JP5045227B2 - コンテンツの配信システム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンテンツを複数のコンピュータに配信を行う方法に関し、特にコンテンツをコンテンツ配信サーバに効率よく配信するシステム及び方法に関する。

近年、ＮＧＮ（Next Generation Network）の整備が行われるなどのため、映画などのコンテンツをＩＳＰ（Internet Service Provider）などのサービス会社が所有しているコンテンツ配信サーバから各ＴＶにストリーミング形式で配信するＶＯＤ(Video On Demand)サービスの実用化に向けた取り組みがなされている。

この種のサービスを実現するためには、複数あるコンテンツ配信サーバがコンテンツを保持しておく必要がある。コンテンツ配信サーバが複数あるのは地域単位での設置やユーザ数によりサーバの増設が考えられるためである。これを実現する方法として、代表コンテンツ配信サーバがコンテンツを取得し、これを例えば特許文献1に記載されているように高信頼性マルチキャストなどの方法により、複数あるコンテンツ配信サーバに同時に配信を行う、またはユニキャストによってコンテンツ配信サーバ1台ずつに個別に配信する、ということが挙げられる。高信頼性マルチキャストとはマルチキャストによる配信の後、パケットロスしたものについてはユニキャストで補完を行う方法である。

特開２００４−１０２４９３

従来は、コンテンツを複数のコンテンツ配信サーバに配信する際に配信するコンテンツ配信サーバ数や、コンテンツサイズにより、高信頼性マルチキャストとユニキャストでの配信の使い分けを行うことが不可能であった。そのため、例えばコンテンツ配信時にパケットロスト率が大きく、配信先サーバ数が少なく、コンテンツサイズが小さい場合に高信頼性マルチキャストを使用すると、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）でコンテンツを送信し、ロストしたパケットをユニキャストで再送する方法のため、時間がかかり効率が悪いという問題があった。それに対して、配信先サーバ数が多く、コンテンツサイズが大きい場合にユニキャストしか使用できない場合、1対1でコンテンツを全てのコンテンツ配信サーバに送付すると時間やネットワーク負荷がかかるため効率が悪いという問題がある。

本発明の目的は、データセンタに設置された代表コンテンツ配信サーバがコンテンツを複数のコンテンツ配信サーバに配信する際に、高信頼性マルチキャストとユニキャストを自動選択する方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、コンテンツ登録時に配信指示を出すコンテンツ登録管理サーバが、コンテンツ配布指示を出す際に、コンテンツ配信対象のコンテンツ配信サーバ数、配信対象コンテンツのサイズ、過去に高信頼性マルチキャストでコンテンツ配信を行った際のロスト率の統計を、記録していたＤＢから取得する。同時に、コンテンツ登録管理サーバが参照する初期設定ファイルなどに管理者が任意で設定したコンテンツ配信サーバ数の閾値、コンテンツサイズの閾値、コンテンツ配信を行った際のロスト率の閾値を取得する。

これらの値を比較し、コンテンツ登録管理サーバはコンテンツ配信を行う方法を決定する。決定した配信方法は、代表コンテンツ配信サーバがコンテンツ登録管理サーバからユニキャストでコンテンツを取得する際に通知される。取得した情報に従い、代表コンテンツ配信サーバは他のコンテンツ配信サーバに対して配信を行う。これによりコンテンツ配信時に高信頼性マルチキャスト/ユニキャストの自動選択を行うことが可能となる。

本発明によれば、各コンテンツ配信サーバへのコンテンツ配信時において、高信頼性マルチキャストとユニキャストの2通りある配信方法のうち、より効率のよい方法で配信を行うことが可能となるため、配信時間、処理負荷を減少させることができる。

以下、本発明の実施例について図面より詳細に説明する。

図１は本発明のコンテンツ配信システム構成図、図２は登録管理サーバの処理フローを示すフローチャートである。図４はコンテンツ管理サーバの一例を示すブロック図である。

図１において、１０はコンテンツ登録管理サーバから登録を行うコンテンツである。２０はコンテンツ登録管理サーバを示し、該サーバは例えば図４に示す如く、コンテンツやコンテンツに関連する情報、例えばコンテンツ配信先サーバ数、コンテンツサイズ、パケットロスト率等を管理する管理部２０１、コンテンツ配信部２０２、コンテンツの配信方法を選択、決定するコンテンツ配信方法選択決定部２０９、コンテンツ配信方法を選択決定するために必要な情報を管理する管理部２０６、２０８やパイロットロスト率受信部２０４等を有している。管理部２０１、２０６、２０８等はメモリ部からなり、コンテンツ配信方法選択決定部２０９、コンテンツ配信方法指示部２０３はＣＰＵから構成され、図３や図４に基づき処理動作を実行する。２１、２２はコンテンツ登録管理サーバ２０の設定ファイル及びファイルで定義するデータであり、コンテンツ配信方法選択決定するときに閾値として利用される情報である。データ２２には、コンテンツ配信サーバ数閾値、コンテンツサイズ閾値、平均パケットロスト率閾値、コンテンツ配信先サーバグループ番号等の設定項目が含まれる。２３、２４はコンテンツ登録管理サーバ２０が使用するデータベース（ＤＢ）と該ＤＢで定義している情報である。この定義情報にはパケットロスト率統計値の項目が含まれる。このパケットロスト率はコンテンツ配信方法を選択決定するときの閾値として利用される情報である。３０はコンテンツ登録管理サーバ２０からコンテンツをユニキャストで取得する代表コンテンツ配信サーバである。４０、４１は代表コンテンツ配信サーバ３０からコンテンツを配信される各グループのコンテンツ配信サーバである。図１ではコンテンツ配信サーバが代表分を含めて３台を記載しているが、実際のサービスでは１台や２台、もしくは３台以上で運用していることは云うまでもない。

コンテンツ登録管理サーバ２０は起動時に設定ファイル２１の情報を読み込み、かつＤＢ２３と接続を行う。設定ファイル２１には少なくとも設定項目２２の内容を保持しており、ＤＢ２３は少なくともレコードに項目２４を保持している。管理者はコンテンツ１０をコンテンツ登録管理サーバ２０に登録する。すると、コンテンツ登録管理サーバ２０は登録したコンテンツ１０のサイズを検知し、設定ファイル２１から読み込んだ設定項目２２に定義している、「コンテンツ配信サーバ数閾値」、「コンテンツサイズ閾値」、「コンテンツ配信時ロスト率閾値」、「コンテンツ配信先サーバグループ番号」と、ＤＢ２３の項目２４から「コンテンツ配信時ロスト率」を取得する。

次に、コンテンツ登録管理サーバ２０は図２のフローチャートに従いコンテンツ配信を高信頼性マルチキャストで行うか、ユニキャストで行うかを判定する。

図１のコンテンツ登録管理サーバ２０は図２の配信先コンテンツ配信サーバ数と配信先コンテンツ配信サーバ数閾値の比較（ステップ５０）を行う。この比較において、配信先コンテンツ配信サーバ数が配信先コンテンツ配信サーバ数閾値よりも大きい値の際には、高信頼性マルチキャストでコンテンツ配信（ステップ６０）を行う。逆に、配信先コンテンツ配信サーバ数閾値が配信先コンテンツ配信サーバ数より大きい値の際には、コンテンツサイズとコンテンツサイズ閾値の比較（ステップ５１）の処理へ進む。

コンテンツサイズがコンテンツサイズ閾値よりも大きい値の場合、高信頼性マルチキャストでコンテンツ配信（ステップ６０）を行う。逆に、コンテンツサイズ閾値がコンテンツサイズよりも大きい値の場合、パケットロスト率とパケットロスト率閾値の比較（ステップ５３）の処理に進む。

パケットロスト率がパケットロスト率閾値よりも小さい場合には、高信頼性マルチキャストでコンテンツ配信（ステップ６０）を行う。逆にパケットロスト率閾値がパケットロスト率よりも小さい場合には、ユニキャストでコンテンツ配信（ステップ６１）を行う。

なお、ステップ５０〜５２の比較処理は順不同である。

図２のフローチャートに従い、図１コンテンツ登録管理サーバ２０がコンテンツ配信方法を決定した後、コンテンツ登録管理サーバ２０は図１に示す代表コンテンツ配信サーバ３０に対し、配信方法を通知すると共にユニキャストによりコンテンツ１０を配信する。コンテンツ１０を取得した代表コンテンツ配信サーバ３０は、コンテンツ登録管理サーバ２０より通知された配信方法にて各グループのコンテンツ配信サーバ４０、４１に対して、コンテンツ１０の配信を行う。

以上に述べた実施例は、配信先サーバ数等のパラメータの値とそれらの閾値との比較により配信方法を決定するものであるが、単純化した数式モデルにより配信に要する時間を推定して配信方法を決定しても良い。この実施例を以下に述べる。

コンテンツ配信サーバ（４０、４１）の数をN、配信コンテンツのサイズをX、ユニキャストにおける平均伝送レートをＲｕｃとすると、ユニキャストによる全コンテンツ配信サーバへの配信に要する時間Ｔｕｃは、

（数１） Ｔｕｃ＝ｎ／Ｘ／Ｒｕｃ
と表される。

また、マルチキャストにおける平均伝送レートをＲｍｃ＝α／Ｒｕｃ、マルチキャストにおける平均パケットロスト率をＬとすると、高信頼性マルチキャストによる全コンテンツ配信サーバへの配信に要する時間Ｔｍｃは、パケットロスト分のユニキャストによる再送を考慮し、

（数２） Ｔｍｃ＝Ｘ／（α／Ｒｕｃ） ＋ ｎ／Ｌ／Ｘ／Ｒｕｃ
と表される。ＴｕｃよりもＴｍｃが小さくなる条件は、

（数３） N・（１−Ｌ）＞ １／α
と表される。数式３が成立する場合には、高信頼性マルチキャストによる配信の方がユニキャストによる場合よりも全コンテンツ配信サーバへの配信時間は短くなると判断（図３のステップ７０参照）することができる。なお、マルチキャストにおいてはネットワーク伝送経路上のルータによるパケットのコピー処理が必要となる等の理由により、一般的にマルチキャストの伝送レートはユニキャストの伝送レートより低下する（α＜１）ことになる。

本実施例におけるコンテンツ登録管理サーバ２０の判定手順を図３のフローチャートに示す。ステップ７０にて数式３の関係が成立する場合には、高信頼性マルチキャストでコンテンツ配信（ステップ８０）を行う。成立しない場合には、ユニキャストでコンテンツ配信（ステップ８１）を行う。

本発明の一実施例を示すシステム構成図 コンテンツの配信方法の一例を示すプロセスのフローチャート コンテンツの配信方法の他の例を示すプロセスのフローチャート 登録管理サーバの一例を示すブロック図

符号の説明

１０：管理者がコンテンツ登録管理サーバに登録するコンテンツ
２０：コンテンツ登録管理サーバ
２１：コンテンツ登録管理サーバが参照する設定ファイル
２２：設定ファイルに定義されている項目情報の例
２３：コンテンツ登録管理サーバと接続するＤＢ
２４：ＤＢが保持している項目の例
３０：代表コンテンツ配信サーバ
４０、４１：各グループのコンテンツ配信サーバ

Claims (3)

1. コンテンツを登録管理し、前記コンテンツの配信指示を制御する登録管理サーバと、
   少なくとも１つのコンテンツ配信サーバと、
   前記登録管理サーバの配信指示に基づいて、前記少なくとも１つのコンテンツ配信サーバの少なくともいずれかに前記コンテンツを配信する代表コンテンツ配信サーバと、
   配信対象コンテンツの過去の配信のときの情報を格納するデータベース部とを備えるコンテンツ配信システムであって、
   上記登録管理サーバは、
   コンテンツ登録管理部と、
   前記配信対象コンテンツの配信先の前記コンテンツ配信サーバを選定する管理部と、
   前記代表コンテンツ配信サーバの配信の際のパケットロスト率と、前記配信対象コンテンツの過去の配信のときのパケットロスト率から算出したパケットロスト率統計値を取得して管理する情報管理部と、
   前記パケットロスト率と前記パケットロスト率統計値とを対比し、前記代表コンテンツ配信サーバから前記コンテンツ配信サーバへの前記配信対象コンテンツの配信方法について、前記パケットロスト率の方が小さいときにはマルチキャスト配信とし、前記パケットロスト率の方が大きいときにはユニキャスト配信と決定する配信方法選択決定部と、
   前記配信方法選択決定部の決定する前記配信対象コンテンツの配信方法を指示する配信方法指示部と、
   前記配信方法指示部の指示する前記配信対象コンテンツの配信方法による、前記代表コンテンツ配信サーバから前記コンテンツ配信サーバへの前記配信対象コンテンツの配信のため、前記配信対象コンテンツを前記代表コンテンツ配信サーバへ配信するコンテンツ配信部とを有することを特徴とするコンテンツ配信システム。
2. 前記配信方法選択決定部は、コンテンツ配信サーバ数閾値、コンテンツサイズ閾値、及び前記パケットロスト率統計値を取得し、前記配信対象コンテンツの配信先のコンテンツ配信サーバ数、コンテンツサイズ、及び前記パケットロスト率と、前記コンテンツ配信サーバ数閾値、前記コンテンツサイズ閾値、及び前記パケットロスト率統計値とを各々比較して、前記マルチキャスト配信か前記ユニキャスト配信のいずれかを選択することを特徴とする請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
3. 前記配信方法選択決定部は、コンテンツ配信サーバ数閾値が前記配信対象コンテンツの配信先のコンテンツ配信サーバ数より大きいときは、コンテンツサイズ閾値と前記配信対象コンテンツのコンテンツサイズとを比較し、前記コンテンツサイズ閾値の方が大きいときは、さらに前記パケットロスト率と前記パケットロスト率統計値とを比較することを特徴とする請求項１に記載のコンテンツ配信システム。

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