JP2007164794A - ネットワーク内のノードを自動的に分類する方法および装置 - Google Patents
ネットワーク内のノードを自動的に分類する方法および装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】少なくとも1つのデータクラスを検出し、データクラスに従いノードに格納されているデータを自動的に分類し、データクラスに従い分類されたデータの量を検出し、ここでファイルの数およびこのファイルの平均サイズを検出し、データクラスに分類されているデータの検出された量から優先値を計算し、この優先値はデータクラスに従いノードに格納されているデータの相対的な優先度に対する尺度であり、データクラスに従いデータタイプを表すリクエストを受信し、データクラスに従いデータの相対的な優先度に対する尺度である優先値をリクエストに応じて提供する。
【選択図】図6
Description
−少なくとも1つのデータクラス、例えばビデオ、オーディオまたはテキストを検出するステップ。
−前述のデータクラスに従いノードに格納されているデータを自動的に分類するステップ。
−前述のデータクラスに従い分類されたデータの量を検出するステップ。この際ファイルの数およびこのファイルの平均サイズが検出される。
−前述のデータクラスに分類されているデータの検出された量からデータタイプ優先値を計算するステップ。この優先値は前述のデータクラスに従いノードに格納されているデータの相対的な優先度に対する尺度である。
−前述のデータクラスに従いデータタイプを表すリクエストを受信するステップ。
−前述のデータクラスに従いデータの相対的な優先度に対する尺度である前述の優先値を前述のリクエストに応じて提供するステップ。
−データを格納するためのリクエストを受信するステップ。ここでリクエストは所定のデータクラスに従いデータタイプを表す。
−複数のストレージノードにリクエストを伝送するステップ。
−ストレージノードからそれぞれの優先値を受信するステップ。この優先値は前述のデータクラスに従いそれぞれのノードに格納されているデータの相対的な優先度に対する尺度である。
−それぞれのノードの優先値を比較するステップ。
−データを格納するために最も高い優先値を有するノードを選択するステップ。
Edominant,type=RPSC * Atotal * k1
ここで、
Atotal=Ntotal * Stotal
RPSC=k2−k3(k4+Saverage+Cused)/Ctotal
ここで、k1,k2,k3,k4は定数であり、Ntotalは前述のデータタイプのデータファイルの総数であり、Stotalはデータタイプのファイルの累算されたサイズであり、Saverageはデータタイプのファイルの平均サイズであり、Cusedはノードの占有されている記憶容量であり、Ctotalはノードの総記憶容量である。
RFSC=c1−c2(c3+Sin_data+Cused)/Ctotal
ここでc1,c2,c3は定数であり、Sin_dataは格納すべきデータのサイズであり、Cusedはノードの占有されている記憶容量であり、Ctotalはノードの総記憶容量である。
Edominant,type=RPSC * Atotal * k1
ここで、
Atotal=Ntotal * Stotal
RPSC=k2−k3(k4+Saverage+Cused)/Ctotal
ここで、k1,k2,k3,k4は定数であり、Ntotalはノードに格納された前述のデータタイプのデータファイルの総数であり、Stotalはノードに格納されたデータタイプのファイルの累算されたサイズであり、Saverageはノードに格納されたデータタイプのファイルの平均サイズであり、Cusedはノードの占有されている記憶容量であり、Ctotalはノードの総記憶容量である。単純なケースにおいて、定数はk1=k2=k3=1且つk4=0である。
−少なくとも1つのデータクラス(例えばビデオ、オーディオまたはテキスト)を検出する手段。
−前述のデータクラスに従いノードに格納されているデータを自動的に分類する手段。
−前述のデータクラスに従い分類されたデータの量を検出する手段。ここで、ファイルの数およびこのファイルの平均サイズが検出される。
−前述のデータクラスに分類されているデータの検出された量からデータタイプ優先値を計算する手段。この優先値は前述のデータクラスに従いノードに格納されているデータの相対的な優先度に対する尺度である。
−前述のデータクラスに従いデータタイプを表すリクエストを受信する手段。
−前述のデータクラスに従いデータの相対的な優先度に対する尺度である前述の優先値を前述のリクエストに応じて提供する手段。
−データを格納するためのリクエストを受信する手段。リクエストは所定のデータクラスに従いデータタイプを表す。
−複数のストレージノードにリクエストを伝送する手段。
−ストレージノードからそれぞれの優先値を受信する手段。この優先値は前述のデータクラスに従いそれぞれのノードに格納されているデータの相対的な優先度に対する尺度である。
−それぞれのノードの優先値を比較する手段。
−データを格納するために最も高い優先値を有するノードを選択する手段。
モノリシックストレージシステムは、無秩序なストック管理および良好にソートされた記憶の両方に関して、システムプリファレンスおよびユーザプリファレンスの制御下で動作する。
無秩序なストック管理に関しては、MBアプリケーションのシステムセットアップがALにおいて実施される。図5に示されているように、システムセットアップはユーザプリファレンスの入力から構成される。
ユーザプリファレンス入力は無秩序なストック管理においても良好にソートされた記憶においても行われる。ユーザプリファレンスを入力している間にパラメータ制御テンプレートがユーザに提示され、このテンプレートはユーザの入力に従い満たされる。テンプレートのカテゴリは目下のMBシステム規則に従い事前定義されている。テンプレートのパラメータカテゴリを用いることにより、ユーザは好みの物理的なパラメータを入力することができるか、(良好にソートされた記憶に関しては)論理的なパラメータ、例えば記憶場所、デバイスプロパティ、メディアデータのタイプおよび記述的なMDを、ユーザ自身の関心に従いデバイスマッチングプロシージャを制御するために入力することができる。ユーザの好みのパラメータが存在しない場合、または考慮されない場合には、テンプレートはシステム利用に関するデフォルトの物理的または論理的なパラメータのグループを使用することができる。テンプレートにおけるパラメータはシステムの物理的および論理的なマッチングプロセスによって使用される。
デバイス初期化機能は良好にソートされた記憶ストラテジにおいてのみ存在する。システム初期化の間に、目下の分散しているデバイスの全てのデバイスプロパティが収集され、全てのデバイスにはデバイスプリファレンスMD、例えばデータタイプおよび他の記述的なメタデータによってラベルが付与される。空のデバイスに関しては、デバイスプリファレンスラベルが目下のデバイスプロパティに従いユーザによって直接定義される。占有されているデバイスに関しては、デバイスプリファレンスがMBシステムによって計算される。
DSSのメンテナンスはMBシステムの動作状態を維持するために良好にソートされた記憶ストラテジにおいて使用される。2種類のシステムメンテナンスが存在する、すなわち能動的なシステムメンテナンスと受動的なシステムメンテナンスである。能動的なシステムメンテナンスは事前定義された周期またはシステム状態に従い規則的に実行される。受動的なメンテナンスは、いずれかのシステム限界に達したときに、MBシステムのリクエストによって起動される。
良好にソートされた記憶に関するデバイス初期化の間の重要なタスクは占有されているストレージデバイスにおける優先的なデータタイプを発見することである。占有されているデバイスへのラベル付与は空のデバイスへのラベル付与とは異なり、そのデバイスの容量および特性に応じてユーザによってラベルを付与することができる。占有されているストレージデバイスが既に、ユーザ自身の関心に従いユーザによって最適に使用されていると想定する。システムが実施しなければならないことは占有されているデバイスにおける優先的なデータタイプを発見することである。本発明によれば、以下の優先付けストラテジが使用される。
Atotal=Ntotal×Stotal
Saverage=Stotal/Ntotal
RPSC=1−(Saverage+Cused)/Ctotal
Edominant=RPSC×Atotal
ここで、
Ntotalは所定のデータタイプのデータファイルの総数であり、
Stotal[Gバイト]は所定のデータタイプの総ファイルサイズであり、
Saverage[Gバイト]は所定のデータタイプの平均ファイルサイズであり、
Cused[Gバイト]はデバイスの占有されている記憶容量、すなわち全てのデータタイプの全てのStotalの合計であり、
Ctotal[Gバイト]はデバイスの総記憶容量であり、
Atotalはデータの優先的な「図表領域」(下記参照)であり、ファイル数とファイルサイズの上述の積であり、
RPSCは所定のデータタイプのストレージデバイス相対的潜在的記憶容量であり、ここでの正の値は同一のデータタイプの別のファイルがデバイス内でフィットすることが期待されることを意味し、大きい値は同一のタイプの別のファイルのために多くの容量が残っていることを意味し、また、
Edominantは優先的なデータタイプを検出するための所定のデータタイプの評価値であり、このデータタイプはEdominantの最も高い値を有するタイプである。
Edominant,type−RPSCtype * Atotal,type * K1
RPSCtype=k2−k3(k4+Saverage+Cused)/Ctotal
であり、ここで、k1,k2,k3,k4は定数である(または異なるノードのEdominant,type値の評価時間にわたり準定数である)。上記の式の形において定数はk1=k2=k3=1且つk4=0である。
ストレージデバイスの検索がMBLにおいて実施される。この検索はALからの入力パラメータにより制御される。到来するデータをモノリシックなストレージブロックに保存する場合には、ユーザは関連するサーチストラテジおよびパラメータをALを介して定義することができる。続いて、このストラテジおよびパラメータに従い、MBLは適切なストレージデバイスを自動的にサーチすることができる。ユーザ入力パラメータが存在しない場合には、MBシステムは適切なストレージデバイスを探すためにデフォルトマッチングストラテジに従い実行されることになる。以下これをより詳細に説明する。
図8に示されているように、「無秩序なストック管理」状態のデバイスをサーチするプロシージャを以下の2つのステップに基づき実現することができる。すなわち、ストレージデバイスの物理的な決定およびユーザプリファレンスの決定。良好にソートされた記憶状態のデバイスに比べて、無秩序なストック管理状態のデバイスのサーチはこれらのステップに関する単純化されたプロセスのみを使用する。例えば、ストレージデバイスの物理的な決定プロセスにおいては、デバイスの絶対的な空き記憶容量および伝送レートのみが評価され、ユーザプリファレンスの決定においては、(サブカテゴリの物理的なマッチングのもとで)デバイスの相対的な空き記憶容量のみが評価される。
良好にソートされた記憶状態のデバイスのサーチをストレージデバイスの物理的な決定およびユーザプリファレンスの決定の2つのステップで実現することができる。オペレーションのステップは無秩序なストック管理のステップと類似するが、関連するプロセスの完全なバージョンを使用する。ストレージデバイスの物理的な決定プロセスにおいては、絶対的なデバイス空き記憶容量およびデバイスの伝送レートに加えて、デバイスの優先的なデータタイプが評価され、ユーザプリファレンスの決定プロセスにおいては、(サブカテゴリの物理的なマッチングのもとでの)相対的なデバイス空き記憶容量に加え、(物理的なマッチングにおける)システムパラメータ平衡評価および論理的なマッチングが実施される。論理的なマッチングにおいては、より記述的なメタデータの特徴が考慮される。「セーフコピー」プロセスは最終的に割り当てられるストレージに対しても可能である。
ストレージデバイスの物理的な決定は無秩序なストック管理および良好にソートされた記憶の両方の状態のデバイスに関する初期選択プロセスである。このプロセスは、図9に示されているように、4つのオペレーション、すなわちデバイス空き記憶容量の評価、デバイス伝送レートの評価、(良好にソートされた記憶に関しては)デバイスの優先的なデータタイプの評価、また必要に応じてファイル分割コマンドの形成により形成される。
ユーザプリファレンスの決定は無秩序なストック管理および良好にソートされた記憶状態のデバイスのサーチの両方に関する最終的な選択プロセスである。このプロセスが図10に示されており、また物理的なストレージマッチングおよび(良好にソートされた記憶のための)論理的なストレージマッチングから構成することができる。
物理的なストレージマッチングは、図11に示されているように、以下の機能を含む。すなわち、相対的な空き記憶容量(RFSC)の評価、システムパラメータ平衡の評価、およびセーフコピーコマンドの形成。
RFSC=1−(Sin_data+Cused)/Ctotal
ここで、
Cused[GB]はデバイスの使用されている記憶容量であり、
Ctotal[GB]はデバイスの総記憶容量であり、
Sin_data[GB]は所定のデータタイプを有する到来するデータのサイズであり、
RFSCはこのデータタイプに対するストレージデバイスの相対的な空き記憶容量である。
RFSC=c1−c2(c3+Sin_data+Cused)/Ctotal
ここで、c1,c2,c3は定数である(または異なるノードのRFSC値の評価時間にわたり準定数である)。
物理的なストレージマッチングの後に、候補ストレージデバイスを論理的なストレージマッチングプロセスによってさらにフィルタリングすることができる。論理的なストレージマッチングは、到来するデータを適切なデバイスに配置するための記述的なメタデータを使用するために設計されている。
以下では、分散的なストレージ管理のために要求されるシステムモデルおよび制御言語の実現可能性を実証するためにDSSの考えられるアプリケーションを表す幾つかの単純なシナリオを、例示的な関連するメッセージおよび制御メタデータも含めて説明する。このシナリオは、図13に示されているように、分散型のストレージ用の例示的なネットワークを基礎としている。このネットワークは据え置き型のストレージデバイス/ノードS0,...,S(個人用ディジタルレコーダ、例えばHDD、光ディスク)およびポータブルなストレージデバイス/ノードPを包含する。各ノードはアプリケーションを実行することができ、またこれらのノードはユーザインタフェース/遠隔制御部を有し、これらのユーザインタフェース/遠隔制御部を別個のデバイス/ノードとみなすこともできる。ホームネットワークに対して考えられる拡張として、チューナ/受信装置(例えばDVB−SまたはDVB−Cなど)、AVディスプレイ/出力装置、インターネットアクセス用のADSLモデムまたはゲートウェイ等を挙げることができる。ここで例示されているシナリオにおいては、ノードS0が一般的にDSSと対話するために使用される。
(例えば表示装置Pにおいてコンテントを見るために)デバイスS1〜Pに格納されているコンテントを伝送している間に、ユーザは(S0を介して)伝送(例えば再生)を休止し、数分後に再生を再開する。後に再び通常の速度で再生している間に、ユーザは早送りまたはスローモーションのような何らかのトリック再生(サムネイルのブラウズ、ビデオグループシーンのブラウズなども考えられる)を選択する。デバイスS1がトリックモードケイパビリティについて検査されて、そのケイパビリティが確認されると、デバイスS0が早送りリクエストメッセージをデバイスS1に送信し、所望の早送りモードおよび速度に変更される。
ノードS1は2つのタスク、すなわちノードS2から受信したコンテントの部分のレコーディング、およびノードPについてコンテントの別の部分の再生を同時に実行する。
シナリオS2と同様に、ユーザはデバイスS2からS1へのレコード伝送を設定しようとし、またデバイスケイパビリティはこのレコード伝送の設定を実施することができる。しかしながら伝送を開始する前に、別のユーザがデバイスS1からPへの別の再生伝送を開始すると、デバイスS1の自由に利用可能な伝送レートはデバイスS2からS1への伝送を容易にするにはもはや十分なものではなく、したがってこの伝送は拒否される。ユーザは伝送が後の時点に行われるようにスケジューリングすることを決定する。したがってデバイスS2からS1への伝送が設定される。
ユーザは自身のポータブルデバイス(P)をデバイスS0,..,S3から構成されている既存のネットワークに接続し、後の時点に切断する。ソフトウェアによってトリガされる「ソフト切断」と強制的に切断される「ハード切断」は区別される。
伝送遅延の代わりに非リアルタイム伝送が実施される点を除いてシナリオ4に類似する。コンテントはファイルとして比較的低いビットレートで伝送され、したがって比較的長い時間にわたり伝送され、記憶空間である積は一定のままである。
いずれのノードもコンテント全体を格納することができないので、コンテントの部分が種々のノードにわたりレコードおよび分散される。
種々のノードにわたり分散しているコンテントの部分がシームレスに再生される。
記録は1つのノードにおいて開始されるが、いつ終了するかは分からず、デバイスがほぼ一杯になると、レコーディングは別のノードにおいて継続される。
サーチおよび発見されたコンテントの一部が消去される。
コンテントの部分が種々のノードに伝送される(マルチキャスト)か、全てのノードに同時に伝送される(ブロードキャスト)。
ソースまたは宛先がハード切断に起因して一時的に利用不能になるので、コンテントの部分の伝送が中断される。3と2のケースが区別され、これらの内の2においては伝送が中断された点から再開される。
初期条件:ノードS0,...,S3およびPから成るネットワークが図14に示されているように構成され実行される。コンテントの伝送は実施されず、全てのノードはアイドル状態にある。
InitiateTransferRequest (Sender = NodeID(P), Receiver = NodeID(S3), TaskID = fgh, ...).このケースでは、ノードPにおいて必要とされるリソースを利用できる場合にのみ、ノードPに対しこのInitiateTransferRequestの送信が許可される。
Claims (10)
- ネットワーク内のノードを自動的に分類する方法において、
−少なくとも1つのデータクラス(ビデオ、オーディオ、テキスト)を検出するステップを有し、
−前記データクラスに従いノードに格納されているデータを自動的に分類するステップを有し、
−前記データクラスに従い分類されたデータの量を検出するステップを有し、ここでファイルの数および該ファイルの平均サイズを検出し、
−前記データクラスに分類されているデータの検出された量から優先値(Edominant)を計算するステップを有し、該優先値(Edominant)は前記データクラスに従いノードに格納されているデータの相対的な優先度に対する尺度であり、
−前記データクラスに従いデータタイプを表すリクエストを受信するステップを有し、
−前記データクラスに従いデータの相対的な優先度に対する尺度である前記優先値(Edominant)を前記リクエストに応じて提供するステップを有することを特徴とする、ネットワーク内のノードを自動的に分類する方法。 - ファイルサイズとファイルの数の組み合わせに関してデータの量を検出する、請求項1記載の方法。
- ストレージデバイスの残りの潜在的な記憶容量を自動的に推定し、さらに、
−前記ストレージデバイスに既に格納されているデータのデータタイプを検出するステップを有し、
−前記データタイプの既に格納されているデータのファイルサイズ統計を検出するステップを有し、
−前記ストレージデバイスにおける残りの空き記憶容量を検出するステップを有し、
−前記データタイプのデータを格納するためのリクエストを受信するステップを有し、該リクエストはファイルサイズを表さず、
−検出された前記ファイルサイズ統計に従い、前記データタイプのデータの予測されるサイズを検出するステップを有し、
−前記ストレージデバイスの前記残りの空き記憶容量が、前記データタイプのデータの予測されるサイズよりも大きい場合には、前記データの記憶を受諾するステップを有する、請求項1または2記載の方法。 - データタイプに関連するノードの前記優先値(Edominant)を次式により計算し、
Edominant,type=RPSC * Atotal * k1
ここで、
Atotal=Ntotal * Stotal
RPSC=k2−k3(k4+Saverage+Cused)/Ctotal
ここで、k1,k2,k3,k4は定数であり、Ntotalは前記データタイプのデータファイルの総数であり、Stotalは前記データタイプのファイルの累算されたサイズであり、Saverageは前記データタイプのファイルの平均サイズであり、Cusedは前記ノードの占有されている記憶容量であり、Ctotalは前記ノードの総記憶容量である、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。 - データクラスの分類および/または検出をデータに関連するメタデータに従い行う、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。
- 前記ノードはピア・ツー・ピアネットワークにおけるピアである、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
- ノードの選択はノードの相対的な空き記憶容量(RFSC)を基礎とし、該相対的な空き記憶容量を次式により計算し、
RFSC=c1−c2(c3+Sin_data+Cused)/Ctotal
ここでc1,c2,c3は定数であり、Sin_dataは格納すべきデータのサイズであり、Cusedは前記ノードの占有されている記憶容量であり、Ctotalは前記ノードの総記憶容量である、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。 - ネットワーク内のノードを自動的に分類する装置において、該装置は、
−少なくとも1つのデータクラス(ビデオ、オーディオ、テキスト)を検出する手段を有し、
−前記データクラスに従いノードに格納されているデータを自動的に分類する手段を有し、
−前記データクラスに従い分類されたデータの量を検出する手段を有し、ここでファイルの数および該ファイルの平均サイズが検出され、
−前記データクラスに分類されているデータの検出された量から優先値(Edominant)を計算する手段を有し、該優先値(Edominant)は前記データクラスに従いノードに格納されているデータの相対的な優先度に対する尺度であり、
−前記データクラスに従いデータタイプを表すリクエストを受信する手段を有し、
−前記データクラスに従いデータの相対的な優先度に対する尺度である前記優先値(Edominant)を前記リクエストに応じて提供する手段を有することを特徴とする、ネットワーク内のノードを自動的に分類する装置。 - ファイルサイズとファイルの数の組み合わせに関してデータの量が検出される、請求項8記載の装置。
- ストレージデバイスの残りの潜在的な記憶容量を自動的に推定し、さらに、
−前記ストレージデバイスに既に格納されているデータのデータタイプを検出する手段を有し、
−前記データタイプの既に格納されているデータのファイルサイズ統計を検出する手段を有し、
−前記ストレージデバイスにおける残りの空き記憶容量を検出する手段を有し、
−前記データタイプのデータを格納するためのリクエストを受信する手段を有し、該リクエストはファイルサイズを表さず、
−検出された前記ファイルサイズ統計に従い、前記データタイプのデータの予測されるサイズを検出する手段を有し、
−前記ストレージデバイスの前記残りの空き記憶容量が、前記データタイプのデータの予測されるサイズよりも大きい場合には、前記データの記憶を受諾する手段を有する、請求項8または9記載の装置。
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