には、オリジナルサーバからコンテンツXを受信する。最も近いキャッシュサーバにコンテンツXがある場合はキャッシュサーバからコンテンツXを受信する。その際、IPネットワークに接続するいくつかのオーバーレイノードによって構築される論理網であるオーバーレイネットワークを利用して、このキャッシュサーバからユーザへコンテンツXを転送する。具体的には、このキャッシュサーバからユーザへIPユニキャストで直接配信する代わりに、オーバーレイネットワークを構成するオーバーレイノードの中から一つまたは複数のオーバーレイノードを選択し、このオーバーレイノードを経由させてキャッシュサーバからユーザへコンテンツXを転送させる。その際、配信経路上のオーバーレイノードのうち、キャッシュ機能を持つオーバーレイノードが存在する場合、このキャッシュサーバ兼オーバーレイノードにコンテンツXをキャッシュしておく。そして、次に、別のユーザからコンテンツXの配信要求があった場合、キャッシュサーバの中から最近傍のものを選択して、コンテンツXをIPユニキャストで配信する。 In addition, an overlay network is used when caching. That is, as described above, instead of distributing content to the cache server by multicast distribution, if a request for content X is generated from the user terminal, it is confirmed whether there is content X in the cache server closest to this user. Receives content X from the original server. If there is content X in the closest cache server, the content X is received from the cache server. At that time, the content X is transferred from the cache server to the user by using an overlay network which is a logical network constructed by several overlay nodes connected to the IP network. Specifically, instead of delivering directly from the cache server to the user by IP unicast, one or more overlay nodes are selected from the overlay nodes constituting the overlay network, and the cache is passed through the overlay nodes. The content X is transferred from the server to the user. At this time, if there is an overlay node having a cache function among the overlay nodes on the distribution route, the content X is cached in this cache server / overlay node. Next, when there is a request for distribution of the content X from another user, the closest one is selected from the cache servers, and the content X is distributed by IP unicast.
尚、キャッシュから削除するコンテンツの決定は以下のように行う。すなわち、各キャッシュサーバにおいては、キャッシュ内に存在するコンテンツk各々について、最後にコンテンツリクエストがあった時刻T_kを管理しておく。もし、マルチキャスト配信によって配信されてきたコンテンツXが、当該キャッシュサーバにキャッシュされていない場合、そのコンテンツXをキャッシュしようとするが、既にキャッシュされているコンテンツ数あるいはコンテンツサイズの総数に、コンテンツXの分を加算した値がキャッシュ容量を超える場合には、T_kが最も古いコンテンツkを削除してコンテンツXをキャッシュする。 The content to be deleted from the cache is determined as follows. That is, each cache server manages the time T_k at which the content request was last made for each content k existing in the cache. If the content X distributed by multicast distribution is not cached in the cache server, the content X is to be cached. However, the content X or the total size of the content X is already cached. If the value obtained by adding the minutes exceeds the cache capacity, the content k having the oldest T_k is deleted and the content X is cached.
あるいは、このようにコンテンツリクエストが最後にあった時刻を管理する代わりに、コンテンツリクエストがあったかマルチキャストで配信されてきたかのいずれか新しい時刻を管理する。 Alternatively, instead of managing the last time when the content request was made, the new time of either the content request or the multicast distribution is managed.
また、各キャッシュサーバが独立に、コンテンツをキャッシュする代わりに、いずれかのキャッシュサーバにおいてコンテンツXへのリクエストがあった場合には、そのコンテンツへのリクエストが最後にあった時刻を更新する処理を、そのキャッシュサーバだけでなく全てのキャッシュサーバにおいて実施する。 Also, instead of caching each content independently, if there is a request for content X in any of the cache servers, a process of updating the time when the last request for that content was made This is performed not only on the cache server but also on all cache servers.
また、上述のように、最後にコンテンツリクエストがあった時刻を用いてキャッシュの入れ替えを行う代わりに、過去のコンテンツアクセス頻度をカウントしておき、新たなコンテンツをキャッシュする場合には、過去のアクセス頻度が低いものを削除してから該当する新たなコンテンツをキャッシュする。 In addition, as described above, instead of performing cache replacement using the time at which the last content request was made, past content access frequency is counted and new content is cached. Delete infrequent content and then cache the corresponding new content.
また、ユーザ端末からのリクエストが最近傍キャッシュサーバにアクセスしていた代わりに、どのキャッシュサーバにどのコンテンツがキャッシュされているかを把握している集中制御局(管理サーバ)が存在するとし、ユーザからコンテンツXのリクエストがあれば、コンテンツXを保持するキャッシュサーバまたはオリジナルサーバの中から配信元サーバを選択する。この際の選択基準は、ユーザ端末との距離(IPネットワークでのホップ数)が最も近いサーバを選択する。そして、その後、そこからコンテンツを配信する。その際、当該ユーザ端末への最近傍キャッシュサーバにコンテンツXをキャッシュさせ、ユーザ端末にも配信する。 In addition, instead of the request from the user terminal accessing the nearest cache server, there is a centralized control station (management server) that knows which content is cached in which cache server. If there is a request for content X, a distribution source server is selected from a cache server or an original server holding content X. The selection criterion at this time is to select a server that is closest to the user terminal (the number of hops in the IP network). Then, the content is distributed from there. At that time, the content X is cached in the nearest cache server to the user terminal and distributed to the user terminal.
尚、コンテンツXを保持するキャッシュサーバまたはオリジナルサーバの中から配信元サーバを選択する際、IPネットワークでのホップ数の代わりに、サーバとユーザ端末の間に存在するIPリンクの各リンク使用率の最大値が最小となるサーバを選択してもよい。
あるいは、ユーザとサーバ間の品質(遅延時間やパケット損失率)を測定しておき、それが最小となるサーバを選択することでも良い。
When selecting the distribution source server from the cache server or the original server holding the content X, instead of the number of hops in the IP network, the link usage rate of each IP link existing between the server and the user terminal A server with the smallest maximum value may be selected.
Alternatively, the quality (delay time or packet loss rate) between the user and the server may be measured and the server that minimizes the quality may be selected.
また、オーバーレイノードを経由してコンテンツを配信する際、キャッシュサーバとオーバーレイノード間、およびオーバーレイノードとユーザ端末間に存在するIPリンクの各リンク使用率の最大値が最小となるオーバーレイノードを選択してもよい。あるいは、品質(遅延時間やパケット損失率)を測定しておき、それが最小となるオーバーレイノードを選択することでも良い。 Also, when distributing content via the overlay node, select the overlay node that minimizes the maximum value of the link usage of each IP link that exists between the cache server and the overlay node and between the overlay node and the user terminal. May be. Alternatively, quality (delay time and packet loss rate) may be measured and an overlay node that minimizes the quality may be selected.
このように、本例のコンテンツ配信システムによれば、VoDのようなコンテンツ配信においても、IPマルチキャストやオーバーレイネットワーク技術を用いて、IPネットワーク上の地理的に分散された場所に設置したキャッシュサーバへコンテンツを配信しておくことで、IPネットワークの利用効率とユーザの品質の両者を向上させることが可能となる。 As described above, according to the content distribution system of the present example, even in content distribution such as VoD, using IP multicast or overlay network technology, a cache server installed in geographically dispersed locations on the IP network can be used. By distributing the contents, it is possible to improve both the use efficiency of the IP network and the quality of the user.
尚、本発明は、図1〜図5を用いて説明した例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、図5においは、管理サーバを用い、ユーザ端末は管理サーバに、最近傍となるキャッシュサーバを問い合わせる構成としているが、ユーザ端末において予め最近傍となるキャッシュサーバを認識している構成とし、ユーザ端末から最近傍のキャッシュサーバに直接、コンテンツ配信を要求することでも良い。 In addition, this invention is not limited to the example demonstrated using FIGS. 1-5, In the range which does not deviate from the summary, various changes are possible. For example, in FIG. 5, the management server is used, and the user terminal is configured to query the management server for the nearest cache server, but the user terminal is configured to recognize the nearest cache server in advance. It may be possible to request content distribution directly from the user terminal to the nearest cache server.
また、本例では、図1において1つのオリジナルサーバ10のみが設けられた構成としているが、複数のオリジナルサーバを設けた構成としても良い。また、キャッシュサーバ11,12に関してもより多くのキャッシュサーバを設けた構成として良い。
In this example, only one
また、本例のコンピュータ構成例としても、キーボードや光ディスクの駆動装置の無いコンピュータ構成としても良い。また、本例では、光ディスクを記録媒体として用いているが、FD(Flexible Disk)等を記録媒体として用いることでも良い。また、プログラムのインストールに関しても、通信装置を介してネットワーク経由でプログラムをダウンロードしてインストールすることでも良い。 Also, the computer configuration example of this example may be a computer configuration without a keyboard or optical disk drive. In this example, an optical disk is used as a recording medium. However, an FD (Flexible Disk) or the like may be used as a recording medium. As for the program installation, the program may be downloaded and installed via a network via a communication device.
1〜4:IPルータ、10,31:オリジナルサーバ装置、11,12,41:キャッシュサーバ装置、13,13a〜13d:ユーザ端末装置、14〜16:リンク、21a〜21c:オーバーレイノード、22:オーバーレイネットワーク、23a〜23e:IPルータ、24:IPネットワーク、25:輻輳、31a:コンテンツ配信部、31b:コンテンツ管理部、41a:配信要求送受信部、41b:コンテンツ配信部、41c:コンテンツリスト保持部、41d:コンテンツキャッシュ部、51:管理サーバ。 1 to 4: IP router, 10, 31: original server device, 11, 12, 41: cache server device, 13, 13a to 13d: user terminal device, 14 to 16: link, 21a to 21c: overlay node, 22: Overlay network, 23a to 23e: IP router, 24: IP network, 25: congestion, 31a: content distribution unit, 31b: content management unit, 41a: distribution request transmission / reception unit, 41b: content distribution unit, 41c: content list holding unit , 41d: content cache unit, 51: management server.
Claims (15)
上記オリジナルサーバ装置は、
上記ユーザ端末装置からのコンテンツの要求を受信すると、当該コンテンツを、上記要求元のユーザ端末装置宛にIPユニキャスト配信する手段を有し、
上記コンテンツのIPユニキャスト配信経路上のルータのうちの、上記キャッシュサーバ装置と直接接続されたルータは、
上記ユーザ端末装置からのコンテンツの要求を受信すると、上記直接接続されたキャッシュサーバ装置が当該コンテンツを保持しているか否かを確認する手段と、
保持していれば当該コンテンツを上記直接接続されたキャッシュサーバ装置から上記要求元のユーザ端末装置にIPユニキャストで配信させる手段と、
保持していなければ上記オリジナルサーバ装置に、上記ユーザ端末装置からの当該コンテンツの要求を転送する手段と、
上記転送した要求に応じて上記オリジナルサーバ装置から配信されてきたコンテンツを上記直接接続されたキャッシュサーバ装置に転送して保持させる手段と
を有し、
上記コンテンツのIPユニキャスト配信経路上のルータのうちの、キャッシュ機能を有するルータは、
上記ユーザ端末装置からのコンテンツの要求を受信すると、当該コンテンツを保持しているか否かを確認する手段と、
保持していれば当該コンテンツを上記要求元のユーザ端末装置にIPユニキャストで配信する手段と、
保持していなければ上記オリジナルサーバ装置に、上記ユーザ端末装置からの当該コンテンツの要求を転送する手段と、
上記転送した要求に応じて上記オリジナルサーバ装置から配信されてきたコンテンツを記憶装置に保持する手段と
を有することを特徴とするコンテンツ配信システム。 A content distribution system for distributing content requested from a user terminal device via an IP network from an original server device holding the content or a cache server device nearest to the requesting user terminal device,
The original server device is
Upon receiving a content request from the user terminal device, the content has means for IP unicast delivery to the requesting user terminal device;
Of the routers on the IP unicast delivery route of the content, the router directly connected to the cache server device is:
Upon receiving a request for content from the user terminal device, means for confirming whether or not the directly connected cache server device holds the content;
Means for delivering the content by IP unicast from the directly connected cache server device to the requesting user terminal device if held,
Means for transferring the content request from the user terminal device to the original server device if not held;
The content which is distributed from the original server device in response to request the transfer and means for holding is transferred to the cache server apparatus that is connected directly above,
Of the routers on the IP unicast distribution route of the above content, the router having a cache function is:
Upon receiving a request for content from the user terminal device, means for confirming whether or not the content is held;
Means for delivering the content to the requesting user terminal device by IP unicast if held;
Means for transferring the content request from the user terminal device to the original server device if not held;
Content distribution system characterized by having a means for holding the content which is distributed from the original server device in response to request the transfer to the storage device.
上記キャッシュサーバ装置と直接接続されたルータは、上記オリジナルサーバ装置から配信されてきたコンテンツをキャッシュすべきか否かを当該コンテンツのパケットを解析して判断する手段を有し、キャッシュすべきと判断したコンテンツを上記直接接続されたキャッシュサーバ装置に転送して保持させ、 The router directly connected to the cache server device has means for analyzing whether or not the content distributed from the original server device should be cached by analyzing the packet of the content, and determined that the content should be cached. Transfer and hold the content to the directly connected cache server device,
上記キャッシュ機能を有するルータは、上記オリジナルサーバ装置から配信されてきたコンテンツをキャッシュすべきか否かを当該コンテンツのパケットを解析して判断する手段を有し、キャッシュすべきと判断したコンテンツを記憶装置に保持する The router having the cache function includes means for analyzing whether or not the content distributed from the original server device should be cached by analyzing the packet of the content, and storing the content determined to be cached as a storage device Hold on
ことを特徴とするコンテンツ配信システム。 A content distribution system characterized by that.
上記オリジナルサーバ装置は、
上記ユーザ端末装置からのコンテンツの要求を受信すると、当該コンテンツを、オーバーレイノードによって構築される論理網であるオーバーレイネットワークを経由して、上記要求元のユーザ端末装置宛にIPユニキャストで配信する手段を有し、
上記各キャッシュサーバ装置は、
上記ユーザ端末装置からのコンテンツの要求を受信すると、当該コンテンツを保持しているか否かを確認する手段と、
保持していなければ上記オリジナルサーバ装置に、上記ユーザ端末装置からの当該コンテンツの要求を転送する手段と、
転送した要求に応じて上記オリジナルサーバ装置から配信されてきたコンテンツを記憶装置に保持する手段と、
保持していれば当該コンテンツを、オーバーレイノードによって構築される論理網であるオーバーレイネットワークを経由して、上記要求元のユーザ端末装置宛にIPユニキャストで配信する手段と
を有し、
上記キャッシュサーバ装置からのコンテンツの配信経路上の上記オーバーレイノードのうちの、キャッシュ機能を持つオーバーレイノードは、
上記オーバーレイネットワーク経由で配信されてきたコンテンツを記憶装置に保持する手段と、
上記ユーザ端末装置からのコンテンツの要求を受信すると、当該コンテンツを保持しているか否かを確認する手段と、
保持していれば当該コンテンツを、自身が属するオーバーレイネットワーク経由で要求元のユーザ端末装置にIPユニキャストで配信する手段と、
保持していなければ上記オリジナルサーバ装置に、上記ユーザ端末装置からの当該コンテンツの要求を転送する手段と、
上記転送した要求に応じて上記オリジナルサーバ装置から配信されてきたコンテンツを記憶装置に保持する手段と
を有することを特徴とするコンテンツ配信システム。 A content distribution system for distributing content requested from a user terminal device via an IP network from an original server device holding the content or a cache server device nearest to the requesting user terminal device,
The original server device is
Upon receiving a content request from the user terminal device, the content is delivered by IP unicast to the requesting user terminal device via an overlay network, which is a logical network constructed by overlay nodes. Have
Each of the above cache server devices
Upon receiving a request for content from the user terminal device, means for confirming whether or not the content is held;
Means for transferring the content request from the user terminal device to the original server device if not held;
Means for holding the content distributed from the original server device in response to the transferred request in a storage device;
Means for delivering the content by IP unicast to the requesting user terminal device via an overlay network, which is a logical network constructed by overlay nodes, if held,
Among the overlay nodes on the content delivery path from the cache server device, the overlay node having a cache function is:
Means for holding in the storage device the content distributed via the overlay network;
Upon receiving a request for content from the user terminal device, means for confirming whether or not the content is held;
Means for delivering the content by IP unicast to the requesting user terminal device via the overlay network to which the content belongs, if held,
Means for transferring the content request from the user terminal device to the original server device if not held;
Content distribution system characterized by having a means for holding the content which is distributed from the original server device in response to request the transfer to the storage device.
上記キャッシュサーバ装置は、
記憶装置に保持したコンテンツ各々について、要求される毎に、要求を受けた時刻である登録時刻を更新する手段と、
新たなコンテンツを予め定められたキャッシュ容量を超えて記憶装置に保持する際、上記登録時刻が最も古いコンテンツを削除する手段と
を有することを特徴とするコンテンツ配信システム。 A content delivery system according to any one of claims 1 to 3,
The cache server device is
For each content held in the storage device, means for updating the registration time, which is the time when the request is received,
A content distribution system comprising: means for deleting a content having the oldest registration time when a new content is retained in a storage device exceeding a predetermined cache capacity.
上記キャッシュサーバ装置は、
記憶装置に保持したコンテンツ各々について、要求される毎にもしくは配信されてくる毎に、配信を受けた時刻である登録時刻を更新する手段と、
新たなコンテンツを予め定められたキャッシュ容量を超えて記憶装置に保持する際、上記登録時刻が最も古いコンテンツを削除する手段と
を有することを特徴とするコンテンツ配信システム。 A content delivery system according to any one of claims 1 to 3,
The cache server device is
For each content held in the storage device, each time it is requested or distributed, a means for updating the registration time, which is the time of receiving the distribution,
A content distribution system comprising: means for deleting a content having the oldest registration time when a new content is retained in a storage device exceeding a predetermined cache capacity.
上記キャッシュサーバ装置は、
更新した上記登録時刻と当該コンテンツの識別情報を、他のキャッシュサーバ装置に通知する手段と、
他のキャッシュサーバ装置から上記識別情報が通知されたコンテンツの登録時刻を、通知された登録時刻で更新する手段と、
を有することを特徴とするコンテンツ配信システム。 A content distribution system according to any one of claims 4 and 5,
The cache server device is
Means for notifying the updated registration time and the identification information of the content to other cache server devices;
Means for updating the registration time of the content notified of the identification information from another cache server device with the notified registration time;
A content distribution system comprising:
上記キャッシュサーバ装置は、
記憶装置に保持したコンテンツ各々について、過去のアクセス頻度をカウントする手段と、
新たなコンテンツを予め定められたキャッシュ容量を超えて記憶装置に保持する際、上記過去のアクセス頻度の低いコンテンツを削除する手段と
を有することを特徴とするコンテンツ配信システム。 A content delivery system according to any one of claims 1 to 3,
The cache server device is
Means for counting the past access frequency for each content held in the storage device;
A content distribution system comprising: means for deleting the previously inaccessible content when the new content exceeds a predetermined cache capacity and is held in the storage device.
上記オリジナルサーバ装置は、
上記ユーザ端末装置からのコンテンツの要求を受信すると、当該コンテンツを、上記要求元のユーザ端末装置宛にIPユニキャスト配信し、
上記コンテンツのIPユニキャスト配信経路上のルータのうちの、上記キャッシュサーバ装置と直接接続されたルータは、
上記ユーザ端末装置からのコンテンツの要求を受信すると、上記直接接続されたキャッシュサーバ装置が当該コンテンツを保持しているか否かを確認し、
保持していれば当該コンテンツを上記直接接続されたキャッシュサーバ装置から上記要求元のユーザ端末装置にIPユニキャストで配信させ、
保持していなければ上記オリジナルサーバ装置に、上記ユーザ端末装置からの当該コンテンツの要求を転送し、
上記転送した要求に応じて上記オリジナルサーバ装置から配信されてきたコンテンツを上記直接接続されたキャッシュサーバ装置に転送して保持させ、
上記コンテンツのIPユニキャスト配信経路上のルータのうちの、キャッシュ機能を有するルータは、
上記ユーザ端末装置からのコンテンツの要求を受信すると、当該コンテンツを保持しているか否かを確認し、
保持していれば当該コンテンツを上記要求元のユーザ端末装置にIPユニキャストで配信し、
保持していなければ上記オリジナルサーバ装置に、上記ユーザ端末装置からの当該コンテンツの要求を転送し、
転送した要求に応じて上記オリジナルサーバ装置から配信されてきたコンテンツを記憶装置に保持する
ことを特徴とするコンテンツ配信方法。 A content distribution method for distributing content requested from a user terminal device via an IP network from an original server device holding the content or a cache server device nearest to the requesting user terminal device,
The original server device is
Upon receiving the content request from the user terminal device, the content is IP unicasted to the requesting user terminal device,
Of the routers on the IP unicast delivery route of the content, the router directly connected to the cache server device is:
Upon receiving a content request from the user terminal device, it is confirmed whether or not the directly connected cache server device holds the content,
If held, the content is distributed from the directly connected cache server device to the requesting user terminal device by IP unicast,
If not, transfer the content request from the user terminal device to the original server device,
In response to the transferred request, the content distributed from the original server device is transferred to the directly connected cache server device and held,
Of the routers on the IP unicast distribution route of the above content, the router having a cache function is:
Upon receiving the content request from the user terminal device, confirm whether or not the content is held,
If so, the content is distributed to the requesting user terminal device by IP unicast,
If not, transfer the content request from the user terminal device to the original server device,
A content distribution method characterized by holding content distributed from the original server device in response to a transferred request in a storage device.
上記キャッシュサーバ装置と直接接続されたルータは、上記オリジナルサーバ装置から配信されてきたコンテンツをキャッシュすべきか否かを当該コンテンツのパケットを解析して判断し、キャッシュすべきと判断したコンテンツを上記直接接続されたキャッシュサーバ装置に転送して保持させ、 The router directly connected to the cache server device determines whether or not the content distributed from the original server device should be cached by analyzing the packet of the content, and determines the content determined to be cached as the direct cache. Transfer and hold to the connected cache server device,
上記キャッシュ機能を有するルータは、上記オリジナルサーバ装置から配信されてきたコンテンツをキャッシュすべきか否かを当該コンテンツのパケットを解析して判断し、キャッシュすべきと判断したコンテンツを記憶装置に保持する The router having the cache function determines whether or not the content distributed from the original server device should be cached by analyzing the packet of the content, and holds the content determined to be cached in the storage device.
ことを特徴とするコンテンツ配信方法。 A content distribution method characterized by the above.
上記オリジナルサーバ装置は、
上記ユーザ端末装置からのコンテンツの要求を受信すると、当該コンテンツを、オーバーレイノードによって構築される論理網であるオーバーレイネットワークを経由して、上記要求元のユーザ端末装置宛にIPユニキャストで配信し、
上記各キャッシュサーバ装置は、
上記ユーザ端末装置からのコンテンツの要求を受信すると、当該コンテンツを保持しているか否かを確認し、
保持していなければ上記オリジナルサーバ装置に、上記ユーザ端末装置からの当該コンテンツの要求を転送し、
転送した要求に応じて上記オリジナルサーバ装置から配信されてきたコンテンツを記憶装置に保持し、
保持していれば当該コンテンツを、オーバーレイノードによって構築される論理網であるオーバーレイネットワークを経由して、上記要求元のユーザ端末装置宛にIPユニキャストで配信し、
上記キャッシュサーバ装置からのコンテンツの配信経路上の上記オーバーレイノードのうちの、キャッシュ機能を持つオーバーレイノードは、
上記ユーザ端末装置からのコンテンツの要求を受信すると、当該コンテンツを保持しているか否かを確認し、
保持していれば当該コンテンツを、自身が属するオーバーレイネットワーク経由で要求元のユーザ端末装置にIPユニキャストで配信し、
保持していなければ上記オリジナルサーバ装置に、上記ユーザ端末装置からの当該コンテンツの要求を転送し、
上記転送した要求に応じて上記オリジナルサーバ装置から配信されてきたコンテンツを記憶装置に保持する
ことを特徴とするコンテンツ配信方法。 A content distribution method for distributing content requested from a user terminal device via an IP network from an original server device holding the content or a cache server device nearest to the requesting user terminal device,
The original server device is
Upon receiving a content request from the user terminal device, the content is delivered to the requesting user terminal device via an overlay network, which is a logical network constructed by overlay nodes, by IP unicast,
Each of the above cache server devices
Upon receiving the content request from the user terminal device, confirm whether or not the content is held,
If not, transfer the content request from the user terminal device to the original server device,
The content distributed from the original server device in response to the transferred request is held in the storage device,
If held, the content is delivered by IP unicast to the requesting user terminal device via the overlay network, which is a logical network constructed by the overlay node,
Among the overlay nodes on the content delivery path from the cache server device, the overlay node having a cache function is:
Upon receiving a request for content from the top SL user terminal confirms whether holds the content,
If so, the content is delivered to the requesting user terminal device via the overlay network to which it belongs by IP unicast,
If not, transfer the content request from the user terminal device to the original server device,
Content distribution method characterized by holding the content which is distributed from the original server device in response to request the transfer to the storage device.
上記キャッシュサーバ装置は、
記憶装置に保持したコンテンツ各々について、要求される毎に、要求を受けた時刻である登録時刻を更新し、
新たなコンテンツを予め定められたキャッシュ容量を超えて記憶装置に保持する際、上記登録時刻が最も古いコンテンツを削除する
ことを特徴とするコンテンツ配信方法。 A content distribution method according to claims 9 to any one of claims 11,
The cache server device is
For each content held in the storage device, each time it is requested, the registration time that is the time when the request is received is updated,
A content distribution method, wherein when new content is retained in a storage device exceeding a predetermined cache capacity, the content with the oldest registration time is deleted.
上記キャッシュサーバ装置は、
記憶装置に保持したコンテンツ各々について、要求される毎にもしくは配信されてくる毎に、配信を受けた時刻である登録時刻を更新し、
新たなコンテンツを予め定められたキャッシュ容量を超えて記憶装置に保持する際、上記登録時刻が最も古いコンテンツを削除する
ことを特徴とするコンテンツ配信方法。 A content distribution method according to claims 9 to any one of claims 11,
The cache server device is
For each content held in the storage device, every time it is requested or distributed, the registration time that is the time of receiving the distribution is updated,
A content distribution method, wherein when new content is retained in a storage device exceeding a predetermined cache capacity, the content with the oldest registration time is deleted.
上記キャッシュサーバ装置は、
更新した上記登録時刻と当該コンテンツの識別情報を、他のキャッシュサーバ装置に通知し、
他のキャッシュサーバ装置から上記識別情報が通知されたコンテンツの登録時刻を、通知された登録時刻で更新する
ことを特徴とするコンテンツ配信方法。 A content distribution method according to any one of claims 12 or claim 13,
The cache server device is
Notify the updated registration time and the identification information of the content to other cache server devices,
A content distribution method, comprising: updating a registration time of content notified of the identification information from another cache server device with the notified registration time.
上記キャッシュサーバ装置は、
記憶装置に保持したコンテンツ各々について、過去のアクセス頻度をカウントし、
新たなコンテンツを予め定められたキャッシュ容量を超えて記憶装置に保持する際、上記過去のアクセス頻度の低いコンテンツを削除する
ことを特徴とするコンテンツ配信方法。 A content distribution method according to claims 9 to any one of claims 11,
The cache server device is
For each content held in the storage device, the past access frequency is counted,
A content distribution method, wherein when new content is stored in a storage device exceeding a predetermined cache capacity, the past content with low access frequency is deleted.
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