JP2015207829A

JP2015207829A - ゲートウェイ装置及びプログラム

Info

Publication number: JP2015207829A
Application number: JP2014085858A
Authority: JP
Inventors: 健治横田; Kenji Yokota; 敦士田上; Atsushi Tagami
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2014-04-17
Publication date: 2015-11-19

Abstract

【課題】ＩＰアドレスによりルーティングする第１ネットワークと、コンテンツ名でルーティングし、コンテンツを、当該コンテンツを分割したセグメント単位で配信する第２ネットワークとを相互接続し、取得するコンテンツの部分をユーザが指定できるゲートウェイ装置を提供する。【解決手段】ゲートウェイ装置は、第１ネットワークから、要求するコンテンツのコンテンツ名及び当該コンテンツの要求範囲を含む、第１要求メッセージを受信する第１通信手段と、第１要求メッセージに含まれるコンテンツの要求範囲から、第１要求メッセージで要求されたセグメントを判定する判定手段と、第１要求メッセージに含まれるコンテンツ名に対応するコンテンツの、判定手段が判定したセグメントを要求する第２要求メッセージを第２ネットワークに送信する第２通信手段と、を備えている。【選択図】図４

Description

本開示は、インターネット・プロトコル（ＩＰ）に従いパケットの転送を行うネットワークと、コンテンツ名に基づきルーティングを行うコンテンツ配信ネットワークとを相互接続するゲートウェイ装置に関する。

現在のインターネットは、所謂、インターネット・プロトコル（ＩＰ）に従うネットワークであり、ＩＰアドレスに基づきパケットはルーティングされる。つまり、インターネットは、ＩＰアドレスに基づきパケットをルーティングするルータにより構成されている。これに対して、コンテンツ名に基づきパケットのルーティングを行うネットワークが提案されている。特許文献１は、その様なネットワークの１つであるコンテンツ・セントリック・ネットワーク（ＣＣＮ：ＣｏｎｔｅｎｔＣｅｎｔｒｉｃＮｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）を開示している。

例え、将来的に、現在のインターネットが、ＩＰアドレスによりルーティングされるネットワーク（以下、ＩＰネットワークと呼ぶ）から、ＣＣＮの様なコンテンツ名でルーティングされるネットワーク（以下、コンテンツ・ベース・ネットワークと呼ぶ。）に移行するにしても、ＩＰアドレスでルーティングを行うルータを、コンテンツ名でルーティングを行うルータに一斉に変更することは不可能であり、ＩＰネットワークとコンテンツ・ベース・ネットワークの混在が生じる。このため、特許文献２は、ＩＰネットワークとコンテンツ・ベース・ネットワークを相互接続するためのゲートウェイ装置を開示している。

特開２００９−２７７２３４号公報特開２０１３−１４１２３２号公報

特許文献２は、ＩＰネットワーク側から受信するＩＰパケットを解析し、ＨＴＴＰヘッダに含まれるＵＲＬのコンテンツ名を取得して、当該コンテンツ名を宛先とするコンテンツ・ベース・ネットワークのパケットに変換するというものである。

ここで、例えば、動画や音楽のコンテンツ配信に関し、コンテンツの部分取得は重要である。言い換えると、取得するコンテンツの部分をユーザに指定させることは重要であり、この機能が無ければユーザは常にコンテンツを最初から鑑賞しなければならなくなる。しかしながら、特許文献２の方法では、コンテンツは常に最初から取得され、取得するコンテンツの部分をユーザに指定させることはできない。

本発明は、ＩＰネットワークとコンテンツ・ベース・ネットワークを相互接続するゲートウェイ装置であって、取得するコンテンツの部分をユーザが指定することを可能にするゲートウェイ装置及びプログラムを提供するものである。

本発明の一側面によると、ＩＰアドレスによりルーティングする第１ネットワークと、コンテンツ名でルーティングし、コンテンツを、当該コンテンツを分割したセグメント単位で配信する第２ネットワークとを相互接続するゲートウェイ装置は、前記第１ネットワークから、要求するコンテンツのコンテンツ名及び当該コンテンツの要求範囲を含む、第１要求メッセージを受信する第１通信手段と、前記第１要求メッセージに含まれるコンテンツの要求範囲から、前記第１要求メッセージで要求されたセグメントを判定する判定手段と、前記第１要求メッセージに含まれるコンテンツ名に対応するコンテンツの、前記判定手段が判定したセグメントを要求する第２要求メッセージを前記第２ネットワークに送信する第２通信手段と、を備えていることを特徴とする。

取得するコンテンツの部分をユーザが指定できる。

一実施形態によるシステム構成図。一実施形態によるゲートウェイ装置の構成図。一実施形態によるコンテンツ配信のシーケンス図。一実施形態によるコンテンツ配信のシーケンス図。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。また、以下の実施形態は例示であり本発明を実施形態の内容に限定するものではない。

図１は、本実施形態によるシステム構成図である。ＩＰネットワーク２は、ＩＰプロトコルに従い、ＩＰアドレスによりＩＰパケットをルーティングするネットワークであり、クライアント装置２１は、ＩＰネットワーク２に接続している。つまり、クライアント装置２１もＩＰパケットを送受信する。なお、ＩＰネットワーク２には、名前解決のためのＤＮＳ（ドメイン・ネーム・システム）サーバ２２が設けられている。また、コンテンツ・ベース・ネットワーク３は、例えば、コンテンツ・セントリック・ネットワーク（ＣＣＮ）といった、コンテンツ名によりパケットをルーティングするネットワークである。図１においては、コンテンツを公開するサーバ装置３１がコンテンツ・ベース・ネットワーク３に接続している。つまり、サーバ装置３１は、コンテンツ・ベース・ネットワーク３が使用するプロトコルに従うパケットを送受信する。そして、ＩＰネットワーク２とコンテンツ・ベース・ネットワーク３との相互接続のためにゲートウェイ装置１が設けられる。

なお、以下では、コンテンツ・ベース・ネットワーク３がＣＣＮであるものとし、ＣＣＮで使用されている用語を用いて本実施形態の説明を行うが、本発明は、ＣＣＮへの適用のみに限定されない。コンテンツ・ベース・ネットワーク３において、コンテンツは所定サイズのセグメントに分割されて配信される。以下の説明では、一例として、セグメントのサイズを１０００バイトとする。また、コンテンツ・ベース・ネットワーク３において、コンテンツを要求するメッセージは、インタレスト（Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）パケットと呼ばれるパケットで送信される。インタレスト・パケットは、コンテンツ名、つまり、コンテンツを特定する情報と、セグメント番号、つまり、何番目のセグメントを要求するかを示す情報を含んでいる。また、コンテンツ・ベース・ネットワーク３において、セグメントの転送に関わったルータ等の中間装置は、転送したセグメントを保持することができ、保持しているセグメントを要求するインタレスト・パケットを受信すると、当該インタレスト・パケットをサーバ装置３１に転送することなく、自装置が保持しているセグメントをインタレスト・パケットの送信元に向けて送信することができる。

図３は、一実施形態によるコンテンツ配信のシーケンス図である。なお、以下の説明において、クライアント装置２１は、ＨＴＴＰ（ハイパーテキスト・トランスファー・プロトコル）によりコンテンツを取得するものとするが、本発明は、ＨＴＴＰの利用に限定されない。本実施形態において、ＤＮＳサーバ２２は、サーバ装置３１のＩＰアドレスについて問い合わせを受けると、ゲートウェイ装置１のＩＰアドレスをクライアント装置２１に通知する。したがって、クライアント装置２１は、Ｓ１で、ゲートウェイ装置を宛先として、コンテンツ名をＵＲＬ（ユニフォーム・リソース・ロケータ）に含む要求メッセージ、ここでは、ＨＴＴＰＧＥＴを送信する。なお、以下では、コンテンツ名が"Ｓａｍｐｌｅ"であるものとする。また、ＨＴＴＰＧＥＴメッセージには、コンテンツの総てではなく、一部分の取得を要求するためのレンジ（Ｒａｎｇｅ）フィールドが設けられており、ここでは、レンジ（Ｒａｎｇｅ）フィールドに０〜９９９バイトが設定されたものとする。つまり、クライアント装置２１は、コンテンツの最初の１０００バイトを要求したものとする。ゲートウェイ装置１は、Ｓ１でＨＴＴＰＧＥＴメッセージを受信すると、そのＵＲＬからコンテンツ名"Ｓａｍｐｌｅ"を抽出する。さらに、そのレンジフィールドの値から、必要なセグメント番号を判定する。そして、ゲートウェイ装置１は、抽出したコンテンツ名"Ｓａｍｐｌｅ"を宛先とし、判定したセグメント番号を含むインタレスト・パケットをＳ２でサーバ装置３１に向けて送信する。なお、本例において、セグメントサイズは１０００バイトであるため、ゲートウェイ装置１は、Ｓ２でセグメント番号として"１"を含むインタレスト・パケットを送信する。

サーバ装置３１は、Ｓ２でセグメント番号"１"を含むインタレスト・パケットを受信すると、Ｓ３で"Ｓａｍｐｌｅ"の番号"１"のセグメントを含むデータ・パケットをゲートウェイ装置１に向けて送信する。ゲートウェイ装置１は、Ｓ３で"Ｓａｍｐｌｅ"の番号"１"のセグメントを含むデータ・パケットを受信すると、クライアント装置２１から要求された０〜９９９バイトのデータを含むＨＴＴＰ２０６メッセージを、Ｓ４で、クライアント装置２１に送信する。ＨＴＴＰ２０６メッセージは、コンテンツの一部分を送信する際に使用されるメッセージであり、コンテンツのどの部分を含んでいるのかを示すレンジフィールドが設けられている。本例では、クライアント装置２１から要求された０〜９９９バイトが設定される。また、Ｓ３でサーバ装置３１が送信するデータ・パケットには、要求されたコンテンツの最後のセグメント番号を記載できる領域が存在し、ここでは、セグメント番号"４"が記載されたものとする。この場合、ゲートウェイ装置１は、Ｓ４で送信するＨＴＴＰ２０６メッセージのレンジフィールドに、セグメント番号"４"に対応する４０００バイトを含めることができる。これにより、クライアント装置２１に、コンテンツ"Ｓａｍｐｌｅ"のサイズに関する情報を通知することができる。

その後、Ｓ５で、クライアント装置２１が、レンジフィールドに１０００〜２９９９バイトを設定した、"Ｓａｍｐｌｅ"を取得するためのＨＴＴＰＧＥＴメッセージをゲートウェイ装置１に送信したものとする。１０００〜２９９９バイトは、セグメント番号"２"及び"３"に対応する。したがって、ゲートウェイ装置１は、Ｓ６、Ｓ７において、それぞれ、番号"２"及び"３"のセグメントを要求するインタレスト・パケットをサーバ装置３１に送信し、サーバ装置３１は、各インタレスト・パケットに応答して、Ｓ８、Ｓ１０において、データ・パケットをゲートウェイ装置１に送信する。

ゲートウェイ装置１は、Ｓ８で"Ｓａｍｐｌｅ"の番号"２"のセグメントを含むデータ・パケットを受信すると、まず、番号"２"のセグメントを含むＨＴＴＰ２０６メッセージをＳ９でクライアント装置２１に送信する。なお、このＨＴＴＰ２０６メッセージのレンジフィールドには、番号"２"のセグメントに対応する１０００〜１９９９バイトが設定される。さらに、ゲートウェイ装置１は、Ｓ１０で"Ｓａｍｐｌｅ"の番号"３"のセグメントを含むデータ・パケットを受信すると、番号"３"のセグメントを含むＨＴＴＰ２０６メッセージをＳ１１でクライアント装置２１に送信する。なお、このＨＴＴＰ２０６メッセージのレンジフィールドには、番号"３"のセグメントに対応する２０００〜２９９９バイトが設定される。なお、本例において、ゲートウェイ装置１は、Ｓ５で受信したＨＴＴＰＧＥＴメッセージに対して、２つのＨＴＴＰ２０６メッセージによりコンテンツを配信しているが、サーバ装置３１から番号"２"及び"３"のセグメントを受信した後に、１つのＨＴＴＰ２０６メッセージで１０００〜２９９９バイトのコンテンツをクライアント装置２１に配信しても良い。

図４は、一実施形態によるコンテンツ配信のシーケンス図である。本例において、クライアント装置２１は、Ｓ２１で、レンジフィールドに１２００〜２１００バイトを設定したＨＴＴＰＧＥＴメッセージをゲートウェイ装置１に送信している。１２００〜２１００バイトは、それぞれ、セグメント番号"２"及び"３"の一部に対応する。したがって、ゲートウェイ装置１は、Ｓ２２、Ｓ２３において、それぞれ、番号"２"及び"３"のセグメントを要求するインタレスト・パケットをサーバ装置３１に送信し、サーバ装置３１は、各インタレスト・パケットに応答して、Ｓ２４、Ｓ２６において、データ・パケットをゲートウェイ装置１に送信する。

ゲートウェイ装置１は、Ｓ２４で"Ｓａｍｐｌｅ"の番号"２"のセグメントを含むデータ・パケットを受信すると、クライアント装置２１から要求されたコンテンツの部分の内、番号"２"のセグメントに含まれる１２００〜１９９９バイトを含むＨＴＴＰ２０６メッセージをＳ２５でクライアント装置２１に送信する。その後、ゲートウェイ装置１は、Ｓ２６で"Ｓａｍｐｌｅ"の番号"３"のセグメントを含むデータ・パケットを受信すると、クライアント装置２１から要求されたコンテンツの部分の内、番号"３"のセグメントに含まれる２０００〜２１００バイトを含むＨＴＴＰ２０６メッセージをＳ２７でクライアント装置２１に送信する。なお、本例においても、２つのＨＴＴＰ２０６メッセージでコンテンツを配信するのではなく、サーバ装置３１から番号"２"及び"３"のセグメントを受信した後に、１つのＨＴＴＰ２０６メッセージで１２００〜２１００バイトのコンテンツをクライアント装置２１に配信しても良い。

さらに、図３及び図４の例において、インタレスト・パケットは、総てサーバ装置３１に転送されているが、ゲートウェイ装置１とサーバ装置３１の間にあってインタレスト・パケットを転送する中間装置が、当該インタレスト・パケットの要求セグメントを保持している場合、当該中間装置が、保持しているセグメントを含むデータ・パケットをゲートウェイ装置１に向けて送信することができる。さらには、ゲートウェイ装置１も、セグメントを保持することができ、既に保持しているセグメントについては、インタレスト・パケットを送信することなく、保持しているセグメントをクライアント装置２１への配信に利用できる。例えば、図４の例において、ゲートウェイ装置１が番号"２"のセグメントを保持している場合、図４のＳ２２とＳ２４は省略され得る。

図２は、一実施形態によるゲートウェイ装置１の概略的な構成図である。通信部１１は、ＩＰネットワーク２との間でＩＰパケットを送受する。また、通信部１３は、コンテンツ・ベース・ネットワーク３との間でパケットを送受する。変換部１２は、ＩＰパケットと、コンテンツ・ベース・ネットワーク３で使用されるパケットの相互変換を行う。なお、このとき、変換部１２は、ＩＰネットワーク２から受信するコンテンツを要求するメッセージに含まれるコンテンツ名を、コンテンツ・ベース・ネットワーク３でのコンテンツを要求するメッセージ（インタレスト・パケット）の宛先とする。また、ＩＰネットワーク２から受信するコンテンツを要求するメッセージに含まれるコンテンツの部分を示す情報から、コンテンツ・ベース・ネットワーク３でのコンテンツを要求するメッセージに含めるセグメント番号を判定する。なお、保持部１４は、受信したセグメントを保持するために使用され、保持部１４が保持しているセグメントについては、インタレスト・パケットをサーバ装置３１に向けて送信することなく、クライアント装置２１に配信することができる。

なお、本発明によるゲートウェイ装置１は、コンピュータを上記ゲートウェイ装置１として動作させるプログラムにより実現することができる。これらコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。

Claims

ＩＰアドレスによりルーティングする第１ネットワークと、コンテンツ名でルーティングし、コンテンツを、当該コンテンツを分割したセグメント単位で配信する第２ネットワークとを相互接続するゲートウェイ装置であって。
前記第１ネットワークから、要求するコンテンツのコンテンツ名及び当該コンテンツの要求範囲を含む、第１要求メッセージを受信する第１通信手段と、
前記第１要求メッセージに含まれるコンテンツの要求範囲から、前記第１要求メッセージで要求されたセグメントを判定する判定手段と、
前記第１要求メッセージに含まれるコンテンツ名に対応するコンテンツの、前記判定手段が判定したセグメントを要求する第２要求メッセージを前記第２ネットワークに送信する第２通信手段と、
を備えていることを特徴とするゲートウェイ装置。
セグメントを保持する保持手段をさらに備えており、
前記第２通信手段は、前記判定手段が判定したセグメントの内、前記保持手段が保持していないセグメントを要求する前記第２要求メッセージを前記第２ネットワークに送信することを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。
前記第２通信手段は、前記第２要求メッセージの応答としてコンテンツのセグメントを受信し、
前記第１通信手段は、前記第１要求メッセージの応答として、前記第１要求メッセージに含まれる要求範囲のコンテンツを前記第１要求メッセージの送信元に向けて前記第１ネットワークに送信することを特徴とする請求項１又は２に記載のゲートウェイ装置。
前記第２要求メッセージの応答として受信するコンテンツのセグメントと共に、当該コンテンツのセグメントの総数を受信すると、前記第１通信手段は、前記第１要求メッセージに含まれる要求範囲のコンテンツと共に、前記セグメントの総数に対応するデータ量を示す情報を前記第１要求メッセージの送信元に向けて送信することを特徴とする請求項３に記載のゲートウェイ装置。
前記第１要求メッセージは、ＨＴＴＰＧＥＴメッセージであり、
前記要求範囲は、前記ＨＴＴＰＧＥＴメッセージのレンジフィールドで指定されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のゲートウェイ装置。
請求項１から５のいずれか１項に記載のゲートウェイ装置としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。