JP2013012129A - 最適化装置、最適化方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の通信装置を備え、キャッシュ配布サーバーからキャッシュ配布装置に配布されたコンテンツのデータを、通信装置間でピアツーピアの通信で送受信する通信システムに備えられる最適化装置が、通信装置毎に、当該通信装置に対してダウンロードの要求がなされた頻度を表す値を取得し、頻度が高い通信装置を、キャッシュ配布装置として選択し、選択結果を表す最適化情報を生成し、キャッシュ配布装置として選択された通信装置へコンテンツのデータを配布するキャッシュ配布サーバーに対し、最適化情報を送信する。
【選択図】図3
Description
しかしながら、キャッシュ配布サーバーからキャッシュを配布するキャッシュ配布装置を、従来はランダムに選択していた。そのため、キャッシュ配布装置から通信端末装置へのデータ配布の効率化がなされていなかった。このようなキャッシュ配布の問題は、P2Pに限った問題ではなく、クラウドやクライアントサーバー方式などでのキャッシュの配布においても同様に生じる問題である。
図3の処理が完了した時点では、図3のステップS15の処理で配布されたコンテンツのデータは、初期キャッシュとしてのみ存在する。すなわち、この時点では、キャッシュ配布装置のみが、図3ステップS15の処理で配布されたコンテンツのデータを記憶している。このようなコンテンツのデータのダウンロードが要求される場合には、図2ステップS6でDL先通信端末装置に返送されるDL元リストには、キャッシュ配布装置のIPアドレスのみが掲載されている。そのため、DL先通信端末装置は、図2ステップS7の処理において、キャッシュ配布装置に対してコンテンツのダウンロード要求を送信する。図2ステップS8の処理によってコンテンツのデータをキャッシュ配布装置から受信した通信端末装置10は、ヒントサーバー40に対してその旨を通知する。その後、キャッシュ配布装置からコンテンツのデータを受信した通信端末装置10は、キャッシュ配布装置以外のDL元装置となる。そのため、その後は、キャッシュ配布装置以外の通信端末装置10がDL元リストに掲載される可能性が生じる。
以下、最適化サーバー50の構成について複数の実施形態を説明する。なお、各装置が生成するフィードバック情報の内容は、最適化サーバー50の構成に応じて変化する。そのため、各実施形態に応じたフィードバック情報についても説明する。
第一実施形態では、通信システム100において、各装置のIPアドレスの値が近いほど実際に各装置が設置されている物理的距離が近くなるように、IPアドレスの付与ルールが設定されていることを前提とする。
なお、ホップ数とは、通信を行う際に経由するリンクやノードの数を表し、例えば通信を行う際に経由するルーター20の数を表す。
通信端末装置10の通信ログ管理部がフィードバック情報を生成する具体的な処理は、上述した処理に限定されない。例えば、通信ログ管理部は、過去のフィードバック情報にどの通信ログの情報を含めたかを記憶してもよい。この場合、通信ログ管理部は、フィードバック情報の要求を受信した場合に、通信ログテーブルの情報のうち、未だフィードバック情報に含められていない通信ログの情報によってフィードバック情報を生成しても良い。例えば、通信ログ管理部は、フィードバック情報の要求を受信した場合に、通信ログテーブルの情報のうち、その時点を起点として所定の期間内に記録された通信ログの情報によってフィードバック情報を生成しても良い。
ネットワークトラフィック量=(DL先通信端末装置が受信したトラフィック量)×(DL先通信装置とDL元装置との間に経由したホップ数)
第二実施形態では、通信システム100において、各装置が設置されている地域に応じて、予め決められたエリア識別子が各装置に対して付与されていることを前提とする。エリア識別子として、各装置のIPアドレスのネットワークアドレスが用いられても良いし、都道府県・市町村・区などを表す住所情報が用いられても良い。また、通信端末装置10に関しては、エリア識別子として、各通信端末装置10が接続されている基地局装置の識別情報が用いられても良いし、電話番号が用いられても良い。以下の説明では、エリア識別子としてネットワークアドレスが用いられる場合を例に説明する。すなわち、以下の例では、ある装置に対して割り当てられているIPアドレスのネットワークアドレスを参照することによって、その装置が設置されている地域が一意に特定できるように通信システム100が設計されていることが前提となる。
最適化情報生成部512は、送受信部511を介してフィードバック情報を受信する。第二実施形態におけるフィードバック情報には、上述したように、各通信端末装置10において発生したコンテンツのデータの各通信について、DL元装置のIPアドレスが含まれる。したがって、最適化情報生成部512は、フィードバック情報に基づいて、通信システム100において発生した各通信のDL先通信端末装置のIPアドレス及びDL元装置のIPアドレスとの組合せを取得できる。最適化情報生成部512は、地域アドレス対応テーブル及びホップ数テーブルの内容に基づいて、各通信に要したホップ数を取得することによって最適化情報を生成する。
平均値の代わりに合計値を用いても良い。ここで、例えば次の式からネットワークトラフィック量を算出して、ネットワークトラフィック量のDL元装置毎の平均値・合計値が低い順にDL元装置を並べても良い。
ネットワークトラフィック量=(DL先通信端末装置が受信したトラフィック量)×(DL先通信装置とDL元装置との間に経由したホップ数)
図8は、最適化サーバー50の第三〜第七実施形態の機能構成を表す概略ブロック図である。最適化サーバー50の第三〜第七実施形態の機能構成は、図示されるように形式的には一致するため、記載の簡略化のために一つの図として表す。第三実施形態における最適化サーバー50(50c)は、バスで接続されたCPUやメモリや補助記憶装置などを備え、最適化サーバープログラムを実行することによって送受信部521、最適化情報生成部522を備える装置として機能する。
具体的には以下の通りである。最適化情報生成部522は、フィードバック情報に基づいて、DL元装置毎の通知回数(評価パラメータ)を取得する。最適化情報生成部522は、通知回数が多い順にDL元装置を並べる。最適化情報生成部522は、通知回数が多い方から所定数のDL元装置を、初期キャッシュの配布先(キャッシュ配布装置)として選択する。最適化情報生成部522は、選択結果を表す最適化情報を生成する。
ヒントサーバー40は、通知回数テーブルを記憶せずに、各DL元装置をどの時刻にDL元リストに掲載したかを示すログ情報を蓄積するように構成されても良い。この場合、ヒントサーバー40は、所定のタイミング毎に、所定の期間のログ情報(例えば、前回のフィードバック情報通知から現在に至るまでのログ情報)をフィードバック情報として最適化サーバー50cに通知しても良い。この場合、最適化サーバー50cの最適化情報生成部522は、フィードバック情報に基づいて、DL元装置毎にDL元リストに掲載された回数を計数し、最適化情報を生成しても良い。
最適化情報生成部522は、通知回数の平均値ではなく、通知回数の合計値を算出して処理を行っても良い。
図8を用いて最適化サーバー50の第四実施形態の機能構成について説明する。第四実施形態における最適化サーバー50(50d)は、バスで接続されたCPUやメモリや補助記憶装置などを備え、最適化サーバープログラムを実行することによって送受信部531、最適化情報生成部532を備える装置として機能する。
具体的には以下の通りである。最適化情報生成部532は、フィードバック情報に基づいて、DL元装置毎の要求回数(評価パラメータ)を取得する。最適化情報生成部532は、要求回数が多い順にDL元装置を並べる。最適化情報生成部532は、要求回数が多い方から所定数のDL元装置を、初期キャッシュの配布先(キャッシュ配布装置)として選択する。最適化情報生成部532は、選択結果を表す最適化情報を生成する。
図8を用いて最適化サーバー50の第五実施形態の機能構成について説明する。第五実施形態における最適化サーバー50(50e)は、バスで接続されたCPUやメモリや補助記憶装置などを備え、最適化サーバープログラムを実行することによって送受信部541、最適化情報生成部542を備える装置として機能する。
具体的には以下の通りである。最適化情報生成部542は、フィードバック情報に基づいて、DL元装置毎のトラフィック量(評価パラメータ)を取得する。最適化情報生成部542は、トラフィック量が大きい順にDL元装置を並べる。最適化情報生成部542は、トラフィック量が大きい方から所定数のDL元装置を、初期キャッシュの配布先(キャッシュ配布装置)として選択する。最適化情報生成部542は、選択結果を表す最適化情報を生成する。
図8を用いて最適化サーバー50の第六実施形態の機能構成について説明する。第六実施形態における最適化サーバー50(50f)は、バスで接続されたCPUやメモリや補助記憶装置などを備え、最適化サーバープログラムを実行することによって送受信部551、最適化情報生成部552を備える装置として機能する。
具体的には以下の通りである。最適化情報生成部552は、フィードバック情報に基づいて、DL元装置毎の性能評価値(評価パラメータ)を取得する。性能評価値とは、機器情報に応じて得られる値であり、各DL元装置のハードウェア性能の高低を数値で表したものである。性能評価値は、例えばCPUの使用率や空きメモリ容量や帯域などの値そのものであっても良いし、各値を正規化したものであっても良いし、複数の値に所定の加重を掛けて足した値(合計値)であっても良いし、各値の平均値であっても良い。性能評価値は、その値が高いほど、ハードウェア性能が高いことを示す。したがって、CPU使用率やメモリ使用率のようにその値が低いほどハードウェア性能が高いことを示すような機器情報に関しては、その逆数を算出したり、後述する式3と同様の式を用いること等によって性能評価値を算出する必要がある。最適化情報生成部552は、性能評価値が高い順にDL元装置を並べる。最適化情報生成部552は、性能評価値が高い方から所定数のDL元装置を、初期キャッシュの配布先(キャッシュ配布装置)として選択する。最適化情報生成部552は、選択結果を表す最適化情報を生成する。
図8を用いて最適化サーバー50の第七実施形態の機能構成について説明する。第七実施形態における最適化サーバー50(50g)は、バスで接続されたCPUやメモリや補助記憶装置などを備え、最適化サーバープログラムを実行することによって送受信部561、最適化情報生成部562を備える装置として機能する。
具体的には以下の通りである。最適化情報生成部562は、収集された複数のフィードバック情報に基づいて、DL元装置毎にDL時間の平均値(評価パラメータ)を算出する。DL時間の平均値は、一つの通信に要した時間の平均値を示す。最適化情報生成部562は、DL時間の平均値が短い順にDL元装置を並べる。最適化情報生成部562は、DL時間の平均値が短い方から所定数のDL元装置を、初期キャッシュの配布先(キャッシュ配布装置)として選択する。最適化情報生成部562は、選択結果を表す最適化情報を生成する。
図10は、最適化サーバー50の第八実施形態の機能構成を表す概略ブロック図である。第八実施形態における最適化サーバー50(50h)は、バスで接続されたCPUやメモリや補助記憶装置などを備え、最適化サーバープログラムを実行することによって送受信部571、最適化情報生成部572、ホップ数記憶部513、地域記憶部514を備える装置として機能する。なお、ホップ数記憶部513及び地域記憶部514は、第二実施形態における同名の構成と同じであるため説明を省略する。
Ri=(Gi−Mi)/Gi ・・・式3
最適化情報生成部572は、最新の統合評価パラメータτ(最新の評価パラメータに基づいて算出した値)に基づいて最適化情報を生成するのではなく、過去に算出した統合評価パラメータτの値との平均値を用いてもよい。また、最適化情報生成部572は、以下に示すような式4によって算出された値μ(ローパスフィルタを介した値)を用いて最適化情報を生成してもよい。
また、第一実施形態〜第八実施形態に共通した変形例を示す。
上記通信システム100はP4Pのシステムとして構築されているが、P4Pは通信システム100に適用される通信技術の一つの例に過ぎない。例えば、通信システム100は、クラウドシステムとして構築されても良いし、P2Pシステムとして構築されても良いし、複数のサーバーに対してキャッシュを配布するサーバー・クライアントシステムとして構築されても良い。
このように構成されることによって、コンテンツの種類毎により正確に通信システム100全体の通信の効率化を図ることが可能となる。
ピア管理サーバー30の機能は、各通信端末装置10やヒントサーバー40に統合されても良い。図11は、通信システム100の変形例における各装置間の処理の流れのうち、通信端末装置10がコンテンツのデータをダウンロードする際の処理を表すシーケンス図である。DL先通信端末装置は、使用者が所望するコンテンツのデータを記憶しているDL元装置を検索する。DL先通信端末装置は、検索されたDL元装置の識別子(ピアIDやIPアドレス等)が列挙されたDL元候補リストを生成する(ステップS21)。そして、DL先通信端末装置は、生成されたDL元候補リストを、ヒントサーバー40へ送信する(ステップS22)。
Claims (6)
- 複数の通信装置を備え、キャッシュ配布サーバーからキャッシュ配布装置に配布されたコンテンツのデータを、前記通信装置間でピアツーピアの通信で送受信する通信システムに備えられる最適化装置であって、
前記通信装置毎に、当該通信装置に対してダウンロードの要求がなされた頻度を表す値を取得し、前記頻度が高い通信装置を、前記キャッシュ配布装置として選択し、選択結果を表す最適化情報を生成する最適化情報生成部と、
前記キャッシュ配布装置として選択された前記通信装置へ前記コンテンツのデータを配布する前記キャッシュ配布サーバーに対し、前記最適化情報を送信する最適化情報送信部と、
を備える最適化装置。 - 前記通信システムは、前記コンテンツのデータを要求する通信装置に対して、要求された前記コンテンツのデータを送信可能な他の通信装置を通知するヒントサーバーを備え、
前記最適化情報生成部は、通信装置毎に、前記ヒントサーバーによって通知された回数を、前記ヒントサーバーから前記頻度を表す値として取得し、前記通知された回数が多い通信装置を前記キャッシュ配布装置として選択する、請求項1に記載の最適化装置。 - 前記最適化情報生成部は、通信装置毎に、他の通信装置からコンテンツのデータを要求された回数を、前記頻度を表す値として取得し、前記要求された回数が多い通信装置を前記キャッシュ配布装置として選択する、請求項1に記載の最適化装置。
- 前記最適化情報生成部は、通信装置毎に、通信のトラフィック量を、前記頻度を表す値として取得し、前記トラフィック量が大きい通信装置を前記キャッシュ配布装置として選択する、請求項1に記載の最適化装置。
- 複数の通信装置を備え、キャッシュ配布サーバーからキャッシュ配布装置に配布されたコンテンツのデータを、前記通信装置間でピアツーピアの通信で送受信する通信システムに備えられる最適化装置が行う最適化方法であって、
前記通信装置毎に、当該通信装置に対してダウンロードの要求がなされた頻度を表す値を取得するステップと、
前記頻度が高い通信装置を、前記キャッシュ配布装置として選択し、選択結果を表す最適化情報を生成するステップと、
前記キャッシュ配布装置として選択された前記通信装置へ前記コンテンツのデータを配布する前記キャッシュ配布サーバーに対し、前記最適化情報を送信するステップと、
を有する最適化方法。 - 複数の通信装置を備え、キャッシュ配布サーバーからキャッシュ配布装置に配布されたコンテンツのデータを、前記通信装置間でピアツーピアの通信で送受信する通信システムに備えられる最適化装置としてコンピュータを動作させるためのコンピュータプログラムであって、
前記通信装置毎に、当該通信装置に対してダウンロードの要求がなされた頻度を表す値を取得するステップと、
前記頻度が高い通信装置を、前記キャッシュ配布装置として選択し、選択結果を表す最適化情報を生成するステップと、
前記キャッシュ配布装置として選択された前記通信装置へ前記コンテンツのデータを配布する前記キャッシュ配布サーバーに対し、前記最適化情報を送信するステップと、
を前記コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
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