JP2003330619A - データ蓄積方法及びデータ蓄積システム、並びに、データ記録制御装置、データ記録指令装置、データ受信装置及び情報処理端末 - Google Patents
データ蓄積方法及びデータ蓄積システム、並びに、データ記録制御装置、データ記録指令装置、データ受信装置及び情報処理端末Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複雑な処理や膨大な伝送帯域を必要とせず、
多量のデータを個々の端末に負担をかけることなく分散
して記録する。 【解決手段】 ｎ個のノード２０１、２０２、…、２０
ｎと、各ノードへのデータの記録を指示制御する記録指
令装置１０と、各ノードに記録されたデータを読み出す
送信指令装置３０とを有し、これらがネットワークを介
して接続された分散型ストレージシステムにおいて、記
録指示装置１０は、ｐ個のブロックからなるデータに符
号化率ｑ／ｐのＦＥＣ符号化を施してｑ個のブロックを
有するデータとし、このデータにノードが記録する記録
確率αを付加してネットワーク上に送出する。読み出す
際には、送信指令装置３０において、データの返信を行
う返信確率βが付加されたデータを返信する。
多量のデータを個々の端末に負担をかけることなく分散
して記録する。 【解決手段】 ｎ個のノード２０１、２０２、…、２０
ｎと、各ノードへのデータの記録を指示制御する記録指
令装置１０と、各ノードに記録されたデータを読み出す
送信指令装置３０とを有し、これらがネットワークを介
して接続された分散型ストレージシステムにおいて、記
録指示装置１０は、ｐ個のブロックからなるデータに符
号化率ｑ／ｐのＦＥＣ符号化を施してｑ個のブロックを
有するデータとし、このデータにノードが記録する記録
確率αを付加してネットワーク上に送出する。読み出す
際には、送信指令装置３０において、データの返信を行
う返信確率βが付加されたデータを返信する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、データ蓄積方法及
びデータ蓄積システム、並びにデータ記録制御装置、デ
ータ受信装置及び情報処理端末に関し、ネットワークを
介して接続されたノード間でデータを分散して蓄積する
データ蓄積方法及びデータ蓄積システムに関する。ま
た、このデータ蓄積システムに用いて好適なデータ記録
制御装置、データ記録指令装置、データ受信装置及び情
報処理端末に関する。
びデータ蓄積システム、並びにデータ記録制御装置、デ
ータ受信装置及び情報処理端末に関し、ネットワークを
介して接続されたノード間でデータを分散して蓄積する
データ蓄積方法及びデータ蓄積システムに関する。ま
た、このデータ蓄積システムに用いて好適なデータ記録
制御装置、データ記録指令装置、データ受信装置及び情
報処理端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、あるデータを、ネットワークを介
して互いに接続された多数の情報処理端末に分散して記
録する大規模ストレージシステムが注目されている。こ
のような分散型ストレージシステムにおいて、データを
記録管理するサーバは、マルチキャスト等によって情報
処理端末やその他のサーバにデータを送信して、データ
を情報処理端末や他のサーバに備えられたローカルの記
録媒体に記録している。
して互いに接続された多数の情報処理端末に分散して記
録する大規模ストレージシステムが注目されている。こ
のような分散型ストレージシステムにおいて、データを
記録管理するサーバは、マルチキャスト等によって情報
処理端末やその他のサーバにデータを送信して、データ
を情報処理端末や他のサーバに備えられたローカルの記
録媒体に記録している。
【０００３】この場合、オンデマンドでデータを取り出
せるようにするためには、記録媒体に多量のデータを記
録しなければならない。例えば、１本当たり約２ギガバ
イトのデータ容量になる映画の場合、このような映像デ
ータを５００本分記録するとすれば、１テラバイト以上
の容量が必要となる。
せるようにするためには、記録媒体に多量のデータを記
録しなければならない。例えば、１本当たり約２ギガバ
イトのデータ容量になる映画の場合、このような映像デ
ータを５００本分記録するとすれば、１テラバイト以上
の容量が必要となる。
【０００４】また、ストリーミングによってデータを提
供する場合の例として、サーバがデータを要求している
クライアントに対してユニキャストでデータを提供する
際には、エラーのない伝送を行うために、例えば、ＴＣ
Ｐ／ＩＰの到着済み信号（ＡＣＫ）のようにデータの再
送を要求するプロトコルが用いられる。
供する場合の例として、サーバがデータを要求している
クライアントに対してユニキャストでデータを提供する
際には、エラーのない伝送を行うために、例えば、ＴＣ
Ｐ／ＩＰの到着済み信号（ＡＣＫ）のようにデータの再
送を要求するプロトコルが用いられる。
【０００５】ところが、この手法は、サーバ側に多大な
負担がかかるため、高性能なサーバ１台を用いたとして
も、現状では、数百台のクライアントにしかサービスを
提供することができない。また、ＵＤＰ／ＩＰのような
ＡＣＫを用いないプロトコルを使用したとしても、サー
ビス可能なクライアントの数は、数千台程度である。こ
のように、ストリーミングによってデータを提供しよう
とすると、サーバ側のコストが増大し、クライアントの
数が制限されてしまう。
負担がかかるため、高性能なサーバ１台を用いたとして
も、現状では、数百台のクライアントにしかサービスを
提供することができない。また、ＵＤＰ／ＩＰのような
ＡＣＫを用いないプロトコルを使用したとしても、サー
ビス可能なクライアントの数は、数千台程度である。こ
のように、ストリーミングによってデータを提供しよう
とすると、サーバ側のコストが増大し、クライアントの
数が制限されてしまう。
【０００６】そこで近年では、マルチキャスト技術にＦ
ＥＣ（Forward Error Correction）を用いて、データの
再送を要求することなく複数のクライアントにデータを
送信する方式が提案されている。これは、サーバがマル
チキャストでストリームを繰り返し送信し、クライアン
トは、このストリームから必要な信号を拾い上げ、拾い
上げたデータを復号して再生する方式である。
ＥＣ（Forward Error Correction）を用いて、データの
再送を要求することなく複数のクライアントにデータを
送信する方式が提案されている。これは、サーバがマル
チキャストでストリームを繰り返し送信し、クライアン
トは、このストリームから必要な信号を拾い上げ、拾い
上げたデータを復号して再生する方式である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この方式を利用して、
１本２ギガバイトになる映画の映像データ５００本分を
１０分以内に送信する場合には、約１４．７ギガビット
／秒の伝送帯域が必要である。さらに、同量の映像デー
タを１分以内に送信する場合には、約１４７ギガビット
／秒の伝送帯域が必要になる。これは、理論値である
が、このような容量及び伝送方式に耐えうるサーバは、
非常にコストがかかり、実現したとしても実用的でな
い。また、複数のホストにデータを分散して記録すると
いう方式もあるが、このシステムを実現しようとする
と、巨大なデータを複数のサーバで管理しなければなら
ないため、データ管理やデータ通信のための処理が増大
してしまう。
１本２ギガバイトになる映画の映像データ５００本分を
１０分以内に送信する場合には、約１４．７ギガビット
／秒の伝送帯域が必要である。さらに、同量の映像デー
タを１分以内に送信する場合には、約１４７ギガビット
／秒の伝送帯域が必要になる。これは、理論値である
が、このような容量及び伝送方式に耐えうるサーバは、
非常にコストがかかり、実現したとしても実用的でな
い。また、複数のホストにデータを分散して記録すると
いう方式もあるが、このシステムを実現しようとする
と、巨大なデータを複数のサーバで管理しなければなら
ないため、データ管理やデータ通信のための処理が増大
してしまう。
【０００８】そこで本発明は、上述したような従来の実
情に鑑みて提案されたものであり、複雑な処理や膨大な
伝送帯域を必要とせず、個々の端末に負担をかけること
なく多量のデータを分散して管理できるデータ蓄積方法
及びデータ蓄積システム、並びに、複雑な処理や膨大な
伝送帯域を必要とせず、個々の端末に負担をかけること
なく多量のデータを分散して記録するとともに記録場所
からデータを取り出すよう制御するデータ記録制御装
置、複雑な処理や膨大な伝送帯域を必要とせず、個々の
端末に負担をかけることなく多量のデータを分散して記
録するデータ記録指令装置、個々の端末に分散して記録
されたデータを受信するデータ受信装置及び多量のデー
タを分散して記録できる情報処理端末を提供することを
目的とする。
情に鑑みて提案されたものであり、複雑な処理や膨大な
伝送帯域を必要とせず、個々の端末に負担をかけること
なく多量のデータを分散して管理できるデータ蓄積方法
及びデータ蓄積システム、並びに、複雑な処理や膨大な
伝送帯域を必要とせず、個々の端末に負担をかけること
なく多量のデータを分散して記録するとともに記録場所
からデータを取り出すよう制御するデータ記録制御装
置、複雑な処理や膨大な伝送帯域を必要とせず、個々の
端末に負担をかけることなく多量のデータを分散して記
録するデータ記録指令装置、個々の端末に分散して記録
されたデータを受信するデータ受信装置及び多量のデー
タを分散して記録できる情報処理端末を提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明に係るデータ蓄積方法は、ネットワーク
を介して接続された複数の情報処理端末にデータを分散
させて記録するデータ蓄積方法において、ブロック化さ
れた第１のデータを符号化しブロック化された第２のデ
ータを生成する符号化工程と、第２のデータをパケット
化するパケット化工程と、パケット化工程において生成
されたパケットを複数の情報処理端末で記録するか否か
を表した記録確率を生成する記録確率生成工程と、パケ
ットおよび記録確率を複数の情報処理端末に送信する送
信工程と、情報処理端末において記録確率に基づいて該
パケットを記録する記録工程とを有し、記録確率で複数
の情報処理端末の何れかに記録されたパケットを読み出
す処理として、パケットを返信するか否かを示す返信確
率を付して返信要求データを生成する返信要求データ生
成工程と、返信要求データを複数の情報処理端末に送信
する送信工程と、複数の情報処理端末において返信確率
に基づいて該パケットを返信する返信工程とを有する。
ために、本発明に係るデータ蓄積方法は、ネットワーク
を介して接続された複数の情報処理端末にデータを分散
させて記録するデータ蓄積方法において、ブロック化さ
れた第１のデータを符号化しブロック化された第２のデ
ータを生成する符号化工程と、第２のデータをパケット
化するパケット化工程と、パケット化工程において生成
されたパケットを複数の情報処理端末で記録するか否か
を表した記録確率を生成する記録確率生成工程と、パケ
ットおよび記録確率を複数の情報処理端末に送信する送
信工程と、情報処理端末において記録確率に基づいて該
パケットを記録する記録工程とを有し、記録確率で複数
の情報処理端末の何れかに記録されたパケットを読み出
す処理として、パケットを返信するか否かを示す返信確
率を付して返信要求データを生成する返信要求データ生
成工程と、返信要求データを複数の情報処理端末に送信
する送信工程と、複数の情報処理端末において返信確率
に基づいて該パケットを返信する返信工程とを有する。
【００１０】また、本発明に係るデータ蓄積システム
は、ネットワークを介して接続された複数の情報処理端
末にデータを分散させて記録するデータ蓄積システムに
おいて、ブロック化された第１のデータを符号化しブロ
ック化された第２のデータを生成する符号化手段と、第
２のデータをパケット化するパケット化手段と、パケッ
ト化手段によって生成されたパケットを複数の情報処理
端末で記録するか否かを表した記録確率を生成する記録
確率生成手段と、記録確率および返信要求データを複数
の情報処理端末に対して送出する送信手段とを有するデ
ータ記録制御装置と、データ記録制御装置との間でパケ
ットおよび記録確率を送受する送受信手段と、パケット
を記録する記録手段と、受信したパケットを記録確率に
基づいて記録するか否か、及び記録したパケットを返信
確率で返信するか否かを制御する制御手段とを有する複
数の情報処理端末とを備え、これらがネットワークによ
り互いに接続されている。
は、ネットワークを介して接続された複数の情報処理端
末にデータを分散させて記録するデータ蓄積システムに
おいて、ブロック化された第１のデータを符号化しブロ
ック化された第２のデータを生成する符号化手段と、第
２のデータをパケット化するパケット化手段と、パケッ
ト化手段によって生成されたパケットを複数の情報処理
端末で記録するか否かを表した記録確率を生成する記録
確率生成手段と、記録確率および返信要求データを複数
の情報処理端末に対して送出する送信手段とを有するデ
ータ記録制御装置と、データ記録制御装置との間でパケ
ットおよび記録確率を送受する送受信手段と、パケット
を記録する記録手段と、受信したパケットを記録確率に
基づいて記録するか否か、及び記録したパケットを返信
確率で返信するか否かを制御する制御手段とを有する複
数の情報処理端末とを備え、これらがネットワークによ
り互いに接続されている。
【００１１】また、上述した目的を達成するために、本
発明に係るデータ記録制御装置は、ネットワークを介し
て接続された複数の情報処理端末にデータを分散して記
録するデータ記録制御装置において、ブロック化された
第１のデータを符号化しブロック化された第２のデータ
を生成する符号化手段と、第２のデータをパケット化す
るパケット化手段と、パケット化手段により生成された
パケットを複数の情報処理端末で記録するか否かを表し
た記録確率を生成する記録確率生成手段と、パケットを
返信するか否かを示す返信確率を付して返信要求データ
を生成する返信要求データ生成手段と、記録確率を含む
パケット及び返信要求データを複数の情報処理端末に対
して送出する送信手段と、複数の端末から送られるパケ
ットを受信する受信手段とを備える。
発明に係るデータ記録制御装置は、ネットワークを介し
て接続された複数の情報処理端末にデータを分散して記
録するデータ記録制御装置において、ブロック化された
第１のデータを符号化しブロック化された第２のデータ
を生成する符号化手段と、第２のデータをパケット化す
るパケット化手段と、パケット化手段により生成された
パケットを複数の情報処理端末で記録するか否かを表し
た記録確率を生成する記録確率生成手段と、パケットを
返信するか否かを示す返信確率を付して返信要求データ
を生成する返信要求データ生成手段と、記録確率を含む
パケット及び返信要求データを複数の情報処理端末に対
して送出する送信手段と、複数の端末から送られるパケ
ットを受信する受信手段とを備える。
【００１２】また、上述した目的を達成するために、本
発明に係るデータ記録指令装置は、ネットワークを介し
て接続された複数の情報処理端末にデータを分散して記
録するデータ記録指令装置において、ブロック化された
第１のデータを符号化しブロック化された第２のデータ
を生成する符号化手段と、第２のデータをパケット化す
るパケット化手段と、パケット化手段によって生成され
たパケットを複数の情報処理端末で記録するか否かを表
した記録確率を生成する記録確率生成手段と、記録確率
を含むパケットを複数の情報処理端末に対して送出する
送信手段とを備える。
発明に係るデータ記録指令装置は、ネットワークを介し
て接続された複数の情報処理端末にデータを分散して記
録するデータ記録指令装置において、ブロック化された
第１のデータを符号化しブロック化された第２のデータ
を生成する符号化手段と、第２のデータをパケット化す
るパケット化手段と、パケット化手段によって生成され
たパケットを複数の情報処理端末で記録するか否かを表
した記録確率を生成する記録確率生成手段と、記録確率
を含むパケットを複数の情報処理端末に対して送出する
送信手段とを備える。
【００１３】また、本発明に係るデータ受信装置は、ネ
ットワークを介して接続された複数の情報処理端末から
データを受信するデータ受信装置において、複数の情報
処理端末に記録されたパケットを返信するか否かを示す
返信確率を付して返信要求データを生成する返信要求デ
ータ生成手段と、返信要求データを複数の情報処理端末
に対して送出する送信手段と、複数の情報処理端末から
送られるパケットを受信する受信手段とを備える。
ットワークを介して接続された複数の情報処理端末から
データを受信するデータ受信装置において、複数の情報
処理端末に記録されたパケットを返信するか否かを示す
返信確率を付して返信要求データを生成する返信要求デ
ータ生成手段と、返信要求データを複数の情報処理端末
に対して送出する送信手段と、複数の情報処理端末から
送られるパケットを受信する受信手段とを備える。
【００１４】また、本発明に係る情報処理端末は、ネッ
トワークで接続された外部装置との間でパケット化され
たデータ及び／又は符号化されたブロックデータを送受
する送受信手段と、パケットを記録する記録手段と、パ
ケットに付加された記録確率に基づいて該パケットを記
録するか否か、及び記録したパケットを外部装置から送
られる返信確率で返信するか否かを制御する制御手段と
を備える。
トワークで接続された外部装置との間でパケット化され
たデータ及び／又は符号化されたブロックデータを送受
する送受信手段と、パケットを記録する記録手段と、パ
ケットに付加された記録確率に基づいて該パケットを記
録するか否か、及び記録したパケットを外部装置から送
られる返信確率で返信するか否かを制御する制御手段と
を備える。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適応した具体例に
ついて図を参照して詳細に説明する。図１は、ネットワ
ークを構成する端末にデータを分散して記録する分散型
ストレージシステムの具体例を示す図である。分散型ス
トレージシステムは、網の目のように接続されたｎ個の
ノード２０１、２０２、…、２０ｎ−１、２０ｎと、各
ノードへのデータの記録を指示制御する記録指令装置１
０と、各ノードに記録されたデータを読み出す送信指令
装置３０とを有する。本具体例では、記録指令装置１０
と、ノード２０と、送信指令装置３０とを別の装置とし
て説明するが、これら両装置の機能を有する記録送信指
令装置のような装置であってもよい。また、ノードの各
々に記録指令装置１０や送信指令装置３０としての機能
を装備することもできる。この場合、ネットワークを構
成する各装置を区別な使用できる。
ついて図を参照して詳細に説明する。図１は、ネットワ
ークを構成する端末にデータを分散して記録する分散型
ストレージシステムの具体例を示す図である。分散型ス
トレージシステムは、網の目のように接続されたｎ個の
ノード２０１、２０２、…、２０ｎ−１、２０ｎと、各
ノードへのデータの記録を指示制御する記録指令装置１
０と、各ノードに記録されたデータを読み出す送信指令
装置３０とを有する。本具体例では、記録指令装置１０
と、ノード２０と、送信指令装置３０とを別の装置とし
て説明するが、これら両装置の機能を有する記録送信指
令装置のような装置であってもよい。また、ノードの各
々に記録指令装置１０や送信指令装置３０としての機能
を装備することもできる。この場合、ネットワークを構
成する各装置を区別な使用できる。
【００１６】また、図１では、ネットワークを構成する
ルータなどの伝送制御装置を省略してあるが、実際に
は、ノード２０を通過するパケットの経路を選択するル
ータなどの伝送制御装置が設けられている。伝送制御装
置は、ノード２０は別に設けられていてもよいし、ノー
ド２０が伝送制御装置のような機能を有していてもよ
い。
ルータなどの伝送制御装置を省略してあるが、実際に
は、ノード２０を通過するパケットの経路を選択するル
ータなどの伝送制御装置が設けられている。伝送制御装
置は、ノード２０は別に設けられていてもよいし、ノー
ド２０が伝送制御装置のような機能を有していてもよ
い。
【００１７】次に、記録指令装置１０について説明す
る。図２は、記録指令装置１０の内部構成を示す図であ
る。記録指令装置１０は、ＦＥＣ（Forward Error Coll
ection）符号化を施すＦＥＣエンコーダ１１、符号化し
たデータをインターリーブするインターリーバ１２、イ
ンターリーバ１２から出力されたデータをパケットに変
換するパケット生成部１３、及びネットワークとの接続
を行うネットワークインターフェース１４を有してお
り、データ入力部１５を介してデータが入力される。
る。図２は、記録指令装置１０の内部構成を示す図であ
る。記録指令装置１０は、ＦＥＣ（Forward Error Coll
ection）符号化を施すＦＥＣエンコーダ１１、符号化し
たデータをインターリーブするインターリーバ１２、イ
ンターリーバ１２から出力されたデータをパケットに変
換するパケット生成部１３、及びネットワークとの接続
を行うネットワークインターフェース１４を有してお
り、データ入力部１５を介してデータが入力される。
【００１８】ＦＥＣエンコーダ１１は、ＦＥＣ符号化を
用いて入力されたデータを符号化する。ここで、ＦＥＣ
符号化とは、トルネード符号化方式、リードトルネード
符号化方式、ターボ符号方式などの受信側で誤り訂正を
行う符号化方式の総称であり、ＦＥＣエンコーダ１１
は、データ入力部１５から入力されたデータをｐ個のブ
ロックに分割し、このｐ個のブロックにＦＥＣ符号化を
施してｑ個のブロックに変換している。このｐ個のブロ
ックからｑ個のブロックに符号化することを符号化率ｑ
／ｐの符号化といい、この符号化率ｑ／ｐを変更するこ
とによって、この分散型ストレージシステムの記録効率
や伝送効率を変更することができる。
用いて入力されたデータを符号化する。ここで、ＦＥＣ
符号化とは、トルネード符号化方式、リードトルネード
符号化方式、ターボ符号方式などの受信側で誤り訂正を
行う符号化方式の総称であり、ＦＥＣエンコーダ１１
は、データ入力部１５から入力されたデータをｐ個のブ
ロックに分割し、このｐ個のブロックにＦＥＣ符号化を
施してｑ個のブロックに変換している。このｐ個のブロ
ックからｑ個のブロックに符号化することを符号化率ｑ
／ｐの符号化といい、この符号化率ｑ／ｐを変更するこ
とによって、この分散型ストレージシステムの記録効率
や伝送効率を変更することができる。
【００１９】インターリーバ１２は、符号化されたデー
タの順番を並び換える。インターリーバ１２は、このよ
うにインターリーブすることによってデータを分散さ
せ、パケットの消失によって発生するバーストエラーが
ランダムエラーになるようにすり替える。
タの順番を並び換える。インターリーバ１２は、このよ
うにインターリーブすることによってデータを分散さ
せ、パケットの消失によって発生するバーストエラーが
ランダムエラーになるようにすり替える。
【００２０】パケット生成部１３は、インターリーバ１
２から送信されたデータを所定のサイズに分割し、この
分割したデータに、制御情報を付加してパケット化す
る。図３は、パケット生成部１３によって生成されるパ
ケット４０の構造を示す図である。パケット４０は、ヘ
ッダ４１、記録確率記述部４２、ペイロード４３、フッ
タ４４から構成される。ペイロード４３には、ＦＥＣエ
ンコーダ１１によって変換された送信情報が記述されて
いる。ヘッダ４１とフッタ４４には、データの種類を示
すデータＩＤ、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）の
チェックサム、ノード２０のＧＵＩＤ（Global Unique
ID）、ネットワークアドレスなどの制御情報が記述され
ている。
２から送信されたデータを所定のサイズに分割し、この
分割したデータに、制御情報を付加してパケット化す
る。図３は、パケット生成部１３によって生成されるパ
ケット４０の構造を示す図である。パケット４０は、ヘ
ッダ４１、記録確率記述部４２、ペイロード４３、フッ
タ４４から構成される。ペイロード４３には、ＦＥＣエ
ンコーダ１１によって変換された送信情報が記述されて
いる。ヘッダ４１とフッタ４４には、データの種類を示
すデータＩＤ、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）の
チェックサム、ノード２０のＧＵＩＤ（Global Unique
ID）、ネットワークアドレスなどの制御情報が記述され
ている。
【００２１】記録確率記述部４２には、後述する各ノー
ドがこのパケットを記録する確率が記述されている。ノ
ードの制御部２２は、この記録確率αに基づいてパケッ
トを記録する。
ドがこのパケットを記録する確率が記述されている。ノ
ードの制御部２２は、この記録確率αに基づいてパケッ
トを記録する。
【００２２】分散型ストレージシステムを構成する全て
のノードは、この記録確率に基づいてパケットを記録す
るか否かを決定する。これにより、分散型ストレージシ
ステムを構成するノードに確率αでデータが記録される
ことになる。この分散型ストレージシステムでは、ノー
ドの数ｎが十分に大きく、且つ復号されたブロック数ｑ
が十分に大きい場合に、各ノードに均等な確率でデータ
を分散することができる。
のノードは、この記録確率に基づいてパケットを記録す
るか否かを決定する。これにより、分散型ストレージシ
ステムを構成するノードに確率αでデータが記録される
ことになる。この分散型ストレージシステムでは、ノー
ドの数ｎが十分に大きく、且つ復号されたブロック数ｑ
が十分に大きい場合に、各ノードに均等な確率でデータ
を分散することができる。
【００２３】ネットワークインターフェース１４は、パ
ケット化されたデータを入力し、ユニキャスト又はマル
チキャストで各ノード２０にデータを送信する。
ケット化されたデータを入力し、ユニキャスト又はマル
チキャストで各ノード２０にデータを送信する。
【００２４】次に、ノード２０の構成について説明す
る。図４は、ノード２０の構成を示す図である。ノード
２０は、ネットワークインターフェース２１、制御部２
２、記録部２３を有し、ネットワークインターフェース
２１を介してネットワークと接続している。
る。図４は、ノード２０の構成を示す図である。ノード
２０は、ネットワークインターフェース２１、制御部２
２、記録部２３を有し、ネットワークインターフェース
２１を介してネットワークと接続している。
【００２５】制御部２２は、入力したパケット４０を記
録部２３に記録する記録処理と、他のノード２０からの
要求に応じてデータを返信する返信処理を実行する。
録部２３に記録する記録処理と、他のノード２０からの
要求に応じてデータを返信する返信処理を実行する。
【００２６】記録処理は、入力したパケット４０の記録
確率αをもとに、記録部２３にパケット４０を記録する
か否かを判定する処理であり、上述したように、分散型
ストレージシステムを構成するノードの数ｎが十分に大
きく、且つ復号化されたブロックの個数ｑが十分に大き
い場合、全てのノードにパケットが均等に記録され、分
散型ストレージシステム全体としてαの確率でデータが
記録される。
確率αをもとに、記録部２３にパケット４０を記録する
か否かを判定する処理であり、上述したように、分散型
ストレージシステムを構成するノードの数ｎが十分に大
きく、且つ復号化されたブロックの個数ｑが十分に大き
い場合、全てのノードにパケットが均等に記録され、分
散型ストレージシステム全体としてαの確率でデータが
記録される。
【００２７】返信処理は、送信指令装置から送られたデ
ータの送信要求をするパケットを受信すると開始する処
理である。このデータ送信要求パケットのデータ構造に
ついては後述するが、このパケットには、データを返信
する確率βが記述されており、制御部２２は、記録され
たデータを返信確率βで返信する。ここで、データを返
信すると判定したとき、制御部２２は、目的のデータを
検索して返信パケットを生成する。
ータの送信要求をするパケットを受信すると開始する処
理である。このデータ送信要求パケットのデータ構造に
ついては後述するが、このパケットには、データを返信
する確率βが記述されており、制御部２２は、記録され
たデータを返信確率βで返信する。ここで、データを返
信すると判定したとき、制御部２２は、目的のデータを
検索して返信パケットを生成する。
【００２８】次に、送信指令装置３０について説明す
る。図５は、送信指令装置３０の構成を示す図である。
送信指令装置３０は、ネットワークを介しての外部との
データの送受信を行うネットワークインターフェース３
１、ノードにデータの送信を要求するデータ要求部３
２、パケットに分割されたデータを結合するパケット結
合部３３、デインターリーバ３４、ＦＥＣデコーダ３５
を有し、復号したデータは応用処理部３６に入力され、
モニタやスピーカ（図示省略）などの外部機器に出力し
たり、図示しない記録装置に格納されたりする。
る。図５は、送信指令装置３０の構成を示す図である。
送信指令装置３０は、ネットワークを介しての外部との
データの送受信を行うネットワークインターフェース３
１、ノードにデータの送信を要求するデータ要求部３
２、パケットに分割されたデータを結合するパケット結
合部３３、デインターリーバ３４、ＦＥＣデコーダ３５
を有し、復号したデータは応用処理部３６に入力され、
モニタやスピーカ（図示省略）などの外部機器に出力し
たり、図示しない記録装置に格納されたりする。
【００２９】データ要求部３２は、分散型ストレージシ
ステムを構成する各ノードにデータを要求するパケット
を送信する。図６は、データを要求するパケット５０の
構成を示す図である。パケット５０は、ヘッダ５１、返
信確率記述部５２、リクエスト記述部５３、フッタ５４
から構成される。リクエスト記述部５３には、要求する
データを識別するためのデータＩＤが記録される。ヘッ
ダ５１とフッタ５４には、ＣＲＣのチェックサム、ノー
ドのネットワークアドレスやＧＵＩＤ、データの順序を
示すシーケンス番号などの制御情報が記録される。
ステムを構成する各ノードにデータを要求するパケット
を送信する。図６は、データを要求するパケット５０の
構成を示す図である。パケット５０は、ヘッダ５１、返
信確率記述部５２、リクエスト記述部５３、フッタ５４
から構成される。リクエスト記述部５３には、要求する
データを識別するためのデータＩＤが記録される。ヘッ
ダ５１とフッタ５４には、ＣＲＣのチェックサム、ノー
ドのネットワークアドレスやＧＵＩＤ、データの順序を
示すシーケンス番号などの制御情報が記録される。
【００３０】返信確率記述部５２には、返信確率βが記
述されている。返信確率βは、パケット５０を受信した
ノードがデータを返信するか否かの判定を行うための変
数である。この変数をもとに、データを返信すると判定
するノードもあれば、データを返信しないと判定するノ
ードもあるが、返信確率βは、分散型ストレージシステ
ム全体をマクロ的にみたときの値であり、分散型ストレ
ージシステム全体では、各ノードのデータを返信する確
率がβになる。そのため、分散型ストレージシステムに
ｎ個のノード２０が存在する場合に、返信されるパケッ
トの割合は、ノード２０の個数ｎと返信確率βを掛け合
わせた値ｎ×βとなる。
述されている。返信確率βは、パケット５０を受信した
ノードがデータを返信するか否かの判定を行うための変
数である。この変数をもとに、データを返信すると判定
するノードもあれば、データを返信しないと判定するノ
ードもあるが、返信確率βは、分散型ストレージシステ
ム全体をマクロ的にみたときの値であり、分散型ストレ
ージシステム全体では、各ノードのデータを返信する確
率がβになる。そのため、分散型ストレージシステムに
ｎ個のノード２０が存在する場合に、返信されるパケッ
トの割合は、ノード２０の個数ｎと返信確率βを掛け合
わせた値ｎ×βとなる。
【００３１】パケット結合部３３は、各ノード２０から
返信されたパケットを結合する。図７は、ノードから返
信されたパケット６０のデータ構造を示す図である。図
７に示すようにパケット６０は、ヘッダ６１、ペイロー
ド６２、フッタ６３から構成され、ペイロード６２には
送信するデータが格納され、ヘッダ６１とフッダ６３に
は、ＣＲＣのチェックサムや受信側のノードのネットワ
ークアドレス、パケットの順序を示すシーケンス番号な
ど、制御情報が格納される。
返信されたパケットを結合する。図７は、ノードから返
信されたパケット６０のデータ構造を示す図である。図
７に示すようにパケット６０は、ヘッダ６１、ペイロー
ド６２、フッタ６３から構成され、ペイロード６２には
送信するデータが格納され、ヘッダ６１とフッダ６３に
は、ＣＲＣのチェックサムや受信側のノードのネットワ
ークアドレス、パケットの順序を示すシーケンス番号な
ど、制御情報が格納される。
【００３２】図７のパケット６０を受信すると、パケッ
ト結合部３３は、シーケンス番号を読み取り、受信した
パケット６０の順序を入れ替え、ヘッダ６１やフッタ６
３などの制御情報を除去して、シーケンス番号の順にパ
ケットを結合する。
ト結合部３３は、シーケンス番号を読み取り、受信した
パケット６０の順序を入れ替え、ヘッダ６１やフッタ６
３などの制御情報を除去して、シーケンス番号の順にパ
ケットを結合する。
【００３３】デインターリーバ３４は、結合されたパケ
ットにデインターリーブをかけ、データの並びを整列さ
せる。ＦＥＣデコーダ３５は、デインターリーブされた
データにＦＥＣ復号を施し、元のデータを復元する。
ットにデインターリーブをかけ、データの並びを整列さ
せる。ＦＥＣデコーダ３５は、デインターリーブされた
データにＦＥＣ復号を施し、元のデータを復元する。
【００３４】ＦＥＣデコーダ３５によって復号されたデ
ータは、応用処理部３６に出力される。応用処理部３６
は、復号されたデータを、図示しない記録部に保存した
り、モニタやスピーカなどの入出力インターフェースに
出力する。
ータは、応用処理部３６に出力される。応用処理部３６
は、復号されたデータを、図示しない記録部に保存した
り、モニタやスピーカなどの入出力インターフェースに
出力する。
【００３５】このように、本具体例における分散型スト
レージシステムは、記録確率αで各ノードにデータを記
録し、各ノードに記録したデータを返信確率βで返信さ
せるシステムであり、記録指令装置１０から出力される
元データは、α×ｎ×βの割合で返信される。例えば、
ｐ個のブロックをｑ個のブロックに符号化すると、ｑ×
α×ｎ×β個のブロックが返信される。後述する論文Ｒ
ＩＺＺ０９７に記載のように、この返信されたブロック
の個数が復号前のブロックの個数ｐよりも多い場合、デ
ータは復号可能である。そのため、返信されるブロック
の個数がｐ個より多くなるように、α、β、ｑ／ｐの値
を決定しておくと、目的のデータを復号することができ
る。
レージシステムは、記録確率αで各ノードにデータを記
録し、各ノードに記録したデータを返信確率βで返信さ
せるシステムであり、記録指令装置１０から出力される
元データは、α×ｎ×βの割合で返信される。例えば、
ｐ個のブロックをｑ個のブロックに符号化すると、ｑ×
α×ｎ×β個のブロックが返信される。後述する論文Ｒ
ＩＺＺ０９７に記載のように、この返信されたブロック
の個数が復号前のブロックの個数ｐよりも多い場合、デ
ータは復号可能である。そのため、返信されるブロック
の個数がｐ個より多くなるように、α、β、ｑ／ｐの値
を決定しておくと、目的のデータを復号することができ
る。
【００３６】次に、分散型ストレージシステムの動作に
ついて、図８〜図１２にしたがって説明する。まず、デ
ータの記録動作について説明する。データを記録する
際、記録指令装置１０は、データ入力部１５から目的の
データを入力し、入力したデータをＦＥＣエンコーダ１
１に出力する。
ついて、図８〜図１２にしたがって説明する。まず、デ
ータの記録動作について説明する。データを記録する
際、記録指令装置１０は、データ入力部１５から目的の
データを入力し、入力したデータをＦＥＣエンコーダ１
１に出力する。
【００３７】ＦＥＣエンコーダ１１は、図８（ａ）に示
すように、入力したデータをｐ個のブロックに分割す
る。そして、符号化率ｑ／ｐのＦＥＣ符号化を施し、ｐ
個のブロックに分割したデータをｑ個の符号化ブロック
に変換する。
すように、入力したデータをｐ個のブロックに分割す
る。そして、符号化率ｑ／ｐのＦＥＣ符号化を施し、ｐ
個のブロックに分割したデータをｑ個の符号化ブロック
に変換する。
【００３８】上述したように、ＦＥＣ符号化とは、トル
ネード符号化方式、リードトルネード符号化方式、ター
ボ符号化方式などの受信側で誤り訂正を行う符号化方式
の総称であり、ＦＥＣ符号化を用いて、あるデータを符
号化率ｑ／ｐで符号化した場合、論文ＲＩＺＺ０９７
（http://www.iet.unipi.it/~luigi/fec.html#fec.ps)
に発表されているように、ｐ個以上の符号化されたブロ
ックが残存すれば、幾つかのブロックが消失しても、元
のメッセージが復元できるようになっている。
ネード符号化方式、リードトルネード符号化方式、ター
ボ符号化方式などの受信側で誤り訂正を行う符号化方式
の総称であり、ＦＥＣ符号化を用いて、あるデータを符
号化率ｑ／ｐで符号化した場合、論文ＲＩＺＺ０９７
（http://www.iet.unipi.it/~luigi/fec.html#fec.ps)
に発表されているように、ｐ個以上の符号化されたブロ
ックが残存すれば、幾つかのブロックが消失しても、元
のメッセージが復元できるようになっている。
【００３９】ＦＥＣ符号化を施されたデータは、インタ
ーリーバ１２に出力され、インターリーバ１２は、符号
化されたデータの順番を並び換え、データを分散させ
る。インターリーバ１２を通過したデータは、パケット
生成部１３に出力される。パケット生成部１３は、分散
されたデータを所定の大きさに分割し、分割したデータ
にヘッダやフッタを付加して、図８（ｂ）に示すような
パケット４０を生成する。
ーリーバ１２に出力され、インターリーバ１２は、符号
化されたデータの順番を並び換え、データを分散させ
る。インターリーバ１２を通過したデータは、パケット
生成部１３に出力される。パケット生成部１３は、分散
されたデータを所定の大きさに分割し、分割したデータ
にヘッダやフッタを付加して、図８（ｂ）に示すような
パケット４０を生成する。
【００４０】このように、生成されたパケット４０は、
ネットワークインターフェース１４に出力される。ネッ
トワークインターフェース１４は、図９に示すように、
ユニキャスト若しくはマルチキャストを用いて、パケッ
ト化したデータを、分散型ストレージシステムを構成す
る各ノードに送信する。
ネットワークインターフェース１４に出力される。ネッ
トワークインターフェース１４は、図９に示すように、
ユニキャスト若しくはマルチキャストを用いて、パケッ
ト化したデータを、分散型ストレージシステムを構成す
る各ノードに送信する。
【００４１】記録指令装置１０から送信されたパケット
４０を受信したノードは、記録処理を開始し、パケット
４０の記録確率αを読み出して、パケット４０を記録す
る否かの判定を行う。そして、記録すると判定した場合
には、データを記録部２２にデータを記録し、記録しな
いと判定した場合には、受信したパケット４０をその他
のノードに出力する。記録確率αは、分散型ストレージ
システム全体で、どの程度のデータを記録するかを示す
値であり、送信データがｑ個の符号化ブロックであると
き、分散型ストレージシステム全体には、ｑ×α個のデ
ータが記録される。
４０を受信したノードは、記録処理を開始し、パケット
４０の記録確率αを読み出して、パケット４０を記録す
る否かの判定を行う。そして、記録すると判定した場合
には、データを記録部２２にデータを記録し、記録しな
いと判定した場合には、受信したパケット４０をその他
のノードに出力する。記録確率αは、分散型ストレージ
システム全体で、どの程度のデータを記録するかを示す
値であり、送信データがｑ個の符号化ブロックであると
き、分散型ストレージシステム全体には、ｑ×α個のデ
ータが記録される。
【００４２】次に、データを取り出す処理について説明
する。データを取り出すとき、送信指令装置３０は、パ
ケット５０を生成し、図１０に示すように、ユニキャス
ト若しくはマルチキャストを用いて、各ノードにパケッ
ト５０を出力する。
する。データを取り出すとき、送信指令装置３０は、パ
ケット５０を生成し、図１０に示すように、ユニキャス
ト若しくはマルチキャストを用いて、各ノードにパケッ
ト５０を出力する。
【００４３】パケット５０を受信したノードは、返信処
理を開始する。パケット５０には、通常の制御情報の他
に、データを識別するデータＩＤ、パケットを返信する
返信確率βなどが記録されており、返信処理では、パケ
ット５０の返信確率βをもとにデータを返信するか否か
の判定する。ここで、データを返信すると判定した場
合、ノードの制御部２２は、データを包含したパケット
６０を生成し、送信指令装置３０に返信する。また、デ
ータを返信しないと判定した場合には、ノードの制御部
２２は、何も実行しない。
理を開始する。パケット５０には、通常の制御情報の他
に、データを識別するデータＩＤ、パケットを返信する
返信確率βなどが記録されており、返信処理では、パケ
ット５０の返信確率βをもとにデータを返信するか否か
の判定する。ここで、データを返信すると判定した場
合、ノードの制御部２２は、データを包含したパケット
６０を生成し、送信指令装置３０に返信する。また、デ
ータを返信しないと判定した場合には、ノードの制御部
２２は、何も実行しない。
【００４４】図１１は、各ノードから送信指令装置３０
にパケットが送信される様子を示した図である。図１１
に示すように、分散型ストレージシステムには、データ
を返信するノードとそうでないノードがあるが、全体で
みると、各ノードは返信確率βの割合でデータを返信す
るようになっており、分散型ストレージシステムにｎ個
のノードが存在すると、ｎ×βの割合のデータが返信さ
れることになる。上述したように、分散型ストレージシ
ステムには、記録確率αをもとにｑ×αのデータが記録
されているので、ｑ×α×ｎ×β個のデータが返信され
る。
にパケットが送信される様子を示した図である。図１１
に示すように、分散型ストレージシステムには、データ
を返信するノードとそうでないノードがあるが、全体で
みると、各ノードは返信確率βの割合でデータを返信す
るようになっており、分散型ストレージシステムにｎ個
のノードが存在すると、ｎ×βの割合のデータが返信さ
れることになる。上述したように、分散型ストレージシ
ステムには、記録確率αをもとにｑ×αのデータが記録
されているので、ｑ×α×ｎ×β個のデータが返信され
る。
【００４５】次に、図１２を参照して、データの復号化
について説明する。各ノードから送信されるデータを受
信した送信指令装置３０は、受信したデータをパケット
結合部３２に入力し、パケットの結合を行う。図１２
（ａ）は、ノードから送信指令装置３０に返信されるパ
ケット６０を示す図である。図１２（ａ）において、斜
線で描かれた箇所がデータの損失された箇所を示す。分
散型ストレージシステムでは、元のデータをα×ｎ×β
の確率で返信するため、図１２（ａ）に示すように、全
てのパケットが返信される訳ではなく、幾つかのパケッ
トの消失が起きている。
について説明する。各ノードから送信されるデータを受
信した送信指令装置３０は、受信したデータをパケット
結合部３２に入力し、パケットの結合を行う。図１２
（ａ）は、ノードから送信指令装置３０に返信されるパ
ケット６０を示す図である。図１２（ａ）において、斜
線で描かれた箇所がデータの損失された箇所を示す。分
散型ストレージシステムでは、元のデータをα×ｎ×β
の確率で返信するため、図１２（ａ）に示すように、全
てのパケットが返信される訳ではなく、幾つかのパケッ
トの消失が起きている。
【００４６】しかしながら、このデータはインターリー
ブされているため、デインターリーブをかけると、バー
スト的なデータの消失は、分散し、ランダムなデータの
消失に変換される。
ブされているため、デインターリーブをかけると、バー
スト的なデータの消失は、分散し、ランダムなデータの
消失に変換される。
【００４７】上述したように、ＦＥＣ符号化では、符号
化率ｑ／ｐでデータを符号化した場合、符号化されたデ
ータがｐブロック以上存在すれば、データを復号するこ
とができる。送信したｑ個のブロックがα×ｎ×βの割
合で返信されたときは、返信されるデータの個数は、ｑ
×α×ｎ×βである。この個数ｑ×α×ｎ×βがｐ個以
上であるようにｑ／ｐ、α、βの値を設定すれば、元の
データを復元できる。
化率ｑ／ｐでデータを符号化した場合、符号化されたデ
ータがｐブロック以上存在すれば、データを復号するこ
とができる。送信したｑ個のブロックがα×ｎ×βの割
合で返信されたときは、返信されるデータの個数は、ｑ
×α×ｎ×βである。この個数ｑ×α×ｎ×βがｐ個以
上であるようにｑ／ｐ、α、βの値を設定すれば、元の
データを復元できる。
【００４８】また、本具体例における分散型ストレージ
システムは、ｐ≧ｑ×α×ｎ×βを満たすように、符号
化率ｑ／ｐ、記録確率α、返信確率βを設定すればよい
ので、上述の式を満たす範囲で符号化率ｑ／ｐ、記録確
率α、返信確率βを変更することにより、データの記録
効率や伝送効率を変更させることができる。以下、ｑ／
ｐ、α、βの各パラメータの設定例について説明する。
システムは、ｐ≧ｑ×α×ｎ×βを満たすように、符号
化率ｑ／ｐ、記録確率α、返信確率βを設定すればよい
ので、上述の式を満たす範囲で符号化率ｑ／ｐ、記録確
率α、返信確率βを変更することにより、データの記録
効率や伝送効率を変更させることができる。以下、ｑ／
ｐ、α、βの各パラメータの設定例について説明する。
【００４９】例えば、非常に多くの返信要求があるデー
タに対して、記録確率αの値を大きくし、返信確率βの
値を小さくすると、各ノードから送信されるデータが少
なくなり、ノードにおけるデータの検索処理やデータの
送信処理が簡略化されるようになる。
タに対して、記録確率αの値を大きくし、返信確率βの
値を小さくすると、各ノードから送信されるデータが少
なくなり、ノードにおけるデータの検索処理やデータの
送信処理が簡略化されるようになる。
【００５０】また、記録確率αの値を大きくするかわり
に、符号化率ｑ／ｐの値を大きくして、返信確率βを小
さくしても、各ノードにおけるデータの検索処理やデー
タの送信処理を簡略化することができる。
に、符号化率ｑ／ｐの値を大きくして、返信確率βを小
さくしても、各ノードにおけるデータの検索処理やデー
タの送信処理を簡略化することができる。
【００５１】また、符号化率ｑ／ｐを小さくし、記録確
率αを大きくすると、送信するパケットの数を抑えるこ
とができる。これは、ｐが十分大きいときに効果的であ
る。また、記録確率αを小さくし、符号化率ｑ／ｐを小
さくすることで、同一のパケットを複数のノードに記録
することを避けることができる。これは、ｐが十分小さ
いときに効果がある。
率αを大きくすると、送信するパケットの数を抑えるこ
とができる。これは、ｐが十分大きいときに効果的であ
る。また、記録確率αを小さくし、符号化率ｑ／ｐを小
さくすることで、同一のパケットを複数のノードに記録
することを避けることができる。これは、ｐが十分小さ
いときに効果がある。
【００５２】また、返信確率βを大きくし、記録確率α
又は符号化率ｑ／ｐを小さくすることにより、分散型ス
トレージシステム全体に記録される符号化データの容量
を小さくすることができる。或いは、データの記録時、
出力時又は送信時などに、パケットの消失する確率をａ
とすると、ａ×ｎ×α×ｑ×βがｐよりも十分大きくな
るようにα、β、ｑ／ｐの値を制御することによって、
十分な数のデータが返信される。
又は符号化率ｑ／ｐを小さくすることにより、分散型ス
トレージシステム全体に記録される符号化データの容量
を小さくすることができる。或いは、データの記録時、
出力時又は送信時などに、パケットの消失する確率をａ
とすると、ａ×ｎ×α×ｑ×βがｐよりも十分大きくな
るようにα、β、ｑ／ｐの値を制御することによって、
十分な数のデータが返信される。
【００５３】また、複数のノードから返信されるユニー
クなパケットの個数を数学的に推定し、記録確率、返信
確率、または符号化率を大きくすることで、ユニークな
パケットが到着する確率を高くすることができる。
クなパケットの個数を数学的に推定し、記録確率、返信
確率、または符号化率を大きくすることで、ユニークな
パケットが到着する確率を高くすることができる。
【００５４】以上のように、本具体例における分散型ス
トレージシステムは、システムを構成するノードに記録
確率αを記述したパケット４０を送信することにより、
データを分散して記録する。そして、ノードに記録され
たデータを返信確率βで返信させることにより、データ
の取り出しを行う。このように、データを分散して記録
すると、一つのサーバにデータ管理の負荷が集中するこ
となく、データを格納することができる。また、本具体
例における分散型ストレージシステムでは、一つのデー
タを複数のノードで共有するため、システム全体で必要
となるデータ容量が少なくて済む。
トレージシステムは、システムを構成するノードに記録
確率αを記述したパケット４０を送信することにより、
データを分散して記録する。そして、ノードに記録され
たデータを返信確率βで返信させることにより、データ
の取り出しを行う。このように、データを分散して記録
すると、一つのサーバにデータ管理の負荷が集中するこ
となく、データを格納することができる。また、本具体
例における分散型ストレージシステムでは、一つのデー
タを複数のノードで共有するため、システム全体で必要
となるデータ容量が少なくて済む。
【００５５】また、複数のノードからデータを受信する
ようにすると、一つのサーバにトラフィックが集中する
ことがなくなり、安定した通信量でデータの送受信が行
える。
ようにすると、一つのサーバにトラフィックが集中する
ことがなくなり、安定した通信量でデータの送受信が行
える。
【００５６】また、α、β、ｑ／ｐの値を変更すること
により、伝送効率や記録するデータ量を変更することが
できる。さらに、データの記録時、出力時、送信時など
にパケットが消失するとき、消失する確率ａを考慮し
て、α、β、ｑ／ｐのパラメータの値を変更して、パケ
ットが消失しても復号に十分なデータを取り出せるよう
にすることもできる。
により、伝送効率や記録するデータ量を変更することが
できる。さらに、データの記録時、出力時、送信時など
にパケットが消失するとき、消失する確率ａを考慮し
て、α、β、ｑ／ｐのパラメータの値を変更して、パケ
ットが消失しても復号に十分なデータを取り出せるよう
にすることもできる。
【００５７】また、この分散型ストレージシステムで
は、記録確率と返信確率に基づいた演算によってデータ
の分散記録・読み出しを実行できるため、データの管理
が単純であり、カムコーダや携帯電話などの処理能力の
少ない家庭用の機器であってもこのシステムに適応でき
る。また、カムコーダや携帯電話などの処理能力の低い
家庭用の機器をノードとして用いることができるように
なるため、数百万台規模の分散型ストレージシステムが
容易に構築できる。
は、記録確率と返信確率に基づいた演算によってデータ
の分散記録・読み出しを実行できるため、データの管理
が単純であり、カムコーダや携帯電話などの処理能力の
少ない家庭用の機器であってもこのシステムに適応でき
る。また、カムコーダや携帯電話などの処理能力の低い
家庭用の機器をノードとして用いることができるように
なるため、数百万台規模の分散型ストレージシステムが
容易に構築できる。
【００５８】また、上記分散ストレージシステムにおい
ては、記録指令装置は、記録させるデータと記録確率を
同じパケットで送信したが、記録させるデータと記録確
率を異なるパケットで送信したり、外部の記録装置に記
録し、各情報処理ノードから参照するようにしてもよ
い。
ては、記録指令装置は、記録させるデータと記録確率を
同じパケットで送信したが、記録させるデータと記録確
率を異なるパケットで送信したり、外部の記録装置に記
録し、各情報処理ノードから参照するようにしてもよ
い。
【００５９】なお、上述した具体例は、発明の一例に過
ぎず、本発明の要旨を含む変形例は、本発明に含まれる
ものとする。例えば、ノードとしては、カムコーダ、パ
ーソナルビデオレコーダーやホームゲートウェイなどが
考えられるが、データを記録する記録部と、所定の演算
を行う制御部と、データの送受信を行うネットワークイ
ンターフェースを有していればその他の構成を備える装
置であってもよい。
ぎず、本発明の要旨を含む変形例は、本発明に含まれる
ものとする。例えば、ノードとしては、カムコーダ、パ
ーソナルビデオレコーダーやホームゲートウェイなどが
考えられるが、データを記録する記録部と、所定の演算
を行う制御部と、データの送受信を行うネットワークイ
ンターフェースを有していればその他の構成を備える装
置であってもよい。
【００６０】また、記録確率α、返信確率βをパケット
中に記録したが、記録確率α、返信確率βを任意の記録
装置、若しくはパケットなどに記録し、各ノードがその
値を参照するようにしてもよい。特に、ＦＥＣ符号化と
してリードトルネード符号化方式を利用した場合には、
インターリーブ処理を省略することもできる。
中に記録したが、記録確率α、返信確率βを任意の記録
装置、若しくはパケットなどに記録し、各ノードがその
値を参照するようにしてもよい。特に、ＦＥＣ符号化と
してリードトルネード符号化方式を利用した場合には、
インターリーブ処理を省略することもできる。
【００６１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るデータ蓄積方法によれば、第１のデータを符号化して
得た第２のデータをパケット化し、個々のパケットを複
数の情報処理端末で記録するか否かを表す記録確率を生
成し、記録確率とパケットを複数の情報処理端末に送り
出し、この記録確率で複数の情報処理端末の何れかに記
録されたパケットを読み出す際には、パケットを返信す
るか否かを示す返信確率を付して返信要求データを生成
して返信要求データを複数の情報処理端末に送信し、複
数の情報処理端末は、返信確率に基づいて該パケットを
返信することにより、複雑な処理や膨大な伝送帯域を必
要とせず、個々の端末に負担をかけることなく多量のデ
ータを分散して記録するとともに記録場所からデータを
取り出して再構成することができる。
るデータ蓄積方法によれば、第１のデータを符号化して
得た第２のデータをパケット化し、個々のパケットを複
数の情報処理端末で記録するか否かを表す記録確率を生
成し、記録確率とパケットを複数の情報処理端末に送り
出し、この記録確率で複数の情報処理端末の何れかに記
録されたパケットを読み出す際には、パケットを返信す
るか否かを示す返信確率を付して返信要求データを生成
して返信要求データを複数の情報処理端末に送信し、複
数の情報処理端末は、返信確率に基づいて該パケットを
返信することにより、複雑な処理や膨大な伝送帯域を必
要とせず、個々の端末に負担をかけることなく多量のデ
ータを分散して記録するとともに記録場所からデータを
取り出して再構成することができる。
【００６２】また、本発明に係るデータ蓄積システムに
よれば、第１のデータを符号化して得た第２のデータを
パケット化し、個々のパケットを複数の情報処理端末で
記録するか否かを表す記録確率を生成し、パケットおよ
び記録確率を送り出し、この記録確率で複数の情報処理
端末の何れかに記録されたパケットを読み出す際には、
パケットを返信するか否かを示す返信確率を付して返信
要求データを生成して返信要求データを複数の情報処理
端末に送信し、複数の情報処理端末は、返信確率に基づ
いて該パケットを返信することにより、複雑な処理や膨
大な伝送帯域を必要とせず、個々の端末に負担をかける
ことなく多量のデータを分散して記録するとともに記録
場所からデータを取り出して再構成することができる。
よれば、第１のデータを符号化して得た第２のデータを
パケット化し、個々のパケットを複数の情報処理端末で
記録するか否かを表す記録確率を生成し、パケットおよ
び記録確率を送り出し、この記録確率で複数の情報処理
端末の何れかに記録されたパケットを読み出す際には、
パケットを返信するか否かを示す返信確率を付して返信
要求データを生成して返信要求データを複数の情報処理
端末に送信し、複数の情報処理端末は、返信確率に基づ
いて該パケットを返信することにより、複雑な処理や膨
大な伝送帯域を必要とせず、個々の端末に負担をかける
ことなく多量のデータを分散して記録するとともに記録
場所からデータを取り出して再構成することができる。
【００６３】また、本発明に係るデータ記録制御装置に
よれば、複雑な処理や膨大な伝送帯域を必要とせず、個
々の端末に負担をかけることなく多量のデータを分散し
て記録するとともに記録場所からデータを取り出すよう
制御し、これを再構成できる。
よれば、複雑な処理や膨大な伝送帯域を必要とせず、個
々の端末に負担をかけることなく多量のデータを分散し
て記録するとともに記録場所からデータを取り出すよう
制御し、これを再構成できる。
【００６４】また、本発明に係るデータ記録指令装置に
よれば、複雑な処理や膨大な伝送帯域を必要とせず、個
々の端末に負担をかけることなく多量のデータを分散し
て記録することができる。
よれば、複雑な処理や膨大な伝送帯域を必要とせず、個
々の端末に負担をかけることなく多量のデータを分散し
て記録することができる。
【００６５】さらに、本発明に係るデータ受信装置によ
れば、複雑な処理や膨大な伝送帯域を必要とせず、個々
の端末に分散して記録されたデータを受信して再構成す
ることができる。
れば、複雑な処理や膨大な伝送帯域を必要とせず、個々
の端末に分散して記録されたデータを受信して再構成す
ることができる。
【００６６】さらにまた、本発明に係る情報処理端末に
よれば、複雑な処理や膨大な伝送帯域を必要とせず、負
担なく多量のデータを分散して記録できる。
よれば、複雑な処理や膨大な伝送帯域を必要とせず、負
担なく多量のデータを分散して記録できる。
【図１】分散型ストレージシステムの構成を示す図であ
る。
る。
【図２】記録指令装置の内部構成を示す図である。
【図３】記録するデータを格納するパケットの構成を示
す図である。
す図である。
【図４】ノードの内部構成を示す図である。
【図５】送信指令装置の内部構成を示す図である。
【図６】データの送信を要求するパケットの構成を示す
図である。
図である。
【図７】ノードから返信されるパケットの構成を示す図
である。
である。
【図８】パケットの生成工程を示す図である。
【図９】記録するデータを含むパケットの送信経路を示
す図である。
す図である。
【図１０】データの返信を要求するパケットの送信経路
を示す図である。
を示す図である。
【図１１】ノードから送信指令装置に返信されるパケッ
トの送信経路を示す図である。
トの送信経路を示す図である。
【図１２】ノードから送信されたパケットを元データに
復元する工程を示す図である。
復元する工程を示す図である。
１０ 記録指令装置、１１ ＦＥＣエンコーダ、１２
インターリーバ、１３パケット生成部、２０ ノード、
２２ 制御部、２３ 記録部、３０ 送信指令装置、３
２ データ要求部、３３ パケット結合部、３４ デイ
ンターリーバ、３５ ＦＥＣデコーダ、４０ パケッ
ト、４２ 記録確率記述部、５０ パケット、５２ 返
信確率記述部、５３ リクエスト記述部、６０ パケッ
ト、６２ペイロード
インターリーバ、１３パケット生成部、２０ ノード、
２２ 制御部、２３ 記録部、３０ 送信指令装置、３
２ データ要求部、３３ パケット結合部、３４ デイ
ンターリーバ、３５ ＦＥＣデコーダ、４０ パケッ
ト、４２ 記録確率記述部、５０ パケット、５２ 返
信確率記述部、５３ リクエスト記述部、６０ パケッ
ト、６２ペイロード
Claims (22)
- 【請求項１】 ネットワークを介して接続された複数の
情報処理端末にデータを分散させて記録するデータ蓄積
方法において、 ブロック化された第１のデータを符号化しブロック化さ
れた第２のデータを生成する符号化工程と、 上記第２のデータをパケット化するパケット化工程と、 上記パケット化工程において生成されたパケットを上記
複数の情報処理端末で記録するか否かを表した記録確率
を生成する記録確率生成工程と、 上記パケットおよび上記記録確率を上記複数の情報処理
端末に送信する送信工程と、 上記情報処理端末において上記記録確率に基づいて該パ
ケットを記録する記録工程とを有し、 上記記録確率で複数の情報処理端末の何れかに記録され
た上記パケットを読み出す処理として、 上記パケットを返信するか否かを示す返信確率を付して
返信要求データを生成する返信要求データ生成工程と、 上記返信要求データを上記複数の情報処理端末に送信す
る送信工程と、 上記複数の情報処理端末において上記返信確率に基づい
て該パケットを返信する返信工程とを有することを特徴
とするデータ蓄積方法。 - 【請求項２】 上記記録確率は、上記パケットに含ま
れ、上記パケットと共に複数の情報処理端末に送信され
ることを特徴とする請求項１記載のデータ蓄積方法。 - 【請求項３】 上記記録確率は、上記パケットとは別の
パケットで送信されることを特徴とする請求項１記載の
データ蓄積方法。 - 【請求項４】 上記返信工程において返信されるパケッ
ト数が上記第１のデータのブロック数と同じかそれ以上
であることを特徴とする請求項１記載のデータ蓄積方
法。 - 【請求項５】 上記第１のデータと第２のデータとの
比、上記記録確率、上記返信確率を変更し上記パケット
の分散を制御するパケット分散制御工程を有することを
特徴とする請求項４記載のデータ蓄積方法。 - 【請求項６】 上記パケット分散制御工程では、上記記
録確率と、上記返信確率と、上記情報処理端末の個数
と、第２のデータのブロック数との積が上記第１のデー
タのブロック数と同じかそれ以上になるように各値を変
更することを特徴とする請求項４記載のデータ蓄積方
法。 - 【請求項７】 上記パケット分散制御工程では、上記ネ
ットワークにおけるデータ損失確率と、上記記録確率
と、上記返信確率と、上記情報処理端末の個数と、第２
のデータのブロック数との積が上記第１のデータのブロ
ック数と同じかそれ以上になるように各値を変更するこ
とを特徴とする請求項６記載のデータ蓄積方法。 - 【請求項８】 上記パケット分散制御工程では、上記複
数の情報端末が応答しない確率と、上記記録確率と、上
記返信確率と、上記情報処理端末の個数と、第２のデー
タのブロック数との積が上記第１のデータのブロック数
と同じかそれ以上になるように各値を変更することを特
徴とする請求項４記載のデータ蓄積方法。 - 【請求項９】 上記記録確率生成工程および上記返信確
率データ生成工程は、 記録確率、返信確率、または符号化率を大きくすること
で、上記返信工程において返信されるパケットが重複す
る確率を低くすることを特徴とする請求項１記載のデー
タ蓄積方法。 - 【請求項１０】 ネットワークを介して接続された複数
の情報処理端末にデータを分散させて記録するデータ蓄
積システムにおいて、 ブロック化された第１のデータを符号化しブロック化さ
れた第２のデータを生成する符号化手段と、 上記第２のデータをパケット化するパケット化手段と、 上記パケット化手段によって生成されたパケットを上記
複数の情報処理端末で記録するか否かを表した記録確率
を生成する記録確率生成手段と、 上記記録確率および上記返信要求データを上記複数の情
報処理端末に対して送出する送信手段とを有するデータ
記録制御装置と、 上記データ記録制御装置との間で上記パケットおよび上
記記録確率を送受する送受信手段と、 上記パケットを記録する記録手段と、 上記受信したパケットを上記記録確率に基づいて記録す
るか否か、及び記録したパケットを上記返信確率で返信
するか否かを制御する制御手段とを有する複数の情報処
理端末とを備え、 これらがネットワークにより互いに接続されていること
を特徴とするデータ蓄積システム。 - 【請求項１１】 上記記録確率は、上記パケットに含ま
れ、上記パケットと共に複数の情報処理端末に送信され
ることを特徴とする請求項１０記載のデータ蓄積システ
ム。 - 【請求項１２】 上記記録確率は、上記パケットとは別
のパケットで送信されることを特徴とする請求項１０記
載のデータ蓄積システム。 - 【請求項１３】 上記データ記録制御装置における受信
手段にて受信されるパケット数が上記第１のデータのブ
ロック数と同じかそれ以上であることを特徴とする請求
項１０記載のデータ蓄積システム。 - 【請求項１４】 上記第１のデータと第２のデータとの
比、上記記録確率、上記返信確率を変更し上記パケット
の分散を制御するパケット分散制御手段を有することを
特徴とする請求項１３記載のデータ蓄積システム。 - 【請求項１５】 上記パケット分散制御手段は、上記記
録確率と、上記返信確率と、上記情報処理端末の個数
と、第２のデータのブロック数との積が上記第１のデー
タのブロック数と同じかそれ以上になるように各値を変
更することを特徴とする請求項１３記載のデータ蓄積シ
ステム。 - 【請求項１６】 上記パケット分散制御手段は、上記ネ
ットワークにおけるデータ損失確率と、上記記録確率
と、上記返信確率と、上記情報処理端末の個数と、第２
のデータのブロック数との積が上記第１のデータのブロ
ック数と同じかそれ以上になるように各値を変更するこ
とを特徴とする請求項１５記載のデータ蓄積システム。 - 【請求項１７】 上記パケット分散制御手段は、上記複
数の情報端末が応答しない確率と、上記記録確率と、上
記返信確率と、上記情報処理端末の個数と、第２のデー
タのブロック数との積が上記第１のデータのブロック数
と同じかそれ以上になるように各値を変更することを特
徴とする請求項１３記載のデータ蓄積システム。 - 【請求項１８】 上記記録確率生成手段および上記返信
確率データ生成手段は、 記録確率、返信確率、または符号化率を大きくすること
で、上記複数の情報処理端末が返信するパケットが重複
する確率を低くすることを特徴とする請求項１０記載の
データ蓄積システム。 - 【請求項１９】 ネットワークを介して接続された複数
の情報処理端末にデータを分散して記録するデータ記録
制御装置において、 ブロック化された第１のデータを符号化しブロック化さ
れた第２のデータを生成する符号化手段と、 上記第２のデータをパケット化するパケット化手段と、 上記パケット化手段により生成されたパケットを上記複
数の情報処理端末で記録するか否かを表した記録確率を
生成する記録確率生成手段と、 上記パケットを返信するか否かを示す返信確率を付して
返信要求データを生成する返信要求データ生成手段と、 上記記録確率を含むパケット及び上記返信要求データを
上記複数の情報処理端末に対して送出する送信手段と、 上記複数の端末から送られるパケットを受信する受信手
段とを備えることを特徴とするデータ記録制御装置。 - 【請求項２０】 ネットワークを介して接続された複数
の情報処理端末にデータを分散して記録するデータ記録
指令装置において、 ブロック化された第１のデータを符号化しブロック化さ
れた第２のデータを生成する符号化手段と、 上記第２のデータをパケット化するパケット化手段と、 上記パケット化手段によって生成されたパケットを上記
複数の情報処理端末で記録するか否かを表した記録確率
を生成する記録確率生成手段と、 上記記録確率を含むパケットを上記複数の情報処理端末
に対して送出する送信手段とを備えることを特徴とする
データ記録指令装置。 - 【請求項２１】 ネットワークを介して接続された複数
の情報処理端末からデータを受信するデータ受信装置に
おいて、 上記複数の情報処理端末に記録されたパケットを返信す
るか否かを示す返信確率を付して返信要求データを生成
する返信要求データ生成手段と、 上記返信要求データを上記複数の情報処理端末に対して
送出する送信手段と、 上記複数の情報処理端末から送られるパケットを受信す
る受信手段とを備えることを特徴とするデータ受信装
置。 - 【請求項２２】 ネットワークで接続された外部装置と
の間でパケット化されたデータを送受する送受信手段
と、 上記パケットを記録する記録手段と、 上記パケットを該パケットに付加された記録確率に基づ
いて記録するか否か、および記録したパケットを上記外
部装置から送られる返信確率で返信するか否かを制御す
る制御手段とを備えることを特徴とする情報処理端末。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002139232A JP4211282B2 (ja) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | データ蓄積方法及びデータ蓄積システム、並びに、データ記録制御装置、データ記録指令装置、データ受信装置及び情報処理端末 |
| PCT/JP2003/005715 WO2003096200A1 (en) | 2002-05-14 | 2003-05-07 | Data storing method, data storing system, data recording control apparatus, data recording instructing apparatus, data receiving apparatus, and information processing terminal |
| EP20030728029 EP1505508B1 (en) | 2002-05-14 | 2003-05-07 | Distributed data recording and retrieval |
| CN038006499A CN1533534B (zh) | 2002-05-14 | 2003-05-07 | 数据存储方法和系统、数据控制设备和信息处理终端 |
| AU2003234779A AU2003234779A1 (en) | 2002-05-14 | 2003-05-07 | Data storing method, data storing system, data recording control apparatus, data recording instructing apparatus, data receiving apparatus, and information processing terminal |
| US10/483,606 US7444421B2 (en) | 2002-05-14 | 2003-05-07 | Data storage method and system, data recording controlling apparatus, data recording commanding apparatus, data receiving apparatus, and information processing terminal |
| KR1020047000528A KR100971052B1 (ko) | 2002-05-14 | 2003-05-07 | 데이터 축적 방법 및 데이터 축적 시스템, 및 데이터 기록제어 장치, 데이터 기록 명령 장치, 데이터 수신 장치 및정보 처리 단말기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002139232A JP4211282B2 (ja) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | データ蓄積方法及びデータ蓄積システム、並びに、データ記録制御装置、データ記録指令装置、データ受信装置及び情報処理端末 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003330619A true JP2003330619A (ja) | 2003-11-21 |
| JP4211282B2 JP4211282B2 (ja) | 2009-01-21 |
Family
ID=29416906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002139232A Expired - Fee Related JP4211282B2 (ja) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | データ蓄積方法及びデータ蓄積システム、並びに、データ記録制御装置、データ記録指令装置、データ受信装置及び情報処理端末 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7444421B2 (ja) |
| EP (1) | EP1505508B1 (ja) |
| JP (1) | JP4211282B2 (ja) |
| KR (1) | KR100971052B1 (ja) |
| CN (1) | CN1533534B (ja) |
| AU (1) | AU2003234779A1 (ja) |
| WO (1) | WO2003096200A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| CN101375284B (zh) | 2004-10-25 | 2012-02-22 | 安全第一公司 | 安全数据分析方法和系统 |
| CN1328879C (zh) * | 2005-01-26 | 2007-07-25 | 北京大学 | 基于数据分块冗余和虚拟化存储的在线备份方法 |
| CN105978683A (zh) | 2005-11-18 | 2016-09-28 | 安全第公司 | 安全数据解析方法和系统 |
| KR100772385B1 (ko) * | 2005-12-07 | 2007-11-01 | 삼성전자주식회사 | 분산 스토리지 시스템 상에서 컨텐트를 송수신하는 방법 및장치 |
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| JP5108801B2 (ja) * | 2009-02-02 | 2012-12-26 | パナソニック株式会社 | ネットワークシステム |
| BRPI1013062A2 (pt) | 2009-05-19 | 2016-04-05 | Security First Corp | sistemas e métodos para proteger dados na nuvem |
| AU2010326248B2 (en) | 2009-11-25 | 2015-08-27 | Security First Corp. | Systems and methods for securing data in motion |
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| WO2011150346A2 (en) | 2010-05-28 | 2011-12-01 | Laurich Lawrence A | Accelerator system for use with secure data storage |
| EP2651072A3 (en) | 2010-09-20 | 2013-10-23 | Security First Corp. | Systems and methods for secure data sharing |
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| US10031679B2 (en) | 2014-11-21 | 2018-07-24 | Security First Corp. | Gateway for cloud-based secure storage |
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