JP2010140124A - データ配信用通信装置、及びデータ配信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 データ配信の応答速度が高速で、省スペース・省電力である通信装置およびデータ配信システムを提供することを目的とする。
【解決手段】 クライアントが配信指示した直後に一定量のデータを初期データ送信サーバから広帯域送信させた後で、後続のデータを後続データ送信サーバから通常の帯域で送信させる再生時広帯域送信機能と、
ロードバランシング(クライアントからの配信要求を，同一のファイルを蓄積した複数のサーバ間で分散させる機能)とファイル分散アクセス(クライアントからの配信要求を，配信要求に対応したファイルを格納するサーバに振り分ける機能)とから構成され、ディスクアレイを使用せずに複数のサーバを直接アレイ化して、サーバのリソースを１つに統合するサーバアレイ化機能と、
を備えた通信装置を提供する。更に、上記の通信装置と、複数のサーバと、から構成されるVOD配信システムを提供する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、ネットワークに接続され、ネットワークで転送されるパケットを受信し、パケットを送受信しているクライアントとサーバ間の通信状態に応じて異なる処理を行い、装置内部に蓄積したデータの変更や、新たなパケットの生成および外部送信を行う通信装置を用いて、
複数のサーバをアレイ化（1台のサーバとして統合）し、省スペース・省電力なシステムによる多数ユーザへの大容量同時データ送信を実現すると共に、再生時の広帯域送信により高速応答のデータ再生を実現するための技術に関する。

放送通信融合の進展に伴い、ビデオ配信サービスの大容量化・体感速度向上と、データセンタのサーバ設置コスト＆消費電力削減へのニーズが増大している。これらのニーズを満たすＶＯＤ配信高速化装置およびＶＯＤ配信システムが必要である。

従来のビデオ配信システムは、図２８に示すように、ディスクアレイ２８０１とサーバ２８０２とロードバランサ２８０３から構成されるシステム２８００である。

ディスクアレイ２８０１は、複数のハードディスクを論理的に１つにまとめた装置である。ファイバチャネル、ｉＳＣＳＩ等のディスクアクセス専用回線２８０５を使ってディスクへの読み書きを行う。

サーバ２８０２は、通常の通信回線２８０６と、ディスクアクセス専用回線２８０５と接続している。通信回線２８０６経由でクライアント２８０４からビデオデータ配信要求を受け取ると、ディスクアクセス専用回線２８０５経由でディスクアレイ２８０１からビデオデータを読出し、読み出したデータを、通信回線２８０６経由でクライアント２８０４に向けて送信する。

ロードバランサ２８０３は、通信回線２８０７経由で受け取ったクライアント２８０４からのビデオデータ配信要求を、複数のサーバ２８０２−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の間で分散させる。

図２７に示すように、クライアント２７０２のビデオ再生ソフト２７０５は、ビデオの生成を行う再生部と、ビデオデータを一時的に蓄積しておく受信バッファから構成される。

ビデオ再生ソフト２７０５が再生指示をすると、ビデオデータ配信要求がクライアント２７０２からサーバ２７０１に向けて送信される。サーバ２７０１が、クライアント２７０２からビデオデータ配信要求を受け取ると、ビデオデータ２７０３の配信が開始される。ビデオデータ２７０３は、一旦、クライアント２７０２のビデオ再生ソフト２７０５の受信バッファに蓄積される。受信バッファのビデオデータ蓄積量が再生開始閾値を超過すると、ビデオ再生ソフト２７０５の再生部が受信バッファからビデオデータを読み出し、ビデオ再生を開始する。

ビデオ再生ソフト２７０５の再生指示後に、サーバが再生開始閾値相当のビデオデータを広帯域送信して、受信バッファのビデオデータ蓄積量が再生開始閾値を超過するまでの時間を短縮することで、ビデオ再生の応答速度(再生指示から再生開始までの時間)を短縮できる。体感速度の速いビデオ再生の実現が可能となる。

サーバが，上記の再生指示後の広帯域送信を行う場合，図２６に示すように、通常の配信用スループット性能２６０４に加えて，再生高速化用スループット性能２６０３を備える必要がある

上述したビデオデータ配信システムをはじめとする、ディスクアレイとサーバとロードバランサを組み合わせたデータ配信システムの２つの課題を以下に説明する。

まず初めに、１つ目の課題を説明する。

ディスクアレイとサーバを用いたシステムは、ディスクアレイにおいて，ハードディスクのアレイ化を行うための演算回路基板や、ファイバチャネル・ｉＳＣＳＩ等のインターフェースを搭載する。サーバにおいても、ディスクアレイとの接続を行うためのインターフェースを搭載する。これらのディスクアレイ向け搭載物が、消費電力とシステム占有スペースを増加させる，という課題がある。

次に、図２５と図２６を用いて２つ目の課題を説明する。

サーバ２６０１が、上記の再生指示後の広帯域送信を行う場合、通常の配信用スループット性能２６０４に加えて、再生高速化用スループット性能２６０３が必要となる。再生高速化用スループット性能２６０３は、再生開始閾値相当のデータを送信する際に使用される。

従来のビデオ配信等に用いられているデータ配信システムでは、ロードバランサ２５００がクライアントから受け取ったデータ配信要求を時々刻々変化するサーバの負荷のみに基づいて各サーバに送信するため、どのサーバがデータ配信を行うかを事前に把握することができず、その結果図２５に示すように、各々のサーバ２５０４，２５０５，２５０６において，再生指示後に再生開始閾値相当のデータを広帯域送信する。従って、全てのサーバにおいて，通常の配信用スループット性能に加えて再生高速化用スループット性能が必要となる。広帯域送信時の平均送信帯域をbh(Mbps)，通常配信時の送信帯域をbl(Mbps)，サーバ回線数をm(本)，クライアント数をn(台)，１クライアントあたりの再生指示・再生箇所変更の頻度をr(回/秒)，データ再生ソフトの受信バッファの再生開始閾値（通常配信時の送信帯域×ｔ秒分で表す）をｂｌ／８・t(Mbyte)とすると，サーバの各回線が必要とする再生高速化用スループット性能の合計値Bhは，以下のように求められる。

サーバの各回線には、n／ｍ・r(回/秒)の頻度で再生開始閾値分のデータbl/8・t(Mbyte)の送信が発生するため、平均値にてbl/8・ｔ・８・ｎ／ｍ・r(Mbps)の再生高速化用スループット性能が必要である。更に、再生開始閾値分のデータを送信する際は、広帯域送信が必要なので、広帯域送信時の平均送信帯域bh(Mbps)分の再生高速化用スループット性能が余分に必要となる。

以上により、サーバの各回線が必要とする再生高速化用スループット性能Ｂｈ’と、全回線が必要とする再生高速化用スループット性能の合計値Bh(Mbps)は，図２４の式２４０１および式２４０２で表される。

更に，サーバの全回線のスループット性能の合計値をB(Mbps)とすると，全回線が必要とする再生高速化用スループット性能の合計値Bhは、全回線のスループット性能の合計値Bと、通常配信時の送信帯域の合計値n・blの差に相当する（式２４０３）。

式２４０２と式２４０３を用いると、広帯域送信時の平均送信帯域bh(Mbps)は、式２４０４で表される。

従って、再生の応答時間(再生開始閾値分のデータを広帯域送信した際の送信時間)T(秒)は、式２４０５で表される。このように、各々のサーバ２５０４，２５０５，２５０６において，再生指示後に再生開始閾値相当のデータを広帯域送信する従来のデータ配信システムでは、サーバ回線数mが多くなるほど，再生の応答時間Tは増加するという課題がある。

以上のように、ディスクアレイとサーバとロードバランサを組み合わせたデータ配信システムには、消費電力とシステム占有スペースが大きく、サーバ回線数が多くなるほど再生の応答時間が長くなる、という２つの課題がある。

次に、上述したビデオ配信をはじめとするデータ配信に用いられているロードバランサの課題を以下に説明する。

従来のビデオ配信をはじめとするデータ配信システムに用いられるロードバランサ２５００はクライアントから受け取ったデータ配信要求をサーバの負荷のみに基づいて各サーバに送信するため、ディスクアレイとサーバを用いたデータ配信システムでは、ディスクアレイにおいて要求されたファイルへのアクセスを制御する必要が生じ，ハードディスクのアレイ化を行うための演算回路基板や、ファイバチャネル・ｉＳＣＳＩ等のインターフェースを搭載する必要がある。さらに、サーバにおいても、ディスクアレイとの接続を行うためのインターフェースを搭載する必要がある。つまり、ロードバランサ２５００がデータ配信要求をサーバの負荷のみに基づいて各サーバに送信することが原因で、ディスクアレイにこれらの搭載物が必要となり、データ配信システムの消費電力とシステム占有スペースを増加させる，という課題がある。

さらに、上述のように、従来のビデオ配信システムをはじめとするデータ配信システムに用いられるロードバランサ２５００はクライアントから受け取ったデータ配信要求を時々刻々変化するサーバの負荷のみに基づいて各サーバに送信するため、どのサーバがデータ配信を行うかを事前に把握することができず、その結果図２５に示すように、各々のサーバ２５０４，２５０５，２５０６は，再生指示後に再生開始閾値相当のデータを広帯域送信する。従って、データ配信システムに従来のロードバランサ２５００を用いると、接続する全てのサーバにおいて，通常の配信用スループット性能に加えて再生高速化用スループット性能が必要となる。

広帯域送信時の平均送信帯域をbh(Mbps)，通常配信時の送信帯域をbl(Mbps)，サーバ回線数をm(本)，クライアント数をn(台)，１クライアントあたりの再生指示・再生箇所変更の頻度をr(回/秒)，データ再生ソフトの受信バッファの再生開始閾値(通常配信時の送信帯域×ｔ秒分で表す)をbl/8・t(Mbyte)とすると，サーバの各回線が必要とする再生高速化用スループット性能の合計値Bhは，以下のように求められる。

サーバの各回線には、n/m・r(回/秒)の頻度で再生開始閾値分のデータbl/8・t(Mbyte)の送信が発生するため、平均値にてbl/8・t・8・n/m・r(Mbps)の再生高速化用スループット性能が必要である。更に、再生開始閾値分のデータを送信する際は、広帯域送信が必要なので、広帯域送信時の平均送信帯域bh(Mbps)分の再生高速化用スループット性能が余分に必要となる。

以上により、サーバの各回線が必要とする再生高速化用スループット性能Ｂｈ’と、全回線が必要とする再生高速化用スループット性能の合計値Bh(Mbps)は，図２４の式２４０１および式２４０２で表される。

更に，サーバの全回線のスループット性能の合計値をB(Mbps)とすると，全回線が必要とする再生高速化用スループット性能の合計値Bhは、全回線のスループット性能の合計値Bと、通常配信時の送信帯域の合計値n・blの差に相当する（式２４０３）。

式２４０２と式２４０３を用いると、広帯域送信時の平均送信帯域bh(Mbps)は、式２４０４で表される。

従って、再生の応答時間(再生開始閾値分のデータを広帯域送信した際の送信時間)T(秒)は、式２４０５で表される。このように、従来のロードバランサをビデオ配信システムをはじめとするデータ配信システムに使用した場合、全てのサーバにおいて，通常の配信用スループット性能に加えて再生高速化用スループット性能が必要となり，接続するサーバ回線数mが多くなるほど，再生の応答時間Tは増加するという課題が生じる。

本発明のネットワークシステムでの１側面においては、
データ送信先装置宛にデータを送信する第一のサーバ及び第二のサーバと、通信回線を介して前記データ送信先装置、前記第一のサーバ及び前記第二のサーバに接続する通信装置と、を備えるネットワークシステムであって、前記通信装置は、前記第一のサーバ及び前記第二のサーバが有するファイル中のデータの送信を要求する第一のファイル接続要求を前記データ送信先装置から受信する第一の受信部と、前記ファイル中の一部のデータの送信を前記第一のサーバに要求する第二のファイル接続要求、及び前記ファイル中の前記一部のデータに後続するデータの送信を前記第二のサーバに要求する第三のファイル接続要求を、前記第一のファイル接続要求に基づいて生成するファイル接続要求処理部と、前記第二のファイル接続要求を前記第一のサーバに送信し、前記第一のサーバが前記第二のファイル接続要求に基づいて前記一部のデータの送信を終えた後に前記第三のファイル接続要求を前記第二のサーバに送信する第一の送信部と、を備え、前記第一のサーバは、前記通信装置によって送信される前記第二のファイル接続要求を受信する第二の受信部と、前記第二のファイル接続要求に基づいて前記ファイル中の一部のデータを送信する第二の送信部と、を備え、前記第二のサーバは、前記第三のファイル接続要求を受信する第三の受信部と、前記第三のファイル接続要求に基づいて前記ファイル中の前記一部のデータに後続するデータを送信する第三の送信部と、を備える、ことを特徴とするネットワークシステムである。
また、本発明のネットワークシステムでの他の側面においては、データ送信先装置にデータを送信する第一のサーバ及び第二のサーバと、通信回線を介して前記データ送信先装置、前記第一のサーバ及び前記第二のサーバに接続する通信装置と、を備えるネットワークシステムであって、前記通信装置は、前記第一のサーバ及び前記第二のサーバが有するファイル中のデータの送信を要求する第一のファイル接続要求を前記データ送信先装置から受信する第一の受信部と、前記ファイル中の一部のデータの送信を前記第一のサーバに要求する第二のファイル接続要求、及び前記ファイル中の前記一部のデータに後続するデータの送信を前記第二のサーバに要求する第三のファイル接続要求を、前記第一のファイル接続要求に基づいて生成するファイル接続要求処理部と、前記第二のファイル接続要求を前記第一のサーバに送信し、前記第二のファイル接続要求の送信から規定時間経過した時点で前記第三のファイル接続要求を前記第二のサーバに送信する第一の送信部と、を備え、前記第一のサーバは、前記通信装置によって送信される前記第二のファイル接続要求を受信する第二の受信部と、前記第二のファイル接続要求に基づいて前記ファイル中の一部のデータを送信する第二の送信部と、を備え、前記第二のサーバは、前記第三のファイル接続要求を受信する第三の受信部と、前記第三のファイル接続要求に基づいて前記ファイル中の前記一部のデータに後続するデータを送信する第三の送信部と、を備える、ことを特徴とするネットワークシステムである。

一方で、本発明の通信装置での１側面においては、データ送信先装置と、前記データ送信先装置宛にデータを送信する第一のサーバ及び第二のサーバと、に通信回線を介して接続する通信装置であって、前記第一のサーバ及び前記第二のサーバが有するファイル中のデータの送信を要求する第一のファイル接続要求を前記データ送信先装置から受信する第一の受信部と、前記ファイル中の一部のデータの送信を前記第一のサーバに要求する第二のファイル接続要求、及び前記ファイル中の前記一部のデータに後続するデータの送信を前記第二のサーバに要求する第三のファイル接続要求を、前記第一のファイル接続要求に基づいて生成するファイル接続要求処理部と、前記第二のファイル接続要求を前記第一のサーバに送信し、前記第一のサーバが前記第二のファイル接続要求に基づいて前記一部のデータの送信を終えた後に前記第三のファイル接続要求を前記第二のサーバに送信する第一の送信部と、を備えることを特徴とする通信装置である。
また、本発明の通信装置での他の側面においては、データ送信先装置と、前記データ送信先装置宛にデータを送信する第一のサーバ及び第二のサーバと、に通信回線を介して接続する通信装置であって、前記第一のサーバ及び前記第二のサーバが有するファイル中のデータの送信を要求する第一のファイル接続要求を前記データ送信先装置から受信する第一の受信部と、前記ファイル中の一部のデータの送信を前記第一のサーバに要求する第二のファイル接続要求、及び前記ファイル中の前記一部のデータに後続するデータの送信を前記第二のサーバに要求する第三のファイル接続要求を、前記第一のファイル接続要求に基づいて生成するファイル接続要求処理部と、前記第二のファイル接続要求を前記第一のサーバに送信し、前記第二のファイル接続要求の送信から規定時間経過した時点で前記第三のファイル接続要求を前記第二のサーバに送信する第一の送信部と、を備えることを特徴とする通信装置である。

本願において開示されるネットワークシステムの発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明する。ディスクアレイを使用せずにロードバランシング機能(クライアントからの配信要求を，同一のファイルを蓄積した複数のサーバ間で分散させる機能)と、ファイル分散アクセス機能(クライアントからの配信要求を，配信要求に対応したファイルを格納するサーバに振り分ける機能)によって複数のサーバを直接アレイ化することで、従来の方式で使用するディスクアレイ向けの搭載物(ハードディスクのアレイ化を行う演算回路基板，ファイバチャネル・iSCSI等のインターフェース)が不要となるため，不要搭載物に相当する消費電力や占有スペースが減少し，１W・1Uあたりの性能が向上したデータ配信装置、及びデータ配信システムを提供することができる。

更に、サーバ回線数mに関わらず，再生の応答速度が一定値となり、従来よりも，再生の応答時間がm倍高速化したデータ配信装置、及びデータ配信システムを提供することができる。

なお、広帯域送信時の平均送信帯域をbh(Mbps)，通常配信時の送信帯域をbl(Mbps)，サーバ回線数をm(本)，クライアント数をn(台)，１クライアントあたりの再生指示・再生箇所変更の頻度をr(回/秒)，データ再生ソフトの受信バッファの再生開始閾値(通常配信時の送信帯域×ｔ秒分で表す)をbl/8・t(Mbyte)とすると，専用サーバの回線が必要とする再生高速化用スループット性能の合計値Bhは，以下のように求められる。

サーバの各回線には、n・r(回/秒)の頻度で再生開始閾値分のデータbl/8・t(Mbyte)の送信が発生するため、平均値にてbl/8・t・8・n・r(Mbps)の再生高速化用スループット性能が必要である。更に、再生開始閾値分のデータを送信する際は、広帯域送信が必要なので、広帯域送信時の平均送信帯域bh(Mbps)分の再生高速化用スループット性能が余分に必要となる。

以上により、専用サーバの回線が必要とする再生高速化用スループット性能の合計値Bh(Mbps)は，図２３の式２３０１で表される。

更に，サーバの全回線のスループット性能の合計値をB(Mbps)とすると，全回線が必要とする再生高速化用スループット性能の合計値Bhは、全回線のスループット性能の合計値Bと、通常配信時の送信帯域の合計値n・blの差に相当する（式２３０２）。

式２３０１と式２３０２を用いると、広帯域送信時の平均送信帯域をbh(Mbps)は、式２３０３で表される。

再生の応答時間(再生開始閾値分のデータを広帯域送信した際の送信時間)T(秒)は、式２３０４で表される。サーバ回線数mに関わらず，再生の応答時間Tは一定である。

さらに、本願において開示される通信装置の発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明する。

本願において開示される通信装置では、ロードバランシング機能(クライアントからの配信要求を，同一のファイルを蓄積した複数のサーバ間で分散させる機能)と、ファイル分散アクセス機能(クライアントからの配信要求を，配信要求に対応したファイルを格納するサーバに振り分ける機能)によって複数のサーバを直接アレイ化することが可能である。よって、従来の方式で使用するディスクアレイ向けの搭載物(ハードディスクのアレイ化を行う演算回路基板，ファイバチャネル・iSCSI等のインターフェース)がデータ配信装置、及びデータ配信システムにおいて不要となるため，本願において開示される通信装置をデータ配信装置、及びデータ配信システムに用いることでデータ配信装置、及びデータ配信システムの不要搭載物に相当する消費電力や占有スペースが減少し，１W・1Uあたりの性能が向上させることができる。

更に、本願において開示される通信装置を用いることにより、サーバ回線数mに関わらず，再生の応答速度が一定値となり、従来よりも，再生の応答時間がm倍高速化したデータ配信装置、及びデータ配信システムを提供することができる。

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。

図１は、実施例の情報処理システム１０１の構成ブロック図である。本情報処理システム１０１は、ＶＯＤ配信システム、または広告付きＷｅｂ配信システムとしての使用を想定している。

ＶＯＤ配信システムとして使用する場合は、例えば図６のように、初期データ送信サーバ６０２−１と、後続データ送信サーバ６０２−２の２種類のサーバを用意する。クライアントＡ〜Ｃ（６０３−１〜３）へデータデータを配信する際は、クライアントＡ〜Ｃ（６０３−１〜３）のデータ再生ソフトが再生を指示した直後に、受信バッファの再生開始閾値分のデータを初期データ送信サーバ６０２−１から広帯域送信させた後で、後続のデータを後続データ送信サーバ６０２−２から通常の配信帯域で送信させる。

情報処理システム１０１は、通信装置１００とサーバ１０２−ｉ（ｉ＝１〜４）から構成される。通信装置１００とサーバ１０２は、通信回線１０５−ｉ（ｉ＝１〜４）を通じて接続している。更に、ネットワーク１０６の回線１０４を通じて、クライアント１０３−ｉ（ｉ＝１〜４）と通信装置１００が接続している。

サーバ１０２は、図１（ｂ）に示すように、プロセッサ１０８、メモリ１０７、大容量記憶部１０９、送信部１１１と受信部１１２からなるネットワークインターフェース１１０、とを相互接続した装置である。

図２は、通信装置１００の構成を示す。

通信装置１００は、送受信部２４０と、スイッチング部２０１と、サーバアレイ化機能と再生時広帯域送信機能を実装した機能実装部２００から構成される。

スイッチング部２０１は、通信回線２０２−ｉ（ｉ＝１〜８）から送受信部２４０−ｉを介しての、もしくは、機能実装部２００からのパケットデータを受信し、送受信部２４０−ｉを介しての別の通信回線２０２へとパケットデータの送信や、機能実装部２００へのパケットデータの送信を行う。

図２９は、通信装置１００内部でやりとりされるパケットデータのフォーマットの一例を示す。

パケットデータは、ＩｎＬｉｎｅ２９００と、ＯｕｔＬｉｎｅ２９０１と、Ｔｙｐｅ２９０２と、Ｖｌａｎ２９０３と、ＳＭＡＣ２９０４と、ＤＭＡＣ２９０５と、Ｐｒｏｔｏ２９０６と、ＳＩＰ２９０７と、ＤＩＰ２９０８と、Ｓｐｏｒｔ２９０９と、Ｄｐｏｒｔ２９１０と、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１と、ＰＳＥＱ２９１２と、ＰＡＣＫ２９１３と、ＯｔｈｅｒＨｅａｄｅｒ２９１４と、各種コマンド２９１５と、Ｐａｙｌｏａｄ２９１６と、を含む。更に、本実施例では、ＳＩＰ２９０７と、ＤＩＰ２９０８と、Ｓｐｏｒｔ２９０９と、Ｄｐｏｒｔ２９１０とをまとめてパケットヘッダ（Ｐａｃｋｅｔ Ｈｅａｄｅｒ：Ｐ．Ｈ．）２９１７と表現する。このＰ．Ｈ．２９１７はパケットデータの特徴を示す。

ここで、ＩｎＬｉｎｅ２９００は、パケットが入力した回線の識別番号である入力回線番号を格納する。ＯｕｔＬｉｎｅ２９０１は、パケットを出力する回線の識別番号である出力回線番号を格納する。Ｔｙｐｅ２９０２は、ネットワーク層のプロトコルを識別するための識別番号を格納する。Ｖｌａｎ２９０３は、ＶＬＡＮを識別するための番号を格納する。ＳＭＡＣ２９０４は、データリンク層の送信元アドレスである送信元ＭＡＣアドレスを格納する。ＤＭＡＣ２９０５は、宛先アドレスである宛先ＭＡＣアドレスを格納する。Ｐｒｏｔｏ２９０６は、ＵＤＰ(Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)などのトランスポート層のプロトコルを識別するための識別番号を格納する。ＳＩＰ２９０７は、送信元アドレス、すなわち、送信側の端末のアドレスである送信元ＩＰアドレスを格納する。ＤＩＰ２９０８は、宛先アドレス、すなわち、受信側の端末のアドレスである宛先ＩＰアドレスを格納する。ＳＰＯＲＴ２９０９は、ＴＣＰの送信元ポートを格納する。ＤＰＯＲＴ２９１０は、ＴＣＰの宛先ポートを格納する。ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１はＴＣＰフラグ番号を格納する。ＰＳＥＱ２９１２は、送信シーケンス番号（ＳＥＱ番号）を格納する。ＰＡＣＫ２９１３は、受信シーケンス番号（ＡＣＫ番号）を格納する。ＯｔｈｅｒＨｅａｄｅｒ２９１４は、その他のＩＰ／ＴＣＰヘッダデータを格納する。各種コマンド２９１５は、アプリケーション層のコマンドを格納する。Ｐａｙｌｏａｄ２９１６は、パケットヘッダと各種コマンド以外のデータを格納する。

機能実装部２００（図２）は、入出力制御部２０５と、ＡＲＰ／ＩＰ／ＴＣＰ処理部２０４と、ＴＣＰ／ＨＴＴＰ処理部２０３と、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７と、ファイルアクセス要求一時記録テーブル２０６と、から構成される。

図３には、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブルのフォーマットの一例を示す。

エントリ３２０−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）は、Ｃ−ＩＰ３０１と、Ｄ−ＩＰ３０２と、Ｃ−ＰＯＲＴ３０３と、Ｄ−ＰＯＲＴ３０４と、Ｃ−ＳＥＱ３０５と、ＤＣ−ＳＥＱ３０６と、Ｃ−ＩＤ３０７と、ＴＩＭＥ３０８と、ＳＴＡＴＥ３０９と、Ｓ−ＩＰ３１０と、Ｃ−ＩＰ３１１と、Ｓ−ＰＯＲＴ３１２と、Ｄ−ＰＯＲＴ３１３と、Ｓ−ＳＥＱ３１４と、ＤＳ−ＳＥＱ３１５と、Ｓ−ＩＤ３１６と、ＮＥＸＴ３１７と、ＰＯＩＮＴＥＲ３１８と、パケットヘッダ一時保存領域３１９とを含む。

Ｃ−ＩＰ３０１は、クライアントのＩＰアドレスを記録する。Ｄ−ＩＰ３０２は、通信装置１００がネットワーク１０６に向けて公開している固有のＩＰアドレスを記録する。Ｃ−ＰＯＲＴ３０３は、クライアントのＴＣＰポート番号を記録する。Ｄ−ＰＯＲＴ３０４は、通信装置１００がネットワーク１０６に向けて公開しているＴＣＰポート番号を記録する。Ｃ−ＳＥＱ３０５は、クライアント側ホストのＴＣＰシーケンス番号を記録する。ＤＣ−ＳＥＱ３０６は、通信装置１００のクライアント側ホスト向けのＴＣＰシーケンス番号を記録する。Ｃ−ＩＤ３０７は、通信装置１００がクライアント側ホスト向けに送信するＩＰパケットのＩＤ番号を記録する。ＴＩＭＥ３０８は、パケットを受信した最新の時刻を記録する。ＳＴＡＴＥ３０９は、ＴＣＰコネクションの状態を記録する。Ｓ−ＩＰ３１０は、サーバのＩＰアドレスを記録する。Ｃ−ＩＰ３１１は、クライアントのＩＰアドレスを記録する。Ｓ−ＰＯＲＴ３１２は、サーバのＴＣＰポート番号を記録する。Ｄ−ＰＯＲＴ３１３は、通信装置１００がネットワーク１０６に向けて公開しているＴＣＰポート番号を記録する。Ｓ−ＳＥＱ３１４は、サーバ側ホストのＴＣＰシーケンス番号を記録する。ＤＳ−ＳＥＱ３１５は、通信装置１００のサーバ側ホスト向けのＴＣＰシーケンス番号を記録する。Ｓ−ＩＤ３１６は、通信装置１００がサーバ側ホスト向けに送信するＩＰパケットのＩＤ番号を記録する。ＮＥＸＴ３１７は、アドレス生成時に計算するハッシュ値の衝突の有無を記録する。ＰＯＩＮＴＥＲ３１８は、ファイルアクセス要求一時記録テーブルへのポインタを記録する。

入出力制御部２０５（図２）は、スイッチング部２０１からパケット２３１を受信して、ＡＲＰ／ＩＰ／ＴＣＰ処理部２０４へとパケット２３０を送信する。更に、ＡＲＰ／ＩＰ／ＴＣＰ処理部２０４から送られてくるパケット２２７〜２２９を受信して、スイッチング部２０１へとパケット２３２を出力する。

ＡＲＰ／ＩＰ／ＴＣＰ処理部２０４（図２）は、フィルタ部２１５とＡＲＰ処理部２１４とＴＣＰ／ＩＰコネクション管理部２１３とから構成される。 フィルタ部２１５（図２）は、入出力制御部２０５からパケット２３０を受信すると、処理対象パケットか否かを判定する。通信装置１００は、クライアント側のネットワーク１０６に対して、固有のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを公開している。パケット２３０が、固有のＭＡＣアドレスを問い合わせるＡＲＰ ＲＥＱＵＥＳＴパケットの場合、ＡＲＰ処理部２１４へとパケット２２６を送信する。また、パケット２３０が、固有のＩＰアドレス宛であり、宛先ポート番号ＤＰｏｒｔ２９１０が予め定めた特定の番号（例えば８０番等）である場合、ＴＣＰ／ＩＰコネクション管理部２１３へとパケット２２５を送信する。

ＡＲＰ処理部２１４（図２）は、ＡＲＰ ＲＥＱＵＥＳＴパケット２２６を受信すると、固有のＭＡＣアドレスを記載したＡＲＰ ＲＥＰＬＹパケット２２８を作成・出力する。

ＴＣＰ／ＩＰコネクション管理部（図２）は、固有のＩＰアドレスおよびＴＣＰポート番号宛のＴＣＰ／ＩＰパケット２２５を受信すると、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７へのアクセスを行い、パケットヘッダＰ．Ｈ．２９１７に対応するエントリ３２０の読出し・初期化（２２４）を実施する。更に、ＴＣＰ／ＨＴＴＰ処理部から新たなＴＣＰ状態２１８と新たなパケットデータ２１９を受け取り、新たなＴＣＰ状態２２４をＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７へと書込み（２２４）、新たなパケットデータ２１９を入出力制御部２０５へと出力する（２２７）。

図４には、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７へのアクセス時のアドレス生成方法の一例を示す。

初めに、図２９記載のパケットヘッダＰ．Ｈ．２９１７記載の４つのフィールド値（送信元ＩＰアドレスＳＩＰ２９０７、宛先ＩＰアドレスＤＩｐ２９０８、送信元ＴＣＰポート番号２９０９、宛先ＴＣＰポート番号２９１０）を用いたＸＯＲ演算を実施する（ステップ４０１）。 次に、サーバからのパケットか否かを判定する（ステップ４０２）。サーバからのパケットの場合、パケットヘッダＰ．Ｈ．２９１７記載の送信元ＩＰアドレスＳＩＰ２９０７と、装置公開ＩＰアドレスとを用いたＸＯＲ演算を実施する（ステップ４０５）。

最後に、ビットシフト演算（ステップ４０３）と、テーブル先頭アドレスを加算（ステップ４０４）することで、テーブルアドレス値の生成を行う。

図５には、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７へのアクセスアルゴリズムの一例を示す。

初めに、図４に示した前記の方法でアドレスを生成して（ステップ５０２）、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブルからエントリを読み出し（ステップ５０４）、パケットヘッダのＴＣＰフラグ ＴＣＰ Ｆｌａｇ ２９１１がＳＹＮか否かを判定する（ステップ５０５）。ステップ５０５においてＴＣＰフラグ ＴＣＰ Ｆｌａｇ ２９１１がＳＹＮの場合は（ステップ５１７）、エントリ記載のＳＴＡＴＥ３０９が‘０’、またはパケットヘッダＰ．Ｈ．２９１７がエントリ記載のＣ−ＩＰ３０１およびＤ−ＩＰ３０２およびＣ−ＰＯＲＴ３０３およびＤ−ＰＯＲＴ３０４と一致、またはパケットヘッダＰ．Ｈ．２９１７がエントリ記載のＳ−ＩＰ３１０およびＣ−ＩＰ３１１およびＳ−ＰＯＲＴ３１２およびＤ−ＰＯＲＴ３１３と一致、のいずれかを満たすか否かを判定する（ステップ５０６）。ステップ５０６において、満たすと判定した場合（ステップ５１９）、ステップ５０４で読み出したエントリを初期化し（ステップ５１１）、エントリ記載の更新時刻ＴＩＭＥ３０８を現在時刻に更新して（ステップ５１２）、パケットに各種処理を行う（ステップ５１５）。ステップ５０６において、満たさないと判定した場合（ステップ５２０）、ステップ５０４で読み出したエントリのＮＥＸＴ３１７にハッシュ値の衝突を示す‘１’を記入し（ステップ５０８）、アドレス値をインクリメントした後（ステップ５０９）、ステップ５０４に戻り、インクリメントしたアドレス値を用いて、再びエントリを読み出す。ステップ５０５においてＴＣＰフラグ ＴＣＰ Ｆｌａｇ ２９１１がＳＹＮでない場合（ステップ５１８）、パケットヘッダＰ．Ｈ．２９１７がエントリ記載のＣ−ＩＰ３０１およびＤ−ＩＰ３０２およびＣ−ＰＯＲＴ３０３およびＤ−ＰＯＲＴ３０４と一致、またはパケットヘッダＰ．Ｈ．２９１７がエントリ記載のＳ−ＩＰ３１０およびＣ−ＩＰ３１１およびＳ−ＰＯＲＴ３１２およびＤ−ＰＯＲＴ３１３と一致、のいずれかを満たすか否かを判定する（ステップ５０７）。ステップ５０７において、満たすと判定した場合（ステップ５２２）、ステップ５０４にて読み出したエントリの更新時刻ＴＩＭＥ３０８を現在時刻に更新して（ステップ５１２）、パケットに各種処理を行う（ステップ５１５）。ステップ５０７において、満たさないと判定した場合（ステップ５２１）、ステップ５０４にて読み出したエントリのＮＥＸＴが‘１’であるか否かを判定する（ステップ５１０）。ステップ５１０において、ＮＥＸＴが‘１’であると判定した場合（ステップ５２３）、アドレス値をインクリメントした後（ステップ５０９）、ステップ５０４に戻り、インクリメントしたアドレス値を用いて、再びエントリを読み出す。ステップ５１０において、ＮＥＸＴが‘１’でないと判定した場合（ステップ５２４）、パケットを廃棄して終了する（ステップ５１６）。

以上、図４と図５を用いて説明したＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７へのアクセス方法を用いることで、例えば、図７に示すアクセス方法が実現可能となる。

図７では、図４を用いて生成したアドレス値が、４エントリおきに生成される（７０１−１〜６）。ＮＥＸＴ＝０のときは、そのエントリが初期化され、用いられる。ＮＥＸＴ＝１のときは、ＮＥＸＴ＝０のエントリが見つかるまで、１エントリずつ後ろにずらして読出し続ける。以上の方式により、テーブルの全エントリが使用可能となり、尚且つ、テーブルのエントリ使用率が高い状態（９０％程度）でも、目的のエントリを迅速に検索することが可能となる。

ＴＣＰ／ＨＴＴＰ処理部２０３は、図２に示すように、再構成部２１２と、状態遷移判定部２１１と、ＨＴＴＰ処理部２１０と、パケット生成部２０９と、ＴＣＰ状態更新部２０８、とから構成される。

図８には、古くなったエントリを削除（エージング）する方法を示す。テーブル８００−１が削除（エージング）前、テーブル８００−２が削除（エージング）後を表す。

エントリ記載のＮＥＸＴ３１７が‘０’でハッシュ値の衝突が無く、更新時刻ＴＩＭＥ３０８が現在時刻よりも十分古いときに、そのエントリ記載の全ての値‘０’をクリアして、エントリ削除を行う。更に、１つ手前のエントリ記載のＮＥＸＴ３１７が‘１’の場合、‘１’を‘０’に変更する。

再構成部２１２（図２）は、ＴＣＰ／ＩＰコネクション管理部の更新したＴＣＰ状態２２０を受け取り、ＴＣＰ状態２２０に基づいてＴＣＰ／ＨＴＴＰ処理部の回路構成を再構成する。動的再構成プロセッサなどを用いる場合に使用される。

状態遷移判定部２１１（図２）は、ＴＣＰ／ＩＰコネクション管理部の更新したＴＣＰ状態２２１と、ＴＣＰ／ＩＰコネクション管理部から送信されるパケットデータ２２２とに基づいて、ＴＣＰの状態遷移を判定する。判定したＴＣＰ状態遷移は、ＴＣＰ状態更新部２０８と、パケット生成部２０９と、ＨＴＴＰ処理部２１０へと送信される（２１６）。

ＴＣＰ状態更新部２０８（図２）は、ＴＣＰの状態遷移の判定結果２１６に基づき、新たなＴＣＰ状態を生成し、ＴＣＰ／ＩＰコネクション管理部２１３へと出力する（２１８）。

図９は、状態遷移判定部２１１とＴＣＰ状態更新部２０８によって、ＴＣＰ状態がどのように遷移するかを表した図である。図６のＶＯＤ配信システムとして使用する場合の遷移を示す。

ＴＣＰ状態ＳＴＡＴＥ３０９の初期状態はＴＣＰコネクションが未確立であることを表すＣｌｏｓｅ［値０ｘ００００００００］９０１である。状態Ｃｌｏｓｅ９０１において、クライアントからＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＳＹＮのパケットを受け取ると（９１７）、ＴＣＰコネクションが確立しつつあることを表す状態Ｈａｌｆ Ｏｐｅｎ［値０ｘ０００００００１］９０２へと遷移する。状態Ｈａｌｆ Ｏｐｅｎ９０２において、クライアントから、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫであり、ＰＡＣＫ２９１３がＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＤＣ−ＳＥＱ３０６と一致するパケットを受け取ると（９１８）、ＴＣＰコネクションが確立したことを表す状態Ｏｐｅｎ［値０ｘ０００００１００］９０３へと遷移する。状態Ｏｐｅｎ９０３において、クライアントからＨＴＴＰプロトコルのＧＥＴまたはＰＯＳＴコマンドを記載したパケットを受信すると（９１９）、初期データ送信サーバへＴＣＰコネクション接続を開始したことを表す状態Ｂｕｒｓｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ［値０ｘ０００００２００］９０４へと遷移する。状態Ｂｕｒｓｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ９０４において、サーバからＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＳＹＮ−ＡＣＫであり、ＰＡＣＫ２９１３がＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＤＳ−ＳＥＱ３１５と一致するパケットを受け取ると（９２０）、初期データ送信サーバとのＴＣＰコネクション接続が確立しつつあることを表す状態Ｂｕｒｓｔ Ｈａｌｆ Ｏｐｅｎ［値０ｘ０００００８００］９０５へと遷移する。状態Ｂｕｒｓｔ Ｈａｌｆ Ｏｐｅｎ９０５において、サーバからＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫであり、ＰＡＣＫ２９１３がＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＤＳ−ＳＥＱ３１５と一致しないパケットを受け取ると（９２６）、再び、状態Ｂｕｒｓｔ Ｈａｌｆ Ｏｐｅｎ［値０ｘ０００００８００］９０５へと遷移する。状態Ｂｕｒｓｔ Ｈａｌｆ Ｏｐｅｎ９０５において、サーバからＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫであり、ＰＡＣＫ２９１３がＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＤＳ−ＳＥＱ３１５と一致するパケットを受け取ると（９２１）、初期データ送信サーバとのＴＣＰコネクション接続が確立したことを表す状態Ｂｕｒｓｔ Ｏｐｅｎ［値０ｘ０００１００００］９０６へと遷移する（９２１）。状態Ｂｕｒｓｔ Ｏｐｅｎ９０６において、サーバまたはクライアントからＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＲＳＴ／ＰＳＨ／ＵＲＧ／ＡＣＫのパケットを受け取ると（９２７）、再び、状態Ｂｕｒｓｔ Ｏｐｅｎ［値０ｘ０００１００００］９０６へと遷移する（９２７）。状態Ｂｕｒｓｔ Ｏｐｅｎ９０６において、サーバからＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＦＩＮのパケットを受け取ると（９２２）、ＦＩＮを受け取ったことを表す状態Ｂｕｒｓｔ Ｏｐｅｎ（ＦＩＮ）［値０ｘ８００１００００］９０７経由で、初期データ送信サーバとのＴＣＰコネクション接続が終了しつつあることを表す状態Ｂｕｒｓｔ Ｃｌｏｓｅ Ｗａｉｔ［値０ｘ０００００００２］９０８となる。状態Ｂｕｒｓｔ Ｃｌｏｓｅ Ｗａｉｔ９０８において、サーバからＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫであり、ＰＡＣＫ２９１３がＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＤＳ−ＳＥＱ３１５と一致するパケットを受け取ると（９２３）、後続データ送信サーバとのＴＣＰコネクション接続を開始したことを表す状態Ｓｔａｔｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔ［値０ｘ０００００４００］９０９へと遷移する。状態Ｓｔａｔｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔ９０９において、サーバからＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＳＹＮ−ＡＣＫであり、ＰＡＣＫ２９１３がＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＤＳ−ＳＥＱ３１５と一致するパケットを受け取ると（９２４）、後続データ送信サーバとのＴＣＰコネクション接続が確立しつつあることを表す状態Ｓｔａｔｉｃ Ｈａｌｆ Ｏｐｅｎ［値０ｘ００００１０００］９１０へと遷移する。状態Ｓｔａｔｉｃ Ｈａｌｆ Ｏｐｅｎ９１０において、サーバからＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫであり、ＰＡＣＫ２９１３がＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＤＳ−ＳＥＱ３１５と一致しないパケットを受け取ると（９２８）、再び、状態Ｓｔａｔｉｃ Ｈａｌｆ Ｏｐｅｎ９１０へと遷移する。状態Ｓｔａｔｉｃ Ｈａｌｆ Ｏｐｅｎ９１０において、サーバからＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫであり、ＰＡＣＫ２９１３がＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＤＳ−ＳＥＱ３１５と一致するパケットを受け取ると（９２５）、後続データ送信サーバとのＴＣＰコネクション接続が確立したことを表す状態Ｓｔａｔｉｃ Ｏｐｅｎ［値０ｘ０００２００００］９１１へと遷移する（９２５）。状態Ｓｔａｔｉｃ Ｏｐｅｎ９１１において、サーバまたはクライアントからＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＲＳＴ／ＰＳＨ／ＵＲＧ／ＡＣＫのパケットを受け取ると（９２９）、再び、状態Ｓｔａｔｉｃ Ｏｐｅｎ９１１へと遷移する（９２９）。Ｈａｌｆ Ｏｐｅｎ以降の状態において、クライアントからＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＦＩＮ−ＡＣＫであり、ＰＡＣＫ２９１３がＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＤＣ−ＳＥＱ３０６と一致するパケットを受け取ると（９３１）、ＦＩＮを受け取ったことを表す状態ＦＩＮ Ｒｅｃｖ．［値０ｘ８−−−−−−−（−は任意値）］９１３経由で、ＴＣＰコネクション接続の終了を開始したことを表す状態Ｃｌｏｓｅ Ｗａｉｔ［値０ｘ０００００００Ｃ］９１４となる。状態Ｂｕｒｓｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ以降の状態において、サーバからＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＦＩＮ−ＡＣＫであり、ＰＡＣＫ２９１３がＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＤＳ−ＳＥＱ３１５と一致するパケットを受け取ると（９３０）、ＦＩＮを受け取ったことを表す状態ＦＩＮ Ｒｅｃｖ．［値０ｘ８−−−−−−−（−は任意値）］９１２経由で、ＴＣＰコネクション接続の終了を開始したことを表す状態Ｃｌｏｓｅ Ｗａｉｔ［値０ｘ０００００００Ｃ］９１４となる。状態Ｃｌｏｓｅ Ｗａｉｔ９１４の状態において、サーバからＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＦＩＮ−ＡＣＫ／ＡＣＫであり、ＰＡＣＫ２９１３がＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＤＳ−ＳＥＱ３１５と一致するパケットを受け取ると（９３３）、ＴＣＰコネクション接続が終了しつつあることを表す状態Ｃｌｉｅｎｔ Ｃｌｏｓｅ Ｗａｉｔ［値０ｘ０００００００４］９１５へと遷移する。状態Ｃｌｏｓｅ Ｗａｉｔ９１４の状態において、クライアントからＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＦＩＮ−ＡＣＫ／ＡＣＫであり、ＰＡＣＫ２９１３がＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＤＣ−ＳＥＱ３０６と一致するパケットを受け取ると（９３２）、ＴＣＰコネクション接続が終了しつつあることを表す状態Ｓｅｒｖｅｒ Ｃｌｏｓｅ Ｗａｉｔ［値０ｘ０００００００８］９１６へと遷移する。状態Ｃｌｉｅｎｔ Ｃｌｏｓｅ Ｗａｉｔ９１５において、クライアントからＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＦＩＮ−ＡＣＫ／ＡＣＫであり、ＰＡＣＫ２９１３がＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＤＣ−ＳＥＱ３０６と一致するパケットを受け取ると（９３５）、状態Ｃｌｏｓｅ９０１へと遷移する。状態Ｓｅｒｖｅｒ Ｃｌｏｓｅ Ｗａｉｔ９１６において、サーバからＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＦＩＮ−ＡＣＫ／ＡＣＫであり、ＰＡＣＫ２９１３がＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＤＳ−ＳＥＱ３１５と一致するパケットを受け取ると（９３４）、状態Ｃｌｏｓｅ９０１へと遷移する。

以上記載したように、状態遷移判定部２１１とＴＣＰ状態更新部２０８において、ＴＣＰ状態が遷移する。本状態遷移により、クライアントの再生指示後に、専用サーバと装置１００との間にＴＣＰコネクションが確立し、専用サーバから受信バッファの再生開始閾値分のデータが広帯域送信され、その後で、通常サーバと装置１００との間にＴＣＰコネクションが切り換えられ、通常サーバから後続データを通常の配信帯域で送信することが可能となる。これにより、全サーバが再生高速化用のスループット性能を設けなくても良いようになる。

ＨＴＴＰ処理部２１０（図２）は、ＴＣＰ／ＩＰコネクション管理部２１３から受け取ったパケットデータ２２２と、ＴＣＰの状態遷移の判定結果２１６とに基づき、パケット記載のＨＴＴＰコマンドの解析、またはＨＴＴＰコマンドのファイルアクセス要求一時記録テーブルへの記録（２２３）、またはＨＴＴＰコマンドのファイルアクセス要求一時記録テーブルからの読出し（２２３）、を行う。解析結果や、読み出したファイルアクセス要求は、パケット生成部２０９へと出力される（２１７）。

パケット生成部２０９（図２）は、ＨＴＴＰ処理部２１０の出力した解析結果やファイルアクセス要求と、状態遷移判定部２１１の出力した状態遷移の判定結果２１６と、に基づいて、新たなパケットを生成し、ＴＣＰ／ＩＰコネクション管理部２１３へと出力する（２１９）。更に、生成したパケットのヘッダ部分をＴＣＰ状態更新部２０８へと出力する（２３３）。

図１０は、ＨＴＴＰ処理部２１０とパケット生成部２０９によって、どのようなパケットが通信装置１００とサーバ６０２とクライアント６０３の間でやりとりされるかを表した図である。図６のＶＯＤ配信システムにおける場合を示す。

クライアント６０３は、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＳＹＮ、ＰＳＥＱ２９１２がＡ、ＰＡＣＫ２９１３が‘０’のパケット１００４を、通信装置１００へと送信する。通信装置１００は、パケット１００４を受け取ると、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＴＣＰ状態ＳＴＡＴＥをＨａｌｆ Ｏｐｅｎに、Ｃ−ＳＥＱ３０５をＡ＋１に、ＤＣ−ＳＥＱ３０６をＢ（ランダム値）＋１に変更して、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＳＹＮ−ＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＢ、ＰＡＣＫ２９１３がＡ＋１のパケット１００５を、クライアント６０３に返信する。クライアント６０３は、パケット１００５を受け取ると、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＡ＋１、ＰＡＣＫ２９１３がＢ＋１のパケット１００６を、通信装置１００へと送信する。通信装置１００は、パケット１００６を受け取ると、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＴＣＰ状態ＳＴＡＴＥをＯｐｅｎに変更する。以上により、クライアント６０３と通信装置１００の間でＴＣＰコネクションが確立する。

クライアント６０３は、パケット１００６の送信後に、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＰＳＨ−ＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＡ＋１、ＰＡＣＫ２９１３がＢ＋１であり、ＨＴＴＰプロトコルのコマンドとしてＧＥＴが記載されたパケット１００７を、通信装置１００へと送信する。通信装置１００は、パケット１００７を受け取ると、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＴＣＰ状態ＳＴＡＴＥをＢｕｒｓｔ Ｒｅｑｕｅｓｔに、Ｃ−ＳＥＱ３０５をＡ＋１＋Ｇ（パケット１００７のペイロード長）に、Ｓ−ＳＥＱ３１４を‘０’に、ＤＳ−ＳＥＱ３１５をＣ（ランダム値）＋１に変更して、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＳＹＮ、ＰＳＥＱ２９１２がＣ、ＰＡＣＫ２９１３が‘０’のパケット１００８を、初期データ送信サーバ６０２−１へと送信する。更に、パケット１００７が含むペイロードデータをファイルアクセス要求一時記録テーブル２０６に記録し、記録した先頭アドレスをＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＰＯＩＮＴＥＲ３１８に記載する。初期データ送信サーバ６０２−１は、パケット１００８を受け取ると、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＳＹＮ−ＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＤ（ランダム値）、ＰＡＣＫ２９１３がＣ＋１のパケット１００９を送信する。通信装置１００は、パケット１００９を受け取ると、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＴＣＰ状態ＳＴＡＴＥをＢｕｒｓｔ Ｈａｌｆ Ｏｐｅｎに、Ｓ−ＳＥＱ３１４をＤ＋１に、ＤＳ−ＳＥＱ３１５をＣ＋１＋Ｇ（パケット１００７のペイロード長）に変更して、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＣ＋１、ＰＡＣＫ２９１３がＤ＋１のパケット１０１０を、初期データ送信サーバ６０２−１へと送信する。以上により、通信装置１００と初期データ送信サーバ６０２の間でＴＣＰコネクションが確立する。

通信装置１００は、パケット１０１０の送信後に、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７記載のＰＯＩＮＴＥＲ３１８を先頭アドレスとしてファイルアクセス要求一時記録テーブル２０６から読み出したデータ（パケット１００７が含むペイロードデータ）をペイロードとして、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＰＳＨ−ＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＣ＋１、ＰＡＣＫ２９１３がＤ＋１のパケット１０１１を、初期データ送信サーバ６０２−１へと送信する。初期データ送信サーバ６０２−１は、パケット１０１１を正しく受け取れなかった場合、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＤ＋１、ＰＡＣＫ２９１３がＣ＋１のパケット１０１２を送信する。通信装置１００は、パケット１０１２を受け取ると、パケット１０１１と同じパケット１０１３を、初期データ送信サーバ６０２−１へと送信する。初期データ送信サーバ６０２−１は、パケット１０１１またはパケット１０１３を正しく受け取ると、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＤ＋１、ＰＡＣＫ２９１３がＣ＋１＋Ｇ（パケット１００７，１０１１，１０１３のペイロード長）のパケット１０１４を送信する。通信装置１００は、パケット１０１４を受け取ると、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＴＣＰ状態ＳＴＡＴＥをＢｕｒｓｔ Ｏｐｅｎにして、ＰＳＥＱ２９１２をＢ＋１、ＰＡＣＫ２９１３をＡ＋１＋Ｇに付け替えたパケット１０１５を、クライアント６０３に送信する。以上により、初期データ送信サーバ６０２が、クライアント６０３に向けてデータを広帯域送信する準備が整う。

初期データ送信サーバ６０２−１は、パケット１０１４の送信後、受信バッファの再生開始閾値に相当するデータの送信を開始する。データ（長さＬ）をペイロードとして含み、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＤ＋１、ＰＡＣＫ２９１３がＣ＋１＋Ｇのパケット１０１６を送信する。通信装置１００は、パケット１０１６を受け取ると、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＳ−ＳＥＱ３１４をＤ＋１＋Ｌに、ＤＣ−ＳＥＱ３０６をＢ＋１＋Ｌに変更して、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＢ＋１、ＰＡＣＫ２９１３がＡ＋１＋Ｇのパケット１０１７をクライアント６０３に向けて送信する。クライアント６０３は、パケット１０１７を受け取ると、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＡ＋１＋Ｇ、ＰＡＣＫ２９１３がＢ＋１＋Ｌのパケット１０１９を、通信装置１００に向けて送信する。通信装置１００は、パケット１０１９を受け取ると、ＰＳＥＱ２９１２をＣ＋１＋Ｇ、ＰＡＣＫ２９１３をＤ＋１＋Ｌに変更したパケット１０１８を初期データ送信サーバ６０２−１に向けて送信する。以降、初期データ送信サーバ６０２−１からクライアント６０３に受信バッファの再生開始閾値に相当するデータが送信され続ける。最後に、初期データ送信サーバ６０２−１は、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＤ＋１＋（ｎ−１）Ｌ、ＰＡＣＫ２９１３がＣ＋１＋Ｇのパケット１０２０を通信装置１００に向けて送信する。通信装置１００は、パケット１０２０を受け取ると、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＳ−ＳＥＱ３１４をＤ＋１＋ｎＬに、ＤＣ−ＳＥＱ３０６をＢ＋１＋ｎＬに変更して、ＰＳＥＱ２９１２をＢ＋１＋（ｎ−１）Ｌ、ＰＡＣＫ２９１３をＡ＋１＋Ｇに変更したパケット１０２１を、クライアント６０３に向けて送信する。クライアント６０３は、パケット１０２１を受け取ると、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＡ＋１＋Ｇ、ＰＡＣＫ２９１３がＢ＋１＋ｎＬのパケット１０２３を、通信装置１００に向けて送信する。通信装置１００は、パケット１０２３を受け取ると、ＰＳＥＱ２９１２をＣ＋１＋Ｇ、ＰＡＣＫ２９１３をＤ＋１＋ｎＬに変更したパケット１０２２を初期データ送信サーバ６０２−１に向けて送信する。以上により、受信バッファの再生開始閾値に相当するデータの送信が完了する。

初期データ送信サーバ６０２−１は、パケット１０２２を受け取ると、ＴＣＰコネクションの切断を要求するために、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＦＩＮ−ＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＤ＋１＋ｎＬ、ＰＡＣＫ２９１３がＣ＋１＋Ｇのパケット１０２４を通信装置１００に向けて送信する。通信装置１００は、パケット１０２４を受け取ると、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＴＣＰ状態ＳＴＡＴＥをＢｕｒｓｔ ＦＩＮ Ｒｅｃｅｉｖｅ経由でＢｕｒｓｔ Ｃｌｏｓｅ Ｗａｉｔにして、Ｓ−ＳＥＱ３１４をＤ＋２＋ｎＬに、ＤＳ−ＳＥＱ３１５をＣ＋２＋Ｇに変更して、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＦＩＮ−ＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＣ＋１＋Ｇ、ＰＡＣＫ２９１３がＤ＋２＋ｎＬのパケット１０２５を初期データ送信サーバ６０２−１に向けて送信する。初期データ送信サーバ６０２−１は、パケット１０２５を受け取ると、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＤ＋２＋ｎＬ、ＰＡＣＫ２９１３がＣ＋２＋Ｇのパケット１０２６を通信装置１００に向けて送信する。以上により、通信装置１００と初期データ送信サーバ６０２−１との間のＴＣＰコネクションが切断する。

通信装置１００は、パケット１０２６を受け取ると、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＴＣＰ状態ＳＴＡＴＥをＳｔａｔｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔにして、Ｓ−ＳＥＱ３１４を‘０’に、ＤＳ−ＳＥＱ３１５をＥ（ランダム値）＋１に変更して、後続データ送信サーバ６０２−２とのＴＣＰコネクションを確立するために、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＳＹＮ、ＰＳＥＱ２９１２がＥ、ＰＡＣＫ２９１３が‘０’のパケット１０２７を後続データ送信サーバ６０２−２に向けて送信する。後続データ送信サーバ６０２−２は、パケット１０２７を受け取ると、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＳＹＮ−ＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＦ（ランダム値）、ＰＡＣＫ２９１３がＥ＋１のパケット１０２８を送信する。通信装置１００は、パケット１０２８を受け取ると、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＴＣＰ状態ＳＴＡＴＥをＳｔａｔｉｃ Ｈａｌｆ Ｏｐｅｎに、Ｓ−ＳＥＱ３１４をＦ＋１に、ＤＳ−ＳＥＱ３１５をＥ＋１＋Ｇ（パケット１００７のペイロード長）に変更して、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＥ＋１、ＰＡＣＫ２９１３がＦ＋１のパケット１０２９を、後続データ送信サーバ６０２−２へと送信する。以上により、通信装置１００と後続データ送信サーバ６０２−２の間でＴＣＰコネクションが確立する。

通信装置１００は、パケット１０２９の送信後、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７記載のＰＯＩＮＴＥＲ３１８を先頭アドレスとしてファイルアクセス要求一時記録テーブル２０６から読み出したデータ（パケット１００７が含むペイロードデータ）をペイロードとして、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＰＳＨ−ＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＥ＋１、ＰＡＣＫ２９１３がＦ＋１のパケット１０３０を、後続データ送信サーバ６０２−２へと送信する。後続データ送信サーバ６０２−２は、パケット１０３０を正しく受け取れなかった場合、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＦ＋１、ＰＡＣＫ２９１３がＥ＋１のパケット１０３１を送信する。通信装置１００は、パケット１０３１を受け取ると、パケット１０３０と同じパケット１０３２を、後続データ送信サーバ６０２−２へと送信する。後続データ送信サーバ６０２−２は、パケット１０３０またはパケット１０３２を正しく受け取ると、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＦ＋１、ＰＡＣＫ２９１３がＥ＋１＋Ｇのパケット１０３３を送信する。通信装置１００は、パケット１０３３を受け取ると、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＴＣＰ状態ＳＴＡＴＥをＳｔａｔｉｃ Ｏｐｅｎにして、ＰＳＥＱ２９１２をＢ＋１＋ｎＬ、ＰＡＣＫ２９１３をＡ＋１＋Ｇに付け替えたパケット１０３４を、クライアント６０３に送信する。以上により、後続データ送信サーバ６０２−２が、クライアント６０３に向けてデータを通常の配信帯域で送信する準備が整う。

後続データ送信サーバ６０２−２は、パケット１０３３の送信後、初期データ送信サーバ６０２−１の送信済みデータに後続するデータの送信を開始する。データ（長さＬ）をペイロードとして含み、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＦ＋１、ＰＡＣＫ２９１３がＥ＋１＋Ｇのパケット１０３５を送信する。通信装置１００は、パケット１０３５を受け取ると、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＳ−ＳＥＱ３１４をＦ＋１＋Ｌに、ＤＣ−ＳＥＱ３０６をＢ＋１＋(ｎ＋１)Ｌに変更して、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＢ＋１＋ｎＬ、ＰＡＣＫ２９１３がＡ＋１＋Ｇのパケット１０３６をクライアント６０３に向けて送信する。クライアント６０３は、パケット１０３６を受け取ると、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＡ＋１＋Ｇ、ＰＡＣＫ２９１３がＢ＋１＋（ｎ＋１）Ｌのパケット１０３８を、通信装置１００に向けて送信する。通信装置１００は、パケット１０３８を受け取ると、ＰＳＥＱ２９１２をＥ＋１＋Ｇ、ＰＡＣＫ２９１３をＦ＋１＋Ｌに変更したパケット１０３７を後続データ送信サーバ６０２−２に向けて送信する。以降、後続データ送信サーバ６０２−２からクライアント６０３にデータが送信され続ける。最後に、後続データ送信サーバ６０２−２は、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＦ＋１＋（ｍ−１）Ｌ、ＰＡＣＫ２９１３がＥ＋１＋Ｇのパケット１０３９を通信装置１００に向けて送信する。通信装置１００は、パケット１０３９を受け取ると、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＳ−ＳＥＱ３１４をＦ＋１＋ｍＬに、ＤＣ−ＳＥＱ３０６をＢ＋１＋（ｍ＋ｎ）Ｌに変更して、ＰＳＥＱ２９１２をＢ＋１＋（ｍ＋ｎ−１）Ｌ、ＰＡＣＫ２９１３をＡ＋１＋Ｇに変更したパケット１０４０を、クライアント６０３に向けて送信する。クライアント６０３は、パケット１０４０を受け取ると、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＡ＋１＋Ｇ、ＰＡＣＫ２９１３がＢ＋１＋（ｍ＋ｎ）Ｌのパケット１０４１を、通信装置１００に向けて送信する。通信装置１００は、パケット１０４１を受け取ると、ＰＳＥＱ２９１２をＥ＋１＋Ｇ、ＰＡＣＫ２９１３をＦ＋１＋ｍＬに変更したパケット１０４２を後続データ送信サーバ６０２−２に向けて送信する。以上により、データの送信が完了する。

最後に、クライアント６０３は、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＦＩＮ−ＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＡ＋１＋Ｇ、ＰＡＣＫ２９１３がＢ＋１＋（ｍ＋ｎ）Ｌのパケット１０４３を、通信装置１００に向けて送信する。通信装置１００は、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＤＳ−ＳＥＱ３１５をＥ＋２＋Ｇに、ＤＣ−ＳＥＱ３０６をＢ＋２＋（ｍ＋ｎ）Ｌに、Ｃ−ＳＥＱ３０５をＡ＋２＋Ｇに変更して、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＦＩＮ−ＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＢ＋１＋（ｍ＋ｎ）Ｌ、ＰＡＣＫ２９１３がＡ＋２＋Ｇのパケット１０４４をクライアント６０３に向けて送信し、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＦＩＮ−ＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＥ＋１＋Ｇ、ＰＡＣＫ２９１３がＦ＋１＋ｍＬのパケット１０４５を、後続データ送信サーバ６０２−２に向けて送信する。クライアント６０３は、パケット１０４４を受け取ると、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＡ＋２＋Ｇ、ＰＡＣＫ２９１３がＢ＋２＋（ｍ＋ｎ）Ｌのパケット１０４６を通信装置１００に向けて送信する。後続データ送信サーバ６０２−２は、パケット１０４５を受け取ると、ＴＣＰ Ｆｌａｇ２９１１がＦＩＮ−ＡＣＫ、ＰＳＥＱ２９１２がＦ＋１＋ｍＬ、ＰＡＣＫ２９１３がＥ＋２＋Ｇのパケット１０４７を、通信装置１００に向けて送信する。通信装置１００は、パケット１０４７を受け取ると、ＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブル２０７のＳ−ＳＥＱ３１４をＦ＋２＋ｍＬに変更して、ＰＳＥＱ２９１２をＥ＋２＋Ｇ、ＰＡＣＫ２９１３をＦ＋２＋ｍＬに変更したパケット１０４８を後続データ送信サーバ６０２−２に向けて送信する。以上により、クライアント６０３と通信装置１００の間のＴＣＰコネクション、および通信装置１００と後続データ送信サーバ６０２−２の間のＴＣＰコネクションが終了する。

以上記載したように、ＨＴＴＰ処理部２１０とパケット生成部２０９によって、通信装置１００とサーバ６０２とクライアント６０３の間でパケットがやりとりされる。

上記のパケットのやりとりにより、データ再生ソフトが再生を指示した直後に、受信バッファの再生開始閾値分のデータを専用サーバから広帯域送信させた後で、後続のデータを通常サーバから通常の配信帯域で送信させる手段を備えた再生時広帯域送信機能が実現される。

図１１には、通信装置１００とサーバ６０２とクライアント６０３の間でやりとりされるパケットの送信元ＭＡＣアドレス、送信元ＩＰアドレス、宛先ＭＡＣアドレス、宛先ＩＰアドレスを示す。

クライアント６０３と通信装置１００の間では、クライアント６０３のＭＡＣアドレスｃとＩＰアドレスＣ、および通信装置１００がクライアント側に公開しているＭＡＣアドレスｐとＩＰアドレスＰを使って通信が行われる。クライアント６０３と通信装置１００の間でやりとりされるパケットのＭＡＣアドレスとＩＰアドレスは、パケット１１０１およびパケット１１０４のようになる。

サーバ６０２と通信装置１００の間では、クライアント６０３のＭＡＣアドレスｃとＩＰアドレスＣ、およびサーバ６０２のＭＡＣアドレスｓとＩＰアドレスＳを使って通信が行われる。サーバ６０２と通信装置１００の間でやりとりされるパケットのＭＡＣアドレスとＩＰアドレスは、パケット１１０２およびパケット１１０３のようになる。

なお、通信装置１００は、図１に示すように、サーバ６０２が複数台存在するシステムにおける利用を想定しているため、パケット生成部２０９において、複数存在するサーバ６０２のＭＡＣアドレスｓとＩＰアドレスＳの中から、１つを選択する手段を備える。

図１２には、複数存在するサーバ６０２のＩＰアドレスの中から一つを選択する手段の一つ目の例を示す。ＭＡＣアドレスも同様の手段によって選択する。

パケット生成部２０９は、初期データ送信サーバＩＰアドレスを記録したメモリ１２０３を備える。通信装置１００が、ファイルを要求するコマンドを含むパケット（図１０のパケット１００７）を受け取り、初期データ送信サーバへＳＹＮパケット（図１０のパケット１００８）を送信する時に、要求ファイル名の先頭文字（８ビット）１２０１を入力アドレスとして、メモリ１２０３に入力して、出力データを初期データ送信サーバのＩＰアドレス１２０４として選択する。

更に、パケット生成部２０９は、後続データ送信サーバＩＰアドレスを記録したメモリ１２０７を備える。通信装置１００が、初期データ送信サーバとのＴＣＰコネクションを終了するパケット（例えば図１０のパケット１０２６）を受け取り、後続データ送信サーバへＳＹＮパケット（図１０のパケット１０２７）を送信する時に、ファイルアクセス要求一時記録テーブル２０６に記録された要求ファイル名の先頭文字（８ビット）１２０５を入力アドレスとして、メモリ１２０７に入力して、出力データを後続データ送信サーバのＩＰアドレス１２０８として選択する。

図１３には、図１２に示す手段を用いてサーバのＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを選択する際の、サーバへのファイル蓄積方法を示す。

初期データ送信サーバ１３００にはファイル名先頭文字Ａ〜Ｍのファイルを蓄積し、初期データ送信サーバ１３０１にはファイル名先頭文字Ｎ〜Ｚのファイルを蓄積する。

後続データ送信サーバ１３０２にはファイル名先頭文字Ａ〜Ｄのファイルを蓄積し、後続データ送信サーバ１３０３にはファイル名先頭文字Ｅ〜Ｉのファイルを蓄積し、後続データ送信サーバ１３０４にはファイル名先頭文字Ｊ〜Ｎのファイルを蓄積し、後続データ送信サーバ１３０５にはファイル名先頭文字Ｏ〜Ｒのファイルを蓄積し、後続データ送信サーバ１３０６にはファイル名先頭文字Ｓ〜Ｖのファイルを蓄積し、後続データ送信サーバ１３０７にはファイル名先頭文字Ｗ〜Ｚのファイルを蓄積する。

なお、図１２および図１３に関する上記説明では要求ファイル名の先頭文字（８ビット）１２０１を入力アドレスとして用いたが、メモリ１２０３への入力アドレスとして要求ファイル名の他の文字や要求ファイルのディレクトリパスを表す文字列を用いることも可能である。

図１４には、複数存在するサーバ６０２のＩＰアドレスの中から一つを選択する手段の二つ目の例を示す。ＭＡＣアドレスも同様の手段によって選択する。

パケット生成部２０９は、ハッシュ値生成回路１４０２と、初期データ送信サーバＩＰアドレスを記録したメモリ１４０３を備える。通信装置１００が、ファイルを要求するコマンドを含むパケット（図１０のパケット１００７）を受け取り、初期データ送信サーバへＳＹＮパケット（図１０のパケット１００８）を送信する時に、要求ファイルの名前、またはディレクトリパス、またはその一部を表す文字列１４０１を、ハッシュ値生成回路１４０２へ入力する。更に、ハッシュ値生成回路１４０２の出力ハッシュ値をメモリ１４０３に入力して、出力データを初期データ送信サーバのＩＰアドレス１４０４として選択する。

更に、パケット生成部２０９は、ハッシュ値生成回路１４０６と、後続データ送信サーバＩＰアドレスを記録したメモリ１４０７を備える。通信装置１００が、初期データ送信サーバとのＴＣＰコネクションを終了するパケット（例えば図１０のパケット１０２６）を受け取り、後続データ送信サーバへＳＹＮパケット（図１０のパケット１０２７）を送信する時に、要求ファイルの名前、またはディレクトリパス、またはその一部を表す文字列１４０５を、ハッシュ値生成回路１４０６へ入力する。更に、ハッシュ値生成回路１４０６の出力ハッシュ値をメモリ１４０７に入力して、出力データを後続データ送信サーバのＩＰアドレス１４０８として選択する。

図１５には、図１４に示す手段を用いてサーバのＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを選択する際の、サーバへのファイル蓄積方法を示す。

初期データ送信サーバ１５００には、図１４に示す手段を用いてハッシュ値０または１となるファイルを蓄積し、初期データ送信サーバ１５０１には、図１４に示す手段を用いてハッシュ値２または３となるファイルを蓄積する。

後続データ送信サーバ１５０２には、図１４に示す手段を用いてハッシュ値０となるファイルを蓄積し、後続データ送信サーバ１５０３には、図１４に示す手段を用いてハッシュ値１となるファイルを蓄積し、後続データ送信サーバ１５０４には、図１４に示す手段を用いてハッシュ値２となるファイルを蓄積し、後続データ送信サーバ１５０５には、図１４に示す手段を用いてハッシュ値３となるファイルを蓄積する。

図１６には、複数存在するサーバ６０２のＩＰアドレスの中から一つを選択する手段の三つ目の例を示す。ＭＡＣアドレスも同様の手段によって選択する。

パケット生成部２０９は、初期データ送信サーバＩＰアドレスを記録したメモリ１６０３を備える。通信装置１００が、ファイルを要求するコマンドを含むパケット（図１０のパケット１００７）を受け取り、初期データ送信サーバへＳＹＮパケット（図１０のパケット１００８）を送信する時に、クライアントＩＰアドレスの下位８ビット１６０１を入力アドレスとして、メモリ１６０３に入力して、出力データを初期データ送信サーバのＩＰアドレス１６０４として選択する。

更に、パケット生成部２０９は、後続データ送信サーバＩＰアドレスを記録したメモリ１６０７を備える。通信装置１００が、初期データ送信サーバとのＴＣＰコネクションを終了するパケット（例えば図１０のパケット１０２６）を受け取り、後続データ送信サーバへＳＹＮパケット（図１０のパケット１０２７）を送信する時に、クライアントＩＰアドレスの下位８ビット１６０５を入力アドレスとして、メモリ１６０７に入力して、出力データを後続データ送信サーバのＩＰアドレス１６０８として選択する。

なお、クライアントＩＰアドレスを用いても、図１４及び図１５に関して説明した手段と同様のＩＰアドレスの選択手段が可能である。クライアントＩＰアドレス、またはその一部を、ハッシュ値生成回路１４０２へ入力し、ハッシュ値生成回路の出力ハッシュ値を初期データ送信サーバＩＰアドレスが記録されたメモリ１４０３に入力して、出力データを初期データ送信サーバのＩＰアドレスとして選択する。更に、クライアントＩＰアドレス、またはその一部を、ハッシュ値生成回路１４０２へ入力し、ハッシュ値生成回路の出力ハッシュ値を後続データ送信サーバＩＰアドレスが記録されたメモリ１４０７に入力して、出力データを後続データ送信サーバのＩＰアドレスとして選択する。

図１７には、複数存在するサーバ６０２のＩＰアドレスの中から一つを選択する手段の四つ目の例を示す。ＭＡＣアドレスも同様の手段によって選択する。

パケット生成部２０９は、初期データ送信サーバＩＰアドレスとそのサーバへのＴＣＰコネクション接続数を記録したエントリｎ個から成るサーバ負荷テーブル１７０１と、隣り合うエントリのＴＣＰコネクション接続数を比較して、小さい方のエントリを抽出する作業を繰り返し行うことで、ＴＣＰコネクション接続数が最小のエントリを抽出するためのヒープ回路１７０２を備える。ファイルを要求するコマンドを含むパケット（図１０のパケット１００７）を受け取り、初期データ送信サーバへＳＹＮパケット（図１０のパケット１００８）を送信する時に、ヒープ回路１７０２から、ＴＣＰコネクション接続数が最小のエントリを抽出し、エントリ記載のＩＰアドレスを、初期データ送信サーバのＩＰアドレスとして選択する。抽出後は、エントリ記載のＴＣＰコネクション接続数をインクリメントし、ヒープ回路を更新する（１７０３）。

更に、パケット生成部２０９は、後続データ送信サーバＩＰアドレスとそのサーバへのＴＣＰコネクション接続数を記録したエントリｎ個から成るサーバ負荷テーブル１７０４と、隣り合うエントリのＴＣＰコネクション接続数を比較して、小さい方のエントリを抽出する作業を繰り返し行うことで、ＴＣＰコネクション接続数が最小のエントリを抽出するためのヒープ回路１７０５を備える。ファイルを要求するコマンドを含むパケット（図１０のパケット１０２６）を受け取り、初期データ送信サーバへＳＹＮパケット（図１０のパケット１０２７）を送信する時に、ヒープ回路１７０５から、ＴＣＰコネクション接続数が最小のエントリを抽出し、エントリ記載のＩＰアドレスを、後続データ送信サーバのＩＰアドレスとして選択する。抽出後は、エントリ記載のＴＣＰコネクション接続数をインクリメントし、ヒープ回路を更新する（１７０６）。

図１８には、図１６または図１７に示す手段を用いてサーバのＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを選択する際の、サーバへのファイル蓄積方法を示す。

初期データ送信サーバ１８００−１，２と後続データ送信サーバ１８００−３，４の全てのサーバが同一のファイルを蓄積している。

複数存在するサーバ６０２のＩＰアドレスの中から一つを選択する手段の五つ目の例として、コマンドの内容に応じて、アクセス先のサーバを選択する方法も考えられる。この方法は、例えば図１９のように、初期データ送信サーバ１９０２と早送り時データ送信サーバ１９０３を備えたシステムと共に用いられる。

通信装置１００が、ファイルを要求するコマンドを含むパケット（図１０のパケット１００７）を受け取り、初期データ送信サーバへＳＹＮパケット（図１０のパケット１００８）を送信する時に、コマンドの内容が通常のファイルアクセス要求の場合に、初期データ送信サーバ１９０２のＩＰアドレスを選択し、コマンドの内容がダイジェストデータ要求の場合に、早送りデータ送信サーバ１９０３のＩＰアドレスを選択する。

以上、図１２および図１４に示すサーバ選択方式および図１３および図１５に示すファイル蓄積方式を用いることで、ファイル分散アクセス機能(クライアントからの配信要求を，配信要求に対応したファイルを格納するサーバに振り分ける機能)が実現される。また、図１６および図１７に示すサーバ選択方式および図１８に示すファイル蓄積方式を用いることで、ロードバランシング機能(クライアントからの配信要求を，同一のファイルを蓄積した複数のサーバ間で分散させる機能)が実現される。

これにより、ロードバランシング機能(クライアントからの配信要求を，同一のファイルを蓄積した複数のサーバ間で分散させる機能)と、ファイル分散アクセス機能(クライアントからの配信要求を，配信要求に対応したファイルを格納するサーバに振り分ける機能)と、から構成されるサーバアレイ化機能を搭載し、サーバのリソース(CPU，I/O，ストレージ)を１つに統合する手段を備える通信装置、および前記通信装置と複数のサーバとから構成されるＶＯＤ配信システムを提供可能となる。

図２０には、１コネクションあたりの送信帯域をサーバ毎に定める拡張を行ったシステムの一例を示す。サーバ２０００，２００１，２００２，２００３の１コネクションあたりの送信帯域をＢｎ（ｎ＝１〜４）に定めている。本システムを用いることで、ファイルの種類に応じて、送信帯域を変更することが可能になる。

図２１には、通信装置に接続しているサーバの種類に応じて、通信装置側がバッファ量の割当量を変化させたり、優先転送制御を行ったりする拡張を行ったシステムの一例を示す。通信装置２１０１は、初期データ送信サーバの送信するパケットを優先的にバッファに蓄積するバッファ量優先割り当て機能と、初期データ送信サーバの送信するパケットを優先的に転送する優先転送機能を備えている。本システムを用いることで、ファイルアクセス要求直後の通信品質が向上する。

図２２には、ＴＣＰではなくＵＤＰを用いる拡張を行ったシステムの一例を示す。通信装置２２０１は、クライアントからファイルアクセス要求を受け取ったときに、初期データ送信サーバ２２０２にファイルアクセス要求を送信して、規定時間（受信バッファの再生開始閾値分のデータサイズを、後続データ送信サーバの通常の配信帯域で除算した値を用いて規定した時間）待機してから、後続データ送信サーバ２２０３にファイルアクセス要求を送信する。初期データ送信サーバ２２０２は、要求２２１８を受け取ると直ちに受信バッファ分のデータ配信を行う。後続データ送信サーバ２２０３は、要求２２１９を受け取ると後続データの配信を行う。本システムを用いることで、ＵＤＰを用いたデータ配信が可能となる。

ＵＤＰを用いた場合のシーケンス図を図３０に示す。

データの送信を開始するまでは、ＴＣＰを用いて、通信コネクションを確立する（パケット１００４〜１０１５）。通信初期データ送信サーバとの通信コネクションが確立すると、初期データ送信サーバから、ＵＤＰを用いて初期データが送信される（パケット３０１６〜３０２３）。初期データの送信が終了すると、ＴＣＰを用いて、初期データ送信サーバとの通信コネクションが閉じられ、新たに、後続データ送信サーバとの通信コネクションが確立する（パケット１０２４〜１０３４）。後続データ送信サーバとの通信コネクションが確立すると、後続データ送信サーバから、ＵＤＰを用いて後続データが送信される（パケット３０３５〜３０４２）。後続データの送信が終了すると、ＴＣＰを用いて、後続データ送信サーバとの通信コネクションが閉じられる（パケット１０４３〜１０４８）。

本発明の実施例のデータ配信システムの説明図。 本発明の実施例の通信装置の構成ブロック図。 本発明の実施例の通信装置が搭載するＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブルのフォーマット図。 本発明の実施例の通信装置が搭載するＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブルへのアクセス用アドレス生成方法を示したフローチャート図。 本発明の実施例の通信装置が搭載するＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブルのアクセス方法を示したフローチャート図。 本発明の実施例の初期データ送信サーバと後続データ送信サーバを備えるデータ配信システムの説明図。 本発明の実施例におけるＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブルのハッシュ値衝突時の検索方法を示す説明図。 本発明の実施例におけるＴＣＰ／ＩＰコネクションテーブルのエージング方法を示す説明図。 本発明の実施例におけるＴＣＰ状態遷移を示す説明図。 本発明の実施例における通信装置とクライアントとサーバの間でやりとりされるパケットの説明図。 本発明の実施例における通信装置とクライアントとサーバの間でやりとりされるパケットヘッダの説明図。 本発明の実施例におけるサーバのＩＰアドレスの選択方法の一例の説明図。 本発明の実施例におけるサーバのファイル蓄積方法の一例の説明図。 本発明の実施例におけるサーバのＩＰアドレスの選択方法の一例の説明図。 本発明の実施例におけるサーバのファイル蓄積方法の一例の説明図。 本発明の実施例におけるサーバのＩＰアドレスの選択方法の一例の説明図。 本発明の実施例におけるサーバのＩＰアドレスの選択方法の一例の説明図。 本発明の実施例におけるサーバのファイル蓄積方法の一例の説明図。 本発明の実施例におけるデータ配信システムの拡張例の説明図。 本発明の実施例におけるサーバの送信帯域の説明図。 本発明の実施例における通信装置の拡張例の説明図。 本発明の実施例におけるデータ配信システムの拡張例の説明図。 従来のビデオデータ配信システムにおける再生の応答時間の説明式。 本発明の実施例におけるデータ配信システムにおける再生の応答時間の説明式。 従来のデータ配信システムの一例の説明図。 データ配信サーバのデータ送信帯域の説明図。 データ配信サーバのデータ送信帯域と、クライアントの搭載するデータ再生ソフトの説明図。 従来のデータ配信システムの一例の説明図。 本発明の実施例におけるパケットデータのフォーマット図。 本発明の実施例におけるＵＤＰを用いた場合のシーケンス図。

符号の説明

１０１…データ配信システム、１０４〜１０６…ネットワーク、２０２…通信回線、２２５〜２３２…パケットデータ、２１８…ＴＣＰ状態、２２０…ＴＣＰ状態、２２１…ＴＣＰ状態、２１９…パケットデータ、２２２…パケットデータ、１９０６〜１９１３…通信回線、２１０６〜２１１３…通信回線、２２０４〜２２０５…通信回線、２２１０〜２２１３…通信回線、２２１８〜２２１９…ファイルアクセス要求、２７０３…サーバの送信するパケット、２８０５−１〜４…ディスクアレイ用回線、２８０６−１〜４…通信回線、２８０７−１〜４…通信回線。

Claims (16)

1. データ送信先装置宛にデータを送信する第一のサーバ及び第二のサーバと、通信回線を介して前記データ送信先装置、前記第一のサーバ及び前記第二のサーバに接続する通信装置と、を備えるネットワークシステムであって、
   前記通信装置は、
   前記第一のサーバ及び前記第二のサーバが有するファイル中のデータの送信を要求する第一のファイル接続要求を前記データ送信先装置から受信する第一の受信部と、
   前記ファイル中の一部のデータの送信を前記第一のサーバに要求する第二のファイル接続要求、及び前記ファイル中の前記一部のデータに後続するデータの送信を前記第二のサーバに要求する第三のファイル接続要求を、前記第一のファイル接続要求に基づいて生成するファイル接続要求処理部と、
   前記第二のファイル接続要求を前記第一のサーバに送信し、前記第一のサーバが前記第二のファイル接続要求に基づいて前記一部のデータの送信を終えた後に前記第三のファイル接続要求を前記第二のサーバに送信する第一の送信部と、を備え、
   前記第一のサーバは、
   前記通信装置によって送信される前記第二のファイル接続要求を受信する第二の受信部と、前記第二のファイル接続要求に基づいて前記ファイル中の一部のデータを送信する第二の送信部と、を備え、
   前記第二のサーバは、
   前記第三のファイル接続要求を受信する第三の受信部と、前記第三のファイル接続要求に基づいて前記ファイル中の前記一部のデータに後続するデータを送信する第三の送信部と、を備える、
   ことを特徴とするネットワークシステム。
2. 請求項1に記載のネットワークシステムであって、
   前記第一のサーバが前記第二のサーバよりも広帯域で前記一部のデータを送信することを特徴とするネットワークシステム。
3. 請求項１に記載のネットワークシステムであって、
   前記通信装置は、前記第一のファイル接続要求のペイロードデータを記憶する情報記憶手段を有することを特徴とするネットワークシステム。
4. 請求項１に記載のネットワークシステムであって、
   前記一部のデータの容量は既定値であることを特徴とするネットワークシステム。
5. 請求項１に記載のネットワークシステムであって、
   複数の前記第一のサーバ及び複数の前記第二のサーバを有し、
   前記通信装置は、
   接続している前記データ送信先装置の数が最小の第一のサーバに前記第二のファイル接続要求を送信し、
   接続している前記データ送信先装置の数が最小の第二のサーバに前記第三のファイル接続要求を送信すること、
   を特徴とするネットワークシステム。
6. 請求項１に記載のネットワークシステムであって、
   複数の前記第一のサーバ及び複数の前記第二のサーバを有し、
   前記通信装置は、
   前記ファイルに関する情報から生成される第一のサーバ識別子もしくは前記ファイルに関する情報に基づいて前記第二のファイル接続要求の送信先となる特定の第一のサーバを決定し、前記ファイルに関する情報から生成される第二のサーバ識別子もしくは前記ファイルに関する情報に基づいて前記第三のファイル接続要求の送信先となる特定の第二のサーバを決定すること、
   を特徴とするネットワークシステム。
7. 請求項１に記載のネットワークシステムであって、
   複数の前記第一のサーバ及び複数の前記第二のサーバを有し、
   前記通信装置は、
   前記データ送信先装置に関する情報から生成される第一のサーバ識別子もしくは前記データ送信先装置に関する情報に基づいて前記第二のファイル接続要求の送信先となる特定の第一のサーバを決定し、前記データ送信先装置に関する情報から生成される第二のサーバ識別子もしくは前記データ送信先装置に関する情報に基づいて前記第三のファイル接続要求の送信先となる特定の第二のサーバを決定すること、
   を特徴とするネットワークシステム。
8. データ送信先装置と、前記データ送信先装置宛にデータを送信する第一のサーバ及び第二のサーバと、に通信回線を介して接続する通信装置であって、
   前記第一のサーバ及び前記第二のサーバが有するファイル中のデータの送信を要求する第一のファイル接続要求を前記データ送信先装置から受信する第一の受信部と、
   前記ファイル中の一部のデータの送信を前記第一のサーバに要求する第二のファイル接続要求、及び前記ファイル中の前記一部のデータに後続するデータの送信を前記第二のサーバに要求する第三のファイル接続要求を、前記第一のファイル接続要求に基づいて生成するファイル接続要求処理部と、
   前記第二のファイル接続要求を前記第一のサーバに送信し、前記第一のサーバが前記第二のファイル接続要求に基づいて前記一部のデータの送信を終えた後に前記第三のファイル接続要求を前記第二のサーバに送信する第一の送信部と、
   を備えることを特徴とする通信装置。
9. 請求項8に記載の通信装置であって、
   前記第二のサーバよりも広い帯域で前記第一のサーバから前記一部のデータを受信すること、
   を特徴とする通信装置。
10. 請求項8に記載の通信装置であって、
    前記第一のファイル接続要求のペイロードデータを記憶する情報記憶手段を有することを特徴とする通信装置。
11. 請求項8に記載の通信装置であって、
    前記一部のデータを受信し、前記一部のデータの容量は既定値であること、
    を特徴とする通信装置。
12. 請求項8に記載の通信装置であって、
    接続している前記データ送信先装置の数が最小の第一のサーバに前記第二のファイル接続要求を送信し、
    接続している前記データ送信先装置の数が最小の第二のサーバに前記第三のファイル接続要求を送信すること、
    を特徴とする通信装置。
13. 請求項8に記載の通信装置であって、
    前記ファイルに関する情報から生成される第一のサーバ識別子もしくは前記ファイルに関する情報に基づいて前記第二のファイル接続要求の送信先となる特定の第一のサーバを決定し、前記ファイルに関する情報から生成される第二のサーバ識別子もしくは前記ファイルに関する情報に基づいて前記第三のファイル接続要求の送信先となる特定の第二のサーバを決定すること、
    を特徴とする通信装置。
14. 請求項8に記載の通信装置であって、
    前記データ送信先装置に関する情報から生成される第一のサーバ識別子もしくは前記データ送信先装置に関する情報に基づいて前記第二のファイル接続要求の送信先となる特定の第一のサーバを決定し、前記データ送信先装置に関する情報から生成される第二のサーバ識別子もしくは前記データ送信先装置に関する情報に基づいて前記第三のファイル接続要求の送信先となる特定の第二のサーバを決定すること、
    を特徴とする通信装置。
15. データ送信先装置にデータを送信する第一のサーバ及び第二のサーバと、通信回線を介して前記データ送信先装置、前記第一のサーバ及び前記第二のサーバに接続する通信装置と、を備えるネットワークシステムであって、
    前記通信装置は、前記第一のサーバ及び前記第二のサーバが有するファイル中のデータの送信を要求する第一のファイル接続要求を前記データ送信先装置から受信する第一の受信部と、
    前記ファイル中の一部のデータの送信を前記第一のサーバに要求する第二のファイル接続要求、及び前記ファイル中の前記一部のデータに後続するデータの送信を前記第二のサーバに要求する第三のファイル接続要求を、前記第一のファイル接続要求に基づいて生成するファイル接続要求処理部と、
    前記第二のファイル接続要求を前記第一のサーバに送信し、前記第二のファイル接続要求の送信から規定時間経過した時点で前記第三のファイル接続要求を前記第二のサーバに送信する第一の送信部と、を備え、
    前記第一のサーバは、
    前記通信装置によって送信される前記第二のファイル接続要求を受信する第二の受信部と、前記第二のファイル接続要求に基づいて前記ファイル中の一部のデータを送信する第二の送信部と、を備え、
    前記第二のサーバは、
    前記第三のファイル接続要求を受信する第三の受信部と、前記第三のファイル接続要求に基づいて前記ファイル中の前記一部のデータに後続するデータを送信する第三の送信部と、を備える、
    ことを特徴とするネットワークシステム。
16. データ送信先装置と、前記データ送信先装置宛にデータを送信する第一のサーバ及び第二のサーバと、に通信回線を介して接続する通信装置であって、
    前記第一のサーバ及び前記第二のサーバが有するファイル中のデータの送信を要求する第一のファイル接続要求を前記データ送信先装置から受信する第一の受信部と、
    前記ファイル中の一部のデータの送信を前記第一のサーバに要求する第二のファイル接続要求、及び前記ファイル中の前記一部のデータに後続するデータの送信を前記第二のサーバに要求する第三のファイル接続要求を、前記第一のファイル接続要求に基づいて生成するファイル接続要求処理部と、
    前記第二のファイル接続要求を前記第一のサーバに送信し、前記第二のファイル接続要求の送信から規定時間経過した時点で前記第三のファイル接続要求を前記第二のサーバに送信する第一の送信部と、
    を備えることを特徴とする通信装置。

Images