JP4328207B2 - 対話型ブロードバンドサーバシステム - Google Patents
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Description
本出願は、2001年11月28日に出願された米国仮特許出願第60/333,856号「対話型ブロードバンドサーバシステム」に基づくものであり、その内容が参照することによりここに含まれる。
[発明の技術分野]
本発明は、対話型ブロードバンドサーバシステムに関し、より詳細には、ビデオオンデマンド(VOD)サービスの送信に利用されるような多数の同時アイソクロナス(simultaneous isochronous)データストリームを含む多様なデータ及びサービスを送信することが可能な対話型ブロードバンドサーバシステムに関する。
[関連技術の説明]
対話型ブロードバンドサーバ(IBS)システムは、多様なデータを送信し、多くの同時サービスを提供する装置である。そのようなサービスには、予め記録された映像(クリップからスポット、映画まで)からの映像ストリーム、略リアルタイムのイベントからの映像ストリーム、双方向音声データ、データ伝送ダウンロード、データベース相互作用、クレジットカード取引のサポート、対話型シミュレーション及びゲーム、マルチメディアコンテンツの配信、既知あるいは将来の他の任意のサービスが含まれてもよい。IBSシステムは、数千の同時アイソクロナスデータストリームを提供することが望ましい。ここで「アイソクロナス」とは、時間に依存したデータストリームを表し、ストリームの一貫性を保つため中断なく連続的に送信される必要のあるデータストリームを表している。アイソクロナスデータストリームの例として、生放送のテレビ映像の供給、トレーニングビデオ、映画及び個別にリクエストされた広告のような受信と同時に送信されるリアルタイムの映像及び音声が含まれる。IBSシステムはまた、ネットワーク管理のための提供しながら、すべてのサービスの正確な追跡、把握、格納及び請求を行わねばならない。基本的に同様の装置を説明するのに利用される他の用語として、映像サーバ、メディアサーバ、対話型ブロードバンドサーバ、対話型コンテンツエンジン、帯域幅乗算器及びメトロポリタンメディアサーバなどが含まれる。
[発明の概要]
本発明の一実施例による対話型ブロードバンドサーバシステムは、複数のプロセッサ、バックボーンスイッチ、複数の格納装置及び複数のユーザプロセスを有する。バックボーンスイッチは、プロセッサ間の高速通信を可能にする。格納装置は少なくとも1つのタイトルを格納するプロセッサに接続及び分散され、各タイトルは2以上の格納装置に分散されるデータブロックに分割される。ユーザプロセスは、複数の加入者位置とのインタフェースのためプロセッサ上で実行されるよう構成される。各ユーザプロセスは、リクエストされたタイトルをバックボーンスイッチを介し2以上のプロセッサから抽出し、リクエストを行う加入者位置への送信のためリクエストされたタイトルを構成するよう動作する。
[発明の実施例の詳細な説明]
本発明の一実施例による対話型ブロードバンドサーバシステムは、コンテンツの冗長な格納の必要性と、共存するタイトル毎の事前の格納管理を回避することにより、従来のサーバの最も問題となる特徴を解決する。どのタイトルが最も人気となるかについての先行知識は必要とされず、タイトルの1つのコピーが、サーバの最大ストリーム出力容量まで、それぞれが当該タイトルのやや異なる(個々に制御された)時点で任意数の同時ユーザに利用されてもよい。
Claims (41)
- 各プロセッサがポートインタフェース、格納装置インタフェース及び通信インタフェースを有する複数のプロセッサと、
各ポートが前記複数のプロセッサの対応するプロセッサの対応するポートインタフェースに接続される複数のポートを有し、前記複数のプロセッサの各々の間の高速通信を可能にするバックボーンスイッチと、
各格納装置が前記複数のプロセッサの対応するプロセッサの格納装置インタフェースに接続されるインタフェースを有する複数の格納装置であって、当該複数の格納装置は、前記複数のプロセッサに接続され、また該複数のプロセッサを介し分散され、各タイトルが前記複数の格納装置の2以上を介し分散されているデータブロックに分割される少なくとも1つのタイトルを格納する複数の格納装置と、
対応する通信インタフェースを介し複数の加入者位置の対応する加入者位置のインタフェースをとるための前記複数のプロセッサの対応するプロセッサ上での各実行に対し、各ユーザプロセスが前記複数のプロセッサの2以上から前記バックボーンスイッチを介しリクエストされたタイトルを抽出し、要求元の加入者位置への送信のため前記リクエストされたタイトルを構成するよう動作する複数のユーザプロセスと、
からなることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。 - 請求項1記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記複数の格納装置は複数のRAIDグループに構成され、格納された各タイトルのデータブロックは前記複数のRAIDグループに分散されていることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項2記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、各データブロックはさらに前記複数のRAIDグループの1つに分散される複数のサブブロックに分割されることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項2記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、RAIDグループ抽出及び構成機能は前記複数のユーザプロセスに分散されていることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項1記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、各ユーザプロセスは、前記バックボーンスイッチを介して、タイトルのリクエストを転送し、該リクエストされたタイトルのデータブロックの位置を特定するタイトルマップを受信し、該タイトルマップを利用して前記バックボーンスイッチを介し前記複数の格納装置から前記データブロックを抽出するよう動作することを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項5記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、各タイトルマップはタイトルの各データブロックが前記複数の格納装置のどこに格納されているかを定義することを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項1記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、さらに、
少なくとも1つのタイトルを格納するための少なくとも1つの格納ソースと、
前記複数のプロセッサの少なくとも1つで実行され、各自が前記少なくとも1つの格納ソースからタイトルを抽出し、該タイトルをデータブロックに分割し、前記複数のプロセッサ及び前記バックボーンスイッチを介し前記複数の格納装置に前記データブロックを分散させるよう構成された少なくとも1つのロードプロセスとを備えることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。 - 請求項7記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、さらに、
前記複数のプロセッサの少なくとも1つで実行され、各自がリクエストされたタイトルのデータブロックを前記複数の格納装置から抽出し、該抽出されたデータブロックをリクエストを行ったユーザプロセスに転送するよう構成された少なくとも1つの抽出プロセスを備えることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。 - 請求項7記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記複数のプロセッサの少なくとも1つは前記複数の格納装置に格納された各タイトルのためのタイトルマップを有するマスタディレクトリを備えたディレクトリプロセスを実行し、各自が対応するタイトルの各データブロックを配置するタイトルマップを有することを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項9記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記ディレクトリプロセスは、前記複数のユーザプロセスの何れかからタイトルリクエストを受信し、前記複数の格納装置において格納スペースを割り当て、対応するタイトルマップを生成し、前記少なくとも1つの格納ソースから前記複数の格納装置に前記リクエストされたタイトルのコピーを転送するためロードプロセスを呼び出し、前記複数のユーザプロセスの何れかにタイトルマップを転送するよう動作し、前記ロードプロセスは対応するタイトルマップに従って各データブロックを格納することを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項9記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記ディレクトリプロセスは、前記複数の格納装置に格納スペースを割り当てるとき、LRU(Least Recently Used)ポリシーを利用することを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項9記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記複数の格納装置は複数のRAIDグループに構成され、格納されている各タイトルのデータブロックは前記複数のRAIDグループに均等に分散されていることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項7記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記少なくとも1つの格納ソースは、各自が前記複数のプロセッサの対応するプロセッサと接続され、少なくとも1つのタイトルを格納する記憶メディアを受け入れるよう構成された複数のメディアリーダを備えることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項13記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記複数のメディアリーダの各々は光ディスクドライブを備えることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項13記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記少なくとも1つの格納ソースは、複数のタイトルを格納するための複数の記憶メディアを有し、前記バックボーンスイッチを介しタイトルリクエストを受信し、前記複数のメディアリーダの何れかに対応する記憶メディアをロードするよう構成されたライブラリ格納システムを備えることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項13記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記複数のプロセッサの各々は、前記複数の格納装置に接続された第1周辺インタフェースと、前記複数のメディアリーダに接続された第2周辺インタフェースと、前記バックボーンスイッチのポートに接続された第3周辺インタフェースと、前記複数の加入者位置の少なくとも1つとインタフェースをとるための第4周辺インタフェースとを有するパーソナルコンピュータ(PC)構成要素を備えたPCシステムを有することを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項1記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記複数のプロセッサは、処理サポートシステムとビジネスサポートシステムを実行する管理プロセッサを有することを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項1記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記バックボーンスイッチはイーサネット(登録商標)スイッチを備えることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項1記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、少なくとも1つのタイトルは、ロード及び処理オーバヘッドを軽減するため、前処理され、所定のフォーマットで格納されることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項19記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記少なくとも1つのタイトルは、予め暗号化され、予め計算された冗長情報を有し、転送プロトコルを含むことを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項1記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、1つのプロセッサ上で実行される複数のプロセスの少なくとも1つは他のプロセッサ上でシャドウ処理されることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項21記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記複数のプロセッサの各々はシャドウ処理を実行するプロセッサへのハートビート信号を生成することを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項22記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、各ハートビート信号は、加入者位置に送られるタイトルのマスタプロセスの位置を示し、ハートビートステータス標識として機能する数値であることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項21記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、さらに、
第1プロセッサの出力に接続される第1ポートと、前記第1プロセッサによりサポートされる第1加入者位置とのインタフェースのための第2ポートと、前記第1プロセッサをシャドウ処理する第2プロセッサの出力に接続される第3ポートと、前記第2プロセッサによりサポートされる第2加入者位置とのインタフェースのための第4ポートとを有する出力スイッチを備えることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。 - 複数の双方向ポートを含むバックボーンスイッチと、
複数のディスクドライブを備えたディスクアレイであって、該ディスクアレイに分散される複数のデータブロックに分割された複数のタイトルを格納するディスクアレイと、
各自が前記バックボーンスイッチのポートに接続された第1インタフェースと、前記ディスクアレイの少なくとも1つのディスクドライブに接続された第2インタフェースと、複数の加入者装置とのインタフェースのためのネットワークに接続するための第3インタフェースとを含む複数のインタフェースを有する複数のプロセッサと、
前記複数のプロセッサ上の実行のためであり、各プロセッサが前記複数のプロセッサの2以上からリクエストされたタイトルの複数のデータブロックを抽出し、前記リクエストされたタイトルを構成し、前記第3インタフェースを介し前記リクエストされたタイトルを送信することを可能にする複数のプロセスとからなることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。 - 請求項25記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記ディスクアレイは複数のRAIDグループに構成され、格納されている各タイトルのデータブロックは前記複数のRAIDグループに分散されることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項26記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、各RAIDグループは、各自が前記複数のプロセッサの異なる1つに接続された複数のディスクドライブを備えることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項27記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、各データブロックはさらに、各自がRAIDグループの別のディスクドライブに格納された複数のサブブロックに分割されることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項25記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、複数のタイトルの各々は、前記複数のプロセッサの対応する第3インタフェースを介し対応する複数の加入者装置に同時に送られるアイソクロナスデータコンテンツを有することを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項25記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、さらに、
複数のメディアリーダと、
各自が前記複数のメディアリーダの1つに接続された第4インタフェースをさらに有する前記複数のプロセッサの複数のインタフェースと、
前記バックボーンスイッチのポートに接続され、複数のタイトルをまとめて格納する複数の記憶メディアを備え、前記バックボーンスイッチを介しタイトルリクエストを受信し、前記複数のメディアリーダの利用可能な何れかに対応する記憶メディアをロードするよう構成されたライブラリ格納システムとを備えることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。 - 請求項30記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記複数のプロセスは、タイトルをメディアリーダから抽出し、前記タイトルをデータブロックに分割し、前記データブロックを前記複数のプロセッサを介し前記ディスクアレイに分散させるよう構成された少なくとも1つのロードプロセスを含むことを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項31記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記ロードプロセスはさらに、前記タイトルの各データブロックを配置するタイトルマップを生成することを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項32記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記複数のプロセスは、前記タイトルマップを抽出し、該タイトルマップを利用して前記タイトルの各データブロックを抽出するプロセッサ上で実行される少なくとも1つのユーザプロセスを有することを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項25記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、ロード及び処理オーバヘッドを軽減するため、少なくとも1つのタイトルが前処理され、所定のフォーマットで格納されることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項34記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記少なくとも1つのタイトルは予め暗号化されることを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項34記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記少なくとも1つのタイトルは予め計算された冗長情報を含むことを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項34記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記少なくとも1つのタイトルは予め格納された転送プロトコルを含むことを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項34記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記少なくとも1つのタイトルは格納されているタイトルコンテンツ内の特定位置への複数のポインタを含むことを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 請求項38記載の対話型ブロードバンドサーバシステムであって、前記複数のポインタは複数のタイムスタンプを含むことを特徴とする対話型ブロードバンドサーバシステム。
- 複数のポートを有するバックボーンスイッチと、
各自が前記複数のポートの1つを介し前記バックボーンスイッチに接続された複数のプロセッサと、
各自が前記複数のプロセッサの対応するプロセッサに接続された複数のメディアリーダと、
前記バックボーンスイッチのポートに接続され、複数のタイトルをまとめて格納する複数の記憶メディアを有し、プロセッサからタイトルリクエストを受信し、前記複数のメディアリーダの利用可能な何れかに対応する記憶メディアをロードするよう構成されたライブラリ格納システムと、
前記複数のプロセッサに分散された複数の格納装置と、
前記複数のプロセッサ上で実行され、一括的にタイトルリクエストを送信し、前記利用可能なメディアリーダからリクエストされたタイトルを抽出し、前記リクエストされたタイトルを前記複数の格納装置に格納し、前記リクエストされたタイトルを前記複数のプロセッサの1つに送る少なくとも1つのプロセスとからなることを特徴とする対話型コンテンツエンジン。 - 請求項40記載の対話型コンテンツエンジンであって、前記複数のプロセスは、前記タイトルリクエストを前記ライブラリ格納システムに転送し、前記リクエストされたタイトルをメディアリーダから抽出し、前記リクエストされたタイトルをデータブロックに分割し、前記データブロックを前記複数のプロセッサを介し前記複数の格納装置に格納し、前記リクエストされたタイトルの各データブロックを配置するタイトルマップを生成する少なくとも1つのロードプロセスと、前記タイトルマップを抽出し、該タイトルマップを利用して前記リクエストされたタイトルの各データブロックを抽出する少なくとも1つのユーザプロセスとを備えることを特徴とする対話型コンテンツエンジン。
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