JPH09179820A - 負荷分散方式及び方法 - Google Patents

負荷分散方式及び方法

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JPH09179820A
JPH09179820A JP7338806A JP33880695A JPH09179820A JP H09179820 A JPH09179820 A JP H09179820A JP 7338806 A JP7338806 A JP 7338806A JP 33880695 A JP33880695 A JP 33880695A JP H09179820 A JPH09179820 A JP H09179820A
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load
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Hiroshi Yoshida
浩 吉田
Tatsuji Nadenaka
達司 撫中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数台のサーバが接続されたシステムにおい
て、各サーバのＣＰＵ、ネットワーク、ディスクアクセ
ス又はディスク容量の負荷を分散する負荷分散方式及び
方法を得ることを課題とする。 【解決手段】 複数のデータを記憶する記憶装置を有
し、この記憶装置の各データをクライアント３〜５に配
信する複数のサーバ１、２と、この複数のサーバ１、２
に接続され、以下の要素を有するコントロールサーバ７
とを備えた。 （１）上記複数のサーバ１、２がそれぞれ配信している
データ数を求める算出手段。 （２）上記クライアント３〜５より上記各データの配信
要求を受付け、上記算出手段により求めた上記各サーバ
１、２の配信データ数が最も少ないサーバ１、２をデー
タ配信サーバと決定する決定手段。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、クライアントよ
り要求されたデータを配信する複数のデータサーバに負
荷を分散させる負荷分散方式及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は例えばビデオサーバ２台とクライ
アント３台とから成るビデオサーバシステムであり、図
において１、２はビデオサーバ、３、４、５はクライア
ント、６はネットワークの接続機器を示す。
【０００３】次に動作について説明する。従来はクライ
アントが直接ビデオサーバを選択してビデオファイルの
配信要求を行っていた。このため、ビデオサーバの負荷
が上昇するとクライアントから接続できない状態にな
る。例えば、クライアント３、４、５が全てビデオサー
バ１にのみ存在するビデオファイルの配信要求を行った
場合、ビデオサーバ１だけに３台のクライアントの負荷
がかかり、ビデオサーバ２は配信に対して無負荷の状態
となる。クライアントの台数を増やし、それらのクライ
アントが全て同じビデオファイルの配信を要求すると、
ビデオサーバ１の能力の限界によりビデオサーバ１から
の配信は不可能となる。また、同じビデオファイルがビ
デオサーバ１とビデオサーバ２の両方に存在したとして
も、クライアントがビデオサーバの負荷状態を管理して
いない限り特定のビデオサーバに負荷が集中する状況に
なり得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のビデオサーバシ
ステムは以上のように構成されているため、特定のビデ
オサーバにクライアントからの配信要求が集中し、特定
のサーバに負荷が集中するという問題点があった。この
問題点は、ビデオサーバを増やすだけでは解決できない
ものである。また、複数のビデオサーバに負荷を分散さ
せるための処理をクライアント側で行うことが考えられ
るが、そのためには全てのクライアントが各ビデオサー
バの負荷を全て知り得ることが必要で、このようなクラ
イアントによる負荷分散を行うにはクライアントの処理
時間やネットワークの負荷が増大してしまうなどの問題
点があった。また、ビデオファイルの使用頻度が高い場
合は、システムとしてのそのビデオファイルの配信数を
増やす目的のため、そのビデオファイルを複数台のビデ
オサーバにコピーする必要があるが、このようなコピー
が度重なるとディスク領域が不足するため、使用頻度が
低くなったビデオファイルを削除する必要があり、これ
らのコピーや削除といった管理操作は人手を介して行わ
なければならないという問題点があった。
【０００５】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、複数台のサーバが接続された
システムにおいて、各サーバのＣＰＵ、ネットワーク、
ディスクアクセス又はディスク容量の負荷を分散する負
荷分散方式及び方法を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る負荷分
散方式は、以下の要素を備えたものである。 （ａ）複数のデータを記憶する記憶装置を有し、この記
憶装置の上記各データをクライアントに配信する複数の
サーバ； （ｂ）この複数のサーバに接続され、以下の要素を有す
るコントロールサーバ； （ｂ１）上記複数のサーバがそれぞれ配信しているデー
タ数を求める算出手段； （ｂ２）上記クライアントより上記各データの配信要求
を受付け、上記算出手段により求めた上記各サーバの配
信データ数が最も少ないサーバをデータ配信サーバと決
定する決定手段。
【０００７】第２の発明に係る負荷分散方式は、以下の
要素を備えたものである。 （ａ）複数のデータを記憶する記憶装置を有し、この記
憶装置の上記各データをクライアントに配信する複数の
サーバ； （ｂ）この複数のサーバに接続され、以下の要素を有す
るコントロールサーバ； （ｂ１）上記複数のサーバがそれぞれ配信しているデー
タの単位時間当りのビット数を示すバンド幅を求める算
出手段； （ｂ２）上記クライアントより上記各データの配信要求
を受付け、上記算出手段により求めた上記各サーバのバ
ンド幅の合計が最も少ないサーバをデータ配信サーバと
決定する決定手段。
【０００８】第３の発明に係る負荷分散方式は、上記複
数のサーバがそれぞれ配信している上記各データ毎の配
信数を求める算出手段と、上記クライアントより要求さ
れたデータを配信中のサーバで、該データの配信数が最
も少ないサーバをデータ配信サーバと決定する決定手段
とを備えたものである。
【０００９】第４の発明に係る負荷分散方式は、上記複
数のサーバの配信履歴から各サーバの負荷実績を所定の
単位で取得する算出手段と、上記負荷実績に基づいて上
記複数のサーバのデータ配信終了までの負荷を予測し、
この予測負荷が最も低いサーバをデータ配信サーバと決
定する決定手段とを備えたものである。
【００１０】第５の発明に係る負荷分散方式は、上記複
数のサーバが配信中のデータに関して残りの配信時間を
求める算出手段と、上記算出手段により求めた上記負荷
実績に基づいて上記データの残りの配信時間までの負荷
を予測し、この予測負荷が最も低いサーバをデータ配信
サーバと決定する決定手段とを備えたものである。
【００１１】第６の発明に係る負荷分散方式は、上記デ
ータ配信サーバを決定できない場合に、上記クライアン
トより要求されたデータを記憶するサーバから該データ
を記憶してないサーバに該データをコピーさせ、コピー
先の上記サーバをデータ配信サーバと決定する決定手段
を備えたものである。
【００１２】第７の発明に係る負荷分散方式は、上記コ
ピー先サーバに上記コピーの実行と並行してコピーした
データの配信を行わせる決定手段を備えたものである。
【００１３】第８の発明に係る負荷分散方式は、各サー
バの最大配信データ数と同一データの最大配信数とをコ
ピー実行の閾値として上記サーバ毎に有し、この閾値に
基づいて、上記データをコピーさせるか否かを決定する
決定手段を備えたものである。
【００１４】第９の発明に係る負荷分散方式は、上記デ
ータ毎にコピーデータを最大いくつ記憶するかを示す閾
値を有し、この閾値に基づいて上記コピーを実行するか
否かを決定する決定手段を備えたものである。
【００１５】第１０の発明に係る負荷分散方式は、上記
サーバの記憶装置の残容量を確認し、この残容量に基づ
いて上記コピー先サーバを決定する決定手段を備えたも
のである。
【００１６】第１１の発明に係る負荷分散方式は、上記
複数のサーバがそれぞれ配信している上記各データ毎の
配信数を求める算出手段と、上記サーバの記憶装置の残
容量が上記コピーデータのサイズより小さいとき、上記
各データ毎の配信数の少ないデータを削除する決定手段
とを備えたものである。
【００１７】第１２の発明に係る負荷分散方式は、複数
のデータを記憶する記憶装置を有するライブラリサーバ
と、上記データの削除前に該データを上記ライブラリサ
ーバにコピーする決定手段とを備えたものである。
【００１８】第１３の発明に係る負荷分散方式は、上記
複数のサーバの配信履歴から各サーバの負荷実績を所定
の単位で取得する算出手段と、上記負荷実績に基づいて
上記複数のサーバのコピーに対する負荷を予測し、この
予測負荷が最も低いサーバをコピー先サーバと決定する
決定手段とを備えたものである。
【００１９】第１４の発明に係る負荷分散方法は、以下
のステップを備えたものである。 （ａ）複数のサーバがそれぞれクライアントに配信して
いるデータ数を求める算出ステップ； （ｂ）上記クライアントより上記各データの配信要求を
受付け、上記算出ステップにより求めた上記各サーバの
配信データ数が最も少ないサーバをデータ配信サーバと
決定する決定ステップ。
【００２０】第１５の発明に係る負荷分散方法は、以下
のステップを備えたものである。 （ａ）複数のサーバがそれぞれクライアントに配信して
いるデータの単位時間当りのビット数を示すバンド幅を
求める算出ステップ； （ｂ）上記クライアントより上記各データの配信要求を
受付け、上記算出ステップにより求めた上記各サーバの
バンド幅の合計が最も少ないサーバをデータ配信サーバ
と決定する決定ステップ。
【００２１】第１６の発明に係る負荷分散方法は、上記
複数のサーバがそれぞれ配信している上記各データ毎の
配信数を求める算出ステップと、上記クライアントより
要求されたデータを配信中のサーバで、該データの配信
数が最も少ないサーバをデータ配信サーバと決定する決
定ステップとを備えたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．以下、この発明の一実施の形態を図につ
いて説明する。図１は、この実施の形態の負荷分散方式
の構成を示す構成図であり、図において、１、２はビデ
オデータをビデオファイルとして格納するディスクを備
え、要求されたビデオデータを配信するビデオサーバ、
３、４、５はビデオデータの配信を要求するクライアン
ト、６はネットワークの接続機器、７はクライアント３
〜５からの配信要求を受け付け、現在あるいは今後の各
ビデオサーバ１、２の負荷を考慮して、ビデオサーバ
１、２のいずれに配信させるかを決定するコントロール
サーバ、８はコントロールサーバ７が受け付けた配信要
求に関する情報全てがアクセス履歴として保存されると
ともに、予め設定されたシステムの既定値が格納される
データベースである。９は大容量二次記憶装置を備え、
ビデオサーバから削除したビデオファイルを大容量二次
記憶装置に格納するライブラリサーバである。なお、図
１におけるビデオサーバ１、２とクライアント３〜５は
それぞれ何台接続されていても良い。また、クライアン
ト３〜５、ビデオサーバ１、２、コントロールサーバ７
が相互に通信できればネットワークはどのように接続さ
れていても構わない。
【００２３】図２は、コントロールサーバ７の構成を示
す構成図であり、図において、１１はクライアント３〜
５からの要求ビデオファイル名等の配信要求情報が格納
される入力情報、１２はビデオサーバ１、２に関する各
種情報が格納されるビデオサーバ管理テーブル、１３は
クライアント３〜５に関する各種情報が格納されるクラ
イアント管理テーブル、１４は決定したビデオサーバ
１、２を一意に示す出力情報であり、入力情報１１、ビ
デオサーバ管理テーブル１２、クライアント管理テーブ
ル１３、及び、出力情報１４はそれぞれメモリ上に存在
する。１５は入力情報１１から最適なビデオサーバ１、
２を導き出すための負荷分散処理を行う負荷分散処理プ
ログラムであり、入力情報１１より得た要求ビデオファ
イル名等の情報、ビデオサーバ管理テーブル１２、クラ
イアント管理テーブル１３、及び、データベース８内の
情報により、ビデオサーバ１、２の現在の稼動状態及び
要求ビデオファイルに関する情報を得て適切なビデオサ
ーバ１、２を決定し、出力情報１４を導き出すものであ
る。また、負荷分散処理プログラム１５は、算出手段と
決定手段の機能を有する。なお、入力情報１１に格納さ
れる情報は要求ビデオファイル名のみであっても構わな
いが、負荷分散処理プログラム１５によるデータベース
８のアクセスを最低限に抑えるため、データベース８に
格納された静的情報、例えばミラーの情報や配信ビデオ
ファイルのバンド幅などの情報を入力情報１１に格納し
ても同様の効果が得られる。
【００２４】図３は、ビデオサーバ管理テーブル１２の
内容の一例を示す図である。負荷分散処理プログラム１
５は、これらの値を参照して処理を行う。図において、
２１はシステム上に存在するビデオサーバ１、２の名
前、２２はそのビデオサーバ１、２の最大配信数、２３
はそのビデオサーバ１、２が現在行っている配信の数、
２４はそのビデオサーバ１、２の最大バンド幅、２５は
そのビデオサーバ１、２が現在行っている配信で使用中
のバンド幅、２６はそのビデオサーバ１、２の総ディス
ク容量、２７はそのビデオサーバにおける各配信ファイ
ルの最大同時配信数を示す。なお、ビデオサーバ名２
１、最大配信数２２、最大バンド幅２４、総ディスク容
量２６、最大同時配信数２７に関しては予め定められた
静的情報であるため、初期化時にデータベース８から読
み込んで設定すればよい。現在の配信数２３と使用中の
バンド幅２５はその内容がクライアント３〜５からの配
信要求にしたがって更新される動的情報であり、例えば
クライアント３〜５からの配信要求が成立してビデオサ
ーバが一意に決定すると、そのビデオサーバに対応する
配信数２３及び使用中バンド幅２５が更新される。
【００２５】図４は、クライアント管理テーブル１３の
内容の一例を示す図である。負荷分散処理プログラム１
５は、これらの値も参照して処理を行う。図において、
３１はコントロールサーバ７と接続中のクライアント３
〜５を示すクライアント名、３２は操作対象のビデオフ
ァイルのファイル名、３３はそのビデオファイルのファ
イルサイズ、３４は操作対象のビデオファイルを配信す
るために必要なバンド幅、３５はそのビデオファイルに
対する最大配信数、３６は現在の操作対象となっている
ビデオサーバの名前、３７は現在の操作内容を示す。な
お、操作内容３７は、クライアント３〜５からの操作要
求を格納するため、クライアント３〜５からの操作が発
生するたびに更新されるが、その他のデータは操作対象
ファイルが変更されない限り更新されない。
【００２６】図５は、コントロールサーバ７上の負荷分
散処理プログラム１５の負荷分散処理を示すフローチャ
ートである。図５のフローチャートでは、クライアント
３〜５からコントロールサーバ７に対してある特定のビ
デオの配信要求があった場合の処理を示している。この
処理では、現在の配信数２３が最大配信数２２に達して
なく、ネットワークのバンド幅に余裕があり、かつ、要
求ビデオファイルの現在の配信数がそのビデオサーバに
設定された同一ビデオファイルの最大配信数よりも少な
いビデオサーバを配信ビデオサーバとして決定する。な
お、ネットワークのバンド幅に余裕があると判断するの
は、使用中のバンド幅２５と要求ビデオファイルの必要
バンド幅３４とを加算した値が最大バンド幅２４より小
さい場合である。以下、図５のフローチャートに基づい
て説明する。
【００２７】まず、ステップS101で要求ビデオファイル
が格納されているビデオサーバ１、２を全てメモリ上の
リストＬ１に納める。リストＬ１に納められたビデオサ
ーバ１、２の中から、ビデオサーバ管理テーブル１２の
現在配信数２３を参照することによって現在の配信数が
最も少ないビデオサーバ１、２を選択する（S102）。こ
こで、リストＬ１は、負荷分散処理プログラム１５がメ
モリ上に作成するものである。
【００２８】選択したビデオサーバ（以下ＶＳ１とい
う）に関して、ビデオサーバ管理テーブル１２を参照
し、現在の配信数２３が最大配信数２２に達している場
合(S103)、ネットワークのバンド幅に余裕が無い場合(S
104)、ＶＳ１における要求ビデオファイルの現在の配信
数をクライアント管理テーブル１３を参照して求め、こ
の求めた要求ビデオファイルの現在配信数が該ビデオフ
ァイルの最大配信数２７に達している場合(S105)、この
ＶＳ１は要求されたビデオファイルの配信を許可できな
いとして、リストＬ１から除外し、ＶＳ１を除外したリ
ストを新たにリストＬ１とする(S109）。なお、ＶＳ１
の最大配信数２２は、そのＶＳ１の能力の限界による最
大配信数に限らない。すなわち、システム設定時にＶＳ
１の能力の限界による最大配信数に満たない数値で論理
的な上限をデータベース８に予め設定し、それを最大配
信数２２と規定し、このＶＳ１の論理的な最大配信数２
２を越える処理、例えば、最大配信時にコピーなどの処
理も行えるようにすることによって、負荷分散の処理を
円滑に実施することが可能となる。また、ネットワーク
の最大バンド幅２４に関しても同様に論理的上限値をデ
ータベース８に予め設定することによって、負荷分散の
処理を円滑に実施することが可能となる。なお、これら
の最大配信数２２及び最大バンド幅２４の設定値は、負
荷分散処理プログラム１５の初期化を行う際にビデオサ
ーバ管理テーブル１２に読み込む。
【００２９】一方、ＶＳ１に関して、現在の配信数２３
が最大配信数２２に達しておらず(S103)、ネットワーク
のバンド幅も充分余裕があり(S104)、かつ、ＶＳ１に対
して設定された要求ビデオファイルの最大配信数２７に
達していない場合(S105)、更に、クライアント管理テー
ブル１３を用いて配信を要求されたビデオファイルに関
して配信中か否かを調査する(S106)。要求されたビデオ
ファイルの配信を全く行っていない場合、ＶＳ１に要求
ビデオファイルを配信させるよう決定する(S107)。
【００３０】S106において、要求されたビデオファイル
が配信中であれば、要求ビデオファイルを配信中である
ビデオサーバのリストＬ２にＶＳ１を入れる(S108)。続
いて、リストＬ１からＶＳ１を除き、新たにリストＬ１
とする(S109)。ここで、リストＬ２は、負荷分散処理プ
ログラム１５がメモリ上に作成するものであり、要求さ
れたビデオファイルの配信を既に行っており、かつ、そ
のビデオファイルに関して最大配信数２７に達していな
いビデオサーバ１、２のリストである。
【００３１】以上の処理を、要求されたビデオファイル
の配信を行うビデオサーバ１、２を決定するか(S107)、
またはリストＬ１が空になるまで繰り返し行い(S110)、
リストＬ１が空になった場合はリストＬ２の内容を確認
し(S111)、それぞれのビデオサーバ１、２に関してクラ
イアント管理テーブル１３を参照することにより、要求
ビデオファイルの配信数が最も少ないビデオサーバ１、
２をＶＳ１として選択し(S112)、配信するビデオサーバ
に決定する(S107)。
【００３２】ステップS111において、リストＬ２が空で
あった場合、ステップS113により他のビデオサーバ１、
２にファイルコピーを行うことによる配信要求の負荷分
散を実施するか否か決定する。ここで、ファイルの負荷
分散実施の判断基準はクライアント３〜５からの配信要
求時に引き数の一つとして得る、もしくはシステムの設
定内容によるものである。これにより、ファイルの負荷
分散を行うか否かが要求毎もしくはシステム毎に設定可
能となる。
【００３３】ステップS113の処理に到達したとき、ステ
ップS114によって得られたリストＬ３は、ビデオサーバ
としての最大配信数及びバンド幅に余裕があり、かつ、
要求ビデオファイルの最大配信数に達しているビデオサ
ーバのリストとなる。すなわち、リストＬ３には、要求
されたビデオファイルを他のビデオサーバにコピーする
ために最適なビデオサーバが格納されている。
【００３４】次に、図６のフローチャートに基づいて説
明する。図６は負荷分散処理プログラム１５がファイル
コピーを行う場合のファイルの負荷分散処理に関するフ
ローチャートであり、ディスク容量の負荷分散も考慮し
ている。この処理は、配信要求されたビデオファイルが
存在するビデオサーバが全て負荷が高い場合、配信及び
ディスク容量負荷が他よりも低めで、かつ、配信要求さ
れたビデオファイルが存在しないビデオサーバがあれ
ば、そのビデオサーバにコピーし、そのビデオサーバか
ら配信させるものである。なお、全てのビデオサーバに
要求ビデオファイルが存在する場合、ファイルコピーは
不要であり、この処理は行われない。
【００３５】ファイルの負荷分散処理では、各ビデオフ
ァイルが何台のビデオサーバ１、２に格納されているか
を示すミラー情報、及び、システムで予め定めた各ビデ
オファイル毎の最大ミラー数を参照する。ミラー情報及
び最大ミラー数は予めデータベース８に格納されてい
る。このミラー情報は現在のミラー数及びミラーされて
いるビデオサーバが確認できればどのような形式でも構
わず、現在のミラー数とそれに対応したビデオサーバの
リストが別々に格納されていても構わない。本実施の形
態では、ミラー情報をビデオサーバを示すビットフラグ
とし、フラグの数を数えることによって現在のミラー数
がわかる形式としている。また、最大ミラー数は、単な
る数値である。ステップS201で参照するミラー情報及び
最大ミラー数は、データベース８から直接得ても構わな
いし、入力情報として得ても構わない。
【００３６】まず、要求ビデオファイルのミラー情報を
参照して、何台のビデオサーバ１、２に要求ビデオファ
イルが格納されているかを確認し、その数値が要求ビデ
オファイルに対する最大ミラー数を越えているか否かを
確認する(S201)。要求ビデオファイルのミラー情報から
得られる現在のミラー数が最大ミラー数に達していれ
ば、処理を終了する(S201)。現在のミラー数が最大ミラ
ー数に達していなければミラー可能であるため、要求ビ
デオファイルが格納されていないビデオサーバ１、２の
リストＬ４を作成する(S202)。ここで、リストＬ４は、
負荷分散処理プログラム１５がメモリ上に作成するもの
である。
【００３７】次に、ビデオサーバ管理テーブル１２の現
在配信数２３を参照することによってリストＬ４のビデ
オサーバ１、２のうち現在の配信数が最も少ないものを
選択し、ＶＳ１とする(S203)。ＶＳ１の現在の配信数２
３が最大配信数２２に達している場合(S204)、または現
在のネットワークの空きバンド幅に余裕がない場合(S20
5)は、リストＬ４からＶＳ１を除いたものを新たにリス
トＬ４とする(S208)。
【００３８】一方、ＶＳ１の現在の配信数２３が最大配
信数２２に達してない場合(S204)で、かつ、現在の空き
バンド幅に余裕がある場合(S205)は、ＶＳ１に対して空
きディスク容量の問合わせを行い、ＶＳ１の空きディス
ク容量を確認し(S206)、要求されたビデオファイルをコ
ピーするためのディスク領域が十分に確保できる場合
は、ＶＳ１を配信ビデオサーバに決定する(S216)。
【００３９】ステップS206において、ディスク容量が十
分でない場合、即ち、コピーによりディスクの総容量を
越える場合、もしくは、ビデオサーバ１、２の空きディ
スク容量が予め設定されたディスク容量の上限を越える
場合、ＶＳ１は空きディスク容量を得ることができれば
配信ビデオサーバになり得るとして、ディスク不足リス
トＬ５の最後にＶＳ１を入れ、新たにリストＬ５とする
(S207)。さらに、リストＬ４からＶＳ１を除き、新たに
リストＬ４とする(S208)。ここで、リストＬ５をメモリ
上に作成する際にＶＳ１を最後に入れる理由は、ステッ
プS203で現在の配信数の少ないものから順番に選択して
いるため、リストＬ５も現在の配信数の少ない順に並ぶ
ことから、リストＬ５からビデオサーバ１、２を取り出
す際に最初から取り出すことにより現在の配信数の少な
いビデオサーバ１、２を順番に取り出せるので、処理を
軽減することができるからである。
【００４０】ステップS208の処理でリストＬ４の更新を
行った場合、リストＬ４が空になったか否かを確認し(S
209)、空になっていない場合はステップS203に戻り、配
信ビデオサーバＶＳ１が決定する(S216)か、Ｌ４が空に
なるまで処理を繰り返す(S209)。
【００４１】ステップS209で、リストＬ４が空になった
場合、次にディスク不足リストＬ５の内容を確認し、リ
ストＬ５が空ならば配信ビデオサーバの候補がなかった
として、処理を終了する(S210)。
【００４２】ステップS210でリストＬ５が空でなかった
場合、リストＬ５の最初のビデオサーバ１、２を取り出
し、ＶＳ１とする(S211)。ＶＳ１に削除可能なファイル
が存在しなければ(S212)、リストＬ５からＶＳ１を除
き、新たにＬ５として(S213)、ステップS210に戻る。
【００４３】ステップS212において、削除可能なファイ
ルが存在すればそのファイルを削除し(S214)、ビデオサ
ーバＶＳ１の空きディスク容量が要求ビデオファイルを
コピーするのに十分確保できたか否かを確認する(S21
5)。削除可否の判断は、アクセス履歴から得られるアク
セス頻度によるものとする。アクセス履歴は、クライア
ントからの操作要求時に全てデータベース８に記憶さ
れ、その内容として、例えば配信要求時には要求したク
ライアント名、日時、ファイル名、サーバ名、操作内容
等が入れられる。これにより、ビデオファイルのアクセ
ス実績や、サーバの負荷分布等を得ることが可能であ
る。
【００４４】なお、ミラー情報によって判断されるシス
テム上に残った最後のビデオファイルに関しては、基本
的に削除の対象外とする。ただし、アクセス履歴により
ビデオサーバ上のファイルの中で最終アクセス日時から
の時間が相当経過しているためビデオサーバに存在しな
くても良いと判断されたビデオファイルに関しては、最
も最終アクセス日時からの経過時間が長いものから順に
ライブラリサーバ９にコピーすることによってシステム
上の存在を保証した上でビデオサーバ上のビデオファイ
ルを削除することによってビデオサーバの空きディスク
容量を獲得する。
【００４５】ステップS215で十分な空きディスク容量が
確保できない場合は、さらにステップS212に戻り不要ビ
デオファイルの削除作業を繰り返す。ステップS215でビ
デオファイルのコピーを行うために十分な空きディスク
容量が確保できた場合、配信ビデオサーバをＶＳ１に決
定する。
【００４６】次に、コピー元とするビデオサーバ（以
下、ＶＳ２という）を決定するため、ステップS217でリ
ストＬ３が空か否かを確認する。ここで、リストＬ３は
ステップS114で作成したものであり、要求ビデオファイ
ルが格納されているビデオサーバ１、２のうち、現在の
配信数２３がそのビデオサーバの最大配信数２２に達し
ておらず、ネットワークのバンド幅にも余裕があるビデ
オサーバ１、２のリストである。リストＬ３が空でなけ
ればリストＬ３のうちで最もバンド幅に余裕があるビデ
オサーバ１、２をＶＳ２に決定する(S218)。リストＬ３
が空であれば要求ビデオファイルが格納されているビデ
オサーバ１、２のうち、任意の一台をＶＳ２に決定する
(S219)。
【００４７】最後に、要求されたビデオファイルをＶＳ
２からＶＳ１にコピーし、ＶＳ１から配信を行わせるよ
う決定する(S220)。ＶＳ１からの配信を開始するタイミ
ングは、ＶＳ２からＶＳ１へのコピーが終了していなく
ても良く、コピー処理と並行して配信を行うことによ
り、クライアント３〜５への優れた応答性をも可能とす
る。
【００４８】なお、本実施の形態では明示していない
が、負荷分散処理プログラム１５によって導きだされた
ビデオサーバＶＳ１の使いみちには２通りが考えられ
る。一つは、決定したビデオサーバＶＳ１に対して要求
したクライアント名とビデオファイル名を伝えることに
よって、ビデオサーバＶＳ１に配信を要求する方法、も
う一つはクライアントに対して決定したビデオサーバ名
を返し、クライアントがビデオサーバに直接アクセスす
る方法である。本実施の形態においては、上記２通りの
方法のどちらを利用しても構わない。
【００４９】また、本実施の形態では、ステップS101で
リストＬ１を作成すると説明したが、要求ビデオファイ
ルを格納しているビデオサーバのリストに関しては既知
のデータであるため、リストＬ１を予めデータベース８
内に作成しておいても良い。
【００５０】さらに、ステップS103及びS104、S204及び
S205では、配信数とバンド幅による配信可否判断を行っ
ているが、例えばビデオサーバが十分なＣＰＵ性能を持
っていればバンド幅による判断だけでも良いし、ビデオ
サーバが十分なバンド幅を持っていれば配信数による判
断だけでも良い。
【００５１】また、ステップS105及びS106によって同一
ビデオファイルの配信を特定のビデオサーバに集中しな
いように考慮しているが、これを考慮せず、各ビデオサ
ーバの現在の配信数または使用中のバンド幅のみによっ
て配信負荷を分散させても良い。
【００５２】以上のように、この実施の形態によれば、
ビデオサーバの配信数が各サーバで平均化されるので、
特定のビデオファイルにのみ配信要求が集中することが
抑制され、負荷が分散するという効果がある。また、ビ
デオファイルのコピーにより、各ビデオサーバのディス
クの使用量も平均化される効果がある。さらに、ビデオ
ファイルに対する配信要求が増大すると、ビデオファイ
ルを他のビデオサーバにコピーするため、その要求ファ
イルに対するシステムとしての最大配信数が増えること
によって、クライアントからの配信要求が確定的にサー
ビス可能となる。コピーにより自動的に数が増えたビデ
オファイルは、アクセス頻度が低くなると自動的に削除
するため、システム管理のための作業を削減する効果が
ある。
【００５３】さらに、前記ビデオファイルの自動的なコ
ピー及び削除による結果として、使用頻度の高いビデオ
ファイルはそのコピー数が増えるため、システムとして
そのビデオファイルに対する配信数も増大する。逆に、
使用頻度の低いビデオファイルは自動的に削除されるた
め、システムとしてそのビデオファイルに対する配信数
も減少する。したがって、各ビデオファイルのコピー
数、すなわち、各ビデオファイルの配信数は使用頻度に
比例するため、使用頻度に応じたディスク容量の負荷分
散が可能となる。
【００５４】実施の形態２．例えば、各ビデオサーバの
アクセス履歴によってビデオサーバ毎に一日の負荷分布
のデータを取り、そのビデオサーバについて今後の時間
帯の負荷が上昇方向か下降方向か予測し、これを一つの
判断基準にすることができる。例えば、図５におけるス
テップS102，S112に上記判断基準による判定を加えて、
上昇方向ならばそのビデオサーバを除外することによ
り、現在及び今後の配信数が最も少ないビデオサーバを
選択する。なお、アクセス履歴から得た一日の負荷分布
による負荷予測は、配信用ビデオサーバの負荷分散時の
みならず、コピーの際にコピーに関連する２台のビデオ
サーバそれぞれに対して適用することにより、円滑なコ
ピー処理が可能となる。なお、負荷分布の取得は、一日
単位に限らず、月単位、週単位、時間単位等でも良く、
必要に応じて決めれば良い。
【００５５】上記判断基準の他に、クライアント管理テ
ーブル１３に配信開始時間の項目及びファイルのサイズ
の項目を設け、現在配信されているビデオファイルの残
り時間を計算することによって今後の負荷予測を行い、
現在及び今後の配信数が最も少ないビデオサーバを選択
することもできる。アクセス履歴による負荷予測、及
び、そのビデオサーバにおける残りの配信時間による負
荷予測は、同時に用いても別々に用いても良い。
【００５６】実施の形態３．実施の形態１では、配信数
の平均化を目的とした配信の負荷分散に加え、一台のビ
デオサーバにおける特定のビデオファイルへの要求を防
ぐためのファイルの負荷分散、及び、ディスク使用量を
平均化することを目的としたディスク負荷分散をもっ
て、ビデオファイルの配信要求の負荷分散を行っている
が、ビデオサーバのファイル構成を変更したくない場合
などには、図６に示したファイルの負荷分散及びディス
クの負荷分散処理を割愛し、図５に示した配信の負荷分
散のみを行ってもよく、配信の負荷分散のみであって
も、配信に関する最適な負荷分散が実現可能である。な
お、この場合、統計情報や、配信中ビデオファイルの残
り時間による負荷予測を実施してもよい。
【００５７】実施の形態４．クライアントからの操作に
よるコピーを行う際などに、図６で示したファイルの負
荷分散及びディスクの負荷分散を行うことで、ディスク
容量を意識せずにコピーを行うことも可能である。な
お、コピー元となるビデオサーバはクライアントから直
接指定するか、もしくは図５のステップS114でリストＬ
３を作成するのと同様にして得る。
【００５８】実施の形態５．上述の実施の形態では、ビ
デオデータを例に取り上げて説明したが、データはビデ
オデータに限らず、例えば、アニメーション、静止画、
音楽、音声、テキスト等のデータであっても良い。従っ
て、上述のビデオサーバも、ビデオデータ以外のデータ
を処理するサーバであって良い。
【００５９】
【発明の効果】以上のように、第１の発明によれば、複
数のサーバがそれぞれ配信しているデータ数を求める算
出手段と、クライアントより上記各データの配信要求を
受付け、上記算出手段により求めた上記各サーバの配信
データ数が最も少ないサーバをデータ配信サーバと決定
する決定手段とを備えたことにより、配信データ数が最
も少ないサーバにデータ配信を行わせるので、複数のサ
ーバに負荷が分散するという効果がある。
【００６０】第２の発明によれば、複数のサーバがそれ
ぞれ配信しているデータの単位時間当りのビット数を示
すバンド幅を求める算出手段と、クライアントより上記
各データの配信要求を受付け、上記算出手段により求め
た上記各サーバのバンド幅の合計が最も少ないサーバを
データ配信サーバと決定する決定手段とを備えたことに
より、バンド幅の合計が最も少なくバンド幅に余裕があ
るサーバにデータ配信を行わせるので、複数のサーバに
負荷が分散するという効果がある。
【００６１】第３の発明によれば、複数のサーバがそれ
ぞれ配信している上記各データ毎の配信数を求める算出
手段と、上記クライアントより要求されたデータを配信
中のサーバで、該データの配信数が最も少ないサーバを
データ配信サーバと決定する決定手段とを備えたことに
より、要求データの配信を既に行っているサーバで、か
つ、要求データの配信数が最も少ないサーバにデータ配
信を行わせるので、複数のサーバに負荷が分散するとい
う効果がある。
【００６２】第４の発明によれば、複数のサーバの配信
履歴から各サーバの負荷実績を所定の単位で取得する算
出手段と、上記負荷実績に基づいて上記複数のサーバの
データ配信終了までの負荷を予測し、この予測負荷が最
も低いサーバをデータ配信サーバと決定する決定手段と
を備えたことにより、予測負荷に基づいて負荷分散を行
うので、複数のサーバに均等に負荷が分散する効果があ
る。
【００６３】第５の発明によれば、算出手段により求め
た上記負荷実績と複数のサーバが配信中のデータに関す
る残りの配信時間とに基づいて、上記データの残りの配
信時間までの負荷を予測し、この予測負荷が最も低いサ
ーバをデータ配信サーバと決定する決定手段とを備えた
ことにより、予測負荷に基づいてデータ配信サーバを決
定するので、負荷の低いサーバを正確に決定できる効果
がある。
【００６４】第６の発明によれば、上記データ配信サー
バを決定できない場合に、上記クライアントより要求さ
れたデータを記憶するサーバから該データを記憶してな
いサーバに該データをコピーさせ、コピー先の上記サー
バをデータ配信サーバと決定する決定手段を備えたこと
により、各サーバのディスクの使用量も平均化される効
果がある。、
【００６５】第７の発明によれば、上記コピー先サーバ
に上記コピーの実行と並行してコピーしたデータの配信
を行わせる決定手段を備えたことにより、データの配信
を要求したクライアントに対する優れた応答性を実現で
きる効果がある。
【００６６】第８の発明によれば、各サーバの最大配信
データ数と同一データの最大配信数とをコピー実行の閾
値として上記サーバ毎に有し、この閾値に基づいて、上
記データをコピーさせるか否かを決定する決定手段を備
えたことにより、コピーの頻発を防ぐ効果がある。
【００６７】第９の発明によれば、上記データ毎にコピ
ーデータを最大いくつ記憶するかを示す閾値を有し、こ
の閾値に基づいて上記コピーを実行するか否かを決定す
る決定手段を備えたことにより、コピーによるファイル
数の増大を制限する効果がある。
【００６８】第１０の発明によれば、上記サーバの記憶
装置の残容量を確認し、この残容量に基づいて上記コピ
ー先サーバを決定する決定手段を備えたことにより、上
記コピー先サーバに確実にコピーを行うことができる効
果がある。
【００６９】第１１の発明によれば、複数のサーバがそ
れぞれ配信している上記各データ毎の配信数を求める算
出手段と、上記サーバの記憶装置の残容量が上記コピー
データのサイズより小さいとき、上記各データ毎の配信
数の少ないデータを削除する決定手段とを備えたことに
より、アクセス頻度が低いデータを自動的に削除するた
め、システム管理のための作業を削減する効果がある。
【００７０】第１２の発明によれば、複数のデータを記
憶する記憶装置を有するライブラリサーバと、上記デー
タの削除前に該データを上記ライブラリサーバにコピー
する決定手段とを備えたことにより、上記データは少な
くとも上記ライブラリサーバに記憶され、さらに、各サ
ーバの記憶手段の空き容量を確保する効果がある。
【００７１】第１３の発明によれば、複数のサーバの配
信履歴から各サーバの負荷実績を所定の単位で取得する
算出手段と、上記負荷実績に基づいて上記複数のサーバ
のコピーに対する負荷を予測し、この予測負荷が最も低
いサーバをコピー先サーバと決定する決定手段とを備え
たことにより、予測負荷に基づいてコピー先サーバを決
定するので、コピー先サーバを正確に決定できる効果が
ある。
【００７２】第１４の発明によれば、複数のサーバがそ
れぞれクライアントに配信しているデータ数を求める算
出ステップと、上記クライアントより上記各データの配
信要求を受付け、上記算出ステップにより求めた上記各
サーバの配信データ数が最も少ないサーバをデータ配信
サーバと決定する決定ステップとを備えたことにより、
配信データ数が最も少ないサーバにデータ配信を行わせ
るので、複数のサーバに負荷が分散するという効果があ
る。
【００７３】第１５の発明によれば、複数のサーバがそ
れぞれクライアントに配信しているデータの単位時間当
りのビット数を示すバンド幅を求める算出ステップと、
上記クライアントより上記各データの配信要求を受付
け、上記算出ステップにより求めた上記各サーバのバン
ド幅の合計が最も少ないサーバをデータ配信サーバと決
定する決定ステップとを備えたことにより、バンド幅の
合計が最も少なくバンド幅に余裕があるサーバにデータ
配信を行わせるので、複数のサーバに負荷が分散すると
いう効果がある。
【００７４】第１６の発明によれば、複数のサーバがそ
れぞれ配信している上記各データ毎の配信数を求める算
出ステップと、上記クライアントより要求されたデータ
を配信中のサーバで、該データの配信数が最も少ないサ
ーバをデータ配信サーバと決定する決定ステップとを備
えたことにより、要求データの配信を既に行っているサ
ーバで、かつ、要求データの配信数が最も少ないサーバ
にデータ配信を行わせるので、複数のサーバに負荷が分
散するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１の負荷分散方式の構成を示す構
成図である。
【図２】 実施の形態１のコントロールサーバの構成を
示す構成図である。
【図３】 実施の形態１のビデオサーバ管理テーブルの
内容を示す図である。
【図４】 実施の形態１のクライアント管理テーブルの
内容を示す図である。
【図５】 実施の形態１の負荷分散処理プログラムの負
荷分散処理を示すフローチャートである。
【図６】 実施の形態１の負荷分散処理プログラムのフ
ァイルコピー処理を示すフローチャートである。
【図７】 従来のビデオサーバシステムの構成を示す構
成図である。
【符号の説明】
１ ビデオサーバ、２ ビデオサーバ、３ クライアン
ト、４ クライアント、５ クライアント、６ ネット
ワーク接続機器、７ コントロールサーバ、８データベ
ース、９ ライブラリサーバ、１１ 入力情報、１２
ビデオサーバ管理テーブル、１３ クライアント管理テ
ーブル、１４ 出力情報、１５ 負荷分散処理プログラ
ム

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 以下の要素を備えた負荷分散方式。 （ａ）複数のデータを記憶する記憶装置を有し、この記
    憶装置の上記各データをクライアントに配信する複数の
    サーバ； （ｂ）この複数のサーバに接続され、以下の要素を有す
    るコントロールサーバ； （ｂ１）上記複数のサーバがそれぞれ配信しているデー
    タ数を求める算出手段； （ｂ２）上記クライアントより上記各データの配信要求
    を受付け、上記算出手段により求めた上記各サーバの配
    信データ数が最も少ないサーバをデータ配信サーバと決
    定する決定手段。
  2. 【請求項２】 以下の要素を備えた負荷分散方式。 （ａ）複数のデータを記憶する記憶装置を有し、この記
    憶装置の上記各データをクライアントに配信する複数の
    サーバ； （ｂ）この複数のサーバに接続され、以下の要素を有す
    るコントロールサーバ； （ｂ１）上記複数のサーバがそれぞれ配信しているデー
    タの単位時間当りのビット数を示すバンド幅を求める算
    出手段； （ｂ２）上記クライアントより上記各データの配信要求
    を受付け、上記算出手段により求めた上記各サーバのバ
    ンド幅の合計が最も少ないサーバをデータ配信サーバと
    決定する決定手段。
  3. 【請求項３】 上記算出手段は、上記複数のサーバがそ
    れぞれ配信している上記各データ毎の配信数を求め、 上記決定手段は、上記クライアントより要求されたデー
    タを配信中のサーバで、該データの配信数が最も少ない
    サーバをデータ配信サーバと決定することを特徴とする
    請求項１又は２記載の負荷分散方式。
  4. 【請求項４】 上記算出手段は、上記複数のサーバの配
    信履歴から各サーバの負荷実績を所定の単位で取得し、 上記決定手段は、上記負荷実績に基づいて上記複数のサ
    ーバのデータ配信終了までの負荷を予測し、この予測負
    荷が最も低いサーバをデータ配信サーバと決定すること
    を特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の負荷分散方
    式。
  5. 【請求項５】 上記算出手段は、上記複数のサーバが配
    信中のデータに関して残りの配信時間を求め、 上記決定手段は、上記算出手段により求めた上記負荷実
    績に基づいて上記データの残りの配信時間までの負荷を
    予測し、この予測負荷が最も低いサーバをデータ配信サ
    ーバと決定することを特徴とする請求項４記載の負荷分
    散方式。
  6. 【請求項６】 上記決定手段は、上記データ配信サーバ
    を決定できない場合に、上記クライアントより要求され
    たデータを記憶するサーバから該データを記憶してない
    サーバに該データをコピーさせ、コピー先の上記サーバ
    をデータ配信サーバと決定することを特徴とする請求項
    １〜５の何れかに記載の負荷分散方式。
  7. 【請求項７】 上記決定手段は、上記コピー先サーバに
    上記コピーの実行と並行してコピーしたデータの配信を
    行わせることを特徴とする請求項６記載の負荷分散方
    式。
  8. 【請求項８】 上記決定手段は、各サーバの最大配信デ
    ータ数と同一データの最大配信数とをコピー実行の閾値
    として上記サーバ毎に有し、この閾値に基づいて、上記
    データをコピーさせるか否かを決定することを特徴とす
    る請求項６記載の負荷分散方式。
  9. 【請求項９】 上記決定手段は、上記データ毎にコピー
    データを最大いくつ記憶するかを示す閾値を有し、この
    閾値に基づいて上記コピーを実行するか否かを決定する
    ことを特徴とする請求項６記載の負荷分散方式。
  10. 【請求項１０】 上記決定手段は、上記サーバの記憶装
    置の残容量を確認し、この残容量に基づいて上記コピー
    先サーバを決定することを特徴とする請求項６記載の負
    荷分散方式。
  11. 【請求項１１】 上記算出手段は、上記複数のサーバが
    それぞれ配信している上記各データ毎の配信数を求め、 上記決定手段は、上記サーバの記憶装置の残容量が上記
    コピーデータのサイズより小さいとき、上記各データ毎
    の配信数の少ないデータを削除することを特徴とする請
    求項１０記載の負荷分散方式。
  12. 【請求項１２】 複数のデータを記憶する記憶装置を有
    するライブラリサーバを備え、 上記決定手段は、上記データの削除前に該データを上記
    ライブラリサーバにコピーすることを特徴とする請求項
    １１記載の負荷分散方式。
  13. 【請求項１３】 上記算出手段は、上記複数のサーバの
    配信履歴から各サーバの負荷実績を所定の単位で取得
    し、 上記決定手段は、上記負荷実績に基づいて上記複数のサ
    ーバのコピーに対する負荷を予測し、この予測負荷が最
    も低いサーバをコピー先サーバと決定することを特徴と
    する請求項６記載の負荷分散方式。
  14. 【請求項１４】 以下のステップを備えた負荷分散方
    法。 （ａ）複数のサーバがそれぞれクライアントに配信して
    いるデータ数を求める算出ステップ； （ｂ）上記クライアントより上記各データの配信要求を
    受付け、上記算出ステップにより求めた上記各サーバの
    配信データ数が最も少ないサーバをデータ配信サーバと
    決定する決定ステップ。
  15. 【請求項１５】 以下のステップを備えた負荷分散方
    法。 （ａ）複数のサーバがそれぞれクライアントに配信して
    いるデータの単位時間当りのビット数を示すバンド幅を
    求める算出ステップ； （ｂ）上記クライアントより上記各データの配信要求を
    受付け、上記算出ステップにより求めた上記各サーバの
    バンド幅の合計が最も少ないサーバをデータ配信サーバ
    と決定する決定ステップ。
  16. 【請求項１６】 上記算出ステップは、上記複数のサー
    バがそれぞれ配信している上記各データ毎の配信数を求
    め、 上記決定ステップは、上記クライアントより要求された
    データを配信中のサーバで、該データの配信数が最も少
    ないサーバをデータ配信サーバと決定することを特徴と
    する請求項１４又は１５記載の負荷分散方法。
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