JP2012203629A - コンテンツ分散管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】コンテンツ分散管理システムにおいて、保管されるコンテンツに対するアクセス頻度に応じたコンテンツの複製数を制御することで、アクセスが集中するコンテンツ読み出し時における特定サーバへの集中アクセスを回避する。
【解決手段】分散配置した複数のストレージから成る分散ファイルシステム２０と、外部から取得されたコンテンツを分散ファイルシステムに書き込むコンテンツ取得サーバ１０と、分散ファイルシステムにおける前記コンテンツそれぞれに対するアクセス頻度を測定するコンテンツアクセス頻度解析サーバ５０と、分散ファイルシステムにおける前記コンテンツの複製数を制御するコンテンツ複製制御サーバ６０を具備し、コンテンツ複製制御サーバ６０は、アクセス頻度解析サーバ５０によって解析されたアクセス頻度に基づいて、コンテンツの複製数を決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ビデオ・オン・デマンド（ＶｏＤ）配信サーバにおいて、ネットワークを介して散在する複数コンピュータのストレージを仮想的に統合して提供可能な分散ファイルシステムに関し、コンテンツ読み出し時における特定サーバへの集中アクセスを回避するようにコンテンツを分散して管理する分散管理システムに関する。

この種の技術としては、非特許文献１や非特許文献２で示されるように、複数のマシンのディスクを組み合わせて１つの分散ファイルシステムとして機能する。
非特許文献１に示されたGfarmは、広域ネットワーク上で、大容量、大規模データ処理の要求に応えるスケーラブルな分散ファイルシステムプラットフォームであり、広域なネットワーク上での効率的なファイル共有に適した分散ファイルシステムである。
一方、非特許文献２に示されたHadoopは、１つのディスクで保存できない大量のデータを並列化することで高速かつ効率良く処理できるものであり、比較的大きなサイズかつ基本的に更新されることのないファイルのＩ／Ｏに適した分散ファイルシステムである。

上述した分散ファイルシステムにおけるビデオ・オン・デマンド（ＶｏＤ）配信システムでは、コンテンツファイルをディスクに保管する際に複製が必要な場合、コンテンツファイルの複製を均等に作成する方式が採用されていた。

URL：http://datafarm.apgrid.org/indeＸ.ja.html URL：http://hadoop.apache.org/

上述した方式であると、全コンテンツについて一律にＮ個の複製を作成するが、コンテンツ人気度によりコンテンツファイルへのユーザからのアクセス頻度には偏りがあるため、人気の高いコンテンツに対してＮ個を超えるアクセスがあった場合、同一ファイルへのアクセス（読込み）が集中するといった現象が生じる。このような場合、読込みが集中したコンテンツにおいては複製ファイル数が足らず同一ディスクへのアクセスが輻輳し、ユーザへの応答時間に遅延が生じるという問題があった。

例えば、図８に示されるように、あるコンテンツに対する複数ユーザからの同時アクセス数（この例の場合、「４」）が複製数Ｎ（この例の場合、「３」）を超える場合、同じファイルサーバ（図における左端のファイルサーバ）上に保管される同一コンテンツにアクセスが輻輳する場合が考えられる。
一方、図９に示されるように、あるコンテンツに対する複数ユーザからの同時アクセス数が複製数Ｎ（この例の場合、「５」）未満の場合、人気の無いコンテンツにおいては、複製数に対してアクセスが少なくディスク利用率として無駄が生じる場合がある。

本発明は上記実情に鑑みて提案されたもので、保管されるコンテンツに対するアクセス頻度に応じたコンテンツの複製数を制御することで、アクセスが集中するコンテンツ読み出し時における特定サーバへの集中アクセスの回避が可能なコンテンツ分散管理システムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため請求項１のコンテンツ分散管理システムは、物理的に分散した複数のストレージから構成される分散ファイルシステムと、外部から取得されたコンテンツを前記分散ファイルシステムに書き込むコンテンツ取得サーバと、前記分散ファイルシステムにおける前記コンテンツそれぞれに対するアクセス頻度を測定するコンテンツアクセス頻度解析サーバと、前記分散ファイルシステムにおける前記コンテンツの複製数を制御するコンテンツ複製制御サーバを具備し、前記コンテンツ複製制御サーバは、前記アクセス頻度解析サーバによって解析されたアクセス頻度に基づいて、コンテンツの複製数を決定することを特徴としている。

請求項２は、請求項１のコンテンツ分散管理システムにおいて、前記コンテンツ複製制御サーバは、前記コンテンツを断片化して複数のコンテンツ片を作成する一方、前記コンテンツ片毎に複製数を決定し、前記コンテンツアクセス頻度解析サーバは、前記コンテンツ片毎にアクセス頻度を測定することを特徴としている。

請求項３は、請求項２のコンテンツ分散管理システムにおいて、前記アクセス頻度解析サーバは、あるコンテンツにおける任意の区間それぞれに対するアクセス頻度を測定する手段を具備し、前記コンテンツ複製制御サーバは、あるコンテンツを前記任意の区間に断片化する手段を具備し、前記アクセス頻度解析サーバによって解析された区間ごとのアクセス頻度に基づいて、コンテンツ片の複製数を決定することを特徴としている。

請求項４は、請求項１のコンテンツ分散管理システムにおいて、コンテンツ複製制御サーバにおけるコンテンツの複製数の決定は、過去所定時間内でのコンテンツのアクセス回数から先のアクセス頻度を予測して行うことを特徴としている。

請求項５は、請求項２又は請求項３のコンテンツ分散管理システムにおいて、コンテンツ複製制御サーバにおけるコンテンツの複製数の決定は、過去所定時間内での断片化されたコンテンツ片のアクセス回数から先のアクセス頻度を予測して行うことを特徴としている。

請求項６は、請求項１のコンテンツ分散管理システムにおいて、コンテンツ複製制御サーバにおけるコンテンツの複製数の決定は、ユーザから事前に格納要求された数から先のアクセス頻度を予測して行うことを特徴としている。

請求項７は、請求項１のコンテンツ分散管理システムにおいて、コンテンツ複製制御サーバにおけるコンテンツの複製数の決定は、コンテンツが取得されてからの経過時間から先のアクセス頻度を予測して減じることを特徴としている。

請求項８は、請求項１のコンテンツ分散管理システムにおいて、コンテンツ複製制御サーバにおけるコンテンツの複製数の決定は、コンテンツへの最終アクセスからの経過時間情報から先のアクセス頻度を予測して減じることを特徴としている。

請求項９は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のコンテンツ分散管理システムにおいて、コンテンツアクセス頻度解析サーバから渡されるコンテンツ又はコンテンツ片のアクセス頻度を示す値から、該当コンテンツの複製数を減少させることを特徴としている。

請求項１０は、請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のコンテンツ分散管理システムにおいて、前記コンテンツ取得サーバは、ネットワークによって接続されたユーザ端末からの格納要求に従ってコンテンツを書き込むことを特徴としている。

請求項１１は、請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載のコンテンツ分散管理システムにおいて、前記分散ファイルシステムを構成する複数のストレージは、ネットワークによって接続されることを特徴としている。

請求項１２は、請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載のコンテンツ分散管理システムにおいて、前記コンテンツ取得サーバは、放送またはネットワークを経由した別のサーバからコンテンツを取得することを特徴としている。

本発明によれば、コンテンツアクセス頻度解析サーバから提供されるコンテンツのアクセス頻度情報に応じたファイルの複製数を決める（アクセス頻度の高いコンテンツはより多くの複製を保持する）ことにより、一つのコンテンツに対して集中するアクセス負荷を分散し、読み出し負荷を削減して性能低下のリスクを回避することができる。
また、アクセス頻度値が少ないコンテンツの複製数を減らすことにより、効率的に分散ファイルシステムを利用することができる。

本発明のコンテンツ分散管理システムの実施形態の一例を示す全体構成図である。 コンテンツ分散管理システムにおけるコンテンツの取得から配信までの流れを示すシーケンス図である。 コンテンツ分散管理システムにおけるコンテンツアクセス頻度解析サーバ及びコンテンツ複製制御サーバの構成を示すブロック図である。 コンテンツ分散管理システムのコンテンツアクセス頻度解析サーバにおける処理を示すフローチャート図である。 コンテンツ分散管理システムのコンテンツ複製制御サーバにおける処理を示すフローチャート図である。 各ユーザによるコンテンツの視聴状況に対してコンテンツを所定区間で断片化する場合のモデル図である。 各ユーザによるコンテンツの視聴状況に対してコンテンツを任意区間で断片化する場合のモデル図である。 分散ファイルシステムにおいて、同一コンテンツに対してアクセスが輻輳する例を示すモデル図である。 分散ファイルシステムにおいて、過剰な数の複製数を保持する例を示すモデル図である。

本発明のコンテンツ分散管理システムの実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。図１は、コンテンツ分散管理システムの全体構成図である。
コンテンツ分散管理システムは、コンテンツ取得サーバ１０と、分散ファイルシステム２０と、コンテンツ配信サーバ３０と、複数のユーザ端末４０と、コンテンツアクセス頻度解析サーバ５０と、コンテンツ複製制御サーバ６０を備え、それぞれネットワークを介して接続して構成されている。

コンテンツ取得サーバ１０は、コンテンツソースを提供する外部ストレージ１１にネットワークを介して接続され、外部ストレージ１１から提供されたコンテンツファイル（コンテンツ）を取得し、取得したコンテンツデータを、運用者が指定する時間単位に区切って、あるいはコンテンツ単位（番組単位）に、分散ファイルシステム２０内に書込み依頼する処理が行われる。
コンテンツ取得サーバ１０は、コンテンツの書込みを分散ファイルシステムクライアントに依頼する際（書き込むコンテンツデータを分散ファイルシステムに渡す際）、コンテンツを丸ごと（番組一本分丸ごと）渡す場合と、コンテンツを時間ごとに区切って断片的に渡す場合の両方に機能する。

分散ファイルシステム２０は、分散ファイルシステム２０を構成する各サーバを制御しコンテンツの書込み及び読込み処理を行う分散ファイルシステムクライアント２１と、コンテンツが時系列的に格納される複数のファイルサーバ２２と、各コンテンツの格納先情報（メタ情報）を記録するメタデータサーバ２３を備えている。

分散ファイルシステムクライアント２１は、分散ファイルシステム２０内のファイルサーバ２２にコンテンツを書き込む。また、コンテンツの書込みの処理は、コンテンツのオリジナルとその複製について行われ（コンテンツの最初の書込み時の複製数は運用者が指定する）、コンテンツ片の格納先となるファイルサーバ２２を選択する。また、別なタイミングにてコンテンツアクセス頻度解析サーバ５０及びコンテンツ複製制御サーバ６０からの指示に基づいて複製数を変更することも可能とする。
メタデータサーバ２３は、各コンテンツ片１５が分散ファイルシステム２０内のどのファイルサーバ２２に格納されたかのメタ情報を記録する。

ファイルサーバ２２は、各コンテンツ片１５（オリジナル及び複製）を時系列的に格納するため物理的に分散して配置されている。各ファイルサーバ２２はストレージを有して構成され、ネットワークによって接続されることで複数の装置のディスクを組み合わせて１つの分散ファイルシステムを構築している。

コンテンツ配信サーバ３０は、ユーザ端末４０からの配信（録画）要求に従い、該当するコンテンツのコンテンツ片（オリジナル又は複製）１５をユーザ端末４０外のネットワーク内で読込み、ネットワークを介してユーザ端末４０にコンテンツ片１５を配信する。
また、コンテンツ配信サーバ３０はコンテンツ取得サーバ１０及びコンテンツアクセス頻度解析サーバ５０にネットワークを介して接続され、ユーザ端末４０から配信（録画）要求があった場合に、コンテンツ取得サーバ１０及びコンテンツアクセス頻度解析サーバ５０に対して配信（録画）の予約要求情報を出力する。

コンテンツアクセス頻度解析サーバ５０は、分散ファイルシステム２０及びコンテンツ配信サーバ３０に接続して構成されている。コンテンツアクセス頻度解析サーバ５０は、分散ファイルシステム２０に接続されることで、所定時間内でのユーザ端末４０からファイルサーバ２２に格納されたコンテンツへのアクセス頻度情報を得る。アクセス頻度情報は、ユーザ端末４０からの配信（再生）要求情報であるので、コンテンツ片（断片化）単位の情報となっている。

また、コンテンツアクセス頻度解析サーバ５０は、コンテンツ配信サーバ３０を介して、ユーザ端末４０からの録画予約情報、コンテンツ取得サーバ１０がコンテンツを取得してからの経過時間情報、ユーザ端末４０による最終アクセスからの経過時間情報をアクセス頻度情報として得る。アクセス頻度情報はコンテンツ片（断片化）単位の情報であるが、ユーザ端末４０からの録画予約情報は録画対象となる番組毎のコンテンツ単位の情報となっている。
そして、コンテンツアクセス頻度解析サーバ５０では、これらの各種情報から、コンテンツ（番組）のアクセス頻度（人気度）を推定し、その結果をコンテンツ複製制御サーバ６０に出力する。

コンテンツ複製制御サーバ６０は、コンテンツアクセス頻度解析サーバ５０から受け取ったコンテンツのアクセス頻度を引数として複製数を決定し、分散ファイルシステム２０の分散ファイルシステムクライアント２１に対してコンテンツファイルの複製数を指示する。
また、コンテンツ複製制御サーバ６０は、最初は断片化されていないコンテンツを、シーンごとに断片化してアクセス頻度に応じて複製数を制御することや、一旦断片化され保管されているコンテンツを、別のタイミングで一旦再結合し、シーンごとのアクセス頻度に応じて再断片化して複製数を制御する、という処理も行う。

次に、図１のコンテンツ分散管理システムにおけるコンテンツ取得サーバ１０によるコンテンツの取得からユーザ端末４０への配信までの流れについて、図２を参照しながら説明する。
先ず、複数の各ユーザ端末４０がコンテンツ配信サーバ３０に対して録画（コンテンツ格納）要求を行う（ステップ２０１）。
録画要求を受けたコンテンツ配信サーバ３０は、コンテンツアクセス頻度解析サーバ５０に対して、どのようなコンテンツに対して録画要求があったかの録画（コンテンツ格納）要求情報を出力する（ステップ２０２）とともに、コンテンツ取得サーバ１０に対して録画（コンテンツ格納）要求を行う（ステップ２０３）。
コンテンツ取得サーバ１０では、録画要求されているコンテンツを外部ストレージ１１から取得する（ステップ２０４）。コンテンツは、例えば、放送等から常時（２４時間）番組が取得されるように構成されている。録画要求対象となるコンテンツが取得されている場合、分散ファイルシステム２０（分散ファイルシステムクライアント２１）にコンテンツ書込み命令を出力する（ステップ２０５）。

また、録画要求情報（ステップ２０２）を受けたコンテンツアクセス頻度解析サーバ５０は、コンテンツ複製制御サーバ６０に対して、アクセス頻度情報を出力する（ステップ２０６）。
コンテンツ複製制御サーバ６０は、アクセス頻度情報から複製する個数を決定し、分散ファイルシステム２０（分散ファイルシステムクライアント２１）に対して複製制御指示を行う（ステップ２０７）。
分散ファイルシステム２０（分散ファイルシステムクライアント２１）では、コンテンツ複製制御サーバ６０からの複製制御指示を受け、決定された複製数及び格納先のファイルサーバ２２を指定して複製を格納する（ステップ２０８）

各ユーザ端末４０からコンテンツ配信サーバ３０に対して録画したコンテンツに対する配信要求があった場合は（ステップ２１１）、コンテンツ配信サーバ３０は、分散ファイルシステム２０（分散ファイルシステムクライアント２１）に対して配信ファイル読み込み要求を発し（ステップ２１２）、分散ファイルシステム２０の要求されているコンテンツが格納されているファイルサーバ２２から配信ファイルの読み込みを行う（ステップ２１２）。

また、各ファイルサーバ２２へのコンテンツ複製の追加・削除を行うため、分散ファイルシステム２０からコンテンツアクセス頻度解析サーバ５０に対して、常時継続して所定期間内でのコンテンツアクセス情報を出力し（ステップ２２０）、コンテンツアクセス頻度解析サーバ５０はコンテンツ複製制御サーバ６０にアクセス頻度情報を出力する（ステップ２２１）。コンテンツ複製制御サーバ６０は、分散ファイルシステム２０に複製制御指示を行い（ステップ２２２）、分散ファイルシステム内において複製の追加や削除が行われる（ステップ２２３）。なお、複製はファイルサーバ２２にまたがって作成される（あるコンテンツのオリジナルと複製は、それぞれ別々のファイルサーバにばらばらに保管される）。

次に、コンテンツアクセス頻度解析サーバ５０及びコンテンツ複製制御サーバ６０の構成について、図３を参照しながら説明する。
コンテンツアクセス頻度解析サーバ５０は、録画予約情報受信部５１と、アクセス情報受信部５２と、アクセス頻度解析部５３と、アクセス頻度情報発行部５４を備えて構成されている。
録画予約情報受信部５１は、コンテンツ配信サーバ３０から、録画予約情報を受信し、アクセス頻度解析部５３に出力する。
アクセス情報受信部５２は、分散ファイルシステム２０から、一つのコンテンツ内における各コンテンツ片について所定期間ごとのアクセス情報を受信する。
アクセス頻度解析部５３は、録画予約情報に基づいてコンテンツ毎のアクセス頻度を予測する。また、所定期間ごとのアクセス情報に基づいて、コンテンツ内の所定時間毎のアクセス頻度を予測する。
アクセス頻度情報発行部５４は、アクセス頻度解析部５３が予測したアクセス頻度情報を、コンテンツ複製制御サーバ６０に出力する。

コンテンツ複製制御サーバ６０は、アクセス頻度情報受信部６１と、コンテンツ断片処理部６２と、複製制御指示発行部６３を備えて構成されている。
アクセス頻度情報受信部６１は、コンテンツアクセス頻度解析サーバ５０から、解析（予測）されたアクセス頻度情報を受信し、アクセス頻度の値をコンテンツ複製数に変換する。コンテンツ複製数に変換するための変換式は、予め設定された算出式を用いて行われる。また、コンテンツ内の所定時間毎のアクセス頻度を取り纏め、断片化する区間を決定する。シーン毎のコンテンツ片に断片化しない場合は、予め決められた所定区間（例えば１５分毎）で断片化してもよい。
コンテンツ断片処理部６２は、オリジナルのコンテンツファイルを分散ファイルシステム２０から読込み、アクセス頻度情報の値に従い断片化し、断片化データとして分散ファイルシステム２０のファイルサーバ２２に書き込む。
複製制御指示発行部６３は、分散ファイルシステム２０に対し、複製の追加・削除の指示を送る。

続いて、コンテンツアクセス頻度解析サーバ５０及びコンテンツ複製制御サーバ６０における処理手順について、図４及び図５を参照しながら説明する
コンテンツアクセス頻度解析サーバ５０では、録画終了時刻であるか否かを判断する（ステップ５０１）。
録画終了時刻でない場合は、コンテンツ配信サーバ３０からの情報を受信し（ステップ５０２）、それが録画予約情報であるかを判断し（ステップ５０３）、録画予約情報である場合は録画予約情報を受信して蓄積し（ステップ５０４）、録画終了時刻が経過するまで繰り返して録画予約情報が蓄積される処理が行われる。
録画終了時刻が経過した場合、アクセス頻度解析部５３において、録画要求の数を算出する録画予約統計処理を行い（ステップ５０５）、録画要求数からアクセス頻度を予想し（ステップ５０６）、アクセス頻度情報発行部５４がアクセス頻度情報をコンテンツ複製制御サーバ６０に送信する（ステップ５０７）。

ステップ５０２において受信した情報が、過去アクセスモデルデータの場合は、コンテンツに対する過去のアクセス情報により、アクセス頻度を予想する。すなわち、過去アクセスモデルの有無を判断し（ステップ５１０）、過去アクセスモデルがある場合は、過去所定時間内もしくは録画後から蓄積したアクセス情報を切り出し（ステップ５１１）、アクセス回数解析を行い（ステップ５１２）、アクセス頻度を予想する（ステップ５０６）。
また、ステップ５０２において受信した情報が経過時間情報の場合は（ステップ５２０）、格納後の経過時間を取得し（ステップ５２１）、最終アクセス後の経過時間を取得し（ステップ５２２）、アクセス頻度を予想し（ステップ５０６）、アクセス頻度情報発行部５４がアクセス頻度情報をコンテンツ複製制御サーバ６０に送信する（ステップ５０７）。
アクセス頻度情報を送信した場合（ステップ５０７）、又は、ステップ５２０において経過時間情報がない場合、プログラム終了処理の可否を判断する（ステップ５０８）。

コンテンツ複製制御サーバ６０では、コンテンツアクセス頻度解析サーバ５０からアクセス頻度情報を受信し（ステップ６０１）、この情報がコンテンツ単位の情報か否かを判断する（ステップ６０２）。コンテンツ単位の情報である場合、アクセス頻度から複製数への変換がなされ（ステップ６０３）、複製制御指示が発行される（ステップ６０４）。
ステップ６０３において、アクセス頻度が「０」の場合であっても、今後のアクセス可能性（再生必要な場合）に対応するため、コンテンツ全てを削除しないように複製数を「１」としておく。また、ステップ６０４において、指示する数が、既存複製数より小さい場合には、複製を削除するコマンドを、既存複製数より大きい場合には、複製数を増やすコマンドを発行する。

ステップ６０２においてコンテンツ単位の情報でない場合、シーン毎のアクセス頻度情報として受信し（ステップ６１０）、コンテンツの断片化済であるかを判断し（ステップ６１１）、断片化済であればアクセス頻度から複製数への変換がなされ（ステップ６０３）、複製制御指示が発行される（ステップ６０４）。
ステップ６１１におけるコンテンツの断片化が未だである場合は、断片区間を決定し（ステップ６１２）、分散ファイルシステム２０からオリジナルコンテンツを読込み（ステップ６１３）、断片化及び再書き込みを行い（ステップ６１４）、アクセス頻度から複製数への変換がなされ（ステップ６０３）、複製制御指示が発行される（ステップ６０４）。

コンテンツアクセス頻度解析サーバ５０において、複製数決定の元となるアクセス頻度の予測方法は、次のようにして行うことが考えられる。
（１）過去所定時間内でのコンテンツのアクセス回数から、その先のアクセス頻度を予測する。この予測方法では、時間帯に応じたアクセス頻度により、複製数を増減させるものである。
（２）コンテンツ録画終了後から蓄積したアクセス情報（場合により正規化する）から、その先のアクセス頻度を予測する。この予測方法では、時間帯に応じたアクセス頻度により、複製数を増減させるものである。
（３）ユーザから事前に格納要求（録画予約）された数から先のアクセス頻度を予測する。すなわち、録画予約数が多いものは読込み数も多いため、複製数を増やす。
（４）コンテンツが格納されてからの経過時間から先のアクセス頻度を予測する。すなわち、録画はされたが視聴されることなく時間が経っているものは、複製数を減らす。
（５）コンテンツへの最終アクセスからの経過時間情報から先のアクセス頻度を予測する。すなわち、視聴後に時間が経っているものは、複製数を減らす。
コンテンツアクセス頻度解析サーバ５０で予想するアクセス頻度は、上述した（１）〜（５）を単独又は組み合わせて算出する。

また、コンテンツの視聴に関しては、あるシーンは多数のユーザに視聴され、別のシーンはあまり視聴されない、あるいは、途中まで視聴して止めるユーザや、途中から視聴するユーザなど、コンテンツのシーンごとのアクセス頻度は一律ではない。
本実施形態では、アクセス頻度解析サーバ５０が、所定区間又は任意区間において断片化されたコンテンツ片１５ごとのアクセス頻度を予測可能とし、コンテンツ複製制御サーバ６０は、コンテンツ単位で複製数を制御するだけでなく、断片化されたコンテンツ片１５ごとの複製数を制御するようにしている。

コンテンツを所定区間において断片化して複数のコンテンツ片１５を得る場合について説明する。
すなわち、コンテンツ取得サーバ１０がコンテンツの録画時に、図６に示すように、例えば２時間番組のコンテンツを１５分毎に８個のコンテンツ片１〜８に分割（所定区間における断片化）し分散ファイルシステム２０に書き込む。コンテンツ片の録画完了直後から、各コンテンツ片の読込み（配信）状況を記録しておく（日付、曜日、時刻におけるアクセスモデルデータとして記録しておく）。複製数制御日時になった際、過去（同日付、同曜日、同区間）の読込み（配信）状況から、以降のコンテンツ片の必要数を予測する。

例えば、各ユーザによるコンテンツ視聴状況が図６のような場合、四角枠で囲まれた過去の視聴データから、ある区間にて各コンテンツ片を幾つ用意しておくべきかを予想し、その数に見合う複製数を作成しておく。この例の場合、t6〜tＮ間においては、各コンテンツ片１〜８について、ユーザが同時に視聴している数は「１」「１」「１」「１」「２」「２」「２」「２」であるので、オリジナルを含めた複製数をそれぞれ「１」「１」「１」「１」「２」「２」「２」「２」個作成すれば、１台のファイルサーバに読込みが輻輳することは無い。
コンテンツを所定区間毎に断片化することで、同じコンテンツであっても所定区間のコンテンツ片１５毎にアクセス頻度を解析し複製数を制御するため、効率的にディスクを活用することができる。

また、コンテンツ複製制御サーバ６０は、予め断片化されたコンテンツ片１５の複製数を制御するだけでなく、シーン毎の視聴者数の偏りに合わせてコンテンツを断片化（任意区間における断片化）し、断片化した複製数を制御する機能を備えるようにしてもよい。
この場合、最初は断片化されていないコンテンツについて、複製数を制御するタイミングでコンテンツ複製制御サーバ６０のコンテンツ断片処理部６２が断片化（複製数制御）する処理や、コンテンツ複製制御サーバ６０のコンテンツ断片処理部６２が、一旦断片化され保管されているコンテンツ片１５を再結合し、シーン毎の視聴者数の偏りに合わせて再断片化して複製数を制御する、といった処理が行われる。

すなわち、図７に示すように、録画完了直後に例えば２時間番組のコンテンツについて複製数を制御するタイミングでシーン毎の任意区間の８個のコンテンツ片１〜８に分割（任意区間における断片化）する。シーン毎の区切は、例えば、録画完了直後において、コンテンツの各部に対するアクセス頻度から断片化する区間が決められる。
録画完了直後から、各コンテンツ片の読込み（配信）状況を記録しておく（日付、曜日、時刻におけるアクセスモデルデータとして記録しておく）。複製数制御日時になった際、過去（同日付、同曜日、同区間）の読込み（配信）状況から、以降のコンテンツ片の必要数を予測する。

例えば、各ユーザによるコンテンツ視聴状況が図７のような場合、四角枠で囲まれた過去の視聴データから、ある区間にてどのシーン（任意区間に断片化されたコンテンツ片）が幾つのユーザから視聴されているかを検出し、視聴ユーザの数に見合う複製を作成しておく。この例の場合、t6〜tＮ間においては、各コンテンツ片１〜８について、ユーザが同時に視聴している数は「１」「１」「１」「２」「２」「１」「２」「３」であるので、オリジナルを含めた複製数をそれぞれ「１」「１」「１」「２」「２」「１」「２」「３」個作成すれば、１台のファイルサーバに読込みが輻輳することは無い。
コンテンツを任意区間毎に断片化することで、同じコンテンツであってもシーン（コンテンツ片１５）ごとにアクセス頻度を解析し複製数を制御するため、より効率的にディスクを活用することができる。

上述したコンテンツ分散管理システムによれば、コンテンツアクセス頻度解析サーバ５０から提供されるコンテンツのアクセス頻度情報に応じたファイルサーバ２２を跨ぐ複製数を保つ。すなわち、アクセス頻度の高いコンテンツはより多くの複製を保持することにより、一つのコンテンツに集中するアクセス負荷を分散し性能低下のリスクを回避できる。
また、アクセス頻度値が少ないコンテンツの複製数を減らすことにより、分散ファイルシステム２０において効率的にディスクを利用できる。

１０…コンテンツ取得サーバ、 １１…外部ストレージ、 １５…コンテンツ片 ２０…分散ファイルシステム、 ２１…分散ファイルシステムクライアント、 ２２…メタデータサーバ、 ２３…ファイルサーバ、 ３０…コンテンツ配信サーバ、 ４０…ユーザ端末、 ５０…コンテンツアクセス頻度解析サーバ、 ５１…録画予約情報受信部、 ５２…アクセス情報受信部、 ５３…アクセス頻度解析部、 ５４…アクセス頻度情報発行部、 ６０…コンテンツ複製制御サーバ、 ６１…アクセス頻度情報受信部、 ６２…コンテンツ断片処理部、 ６３…複製制御指示発行部。

Claims (12)

1. 物理的に分散した複数のストレージから構成される分散ファイルシステムと、
   外部から取得されたコンテンツを前記分散ファイルシステムに書き込むコンテンツ取得サーバと、
   前記分散ファイルシステムにおける前記コンテンツそれぞれに対するアクセス頻度を測定するコンテンツアクセス頻度解析サーバと、
   前記分散ファイルシステムにおける前記コンテンツの複製数を制御するコンテンツ複製制御サーバを具備し、
   前記コンテンツ複製制御サーバは、前記アクセス頻度解析サーバによって解析されたアクセス頻度に基づいて、コンテンツの複製数を決定する
   ことを特徴としたコンテンツ分散管理システム。
2. 前記コンテンツ複製制御サーバは、前記コンテンツを断片化して複数のコンテンツ片を作成する一方、前記コンテンツ片毎に複製数を決定し、
   前記コンテンツアクセス頻度解析サーバは、前記コンテンツ片毎にアクセス頻度を測定する請求項１に記載のコンテンツ分散管理システム。
3. 前記アクセス頻度解析サーバは、あるコンテンツにおける任意の区間それぞれに対するアクセス頻度を測定する手段を具備し、
   前記コンテンツ複製制御サーバは、あるコンテンツを前記任意の区間に断片化する手段を具備し、
   前記アクセス頻度解析サーバによって解析された区間ごとのアクセス頻度に基づいて、コンテンツ片の複製数を決定する請求項２に記載のコンテンツ分散管理システム。
4. コンテンツ複製制御サーバにおけるコンテンツの複製数の決定は、過去所定時間内でのコンテンツのアクセス回数から先のアクセス頻度を予測して行う請求項１に記載のコンテンツ分散管理システム。
5. コンテンツ複製制御サーバにおけるコンテンツの複製数の決定は、過去所定時間内での断片化されたコンテンツのアクセス回数から先のアクセス頻度を予測して行う請求項２又は請求項３に記載のコンテンツ分散管理システム。
6. コンテンツ複製制御サーバにおけるコンテンツの複製数の決定は、ユーザから事前に格納要求された数から先のアクセス頻度を予測して行う請求項１に記載のコンテンツ分散管理システム。
7. コンテンツ複製制御サーバにおけるコンテンツの複製数の決定は、コンテンツが取得されてからの経過時間から先のアクセス頻度を予測して減じる請求項１に記載のコンテンツ分散管理システム。
8. コンテンツ複製制御サーバにおけるコンテンツの複製数の決定は、コンテンツへの最終アクセスからの経過時間情報から先のアクセス頻度を予測して減じる請求項１に記載のコンテンツ分散管理システム。
9. コンテンツアクセス頻度解析サーバから渡されるコンテンツ又はコンテンツ片のアクセス頻度を示す値から、該当コンテンツの複製数を減少させる請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のコンテンツ分散管理システム。
10. 前記コンテンツ取得サーバは、ネットワークによって接続されたユーザ端末からの格納要求に従ってコンテンツを書き込む請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のコンテンツ分散管理システム。
11. 前記分散ファイルシステムを構成する複数のストレージは、ネットワークによって接続される請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載のコンテンツ分散管理システム。
12. 前記コンテンツ取得サーバは、放送またはネットワークを経由した別のサーバからコンテンツを取得する請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載のコンテンツ分散管理システム。