JP2016076132A - 情報処理装置及び情報処理システム - Google Patents
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Abstract
【課題】実施形態によれば、情報処理装置は、要求元装置とのデータ送受信において、ブラウザの改変を極力さけつつ、TCPの輻輳制御の影響を緩和しデータ取得完了までの所要時間を短縮させることを目的とする。【解決手段】実施形態の情報処理装置は、データを分割する分割部と、前記分割部で分割したデータを複数のソケットへ分配する分配部と、前記分配部で分配した各々のデータと前記要求元装置の動作を制御するスクリプトとを、前記要求元装置に対し提供する提供部とを備え、前記スクリプトは、前記要求元装置に当該情報処理装置と前記複数のソケットを通じた通信を確立させ、前記分割部で分割したデータを収集させ、前記収集部で収集した分割データを結合させるスクリプトであることを特徴とする。【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)による情報の送受信を行う情報処理装置及び情報処理システムに関する。
ネットワークを介して接続されたサーバ装置とクライアント装置は、HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)を用いて情報の送受信を行う。
要求元装置であるクライアント装置が、ウェブ上のサーバ装置に対し、データの取得要求を送出すると、サーバ装置は取得要求に対する応答としてデータの送信を行う。ウェブ上でやり取りされる文書はウェブページと呼ばれ、通常ウェブページは、HTML(Hyper Text Markup Language)ファイルや動画像ファイル等から構成されている。HTMLファイル内には動画像ファイルのURL(Uniform Resource Locator)への参照情報が埋め込まれ、クライアント装置上のブラウザアプリケーションは、URL情報を参照しサーバ装置からHTMLファイルの取得とともにこのHTML内に埋め込まれた動画像ファイルを取得しウェブページ内に表示させる。
RFC 6455 The WebSocket Protocol(http://tools.ietf.org/html/rfc6455)
さて、HTTPにおけるデータの取得要求(HTTPリクエスト)と対応するデータ送信(HTTPレスポンス)は、一つのTCP(Transmission Control Protocol)のストリーム上で送受信が行われる。TCPによるデータ送信では、特に、ブロードバンドインターネットや無線ネットワーク等の広帯域高遅延の通信路環境において、TCPの輻輳制御の影響により、ストリーム一つで達成できるスループットに上限が生じるという問題がある。このため通信路の帯域の利用効率が悪くなり、特に動画像のようなサイズの大きなデータにおいて、データの送受信完了までの所要時間が大きくなるという問題がある。
この問題への解決として、TCPストリームを一つでなく複数本確立し、データを並列的に伝送することでTCPの輻輳制御の影響を緩和するという手法が知られている。
しかしHTTPによるデータ送受信にこの手法を適用することには困難がある。サーバ装置とクライアント装置の双方のアプリケーションに対し、従来の単一のTCPストリームから、複数のTCPストリームを使用するよう、改変を加える必要がある。ところが一般に普及しているブラウザアプリケーションへそのような改変を行うのは大変困難である。
本発明が解決する課題は、サーバとクライアント間のHTTPによるデータ送受信において、ブラウザの改変を極力さけつつ、TCPの輻輳制御の影響を緩和しデータ取得完了までの所要時間を短縮させることを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係る情報処理装置は、要求元装置からのデータ要求に対しコネクション型通信により複数のソケットを通じて当該データを伝送する情報処理装置であって、前記データを所望のデータ量又は所望の数に分割する分割部と、前記分割部で分割したデータを前記複数のソケットへ分配する分配部と、前記分配部で分配した各々のデータと前記要求元装置の動作を制御するスクリプトとを、前記要求元装置に対し前記複数のソケットを通じて提供する提供部と、を備え、前記スクリプトは、前記要求元装置に、当該情報処理装置と前記複数のソケットを通じた通信を確立させ、前記分割部で分割したデータを収集させ、前記収集部で収集した分割データを結合させるスクリプトであることを特徴とする。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る情報処理装置について説明する。
図1は、HTTPサーバとして機能する情報処理装置(以下サーバ装置1)と、HTTPクライアントとして機能する情報処理端末(以下クライアント装置2)とが、ネットワーク3を介して接続される情報処理システムを示す図である。
サーバ装置1は、クライアント装置2に対して、HTTPによるコンテンツデータの提供を行い、HTTPサーバアプリケーション101と格納部102とソケット109A〜Dと提供部110と分割部111と分配部112とを、その構成要素として含む。
HTTPサーバアプリケーション101は、クライアント装置2からのHTTPリクエストを受信し、リクエストで指定されたデータファイルをHTTPレスポンスとして送出する。
格納部102は、HTMLファイル103と、コンテンツである例えば画像ファイル104と、スクリプトファイル105を含む。HTMLファイル103は、HTML(Hyper Text Markpu Language)で記述された文書であり、スクリプトファイル105のURLへの参照を含む。画像ファイル104はHTMLファイル103内にて表示される画像である。
スクリプトファイル105は、スクリプト言語で記述されたファイルである。クライアント装置2の動作内容を制御する。具体的な処理内容については後述する。スクリプトファイル105は、収集部106と結合部107と確立部108とを含む。
収集部106は、後述の複数ソケットを通じて受信したデータの収集を行う。
結合部107は、収集部106により収集したデータの結合を行う。
確立部108は、サーバ装置1とクライアント装置2との間で複数ソケットによる通信の確立を行う。
ソケット109A〜Dは、クライアント装置2との間でコネクション型の通信をおこなうためのインターフェースである。本実施例では、一般的なブラウザに標準搭載されている技術規格であるWebSocketによる通信が行われる。
提供部110は、格納部102の画像ファイル104をクライアント装置2に対し提供する。
分割部111は、画像ファイル104のデータを適切なデータ量で複数の部分に分割する。
分配部112は、分割部111において分割されたデータをソケット109A〜Dに分配する。
クライアント装置2は、その構成要素として、HTTPクライアントアプリケーション201と、ユーザインターフェース(以下UI)202と、レンダリングエンジン203と、ソケット204A〜Dとを含む。
HTTPクライアントアプリケーション201は、サーバ装置1に対してHTTPリクエストを送出してデータを要求し、HTTPレスポンスにより受信したデータを表示する。
UI202は、クライアント装置2の利用者に対し入出力の手段を提供する。
レンダリングエンジン203は、HTMLで記述された内容を解釈し画面に表示する文字や画像の配置を計算する実行部である。また、スクリプト言語で記述されたスクリプトファイルの内容に従い処理を実行する実行部である。
ソケット204A〜Dは、サーバ装置1との間でコネクション型の通信をおこなうためのインターフェースである。サーバ装置1のソケット109A〜Dとの間で所定の技術規格による通信が行われる。
次に、本実施形態に係る情報処理システムにより行われる処理について、図1を参照しながら適宜説明する。
始めに、クライアント装置2からサーバ装置1に対しHTMLファイル103の取得要求を行う。クライアント装置2のユーザはUI202を操作し、サーバ装置1における画像ファイル104のURL(Uniform Resource Locator)を指定する。例えばUI202はブラウザのアドレスバーであり、URLは「http://www.example.com/index.html」といった文字列である。HTTPクライアントアプリケーション201は、URLの入力が行われると、当該URLを含むHTTPリクエストを作成し、ネットワーク3を介してサーバ装置1へ送信する。サーバ装置1のHTTPサーバアプリケーション101は、HTTPリクエストを受信すると、格納部102から当該のHTMLファイル103を取得し、これを含むHTTPレスポンスを作成し、ネットワーク3を介してクライアント装置2に対し送信する。
クライアント装置2のレンダリングエンジン203は、受信したHTMLファイル103を解釈する。HTMLファイル103には、スクリプトファイル105へのURLの参照情報が含まれている。
HTTPクライアントアプリケーション201は、当該スクリプトファイル105のURLを含むHTTPリクエストを作成し、HTMLファイル103の際と同様にサーバ装置1へ送信する。
サーバ装置1のHTTPサーバアプリケーション101は、格納部102からスクリプトファイル105を取得しHTTPレスポンスとしてクライアント装置2へ送信する。なお、本実施例ではHTMLファイル103とスクリプトファイル105が別々のファイルであるとしたが、必ずしもこれに限らず、HTMLファイル103内に同様のスクリプトが埋め込まれていてもよい。
クライアント装置2のレンダリングエンジン203は、受信したスクリプトファイル105を実行する。始めにスクリプトファイル105の確立部108の処理が実行される。確立部108は、サーバ装置1との間でWebSocketの接続を複数回確立する処理を行う。HTTPクライアントアプリケーション201は、WebSocketの接続を確立するために、サーバ装置1に対しハンドシェイク要求を送る。サーバ装置1のHTTPサーバアプリケーション101は、ハンドシェイク応答を返す。
以上の手続きによりWebSocketの確立が完了し、サーバ装置1とクライアント装置2にソケットの組(例えば、ソケット109Aとソケット204A)が作成される。HTTPクライアントアプリケーション201は、このような確立の手続きを複数回(本実施例では4回とする)行い、複数のソケット(ソケット109A〜Dとソケット204A〜D)が作成される。以上の処理が終わった後の構成を図2に示す。
以上の手続きによりWebSocketの確立が完了し、サーバ装置1とクライアント装置2にソケットの組(例えば、ソケット109Aとソケット204A)が作成される。HTTPクライアントアプリケーション201は、このような確立の手続きを複数回(本実施例では4回とする)行い、複数のソケット(ソケット109A〜Dとソケット204A〜D)が作成される。以上の処理が終わった後の構成を図2に示す。
サーバ装置1において、提供部110は、WebSocketの確立が完了したことのイベントハンドラ(onopen)として機能する。提供部110はソケット109A〜Dすべての確立完了の通知を受けると、複数のWebSocketによる画像ファイル104の送信を開始する。提供部110は、格納部102から画像ファイル104を取得し、これを分割部111へ渡す。
分割部111は、受け取ったデータに対し分割処理を施す。その分割例を図3に示す。この分割例では、画像ファイル104を均等のサイズに4分割し、分割後のそれぞれのデータの先頭に、分割情報を付加する。分割情報とは分割の仕方に関する情報であり、本実施例では、分割の総数(ここでは4)と、順序を示す番号(1〜4)の組で構成される。分割情報の付加された分割後データは、分配部112へ渡される。
分配部112は、分割されたデータをソケット109A〜Dへ分配する。ここでは4つに分割されたデータのそれぞれを4つのソケットへ一つずつ分配する。分配されたデータは、WebSocketの通信により、それぞれ対応するクライアント装置2のソケット204A〜Dへと送信される。
クライアント装置2におけるスクリプトファイル105の収集部106は、ソケット204A〜Dを通じてデータを受信する。収集部106はWebSocketのイベントハンドラ(onmessage)として機能し、また、受信データに付加された分割情報を参照し、分割された全てのデータを受信するまで受信データを保持する。分割された全てのデータを受信すると、収集部106はこれらを結合部107へ渡す。結合部107は、受信データから分割情報を除去し、順序番号に従いバイト列の結合を行う。
これら収集部、結合部のスクリプト処理は、レンダリングエンジン203が実行する。
こうして元のデータ(画像ファイル104)が得られると、任意の方法でこのデータを利用する。例えばウェブページ内に画像を表示するといった処理がスクリプトファイル105に記述されており、これに従い画像の表示が行われる。
以上のように本実施形態によれば、複数のWebSocketによる並列的なデータのダウンロードを行うことによって、TCPの輻輳制御を緩和することができる。これによりダウンロード完了までの所要時間を短縮することができる。さらに、既存のブラウザに搭載されているWebSocketを用いるため、ブラウザの改変を避けることができるという利点がある。
なお、本実施形態では、WebSocketの確立が完了したことが提供部110へ通知されたことを契機として画像ファイル104の送信処理が開始されているが、必ずしもこれに限らなくともよい。
すなわち、スクリプトファイル105は、さらに要求部113を備えていてもよい。このときの構成を図4に示す。
要求部113は、クライアント装置2においてWebSocketの確立が完了したことのイベントハンドラ(onopen)として機能し、ソケット204A〜Dから確立完了の通知を受けるものとする。要求部113はこれを受けて、ソケット204A〜Dを通じて、サーバ装置1に対し画像ファイル104の取得要求を送出する。
この取得要求には、画像ファイル104のファイル名(「image.jpg」)等が含まれる。この取得要求は提供部110へと通知される。以降の処理はこれまで述べた手順と同一である。つまり、画像ファイル104をサーバ装置1からプッシュする方式であってもよいし、クライアント装置2からプルする方式であってもよいということである。さらに、取得要求において、画像ファイル104のファイル名に加えて、分割の個数を指定する情報をさらに含めてもよい。この場合、取得要求を受けた提供部110は、この分割の個数の指定値を分割部111へ渡し、さらに分割部111はこの指定値の数だけ分割を行う。
また、本実施形態では、ソケット109A〜Dの個数を固定値(4)としていたが、必ずしもこれに限らなくともよく、動的に決定するものであってもよい。
図5に示すサーバ装置1は、ソケットの個数を決定する決定部114をさらに備える。確立部108は、始めにソケットを1つだけ確立する。確立部108は、このソケットの確立が完了すると、このソケットを通じて、同時に使用するソケットの個数の希望の値をサーバ装置1の決定部114へ通知する。この希望値の決定方法は任意である。
決定部114は、同時に使用してよいソケットの個数を任意の方法によって決定する。例えば決定部114は、同時に使用してよいソケットの個数を規定値として保持しており、この規定値とクライアント装置2からの規定値の小さい方を同時に使用してよいソケットの個数と決定してよい。
あるいは、サーバ装置1がその時点でサービスを提供しているクライアント装置2の個数に基づいて、既定の閾値を上回っていれば小さめの値を採用するようにしてよい。
あるいは、任意の方法で取得したサーバ装置1とクライアント装置2の間の通信路品質に基づいて決定してもよい。
あるいは、画像ファイル104のファイルサイズを利用し、既定の閾値を上回っていれば大きめの値を採用するようにしてよい。
このように決定したソケットの個数を、決定部114は確立部108へ通知する。これを受けて確立部108は、通知された個数のソケットの確立(WebSocketのハンドシェイク要求)を行い、これの確立完了通知を受けて、画像ファイル104の取得要求の送信を開始する。
なおこの場合、サーバ装置1からクライアント装置2に対して、複数の種類の情報伝達が行われる(画像ファイル104の送信と、決定部114からのソケットの個数の通知)ため、ソケット内に複数種類の情報が混在することになる。これらの情報を区別するために、各々のデータの先頭に、情報の種類を識別するためのヘッダ情報をさらに付加することができる。あるいは、異なる種類の情報の送信には別のソケットを用いるなどしてもよい。
さらに、本実施形態では、サーバ装置1からクライアント装置2の方向へのデータ送信についてのみ説明したが、必ずしもこれに限らなくともよく、クライアント装置2からサーバ装置1の方向へのデータ送信に本発明を適用することもできる。
図6に示すサーバ装置1は、複数のソケット109A〜Dを通じて受信したデータの収集と結合を行うための収集部118と結合部119を持つ。
スクリプトファイル105には、送信すべきデータの取得を行う提供部115と、このデータを複数のソケット204A〜Dを通じて送信するためにデータの分割と分配を行う分割部116と分配部117を持つ。
提供部115は、ソケット204A〜Dが確立完了したことをもって、任意の方法で送信すべきデータを取得し、これを分割部116へ渡す。
分割部116は前述の分割部111と同様の方法でデータの分割を行い、分割後のデータを分配部117へ渡す。分配部117は分配部112と同様の方法でデータの分配を行い、ソケット204A〜Dを通じてサーバ装置1へデータの送信を行う。サーバ装置1において、受信データはソケット109A〜Dを通じて収集部118へと渡される。
収集部118は、収集部106と同様の方法でデータの収集を行い、収集したデータを結合部119へ渡す。結合部119は結合部107と同様の方法でデータの結合を行い、任意の方法で結合後のデータを利用する。以上の手順により、クライアント装置2からサーバ装置1の方向のデータ送信にも本発明を適用することが可能である。
また、本実施形態では、分割部111は、分割後のデータに対して分割情報を付加していたが、さらに、ファイルを識別する識別番号(シーケンス番号)を付加してもよい。
すなわち、本実施形態では、画像ファイル104を一つのみ送信する例を挙げて説明したが、さらに続けて複数の画像ファイルを送信する際に、複数のファイルをそれぞれ複数個のデータに分割したときに、各分割データがどのファイルに属するかを示す識別番号を付加してもよい。
例えば、image1.jpgを2分割して送信し、さらにその後でimage2.jpgを2分割して送信した場合、計4個の分割データが生成される。
一つのデータファイルを分割した場合、それぞれ、1/2、2/2、1/2、2/2という識別番号で区別ができるが、複数のデータファイルを分割した場合、「1/2」という識別情報が二つ存在することとなり区別がつかない。
これを解決するため、例えば、1−1/2、1−2/2、2−1/2、2−2/2というように、分割データが、複数のデータファイルを分割したデータであることを示す情報を付加してもよい。
これにより、続けて複数の画像ファイルを送信する際に、この識別番号によりこれらの画像ファイルを互いに区別することが可能になるため、受信側のクライアント装置2で正しく結合を行うことが可能になる。
また、本実施形態では、HTMLファイル103とスクリプトファイル105はサーバ装置1の格納部102に格納されており、クライアント装置2からHTTPリクエストにより取得するという構成となっていたが、必ずしもこれに限らなくともよく、あらかじめクライアント装置2がいずれとも保持しており、このスクリプトファイル105を実行することで確立部108によるWebSocketの確立が開始されるという手順であってもよい。
あるいは、サーバ装置1ともクライアント装置2とも異なる別の機器にこれらのファイルが格納されており、クライアント装置2はこの機器からこれらのファイルをダウンロードしスクリプトファイル105を実行するという手順であってもよい。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
これまで、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1 サーバ装置
2 クライアント装置
3 ネットワーク
101、201 HHTPサーバアプリケーション
102 格納部
103 HTMLファイル
104 画像ファイル
105 スクリプト
106 収集部
107 結合部
108 確立部
109、204 ソケット
110 提供部
111 分割部
112 分配部
203 レンダリングエンジン。
2 クライアント装置
3 ネットワーク
101、201 HHTPサーバアプリケーション
102 格納部
103 HTMLファイル
104 画像ファイル
105 スクリプト
106 収集部
107 結合部
108 確立部
109、204 ソケット
110 提供部
111 分割部
112 分配部
203 レンダリングエンジン。
Claims (8)
- 要求元装置からのデータ要求に対しコネクション型通信により複数のソケットを通じて当該データを伝送する情報処理装置であって、
前記データを所望のデータ量又は所望の数に分割する分割部と、
前記分割部で分割したデータを前記複数のソケットへ分配する分配部と、
前記分配部で分配した各データと前記要求元装置の動作を制御するスクリプトとを、前記要求元装置に対し前記複数のソケットを通じて提供する提供部と、
を備え、
前記スクリプトは、
前記要求元装置に、当該情報処理装置と前記複数のソケットを通じた通信を確立させ、前記分割部で分割したデータを収集させ、前記収集部で収集した分割データを結合させるスクリプトであることを特徴とする情報処理装置。 - 前記スクリプトは、前記要求元装置に、さらに前記データの取得を要求させるスクリプトであることを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
- 前記分割部は、一つのデータファイルを分割した各データに、分割の個数と順序を示す情報を付加することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
- 前記分割部は、複数のデータファイルを分割した各データが、どのデータファイルに属するかを示す識別番号を前記各データに付加することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
- 前記要求元装置との通信で同時に使用可能なソケットの数を決定する決定部、をさらに備える請求項1記載の情報処理装置。
- 前記確立部は、前記要求元との通信で使用するソケット数の希望値を前記決定部に送信し、前記決定部は、前記確立部からのソケット数の希望値に基づいて前記要求元との通信で使用するソケット数を決定することを特徴とする請求項5記載の情報処理装置。
- 前記提供部は、WebSocket規格に基づきデータを伝送することを特徴とする請求項1乃至6いずれか1項に記載の情報処理装置。
- 要求元装置からのデータ要求に対し情報処理装置がコネクション型通信により複数のソケットを通じて当該データを伝送する情報処理システムであって、
前記情報処理装置は、
前記データを所望のデータ量又は所望の数に分割する分割部と、
前記分割部で分割したデータを前記複数のソケットへ分配する分配部と、
前記分配部で分配した各々のデータと前記要求元装置の動作を制御するスクリプトとを、前記要求元装置に対し前記複数のソケットを通じて提供する提供部と、を備え、
前記要求元装置は、
前記情報処理装置から前記ソケットを通じ受領した前記スクリプトを、実行する実行部を備え、
前記スクリプトは、前記実行部の前記スクリプトの実行に基づき、前記要求元装置が、前記情報処理装置と前記複数のソケットを通じた通信を確立し、前記分割部で分割したデータを収集し、前記収集部で収集した分割データを結合するスクリプトであることを特徴とする情報処理システム。
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