JP5621565B2 - Multicast system and node of multicast system - Google Patents
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Description
本発明は、マルチキャストシステムに関する。特に、ルートノードから複数のノードがツリー状に接続されたマルチキャストツリー構造を有するマルチキャストシステムに関する。さらには、マルチキャストシステムのノード、マルチキャストツリー更新方法、マルチキャストシステムにおいてノードを追加してツリーを再構成するコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a multicast system. In particular, the present invention relates to a multicast system having a multicast tree structure in which a plurality of nodes are connected in a tree shape from a root node. Further, the present invention relates to a multicast system node, a multicast tree update method, and a computer program for reconfiguring a tree by adding a node in the multicast system.
WEBサーバーの更新情報や、センサなどが生成するデータを多数の機器に配信する際に、データの配信元をルートとするマルチキャストツリーを用いて配信するマルチキャストシステムがある。 There is a multicast system that distributes update information of a WEB server or data generated by a sensor or the like to a large number of devices using a multicast tree having a data distribution source as a root.
このマルチキャストツリーは、そのデータを利用するノードで構成される論理ネットワークで、配信元毎に作成する場合や、1つのマルチキャストツリーを共有する場合がある。データはマルチキャストツリーの構成に従ってノード間を転送される。 This multicast tree is a logical network composed of nodes that use the data, and may be created for each distribution source or may share one multicast tree. Data is transferred between nodes according to the structure of the multicast tree.
マルチキャストツリー構成方法に関して、多量の利用者に対しリアルタイムにデータを配信するためのマルチキャストツリーを構築する手段がいくつか提案されている。 Regarding the multicast tree construction method, several means for constructing a multicast tree for distributing data in real time to a large number of users have been proposed.
例えば、特許文献1では、ノードのCPU使用率、メモリ利用率、CPUスペック、物理的近傍度、生存時間といった情報を周囲のノードと交換し、周囲から受信する複数の情報を比較評価することによって、マルチキャストツリーを構築する手段が開示されている。なお、「物理的近傍度」は、ノードとノードとの間でピア間接続動作の応答時間を測定することにより得ることができる。また、「生存時間」は、1回の接続でその端末のネットワークへの平均接続時間を、平均生存時間とすることができる。
For example, in
また、特許文献2では、ホップ数またはある時刻における到着パケットのシーケンス番号の推定値で評価し、マルチキャストツリーを構築する手段が開示されている。
Further,
さらに、特許文献3では、複数のノードにより構成されるネットワークにおいて、与えられた始点ノードから複数の終点ノードまでのマルチキャスト転送経路を求めるためのマルチキャスト転送経路計算方法であって、ネットワークのトポロジ情報と遅延情報とを用いて、始点ノードから終点ノードまでの遅延最小経路を各終点ノード毎に求め、始点ノードと各終点ノードまでの複数の遅延最小経路のうちの1つの遅延最小経路上のノードを、マルチキャスト転送における集約点ノードの候補ノードとして選択し、各候補ノードに対し、候補ノードから終点ノードまでの遅延最小経路を各終点ノード毎に算出し、各終点ノード毎の複数の遅延最小経路の遅延のうちの最大値と最小値との差を求め、誤差が最小となる候補ノードを集約点ノードとして選択し、始点ノードから集約点ノードまでの遅延最小経路と、集約点ノードから各終点ノードまでの各遅延最小経路とをマルチキャスト転送経路として出力する。上記特許文献3によれば、マルチキャスト転送経路の計算速度の向上を実現し、また、ユーザ間遅延分散の削減を可能とすることができると記載されている。
Further,
なお、上記特許文献1乃至特許文献3の全開示内容はその引用をもって本書に繰込み記載する。
Note that the entire disclosure of
以下の分析は、本発明によって与えられたものである。 The following analysis is given by the present invention.
従来技術における第1の問題は、マルチキャストツリーにおけるデータ配信において、配信遅延を指定した値以下に迅速に収めることができないということである。 The first problem in the prior art is that in data distribution in a multicast tree, the distribution delay cannot be quickly kept below a specified value.
その理由は、特許文献1および2において、配信遅延の最悪値についてなんら考慮されていないためである。また、特許文献3によれば、配信遅延の最悪値について一応考慮されているが、配信途中において、ルートノードとの中間に位置するノードが脱落したような場合、迅速なマルチキャストツリーの再構築ができないという問題が存在する。
The reason is that
従来技術における第2の問題は、マルチキャストシステムにおける配信遅延のばらつきを一定の範囲内に収めることができない場合があるということである。 A second problem in the prior art is that there may be cases where the distribution delay variation in the multicast system cannot be within a certain range.
一般に、マルチキャストツリーに参加しているノードは、マルチキャストツリー上の位置により、データを受け取るタイミングが異なる。その結果マルチキャストツリーにおける配信遅延のばらつきが大きくなってしまうためである。特許文献3には、一応配信遅延のばらつきを抑えるようにルートを選択するものが記載されているが、ルートの選択によって配信遅延のばらつきを抑えるのには限界がある。
In general, nodes participating in a multicast tree have different timings for receiving data depending on positions on the multicast tree. As a result, the dispersion of the distribution delay in the multicast tree becomes large.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その第1の目的は、ノード内転送処理遅延と転送リンクのネットワーク遅延を考慮したマルチキャストツリーを迅速に構築することによって、参加するノードの配信遅延を指定した値以下に収めることができるマルチキャストシステムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the first object of the present invention is to participate by quickly constructing a multicast tree that takes into account the intra-node transfer processing delay and the network delay of the transfer link. It is an object of the present invention to provide a multicast system capable of keeping the delivery delay of a node to be within a specified value.
また、その第2の目的は、マルチキャストツリーに参加するノード間における、配信遅延のばらつきの小さいマルチキャストシステムを提供することにある。 A second object of the present invention is to provide a multicast system with small variation in distribution delay between nodes participating in the multicast tree.
本発明の第1の視点によれば、複数のノードを有するマルチキャストツリーにおいて、新たに追加ノードを接続すると仮定したときの予測遅延量を、前記追加ノードを設ける前に、接続先となり得るノード毎にあらかじめ算出しておく手段と、前記算出した予測遅延量を記憶する手段と、前記追加ノードを設ける際に前記予測遅延量を用いて、前記追加ノードを接続するノードを決定する手段と、を備えるマルチキャストシステムが提供される。 According to the first aspect of the present invention, in a multicast tree having a plurality of nodes, the predicted delay amount when assuming that an additional node is newly connected is calculated for each node that can be a connection destination before the additional node is provided. Means for calculating in advance, means for storing the calculated predicted delay amount, and means for determining a node to which the additional node is connected using the predicted delay amount when the additional node is provided. A multicast system is provided.
本発明の第2の視点によれば、ルートノードから複数のノードがツリー状に接続されたマルチキャストツリー構造を有するマルチキャストシステムであって、前記ルートノードから各ノードまでの遅延量を算出する手段と、基準とする遅延量と前記算出した各ノードの遅延量との差分から、データ到着時に意図的に挿入する遅延量を算出する手段と、前記各ノードへのデータ到着時に前記算出した意図的な遅延量を挿入する手段と、を備えるマルチキャストシステムが提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a multicast system having a multicast tree structure in which a plurality of nodes from a root node are connected in a tree shape, and means for calculating a delay amount from the root node to each node; Means for calculating a delay amount intentionally inserted when data arrives from a difference between a reference delay amount and the calculated delay amount of each node; and the calculated intentional time when data arrives at each node. A multicast system comprising: means for inserting a delay amount.
本発明の第3の視点によれば、複数のノードがツリー状に接続されたマルチキャストツリー構造を有するマルチキャストシステムに用いられるノードであって、自己のノードの配下に新たにノードを追加したと仮定した場合の予測遅延量をあらかじめ算出しておく推定遅延量計算機能部と、前記算出した予測遅延量を記憶するノード情報記憶部と、を備えるマルチキャストシステムのノードが提供される。 According to the third aspect of the present invention, it is assumed that a node is used in a multicast system having a multicast tree structure in which a plurality of nodes are connected in a tree shape, and that a new node is added under its own node. A node of a multicast system is provided that includes an estimated delay amount calculation function unit that calculates a predicted delay amount in advance in this case and a node information storage unit that stores the calculated predicted delay amount.
本発明の第4の視点によれば、複数のノードがルートノードからツリー状に接続されたマルチキャストツリー構造を有するマルチキャストシステムに用いられるルートノードであって、前記ツリー状に接続された前記各ノードから自己のノードの配下に新たにノードを追加したと仮定してあらかじめ計算された予測遅延量を収集する推定遅延量収集機能部と、前記収集された予測遅延量を用いて前記マルチキャストツリー構造の変更を行うトポロジ決定機能部と、を備えるマルチキャストシステムのルートノードが提供される。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a root node used in a multicast system having a multicast tree structure in which a plurality of nodes are connected in a tree form from a root node, and each of the nodes connected in the tree form An estimated delay amount collecting function unit that collects a predicted delay amount calculated in advance assuming that a new node is added under the node of the own node, and the multicast tree structure using the collected predicted delay amount. There is provided a root node of a multicast system including a topology determination function unit for making a change.
本発明の第5の視点によれば、複数のノードがツリー状に接続されたマルチキャストツリーを有するマルチキャストシステムにおいて、新たに追加ノードを接続すると仮定したときの予測遅延量を、前記追加ノードを設ける前に、接続先となり得るノード毎にあらかじめ算出しておくステップと、前記追加ノードを設ける必要が生じたときに、前記あらかじめ算出しておいた予測遅延量を用いて、前記追加ノードを接続するノードを決定するステップと、前記決定に基づいて、追加ノードをマルチキャストツリーに組み込んでデータ配信を行うステップと、を備えるマルチキャストシステムのマルチキャストツリー更新方法が提供される。 According to the fifth aspect of the present invention, in a multicast system having a multicast tree in which a plurality of nodes are connected in a tree shape, the estimated delay amount when an additional node is newly connected is provided for the additional node. Before connecting the additional node using the step of calculating in advance for each node that can be a connection destination and the predicted delay amount calculated in advance when the additional node needs to be provided There is provided a multicast tree update method for a multicast system, comprising: determining a node; and, based on the determination, adding an additional node to the multicast tree to perform data distribution.
本発明の第6の視点によれば、複数のノードがツリー状に接続されたマルチキャストツリーを有するマルチキャストシステムにおいて用いられるコンピュータプログラムであって、前記複数のノードのいずれかに新たに追加ノードを接続すると仮定したときの予測遅延量を、前記追加ノードを設ける前に、接続先となり得るノード毎にあらかじめ算出し、記憶手段に記憶させる処理と、前記追加ノードを設ける必要が生じたときに、前記記憶手段に記憶された前記予測遅延量を用いて、前記追加ノードを接続するノードを決定する処理と、を前記マルチキャストシステムに含まれる少なくとも一つのコンピュータに実行させるマルチキャストシステムのコンピュータプログラムが提供される。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a computer program used in a multicast system having a multicast tree in which a plurality of nodes are connected in a tree shape, and an additional node is newly connected to any of the plurality of nodes. Then, it is assumed that the predicted delay amount when it is assumed is calculated in advance for each node that can be a connection destination before providing the additional node, and stored in the storage unit, and when the additional node needs to be provided, There is provided a computer program of a multicast system for causing at least one computer included in the multicast system to execute a process of determining a node to which the additional node is connected using the predicted delay amount stored in a storage unit. .
本発明の第1、第3乃至第6の視点によれば、マルチキャストシステムにおけるデータ配信において、配信遅延を指定した値以下に迅速に収めることが可能になる。 According to the first, third to sixth viewpoints of the present invention, in data distribution in a multicast system, it becomes possible to quickly keep a distribution delay below a specified value.
また、本発明の第2の視点によれば、マルチキャストシステムにおける配信遅延のばらつきを一定の範囲内に収めることが可能になる。 Further, according to the second aspect of the present invention, it is possible to keep the distribution delay variation in the multicast system within a certain range.
本発明の実施形態の概要について説明する。本発明の一実施形態によるマルチキャストシステムは、図1に一例を示すように複数のノードを有するマルチチャストツリーにおいて、新たに追加ノードを接続すると仮定したときの予測遅延量(図1の各ノードIDの3項目)を、追加ノードを設ける前に、接続先となり得るノード毎にあらかじめ算出しておく手段(たとえば、図4の212)と、算出した予測遅延量を記憶する手段(図4の221、図3の121)と、を備える。さらに、追加ノードを設ける際に上記予測遅延量を用いて、追加ノードを接続するノードを決定する手段(図3の113)を備える。 An outline of an embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the multicast system according to the embodiment of the present invention has a predicted delay amount (assuming each node in FIG. 1) when it is assumed that an additional node is newly connected in a multi-chast tree having a plurality of nodes. Means for pre-calculating the three items of ID) for each node that can be a connection destination before providing an additional node (for example, 212 in FIG. 4) and means for storing the calculated predicted delay amount (in FIG. 4) 221 and 121) of FIG. Furthermore, a unit (113 in FIG. 3) for determining a node to which the additional node is connected using the predicted delay amount when providing the additional node is provided.
上記実施形態によれば、マルチキャストツリーに変更を加える前に各ノードの配下に追加ノードを新たに接続した場合の予測遅延量をノード毎にあらかじめ算出しておくので、マルチキャストツリーの変更が実際に必要になった場合に迅速に最適なマルチキャストツリーの変更を実施できる。従って、データ配信の途中で中間のノードの一部が脱落するような状況が発生しても、遅延量を所定の遅延値以下に収めて迅速にマルチキャストツリーの再構築を行うことができる。 According to the above-described embodiment, the estimated delay amount when an additional node is newly connected under each node is calculated in advance before making a change to the multicast tree. When necessary, the optimum multicast tree can be changed quickly. Therefore, even if a situation occurs in which a part of an intermediate node is dropped during data distribution, a multicast tree can be quickly reconstructed by keeping the delay amount below a predetermined delay value.
また、本発明の別の実施形態によるマルチキャストシステムは、図8に一例を示すようにルートノード(図2の100)から複数のノード(図2の200を200Aと読み替え)がツリー状に接続されたマルチキャストツリー構造を有するマルチキャストシステムであって、ルートノード100から各ノード200Aまでの遅延量を算出する手段(図8の212)と、基準とする遅延量と算出した各ノードの遅延量との差分から、データ到着時に意図的に挿入する遅延量を算出する手段231と、各ノードへのデータ到着時に算出した意図的な遅延量を挿入する手段232と、を備える。
In addition, in the multicast system according to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8, a plurality of nodes (representing 200 in FIG. 2 as 200A) are connected in a tree form from the root node (100 in FIG. 2). A multicast system having a multicast tree structure, comprising: means for calculating a delay amount from the
上記別の実施形態によるマルチキャストシステムによれば、各ノードの遅延量を精度よく揃えることができる。 According to the multicast system according to the another embodiment, the delay amount of each node can be accurately aligned.
なお、上記実施形態の概要に付記した図面参照符号は専ら理解を助けるための例示であり、図示の態様に限定することを意図するものではない。以上で概要についての説明を終え、以下に具体的な実施の形態について、図面を参照してさらに詳しく説明する。 It should be noted that the reference numerals attached to the outline of the above embodiment are merely examples for helping understanding, and are not intended to be limited to the illustrated modes. The description of the outline has been completed above, and specific embodiments will be described below in more detail with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
図2は、マルチキャストシステムにおけるマルチキャストツリーの構成例を示す概念図である。図2において、マルチキャストツリー1は、ルートノード100と複数のノード200によって論理ネットワークを構成している。ルートノード100は、少なくとも一つのノード200に接続され、そのノード200は、ツリーの末端となるノード200を除いて少なくとも一つの別のノード200に接続されている。ルートノード100、ノード200から複数のノード200に枝分かれして接続されることによって、ルートノード100を頂点とするネットがツリー状に広がり、ルートノード100から発信する情報がツリー状に多数のノード200に伝えられることになる。
[First Embodiment]
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a configuration example of a multicast tree in the multicast system. In FIG. 2, the
ノード200は、ルートノード100、もしくは1つまたは複数のノード200と接続する。各ノード200は、接続しているルートノード100、もしくはノード200からデータを受信した場合に、マルチキャストツリー1での下流にあるノード200にデータを転送する。
The
図1は、実施形態1の概念を示す図面であり、図1(a)は、再構成前のマルチキャストツリーの構成を示す概念図であり、図1(b)再構成後のマルチキャストツリーの構成を示す概念図である。図1のマルチキャストツリー1において、配信遅延を指定した値以下に収めるため、ノードを移動させることによってマルチキャストツリーの構成を変更する構成例を示している。図1(a)がノード移動前、図1(b)がノード移動後である。
FIG. 1 is a diagram illustrating the concept of the first embodiment, FIG. 1A is a conceptual diagram illustrating a configuration of a multicast tree before reconfiguration, and FIG. 1B is a configuration of a multicast tree after reconfiguration. FIG. In the
図1において、ルートノード100、ノード200にそれぞれコロンで区切って付している3つの符号は、左端の一つ目の符号は、各ノードのノードIDを示している。また、中央の二つ目の符号は、ルートノード100(ノードID:n2)から自己のノードまでの配信遅延量である。この遅延量は推定遅延量であってもよいし、実測値が得られていれば実測値であってもよい。さらに、右端の三つ目の符号は、自己のノードに新たなノードを直接接続して追加すると仮定した場合の配信遅延の予測値である。この予測値は、ルートノードから追加ノードまでの予測遅延量を表している。この予測遅延量は、新規にマルチキャストツリーに接続するノードが接続先を選択する場合の目安とする数値である。
In FIG. 1, the three symbols attached to the
あるノードiの(推定)遅延量をD_i、1世代下のj番目のノードへデータを配信するための処理遅延量をDP_ij、上記ノードiとその1世代下のj番目のノード間のネットワーク遅延をDN_ijとすると、ノードiの1世代下のj番目のノードの推定遅延量D_ijは、式1で表すことができる。
The delay amount of a certain node i is D_i, the processing delay amount for distributing data to the jth node under the first generation is DP_ij, and the network delay between the node i and the jth node under the one generation Is DN_ij, the estimated delay amount D_ij of the j-th node one generation below the node i can be expressed by
D_ij=D_i+DP_ij+DN_ij (式1) D_ij = D_i + DP_ij + DN_ij (Formula 1)
ここで、P_i0を、ノードiがノードiの親ノードからパケットを受信してから配下1番目の1世代下のノードへデータを送信するまでのノード内転送処理遅延、P_ijをノードiにおける配下j番目の1世代下のノードへデータを送信してから配下j+1番目の1世代下のノードへデータを送信するまでのノード内転送処理遅延とすると、1世代下のj番目のノードへデータを配信するための処理遅延量DP_ijは、
DP_ij=DP_i(j−1)+P_i(j−1)
DP_i1=P_i0
と書ける。
Here, P_i0 is the intra-node transfer processing delay from when node i receives the packet from the parent node of node i until it transmits data to the first subordinate node, and P_ij is subordinate j at node i. Deliver data to the jth node under the 1st generation when the intra-node transfer processing delay from sending data to the node under the 1st generation to sending data to the subordinate j + 1st generation node The processing delay amount DP_ij for
DP_ij = DP_i (j-1) + P_i (j-1)
DP_i1 = P_i0
Can be written.
このとき、ノードiにおける配下ノード間、および配下ノードへのデータ送信処理に差分がないとすると式1は簡略化することができる。具体的には、P_i0=P_i1=P_i2=P_i3…、かつDN_i1=DN_i2=DN_i3=DN_i4…と仮定出来る時、式1は、式2のように簡略化できる。
At this time, if there is no difference in data transmission processing between subordinate nodes in node i and subordinate nodes,
D_ij=D_i+DP_i×j+DN_i (式2) D_ij = D_i + DP_i * j + DN_i (Formula 2)
ここでDP_iは、ノードiにおける1回のデータ転送に掛かる処理遅延である。また、DN_iはノードiにおける1世代下のノードへのネットワーク遅延である。この値は、例えば、実際の処理遅延、配信遅延、ノードの処理能力(CPU速度、CPU利用率)、代表的な配下のノードまたは1世代上のノードの値、から静的または動的に算出する。なお、「処理遅延」とは、ノード内部の遅延であり、「配信遅延」とは、ノード間を接続するネットワークの遅延である。すなわち、各ノードの実際の処理遅延、各ノード間の実際の配信遅延、各ノードの実際の処理能力を用いて算出する。「ノード処理能力」は、マシンの性能であるため、固定であるが、「処理遅延」はマシン内の処理状況により変化し、「配信遅延」はネットワークの状況により変化する。この変化するパラメータについて、たとえば平均値を用いて静的に算出してもよいし、一定時間の移動平均を用いて動的に算出してもよい。 Here, DP_i is a processing delay required for one data transfer in the node i. DN_i is a network delay to a node one generation lower in node i. This value is calculated statically or dynamically from, for example, the actual processing delay, distribution delay, node processing capacity (CPU speed, CPU utilization), the value of a representative subordinate node or one generation higher node. To do. The “processing delay” is a delay inside the node, and the “distribution delay” is a delay of the network connecting the nodes. That is, the calculation is performed using the actual processing delay of each node, the actual delivery delay between the nodes, and the actual processing capability of each node. The “node processing capability” is fixed because it is a machine performance, but the “processing delay” varies depending on the processing status in the machine, and the “delivery delay” varies depending on the network status. The changing parameter may be statically calculated using, for example, an average value, or may be dynamically calculated using a moving average over a fixed time.
さらに、マルチキャストツリーに参加するどのノードにおいても、DP_1=DP_2=…=DP、かつDN_1=DN_2=…=DNと仮定できる場合、式2をさらに簡略化して式3とすることができる。
Further, in any node participating in the multicast tree, when DP_1 = DP_2 =... = DP and DN_1 = DN_2 =... = DN, it is possible to further simplify
D_ij=D_i+DP×j+DN (式3) D_ij = D_i + DP × j + DN (Formula 3)
ここで、DPは、1回のデータ転送に掛かる処理遅延である。また、DNは1世代下のノードへのネットワーク遅延である。この値は、例えば、実際の処理遅延、配信遅延、ノードの処理能力(CPU速度、CPU利用率)、任意のノードの値、から静的または動的に算出する。 Here, DP is a processing delay required for one data transfer. DN is a network delay to a node one generation below. This value is calculated statically or dynamically from, for example, actual processing delay, delivery delay, node processing capability (CPU speed, CPU utilization), and arbitrary node value.
図1の例ではルートノードn2の推定遅延量を0として、式3を適用し、かつDP=DN=1とした場合を示している。例えば、ルートノードn2の遅延量は0、配下1番目のノードn8の遅延量は2となり、ルートノードn2がノードn8に続いてデータを転送するノードn11の遅延量は3となる。
In the example of FIG. 1, the estimated delay amount of the root node n2 is set to 0,
また、具体的には、新たに接続するノードの予測遅延量とは、そのノードに新たにノードが接続してきた場合の、その新規に接続してきたノードの推定遅延量と定義する。新規に接続するノードや、接続先を変更するノードにとって、新たに接続するノードの(推定)遅延量が小さいノードに接続した方が、より配信遅延が小さいことになる。新たに接続するノードの予測遅延量を式で表現する場合、新たに接続するノードがノードiのn番目の子供(配下に直接接続されるノード)になるとして、あるノードiの(推定)遅延量をD_i、ノードiの新たに接続するノードの予測遅延量をD_in、新規ノードが接続した場合のそのノードへデータを配信するまでの処理遅延の予測値をDP_in、新規ノードが接続した場合のネットワーク遅延の予測値をDN_inとすると、式4が成立する。
Specifically, the predicted delay amount of a newly connected node is defined as the estimated delay amount of the newly connected node when a new node is connected to that node. For a newly connected node or a node whose connection destination is changed, the delivery delay is smaller when the node is connected to a node with a small (estimated) delay amount of the newly connected node. When the predicted delay amount of a newly connected node is expressed by an expression, the (estimated) delay of a certain node i is assumed that the newly connected node is the n-th child of the node i (a node directly connected under the node). The amount of D_i, the predicted delay amount of the newly connected node of node i, D_in, the predicted value of the processing delay until data is delivered to that node when the new node is connected, DP_in, and the new node connected When the predicted value of the network delay is DN_in,
D_in=D_i+DP_in+DN_in (式4) D_in = D_i + DP_in + DN_in (Formula 4)
ここで、式1から式2の導出と同様に、ノードiにおける配下ノード間、および配下ノードへのデータ送信処理に差分がないとすると、式4は簡略化することができる。具体的には、P_i0=P_i1=P_i2=P_i3…、かつDN_i1=DN_i2=DN_i3=DN_i4…と仮定出来る時、式4は、式5のように簡略化できる。
Here, as in the derivation of
D_in=D_i+DP_i×n+DN_i (式5) D_in = D_i + DP_i * n + DN_i (Formula 5)
さらに、式2から式3の導出と同様に、マルチキャストツリーに参加するどのノードにおいても、DP_1=DP_2=…=DP、かつDN_1=DN_2=…=DNと仮定できる場合、式5をさらに簡略化して式6とすることができる。
Further, as in the derivation of
D_in=D_i+DP×(c+1)+DN (式6) D_in = D_i + DP × (c + 1) + DN (Formula 6)
また、上記式1から式6において、D_iをノードiの推定遅延量としたが、実測した遅延量が分かる場合はD_iに実測した遅延量を用いても良い。
Further, in
図1の例では、ルートノードn2の推定遅延量を0として、式3および式6を適用し、かつDP=DN=1とした場合の、推定遅延量を所定の遅延量8以内に収めるための構成例を示している。具体的には図1(a)ではノードn9の遅延量は9、ノードn15の遅延量は10であり、所定の遅延量8より大きい。従って、ノードの組み換えが要求される。また、図1(a)において、自己のノードの配下に追加ノードを新たに設けたときの予測遅延量が所定の遅延量8より小さいノードが存在する(ノードn2、n8、n11、n22の予測遅延量は、それぞれ、0、6、6、7)。従って、ノードn9、n15を上記予測遅延量が8より小さいノードn2、n8、n11、n22のいずかに接続を変更することにより、全ノードの遅延量を所定の遅延量8以内に収める可能性があると考えられる。図1(b)では、ノードn9をノードn11の配下に、ノードn15をルートノードn2の配下に移動させている。
In the example of FIG. 1, when the estimated delay amount of the root node n2 is set to 0,
この結果、ルートノードn2の新たに接続する追加ノードの予測遅延量が4から5に、ノードn11の新たに接続する追加ノードの予測遅延量が6から7に、ノードn15の推定遅延量および新たに接続する追加ノードの予測遅延量がそれぞれ10から4および12から6に、ノードn9の推定遅延量および新たに接続するノードの予測遅延量がそれぞれ9から6および11から8に、更新され、全てのノードの(推定)遅延量が指定された所定の遅延量8を超えない構成となる。なお、ノードn23の配下に接続されるノードがなくなったため、ノードn23の追加ノードの予測遅延量も、11から9に更新されている。このように、配信遅延が指定した値以下に納まらないノードを、追加ノードの予測遅延量を基準に配信遅延が指定した値以下に納まるノードへ接続先を変更させ、マルチキャストツリーを再構成することにより、マルチキャストツリーにおいて配信遅延を指定した値以下に収めることができる。
As a result, the predicted delay amount of the newly connected additional node of the root node n2 is 4 to 5, the predicted delay amount of the newly connected additional node of the node n11 is 6 to 7, and the estimated delay amount of the node n15 and the new The predicted delay amount of the additional node connected to the node is updated from 10 to 4 and 12 to 6, respectively, the estimated delay amount of the node n9 and the predicted delay amount of the newly connected node are updated from 9 to 6 and 11 to 8, respectively. The (estimated) delay amount of all the nodes does not exceed the specified
次に、上記図1を用いて説明した実施形態1のマルチキャストツリーの変更を行うマルチキャストシステムのノード200及びルートノードの構成について説明する。
Next, the configuration of the
図4は、図1、図2におけるルートノード100以外のノードの内部構成を示すブロック図である。図4において、ノード200は、主制御部210とネットワークインターフェイス220と、ノード情報データベース221と、を有する。ネットワークインターフェイス220は、ネットを介してルートノード100又は他のノード200と接続されている。
FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of a node other than the
主制御部210は、CPU、RAM、及びOSなどで構成されたコンピュータの主要部であり、主制御部210の中に、動作するプログラムとして構成されている送受信部211と、推定遅延量計算機能部212と、を有する。
The main control unit 210 is a main part of a computer configured by a CPU, a RAM, an OS, and the like. The main control unit 210 includes a transmission /
図5は、図2におけるノード情報データベース221の内部データ構成の一例を示す概念図である。データの一例として図2におけるノードn3のノード情報データベース221を例示している。ノード情報データベース221は、マルチキャストツリー1におけるノード情報を保存する。ノード情報とは、ノード200を一意に識別するノードID、IPアドレス、ポート番号など他のノード200とメッセージを送受信するために必要な情報であり、マルチキャストツリー1のツリー構造において自ノードより上及び下にあるノード200の情報である。また、ノード情報データベース221には各ノードの(推定)遅延量および新たに接続する追加ノードの予測遅延量も保存される。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of the internal data configuration of the
推定遅延量計算機能部212は、マルチキャストツリーにおいて、配下に接続しているノード200の(推定)遅延量と自ノードの新たに接続する追加ノードの予測遅延量を計算する。配下に接続しているノード200の(推定)遅延量の計算は、式1または式2を用いる。また、新たに接続する追加ノードの予測遅延量の計算は、式4または式5を用いる。ただし、新たに接続されると仮定している追加ノードは、まだ特定されていないのでで、ネットワーク遅延の推定値DN_inは仮想的な値である。計算結果は、ノード情報データベース221に保存し、配下に接続しているノード200の推定遅延量は、該当する配下のノード200に通知する。
The estimated delay amount
推定遅延量計算機能部212における、(推定)遅延量と新たに接続する追加ノードの予測遅延量の計算は、ルートノード100からの(推定)遅延量と新たに接続するノードの予測推定遅延量収集の要求が来た場合、配下のノード200に増減などの変化があった場合、ノード200のオペレータからの指示があった場合などに実施される。
The estimated delay amount
図3は、第1の実施形態によるマルチキャストシステムに用いられるルートノード100の内部構成を示すブロック図である。図3において、ルートノード100は、主制御部110とネットワークインターフェイス120と、ノード情報データベース121と、を有する。主制御部110は、CPU、RAM、及びOSなどで構成されたコンピュータの主要部である。ルートノード100は、主制御部110の中に、動作するプログラムとして構成されている送受信部111と、推定遅延量収集機能部112と、トポロジ決定機能部113と、を有する。
FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the
ノード情報データベース121は、図5を用いてすでに説明したノード200のノード情報データベース221に相当するデータベースである。ただし、ルートノード100のノード情報データベース121の場合は、推定遅延量収集機能部112が各ノードから収集した各ノードのノード情報と(推定)遅延量および各ノードに新たに追加ノードが接続された場合の予測遅延量も保存される。
The
送受信部111は、ネットワークインターフェイス120を介して、ノード200からのメッセージを受信して、メッセージ種別を見た上で、推定遅延量収集機能部112またはトポロジ決定機能部113に送る。
The transmission /
また、送受信部111は、推定遅延量収集機能部112またはトポロジ決定機能部113からメッセージを受け取り、メッセージに記載されている宛先であるノード200にネットワークインターフェイス120を介してメッセージを送信する。
Further, the transmission /
推定遅延量収集機能部112は、マルチキャストツリー1に参加するノードから、それぞれの(推定)遅延量および新たに接続する追加ノードの予測遅延量を収集し、ノード情報データベース121を更新する。(推定)遅延量および新たに接続するノードの予測遅延量の収集方法としては、例えば、ルートノード100から配下のノード200に対し、推定遅延量および新たに接続する追加ノードの予測遅延量を要求するメッセージを送信し、推定遅延量および新たに接続する追加ノードの予測遅延量を要求するメッセージを受信したノード200は、さらに配下のノード200にメッセージを転送し、マルチキャストツリー1のリーフの位置のノード200から(推定)遅延量および新たに接続するノードの予測遅延量を、逆順で返信していく方法がある。あるいはルートノード100がマルチキャストツリー1に接続しているノード200とそれぞれ直接通信して(推定)遅延量および新たに接続するノードの予測遅延量を収集してもよい。また、実測した遅延量が分かる場合は推定遅延量に代わりに実測した遅延量を用いても良い。
The estimated delay amount
トポロジ決定機能部113は、ノード情報データベース121を参照し、マルチキャストツリー1に参加しているノード200の(推定)遅延量および新たに接続するノードの予測遅延量を参照する。次に、指定された遅延量より大きい(推定)遅延量のノード200を抽出する。ここで抽出されたノード群をノード群Aとする。また、指定された遅延量より小さい新たに接続するノードの予測遅延量を有するノード200を抽出する。ここで抽出されたノード群をノード群Bとする。すなわち、ノード群Aのノードは、そのノードの現在の(推定)遅延量が指定された基準となる遅延量より大きいノードであり、ノード群Bのノードは、新たに配下にノードを追加した場合の予測遅延量が指定された基準となる遅延量より小さい遅延量を有するノードである。
The topology
このとき、ノード群Aの中に、ひとつ以上のノード200が含まれていた場合、ノード群Aをノード群Bの配下に接続させる。
At this time, if one or
ノード群Aのどのノード200をノード群Bのどのノード200の配下に接続するかは、例えば、予測遅延量の大きいノード順に、新たに接続するノードの推定遅延量が小さいノードへ接続させることができる。また、マルチキャストツリー1上の位置がなるべく変わらない位置になるノードの配下に接続させることでもよい。それ以外の方法でもよいが、遅延量の大きなノードをそのノードの現在の遅延量より予測遅延量が小さいノードに接続をつなぎ変えることにより、遅延量の最大値を小さくすることができる。また、タイムスタンプを利用するなどによって、実測した遅延量が分かる場合はノード群Aを抽出する際に推定遅延量に替わりに実測した遅延量を用いても良い。
Which
トポロジ決定機能部113は、ノードの移動先を決定したのち、移動させるノード200に対し、移動のメッセージを送信する。
The topology
ここで、配信遅延時間の指定はマルチキャストツリーのオペレータにより静的または動的に設定される。マルチキャストツリー1に参加するノード200の数により配信遅延時間の指定には下限がある。下限よりもさらに小さい値を指定する場合、ノード群Aのノードの数の方がノード群Bのノードの数よりも大きくなり、配信遅延が指定した値以下にならないノード200が存在してしまう。このとき、前記ノードに対し、アラームを通知する、または強制的にマルチキャストツリー1から離脱させる、などの方法をとる。
Here, the delivery delay time is specified statically or dynamically by the multicast tree operator. There is a lower limit in the designation of the delivery delay time depending on the number of
また、トポロジ決定機能部113は、新規にマルチキャストツリーに参加するノード200に対し、すでにマルチキャストツリーに参加しているノード200の新たに接続する追加ノードの予測遅延量の情報を提供する。新規にマルチキャストツリーに参加するノード200は、入手した新たに接続するノードの予測遅延量の情報から指定されている配信遅延時間を超えない接続先となるノード200を選出し、接続することでマルチキャストツリーに参加する。このとき、指定されている配信遅延時間を超えない接続先が存在しない場合、アラームを上げた上で接続する、または接続を断念する、などの方法を取る。
In addition, the topology
推定遅延量収集機能部112における、(推定)遅延量と新たに接続するノードの予測遅延量の収集、および、トポロジ決定機能部113におけるトポロジ決定とノードの移動は、マルチキャストツリー1に接続するノード200に増減などの変化があった場合、ルートノード100のオペレータからの指示があった場合などに実施される。
The estimated delay amount
次に、第1の実施形態の動作について、特に特徴的な部分について説明する。 Next, a particularly characteristic part of the operation of the first embodiment will be described.
図6は、本実施形態におけるルートノード100において、マルチキャストツリー1における配信遅延を一定値以内に収めるようトポロジを変更する場合の動作を示すフローチャートである。動作を開始すると、まず送受信部111が他のノード200、もしくはルートノード100内の主制御部110からの通信を待つ状態(以後、アイドル状態という)となる(ステップS300)。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation in the case where the topology is changed so that the delivery delay in the
ルートノード100は、アイドル状態中に(ステップS300)、マルチキャストツリー1に接続するノード200に増減などの変化があった場合または、ルートノード100のオペレータからの指示があった場合などに、マルチキャストツリー1に参加するノード200から(推定)遅延量と新たに接続するノードの予測遅延量を収集し(ステップS301)、ノード情報データベース121を更新する(ステップS302)。
When the
続いて、ノード情報データベース121を参照し、指定された遅延量より(推定)遅延量が大きいノード200を抽出する(ステップS303)。さらに、ノード情報データベース121を参照し、指定された遅延量より追加ノードの予測遅延量が小さいノード200を抽出する(ステップS304)。さらに、ステップS303で抽出したノードをステップS304で抽出したノードへ接続させる(ステップS305)。次に、ステップS303で抽出したノードの数とステップS304で抽出したノードの数を比較し(ステップS306)、ステップS304で抽出したノードの数の方が大きい場合は、ステップS300のアイドル状態に戻る。ステップS303で抽出したノードの数の方が大きい場合は(ステップS306の下への遷移)、移動できなかったノード200に対しアラームを送信し(ステップS307)、アイドル状態に戻る。
Subsequently, the
なお、図6で説明したフローチャートに係る各ステップの動作内容は、ルートノード100が予め備えるコンピュータ(主制御部)で動作するプログラムとして実行させるように構成することができる。
The operation content of each step according to the flowchart described in FIG. 6 can be configured to be executed as a program that operates on a computer (main control unit) provided in advance in the
上述した説明では、すでに存在するマルチキャストツリー1の再構成について説明したが、新たなノードが、新規にマルチキャストツリー1に参加する場合において、すでにマルチキャストツリー1を構成しているどのノード200に接続するかを決定する時に、新たに接続するノードの予測遅延量をマルチキャストツリー1に参加している各ノード200から収集し、追加ノードの予測遅延量を基準として、追加ノードの予測遅延量が小さいノードに接続することによって、マルチキャストツリー1の配信遅延を指定した値以下に収めるようにすることもできる。このとき、マルチキャストツリー1の配信遅延を指定した値以下に収めることができるような接続先がない場合、新規参加を拒否する、またはアラームを通知した上で参加を許可する、ということもできる。
In the above description, the reconfiguration of the existing
図7は、第1の実施形態におけるルートノード以外のノード200の処理フローチャートである。動作を開始すると、まず送受信部211が他のノード200、もしくはルートノード100内の主制御部110からの通信を待つ状態(以後、アイドル状態という)となる(ステップS400)。ルートノードからの指示により、当該ノードの接続が変わる場合(ステップS401でYes)は、ノード情報データベース221のトポロジ情報を更新する(ステップS402)。また、ステップS402ではタイムスタンプ等を利用して遅延値の実測値が得られたら、推定遅延値を実測値に置き換えてもよい。
FIG. 7 is a process flowchart of the
ステップS403では、ルートノード100や当該ノードとルートノードとの間に介在するノード(親ノード)からノード情報データベース221の照会があった場合(ステップS403でYes)は、当該照会の内容に応答して最新のノード情報データベース221の内容を問い合わせ先に回答し(ステップS404)、その後、ステップS400のidle状態に戻る。一方、ノード情報データベース221の照会がなかった場合(ステップS403でNoの場合)は、何もせず、ステップS400のidle状態に戻る。
In step S403, when there is a query of the
また、上述した説明では、ルートノード100がマルチキャストツリー1に参加するノード200から、(推定)遅延量と新たに接続するノードの予測遅延量を収集し、マルチキャストツリー1のトポロジを決定するとしたが、この機能はルートノード100が持たなくてもよい。すなわちあるノード200でもよいし、第3のコンピュータでもよい。この場合、ルートノード100もノード200と同様のノードとして動作する。
In the above description, the
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態を、図面を参照して説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の第2の実施形態では、ある指定した推定遅延量を基準に、データ到着時に遅延を挿入することにより、マルチキャストツリーに参加するノード間における、配信遅延のばらつきを小さくすることができる。 In the second embodiment of the present invention, by introducing a delay when data arrives on the basis of a specified estimated delay amount, variation in distribution delay among nodes participating in the multicast tree can be reduced.
図1(a)を例として、第2の実施形態の概念から説明する。図1(a)において、ノードn8の(推定)遅延量は2、ノードn22の(推定)遅延量は5である。このとき、ノードn8において(推定)遅延量3の分だけデータ受信時にノード内部で遅延させると推定遅延量5相当となり、ノードn8とノードn22の間の配信遅延の差が小さくなる。
The concept of the second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 1A, the (estimated) delay amount of the node n8 is 2, and the (estimated) delay amount of the node n22 is 5. At this time, if the node n8 delays inside the node by the amount of (estimated)
さらに、遅延量10を基準とすると、ノードn8は遅延量8の遅延、ノードn22は遅延量5の遅延、ノードn11は遅延量7の遅延というように、自ノードの遅延量と基準遅延量の差分だけ、データ受信時にノード内部で遅延させると、データ受信の配信遅延が、全てのノードでほぼ等しくなる。なお、配下に他のノードが接続されているノードは、配下に転送するデータに関しては、遅延を挿入せずに、データ到着時、速やかに配下のノードに転送する。たとえば、ノードn8はノードn3とノードn44、ノードn11はノードn22にデータ転送を行うが、この他のノードへ転送するデータには、遅延を挿入しない。この様な処理を行うことにより、配信先の末端での配信遅延のばらつきを小さくすることができる。式で表現すると、ノードiの遅延量をD_i、基準とする遅延量をDB、意図的に挿入する遅延量をΔD_iとすると、式7が成立する。
Further, when the delay amount 10 is used as a reference, the node n8 has a
ΔD_i=DB−D_i (式7) ΔD_i = DB−D_i (Formula 7)
このとき基準とする遅延量は、マルチキャストツリー1に参加するノード200の中で最大の遅延量と同じか、大きくする必要がある。この基準とする遅延量を決定するには、マルチキャストツリー1に参加するノード200の中で最大の遅延量が分かればよい。マルチキャストツリー1に参加するノード200の中で最大の遅延量は、トポロジを決定する過程で得られる。ただし、全ノードの(実測または推定の)遅延量の情報を得ることが困難な場合、例えばマルチキャストツリーに参加するノード200の数が膨大である場合、マルチキャストツリー1に参加するノード200の中で最大の遅延量を推定する。その方法は例えば、マルチキャストツリーに参加するノード200の数から推定する、マルチキャストツリーの最下層のあるノードの推定遅延量から推定する、などがある。
At this time, the reference delay amount needs to be the same as or larger than the maximum delay amount among the
また、データ到着時に挿入する遅延量は少ない方が好ましいため、前述の意図的に挿入する遅延量を求める前に、本発明の第1の実施形態の手段を用いて、予めマルチキャストツリー1に参加するノード200の中で最大の推定遅延量を小さくしておくとよい。具体的には、基準とする推定遅延量を下限に設定し、マルチキャストツリー1のトポロジを変更しておくことで、マルチキャストツリー1に参加するノード200の中で最大の推定遅延量を小さくできる。
In addition, since it is preferable that the amount of delay to be inserted when data arrives is small, the
また、基準とする遅延量の周知は、例えば初回のデータとして送付することで周知させることができる。基準とする遅延量をマルチキャストツリーに参加するノードに周知させておくことにより、最大遅延量または最大遅延量よりも大きな値を基準値として事前に与えておき、それを基準に意図的に挿入する遅延量ΔD_iを算出することができる。 Also, the reference delay amount can be made known by, for example, sending it as the first data. By making the delay amount used as a reference known to the nodes participating in the multicast tree, a maximum delay amount or a value larger than the maximum delay amount is given in advance as a reference value, and intentionally inserted based on that reference value. The delay amount ΔD_i can be calculated.
図8は、第2の実施形態によるマルチキャストシステムに用いられるルートノード以外のノードの内部構成を示すブロック図である。図8のノード200Aは、第1の実施形態のノード200に置き換えて用いる。図8のノード200Aについて、図4を用いて説明した第1の実施形態のノード200と異なる構成について説明する。第1の実施形態のノード200と構成が同一である部分については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
FIG. 8 is a block diagram showing an internal configuration of a node other than the root node used in the multicast system according to the second embodiment. The
挿入遅延量算出部231は、ルートノード100から基準とする遅延量の指定を受けて、ノード情報データベースに含まれる自ノードの(推定)遅延量に基づいて、データ受信時に挿入する遅延量を算出する。
The insertion delay
遅延挿入部232は、ルートノード100からデータの配信を受ける際に、送受信部に受信したデータを挿入遅延量算出部231が算出した挿入遅延量に基づいて、遅延させる。
When receiving data distribution from the
また、ルートノード100は、初回のデータ配信において、基準となる遅延量を各ノード200Aに対して送信することを除いて、第1の実施形態のルートノード100をそのまま用いることができる。
Further, the
上述した説明では、マルチキャストツリー1全体でひとつの基準とする推定遅延量を周知させることにより、配信遅延のばらつきを小さくすることができるとしたが、マルチキャストツリー1に参加するノードを複数のグループに分割し、そのグループそれぞれで基準とする推定遅延量を設定し、グループ内の基準とする推定遅延量から意図的に挿入する遅延量ΔD_iを算出し、データ到着時に遅延を挿入することにより、グループ内のノード間における、配信遅延のばらつきを小さくすることができる。
In the above description, the distribution delay variation can be reduced by notifying the estimated delay amount as one reference in the
また、上述した説明では、マルチキャストツリー1全体で基準とする推定遅延量を周知させることにより、配信遅延のばらつきを小さくすることができるとしたが、推定遅延量が同じまたは近いノード200をグループ化することで、グループ内の配送遅延のばらつきを小さくすることも出来る。
Further, in the above description, it is assumed that the dispersion of the distribution delay can be reduced by making the estimated delay amount as a reference in the
図1(a)を例とすると、ノードn44と、ノードn22は何れも推定遅延量5である。これらのノードをグループとすると、グループ内では推定遅延量が同値であるため、グループ内の配送遅延のばらつきを小さくすることが出来る。
Taking FIG. 1A as an example, the node n44 and the node n22 both have an estimated
以上説明したように、推定遅延量をノード内転送処理遅延と転送リンクのネットワーク遅延の総和から算出し、推定遅延量および新たに接続するノードの推定遅延量を基準に、配信遅延が指定した値以下に納まらないと推定されるノードを、配信遅延が指定した値以下に納まるように、マルチキャストサービス開始より前に移動させ、マルチキャストツリーを再構成することにより、マルチキャストツリーに参加するノードの配信遅延を指定した値以下に収めることができる。 As described above, the estimated delay amount is calculated from the sum of the intra-node transfer processing delay and the network delay of the transfer link, and the value specified by the delivery delay based on the estimated delay amount and the estimated delay amount of the newly connected node The delay of nodes participating in the multicast tree is moved by moving the nodes that are estimated to be less than the following before the start of the multicast service so that the delivery delay falls below the specified value, and reconfiguring the multicast tree. Can be kept below the specified value.
また、以上説明したように、推定遅延量をノード内転送処理遅延と転送リンクのネットワーク遅延の総和から算出し、推定遅延量および新たに接続するノードの推定遅延量を基準に、データ到着時に遅延を挿入することにより、マルチキャストツリーに参加するノード間における、配信遅延のばらつきを小さくすることができる。 In addition, as described above, the estimated delay amount is calculated from the sum of the intra-node transfer processing delay and the network delay of the transfer link, and the delay when data arrives based on the estimated delay amount and the estimated delay amount of the newly connected node. By inserting, distribution delay variation among nodes participating in the multicast tree can be reduced.
なお、本発明において下記の形態が可能である。
[形態1]
前記第1の視点に記載のマルチキャストシステムのとおり。
[形態2]
前記追加ノードを接続するノードを決定する手段は、前記予測遅延量が所定の遅延値以下であるノードに前記追加ノードを接続し、
前記予測遅延量が所定の遅延量以下となるノードが存在しない場合は、前記追加ノードを含めた前記複数のノードの遅延量がいずれも前記所定の遅延量以下となるように、前記マルチキャストツリーを組み替えることが好ましい。
[形態3]
前記各ノードは、それぞれ、
自己ノードの下流に追加ノードを接続すると仮定した場合の予測遅延量を算出する手段と、
前記算出した予測遅延量を記憶する手段と、を備え、
前記マルチキャストシステムは、前記各ノードが算出した前記各ノードの予測遅延量を収集して一括して記憶する手段を備え、
前記ノードを決定する手段は、前記一括して記憶された各ノードの予測遅延量を用いて前記追加ノードを接続するノードを決定することが好ましい。
[形態4]
前記予想遅延量を算出する手段は、前記接続先となり得るノードの処理能力と、ルートノードから当該ノードまでの遅延量と、当該ノードから前記追加ノードまでのネットワーク遅延を平均的であると仮定した仮想ネットワーク遅延量と、に基づいて予想遅延量を算出することが好ましい。
[形態5]
前記第2の視点に記載のマルチキャストシステムのとおり。
[形態6]
前記第3の視点に記載のマルチキャストシステムのノードのとおり。
[形態7]
前記マルチキャストツリー構造がルートノードから前記複数のノードがツリー状に接続されたマルチキャストシステムであって、
前記推定遅延量計算機能部と前記ノード情報記憶部とを備える前記ノードが、前記ルートノード以外の前記ノードであることが好ましい。
[形態8]
前記第4の視点に記載のマルチキャストシステムのルートノードのとおり。
[形態9]
前記第5の視点に記載のマルチキャストシステムのマルチキャストツリー更新方法のとおり。
[形態10]
前記第6の視点に記載のマルチキャストシステムのコンピュータプログラムのとおり。
[形態11]
マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、そのマルチキャストツリーに参加する前に参加後のノードの推定遅延量を接続先のノードごとに算出する手段と、を有するマルチキャストシステム。
[形態12]
マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、そのマルチキャストツリーに参加する前に参加後のノードの推定遅延量を接続先のノードごとに算出する手段と、マルチキャストツリーを構成するノードから、推定または実測の遅延量およびそのノードの配下に新たにノードが接続したと仮定した時の推定遅延量を収集する手段と、配信遅延が指定した値以下に納まらないノードを、推定または実測の遅延量から、配信遅延が指定した値以下に納まるノードの配下に移動させ、マルチキャストツリーを再構成する手段と、を有するマルチキャストシステム。
[形態13]
マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、そのマルチキャストツリーに参加する前に参加後のノードの推定遅延量を接続先のノードごとに算出する手段と、新規にマルチキャストツリーに参加するノードに対し、マルチキャストツリーを構成するノードの配下に新たにノードが接続したと仮定した時の推定遅延量を通知する手段と、前記推定遅延量から、配信遅延が指定した値以下に納まる接続先となるノードを選出する手段と、を有するマルチキャストシステム。
[形態14]
前記形態11乃至13のいずれかに記載の、マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、あるノードの推定遅延量を算出する際に、任意のノードの、実際の処理遅延、配信遅延、ノードの処理能力(CPU速度、CPU利用率)を用いて、1世代下のノードへデータを配信するための処理遅延量と、前記ノードとその1世代下のノード間のネットワーク遅延を算出し、前記処理遅延量と前記ネットワーク遅延量の累積からあるノードの推定遅延量を算出するマルチキャストシステムであることが好ましい。
[形態15]
前記形態14に記載の、マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、あるノードの推定遅延量を算出する際に、マルチキャストツリーを構成する全ノードの平均の、実際の処理遅延、配信遅延、ノードの処理能力(CPU速度、CPU利用率)を用いて、1世代下のノードへデータを配信するための処理遅延量と、前記ノードとその1世代下のノード間のネットワーク遅延を算出し、前記処理遅延量と前記ネットワーク遅延量の累積からあるノードの推定遅延量を算出するマルチキャストシステムであることが好ましい。
[形態16]
前記形態14に記載の、マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、あるノードの推定遅延量を算出する際に、マルチキャストツリーにおいて隣接するノードの、実際の処理遅延、配信遅延、ノードの処理能力(CPU速度、CPU利用率)を用いて、1世代下のノードへデータを配信するための処理遅延量と、前記ノードとその1世代下のノード間のネットワーク遅延を算出し、前記処理遅延量と前記ネットワーク遅延量の累積からあるノードの推定遅延量を算出するマルチキャストシステムであることが好ましい。
[形態17]
前記形態14に記載の、マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、あるノードの推定遅延量を算出する際に、処理遅延と配信遅延が等しいと仮定して、1世代下のノードへデータを配信するための処理遅延量と、前記ノードとその1世代下のノード間のネットワーク遅延を算出し、前記処理遅延量と前記ネットワーク遅延量の累積からあるノードの推定遅延量を算出するマルチキャストシステムであることが好ましい。
[形態18]
前記形態14に記載の、マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、あるノードの推定遅延量を算出する際に、マルチキャストツリーを構成する全ノードの、実際の処理遅延、配信遅延、ノードの処理能力(CPU速度、CPU利用率)で重み付けした平均値を用いて、1世代下のノードへデータを配信するための処理遅延量と、前記ノードとその1世代下のノード間のネットワーク遅延を算出し、前記処理遅延量と前記ネットワーク遅延量の累積からあるノードの推定遅延量を算出するマルチキャストシステムであることが好ましい。
[形態19]
前記形態11乃至13のいずれかに記載の、マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、そのマルチキャストツリーに参加する前に参加後のノードの推定遅延量を接続先のノードごとに算出する際に、任意のノードの、実際の処理遅延、配信遅延、ノードの処理能力(CPU速度、CPU利用率)を用いて、新規ノードが接続した場合のそのノードへデータを配信するまでの処理遅延の推定値と、新規ノードが接続した場合のネットワーク遅延の推定値を算出し、前記処理遅延の推定値と前記ネットワーク遅延の推定値の累積から新たに接続するノードが接続する前に新たに接続するノードの推定遅延量を算出するマルチキャストシステムであることが好ましい。
[形態20]
前記形態19に記載の、マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、そのマルチキャストツリーに参加する前に参加後のノードの推定遅延量を接続先のノードごとに算出する際に、マルチキャストツリーを構成する全ノードの平均の、実際の処理遅延、配信遅延、ノードの処理能力(CPU速度、CPU利用率)を用いて、1世代下のノードへデータを配信するための処理遅延量と、前記ノードとその1世代下のノード間のネットワーク遅延を算出し、前記処理遅延量と前記ネットワーク遅延量の累積からあるノードの推定遅延量を算出するマルチキャストシステムであることが好ましい。
[形態21]
前記形態19に記載の、マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、そのマルチキャストツリーに参加する前に参加後のノードの推定遅延量を接続先のノードごとに算出する際に、マルチキャストツリーにおいて隣接するノードの、実際の処理遅延、配信遅延、ノードの処理能力(CPU速度、CPU利用率)を用いて、新規ノードが接続した場合のそのノードへデータを配信するまでの処理遅延の推定値と、新規ノードが接続した場合のネットワーク遅延の推定値を算出し、前記処理遅延の推定値と前記ネットワーク遅延の推定値の累積から新たに接続するノードが接続する前に新たに接続するノードの推定遅延量を算出するマルチキャストシステムであることが好ましい。
[形態22]
前記形態19に記載の、マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、そのマルチキャストツリーに参加する前に参加後のノードの推定遅延量を接続先のノードごとに算出する際に、マルチキャストツリーにおいて隣接するノードの、実際の処理遅延、配信遅延、ノードの処理能力(CPU速度、CPU利用率)を用いて、新規ノードが接続した場合のそのノードへデータを配信するまでの処理遅延の推定値と、新規ノードが接続した場合のネットワーク遅延の推定値を算出し、前記処理遅延の推定値と前記ネットワーク遅延の推定値の累積から新たに接続するノードが接続する前に新たに接続するノードの推定遅延量を算出するマルチキャストシステムであることが好ましい。
[形態23]
前記形態19に記載の、マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、そのマルチキャストツリーに参加する前に参加後のノードの推定遅延量を接続先のノードごとに算出する際に、処理遅延と配信遅延が等しいと仮定して、新規ノードが接続した場合のそのノードへデータを配信するまでの処理遅延の推定値と、新規ノードが接続した場合のネットワーク遅延の推定値を算出し、前記処理遅延の推定値と前記ネットワーク遅延の推定値の累積から新たに接続するノードが接続する前に新たに接続するノードの推定遅延量を算出するマルチキャストシステムであることが好ましい。
[形態24]
前記形態19に記載の、マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、そのマルチキャストツリーに参加する前に参加後のノードの推定遅延量を接続先のノードごとに算出する際に、マルチキャストツリーを構成する全ノードの、実際の処理遅延、配信遅延、ノードの処理能力(CPU速度、CPU利用率)で重み付けした平均値を用いて、新規ノードが接続した場合のそのノードへデータを配信するまでの処理遅延の推定値と、新規ノードが接続した場合のネットワーク遅延の推定値を算出し、前記処理遅延の推定値と前記ネットワーク遅延の推定値の累積から新たに接続するノードが接続する前に新たに接続するノードの推定遅延量を算出するマルチキャストシステムであることが好ましい。
[形態25]
マルチキャストシステムを構成するノードであって、マルチキャストツリーに参加するノードから、それぞれの推定または実測の遅延量および新たに接続するノードの推定遅延量を収集する手段と、収集した推定または実測の遅延量および新たに接続するノードの推定遅延量から、指定された推定遅延量より大きい推定または実測の遅延量のノードを、指定された推定遅延量より小さい新たに接続するノードの推定遅延量をもつノードの配下に接続させる手段と、マルチキャストツリーに参加するノードの推定または実測の遅延量および新たに接続するノードの推定遅延量を含むノード情報を保持する手段と、を有するノード。
[形態26]
マルチキャストシステムを構成するノードであって、配下に接続しているノードの推定または実測の遅延量と自ノードの新たに接続するノードの推定遅延量を計算する手段と、自ノードの推定または実測の遅延量および新たに接続するノードの推定遅延量を含むノード情報を保持する手段と、を有するノード。
[形態27]
マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、マルチキャストツリーを構成するノードの推定遅延量を算出する手段と、基準とする遅延量とノードの推定または実測の遅延量の差分から、データ到着時に意図的に挿入する遅延量を算出する手段と、データ到着時に前記意図的な遅延量を挿入する手段と、を有するマルチキャストシステム。
[形態28]
前記形態27に記載の、マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、データ到着時に意図的に挿入する遅延量を算出する際に、基準とする値を、実測遅延量の最悪値とするマルチキャストシステムであることが好ましい。
[形態29]
前記形態27に記載の、マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、データ到着時に意図的に挿入する遅延量を算出する際に、基準とする値を、推定遅延量の最大値とするマルチキャストシステムであることが好ましい。
[形態30]
前記形態27に記載の、マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、データ到着時に意図的に挿入する遅延量を算出する際に、基準とする値を、推定遅延量が大きくなりそうな位置にあるノードの実測値とするマルチキャストシステムであることが好ましい。
[形態31]
前記形態27に記載の、マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、マルチキャストツリーに参加するノードを複数のグループに分割する手段と、そのグループそれぞれで基準とする推定または実測の遅延量を設定する手段と、グループ内の基準とする推定または実測の遅延量から意図的に挿入する遅延量を算出する手段と、前記遅延量の分だけデータ到着時に遅延を挿入する手段と、を有するマルチキャストシステムであることが好ましい。
[形態32]
前記形態27に記載の、マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、推定または実測の遅延量が、同じまたは近いノードをグループ化する手段と、を有するマルチキャストシステムであることが好ましい。
[形態33]
マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムであって、マルチキャストツリーを構成するノードから、推定または実測の遅延量およびそのノードの配下に新たにノードが接続したと仮定した時の推定遅延量を収集するステップと、指定された推定または実測の遅延量より大きい遅延量のノードを抽出するステップと、指定された推定または実測の遅延量より小さい新たに接続するノードの推定遅延量のノードを抽出するステップと、配信遅延が指定した値以下に納まらないノードを、推定または実測の遅延量から、配信遅延が指定した値以下に納まるノードの配下に移動させ、マルチキャストツリーを再構成するステップと、を有するマルチキャスツリー構成方法。
[形態34]
マルチキャストツリーから構成されるマルチキャストシステムを構成するノードを制御するコンピュータに、マルチキャストツリーを構成するノードから、推定または実測の遅延量およびそのノードの配下に新たにノードが接続したと仮定した時の推定遅延量を収集する機能と、指定された推定または実測の遅延量より大きい遅延量のノードを抽出する機能と、指定された推定または実測の遅延量より小さい新たに接続するノードの推定遅延量のノードを抽出する機能と、配信遅延が指定した値以下に納まらないノードを、推定または実測の遅延量から、配信遅延が指定した値以下に納まるノードの配下に移動させ、マルチキャストツリーを再構成する機能と、を実行させるプログラム。
[形態35]
基準とする遅延量を指定する手段と、
前記複数のノードのうち、少なくとも一部のノードは、前記基準とする遅延量と自己の遅延量との差分を求める手段と、当該ノードへのデータ到着時に前記差分を埋める遅延量を挿入する手段と、を備える形態1乃至3のいずれかに記載のマルチキャストシステムであることが好ましい。
[形態36]
前記推定遅延量計算機能部は、前記マルチキャストツリーに含まる他のノードが計算した予測遅延量を収集する機能を含み、
さらに、前記収集した予測遅延量を用いて前記マルチキャストツリーの再構築を行うトポロジ決定機能部をさらに含むことを特徴とする形態6又は7に記載のマルチキャストシステムのノードであることが好ましい。
[形態37]
前記推定値遅延量収集機能部は、自己のノードの配下に新たにノードを追加したと仮定した場合の予測遅延量をあらかじめ算出しておく推定遅延量計算機能部を兼ね備え、
前記推定遅延量収集機能部が集積した前記予測遅延量を含む現在の前記マルチキャストツリー構造のトポロジを記憶するノード情報記憶部をさらに備え、
前記トポロジ決定機能部が、前記ノード情報記憶部に記憶されたマルチキャストツリー全体のノード情報を用いて前記マルチキャストツリー構造の変更を行う形態8に記載のマルチキャストシステムのルートノードであることが好ましい。
[形態38]
前記各ノードのうち、データ配信の目的地であると共に他のノードへのデータ転送の中継も行うノードにおいて、前記意図的な遅延量を挿入する手段は、前記他のノードへ中継するデータには前記遅延量を挿入せずに、データの受信後、速やかにデータ転送を行う形態5のマルチキャストシステムであることが好ましい。
In the present invention, the following modes are possible.
[Form 1]
As in the multicast system according to the first aspect.
[Form 2]
The means for determining a node to which the additional node is connected connects the additional node to a node whose predicted delay amount is a predetermined delay value or less,
When there is no node whose predicted delay amount is equal to or smaller than the predetermined delay amount, the multicast tree is set so that the delay amounts of the plurality of nodes including the additional node are all equal to or smaller than the predetermined delay amount. It is preferable to rearrange.
[Form 3]
Each of the nodes is
Means for calculating a predicted delay amount assuming that an additional node is connected downstream of the own node;
Means for storing the calculated predicted delay amount,
The multicast system includes means for collecting and storing the predicted delay amount of each node calculated by each node in a batch,
The means for determining the node preferably determines a node to which the additional node is connected using the predicted delay amount of each node stored in a batch.
[Form 4]
The means for calculating the expected delay amount assumes that the processing capability of the node that can be the connection destination, the delay amount from the root node to the node, and the network delay from the node to the additional node are average. It is preferable to calculate the expected delay amount based on the virtual network delay amount.
[Form 5]
As in the multicast system according to the second aspect.
[Form 6]
As a node of the multicast system according to the third aspect.
[Form 7]
The multicast tree structure is a multicast system in which the plurality of nodes are connected in a tree form from a root node;
It is preferable that the node including the estimated delay amount calculation function unit and the node information storage unit is the node other than the root node.
[Form 8]
As the root node of the multicast system according to the fourth aspect.
[Form 9]
The multicast tree update method of the multicast system according to the fifth aspect.
[Mode 10]
As described in the computer program of the multicast system according to the sixth aspect.
[Form 11]
A multicast system comprising a multicast tree, and means for calculating, for each connected node, an estimated delay amount of the node after joining before joining the multicast tree.
[Form 12]
A multicast system constituted by a multicast tree, which is estimated from a node constituting a multicast tree, a means for calculating an estimated delay amount of a node after joining before joining the multicast tree, and a node constituting the multicast tree. From the estimated or measured delay amount, the means to collect the measured delay amount and the estimated delay amount when it is assumed that a new node is connected under the node, and the node whose distribution delay does not fall below the specified value And a means for relocating a multicast tree by moving the node under a node whose distribution delay falls below a specified value.
[Form 13]
A multicast system composed of a multicast tree, for calculating an estimated delay amount of a node after joining for each connected node before joining the multicast tree, and a node newly joining the multicast tree A means for notifying an estimated delay amount when it is assumed that a node is newly connected under the nodes constituting the multicast tree; and a node that is a connection destination within which the delivery delay falls within a specified value from the estimated delay amount A multicast system comprising: means for selecting
[Form 14]
14. A multicast system comprising a multicast tree according to any one of
[Form 15]
The multicast system configured by the multicast tree according to the fourteenth aspect, wherein when calculating an estimated delay amount of a certain node, an average actual processing delay, distribution delay of all the nodes configuring the multicast tree, Using the processing capacity of the node (CPU speed, CPU utilization), calculate a processing delay amount for distributing data to a node under one generation and a network delay between the node and the node under the one generation, It is preferable that the multicast system calculates an estimated delay amount of a certain node from the accumulation of the processing delay amount and the network delay amount.
[Form 16]
15. A multicast system comprising a multicast tree according to the fourteenth aspect, wherein when an estimated delay amount of a certain node is calculated, an actual processing delay, a delivery delay, and a node processing of an adjacent node in the multicast tree Using the capacity (CPU speed, CPU utilization), a processing delay amount for distributing data to a node under one generation and a network delay between the node and the node under the one generation are calculated, and the processing delay It is preferable that the multicast system calculates the estimated delay amount of a certain node from the amount and the accumulated network delay amount.
[Form 17]
15. The multicast system according to the fourteenth aspect, including a multicast tree, and when calculating the estimated delay amount of a certain node, assuming that the processing delay and the delivery delay are equal, data is transmitted to a node one generation lower A multicast system for calculating a processing delay amount for distributing a network, a network delay between the node and a node one generation lower than the node, and calculating an estimated delay amount of a node from the accumulation of the processing delay amount and the network delay amount It is preferable that
[Form 18]
The multicast system configured by the multicast tree according to the fourteenth aspect described above, in which when the estimated delay amount of a certain node is calculated, the actual processing delay, distribution delay, and node Using an average value weighted by processing capacity (CPU speed, CPU utilization), the amount of processing delay for distributing data to a node under one generation, and the network delay between the node and the node under the one generation Preferably, the multicast system calculates the estimated delay amount of a certain node from the accumulated processing delay amount and the network delay amount.
[Form 19]
14. A multicast system comprising a multicast tree according to any one of
[Mode 20]
The multicast system according to the nineteenth aspect, which includes a multicast tree, and calculates the estimated delay amount of a node after joining for each connected node before joining the multicast tree. The processing delay amount for distributing data to a node one generation lower, using the average, actual processing delay, distribution delay, and node processing capacity (CPU speed, CPU utilization rate) of all the nodes constituting It is preferable that the multicast system calculates a network delay between a node and a node that is one generation lower than the node, and calculates an estimated delay amount of a node from the accumulated processing delay amount and the network delay amount.
[Form 21]
The multicast system configured by a multicast tree according to the nineteenth aspect, wherein the estimated delay amount of the node after participation is calculated for each connection destination node before joining the multicast tree. Estimated processing delay until data is distributed to a new node connected using the actual processing delay, distribution delay, and node processing capability (CPU speed, CPU utilization) of the adjacent node And an estimated value of the network delay when the new node is connected, and from the accumulation of the estimated value of the processing delay and the estimated value of the network delay, the newly connected node is connected before the newly connected node is connected. A multicast system that calculates an estimated delay amount is preferable.
[Form 22]
The multicast system configured by a multicast tree according to the nineteenth aspect, wherein the estimated delay amount of the node after participation is calculated for each connection destination node before joining the multicast tree. Estimated processing delay until data is distributed to a new node connected using the actual processing delay, distribution delay, and node processing capability (CPU speed, CPU utilization) of the adjacent node And an estimated value of the network delay when the new node is connected, and from the accumulation of the estimated value of the processing delay and the estimated value of the network delay, the newly connected node is connected before the newly connected node is connected. A multicast system that calculates an estimated delay amount is preferable.
[Form 23]
The multicast system comprising the multicast tree according to the nineteenth aspect, wherein when calculating the estimated delay amount of the node after joining before joining the multicast tree for each connection destination node, processing delay and Assuming that delivery delays are equal, an estimated value of processing delay until data is delivered to that node when a new node is connected and an estimated value of network delay when a new node is connected are calculated, It is preferable that the multicast system calculates an estimated delay amount of a newly connected node before the newly connected node is connected from the accumulated delay estimated value and the estimated network delay value.
[Form 24]
The multicast system according to the nineteenth aspect, which includes a multicast tree, and calculates the estimated delay amount of a node after joining for each connected node before joining the multicast tree. Using the average value weighted by the actual processing delay, distribution delay, and node processing capacity (CPU speed, CPU utilization) of all the nodes to configure, until data is distributed to that node when a new node is connected The estimated value of the processing delay and the estimated value of the network delay when the new node is connected are calculated, and the accumulated value of the estimated value of the processing delay and the estimated value of the network delay is calculated before the newly connected node is connected. A multicast system that calculates an estimated delay amount of a newly connected node is preferable.
[Form 25]
Means for collecting the estimated or measured delay amount and the estimated delay amount of the newly connected node from the nodes constituting the multicast system and participating in the multicast tree, and the collected estimated or actually measured delay amount And a node having an estimated or actually measured delay amount larger than the specified estimated delay amount from the estimated delay amount of the newly connected node and a newly connected node having an estimated delay amount smaller than the specified estimated delay amount And means for holding node information including an estimated or measured delay amount of a node participating in the multicast tree and an estimated delay amount of a newly connected node.
[Form 26]
A node constituting a multicast system, a means for calculating an estimated or measured delay amount of a node connected to the subordinate system and an estimated delay amount of a newly connected node of the own node; an estimation or actual measurement of the own node; A node that holds node information including a delay amount and an estimated delay amount of a newly connected node.
[Form 27]
A multicast system composed of a multicast tree, which is designed to calculate the estimated delay amount of the nodes constituting the multicast tree and the difference between the reference delay amount and the estimated or actually measured delay amount when data arrives. A multicast system comprising means for calculating a delay amount to be inserted automatically and means for inserting the intentional delay amount upon arrival of data.
[Form 28]
28. A multicast system comprising a multicast tree according to the embodiment 27, wherein the reference value is the worst value of the actually measured delay amount when calculating the delay amount intentionally inserted when data arrives. A system is preferred.
[Form 29]
28. A multicast system comprising a multicast tree according to the embodiment 27, wherein the reference value is a maximum value of the estimated delay amount when calculating the delay amount intentionally inserted when data arrives. A system is preferred.
[Form 30]
28. The multicast system configured by a multicast tree according to the above-described aspect 27, wherein a position at which an estimated delay amount is likely to be large when calculating a delay amount to be intentionally inserted when data arrives. It is preferable that the multicast system be an actual measurement value of a node in
[Form 31]
28. A multicast system comprising a multicast tree as set forth in the embodiment 27, wherein means for dividing a node participating in the multicast tree into a plurality of groups, and an estimated or actually measured delay amount for each group are set. A multicast system, means for calculating a delay amount intentionally inserted from an estimated or actually measured delay amount as a reference in the group, and a means for inserting a delay when data arrives by the amount of the delay amount It is preferable that
[Form 32]
It is preferable that the multicast system includes a multicast tree described in the form 27, and has a means for grouping nodes having the same or close delay amounts estimated or actually measured.
[Form 33]
A multicast system comprising a multicast tree, the step of collecting an estimated or actually measured delay amount and an estimated delay amount when a node is newly connected under the node from a node constituting the multicast tree Extracting a node having a delay amount larger than the designated estimated or actually measured delay amount, and extracting a node having an estimated delay amount of a newly connected node smaller than the designated estimated or actually measured delay amount; Moving a node whose distribution delay does not fall below a specified value to a subordinate of a node whose distribution delay falls below a specified value from an estimated or measured delay amount, and reconfiguring a multicast tree. Casstree construction method.
[Form 34]
Estimated when it is assumed that a computer that controls a node constituting a multicast system composed of a multicast tree is assumed to have newly connected a node under the estimated or actually measured delay amount from the node constituting the multicast tree. A function that collects the delay amount, a function that extracts a node whose delay amount is larger than the specified estimated or actually measured delay amount, and an estimated delay amount of a newly connected node that is smaller than the specified estimated or actually measured delay amount. The function to extract nodes and the nodes whose distribution delay does not fall below the specified value are moved from the estimated or measured delay amount to the nodes under the distribution delay below the specified value, and the multicast tree is reconfigured A function that executes a function.
[Form 35]
A means for specifying a reference delay amount;
At least some of the plurality of nodes have means for obtaining a difference between the reference delay amount and its own delay amount, and means for inserting a delay amount that fills the difference when data arrives at the node It is preferable that it is a multicast system in any one of
[Form 36]
The estimated delay amount calculation function unit includes a function of collecting predicted delay amounts calculated by other nodes included in the multicast tree;
The node of the multicast system according to
[Form 37]
The estimated value delay amount collection function unit also has an estimated delay amount calculation function unit that calculates in advance a predicted delay amount when it is assumed that a node is newly added under its own node,
A node information storage unit that stores the current topology of the multicast tree structure including the predicted delay amount accumulated by the estimated delay amount collection function unit;
It is preferable that the topology determination function unit is a root node of the multicast system according to the eighth aspect in which the multicast tree structure is changed using node information of the entire multicast tree stored in the node information storage unit.
[Form 38]
In each of the nodes, which is a data distribution destination and also relays data transfer to another node, the means for inserting the intentional delay amount includes data to be relayed to the other node. It is preferable that the multicast system of the fifth aspect performs data transfer promptly after receiving data without inserting the delay amount.
本発明の全開示(特許請求の範囲及び図面を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施例ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の特許請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、特許請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。 Within the scope of the entire disclosure (including claims and drawings) of the present invention, the examples and the examples can be changed and adjusted based on the basic technical concept. In addition, various combinations or selections of various disclosed elements are possible within the scope of the claims of the present invention. That is, the present invention naturally includes various modifications and changes that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the drawings, and the technical idea.
1:マルチキャストツリー
100:ルートノード
200、200A:ノード
110、210:主制御部
120、220:ネットワークインターフェイス
121、221:ノード情報データベース
111、211 送受信部
112:推定遅延量収集機能部
113:トポロジ決定機能部
212:推定遅延量計算機能部
231:挿入遅延量算出部
232:遅延挿入部
1: Multicast tree 100:
Claims (9)
前記算出した予測遅延量を記憶する手段と、
前記追加ノードを設ける際に前記予測遅延量を用いて、前記追加ノードを接続するノードを決定する手段と、
を備えることを特徴とするマルチキャストシステム。 In a multicast tree having a plurality of nodes, a means for calculating in advance a prediction delay amount when assuming that an additional node is newly connected for each node that can be a connection destination before providing the additional node;
Means for storing the calculated predicted delay amount;
Means for determining a node connecting the additional node using the predicted delay amount when providing the additional node;
A multicast system comprising:
前記予測遅延量が所定の遅延量以下となるノードが存在しない場合は、前記追加ノードを含めた前記複数のノードの遅延量がいずれも前記所定の遅延量以下となるように、前記マルチキャストツリーを組み替えることを特徴とする請求項1記載のマルチキャストシステム。 The means for determining a node to which the additional node is connected connects the additional node to a node whose predicted delay amount is a predetermined delay value or less,
When there is no node whose predicted delay amount is equal to or smaller than the predetermined delay amount, the multicast tree is set so that the delay amounts of the plurality of nodes including the additional node are all equal to or smaller than the predetermined delay amount. The multicast system according to claim 1, wherein the multicast system is rearranged.
自己ノードの下流に追加ノードを接続すると仮定した場合の予測遅延量を算出する手段と、
前記算出した予測遅延量を記憶する手段と、を備え、
前記マルチキャストシステムは、前記各ノードが算出した前記各ノードの予測遅延量を収集して一括して記憶する手段を備え、
前記ノードを決定する手段は、前記一括して記憶された各ノードの予測遅延量を用いて前記追加ノードを接続するノードを決定することを特徴とする請求項1又は2記載のマルチキャストシステム。 Each of the nodes is
Means for calculating a predicted delay amount assuming that an additional node is connected downstream of the own node;
Means for storing the calculated predicted delay amount,
The multicast system includes means for collecting and storing the predicted delay amount of each node calculated by each node in a batch,
The multicast system according to claim 1 or 2, wherein the means for determining the node determines a node to which the additional node is connected using the predicted delay amount of each node stored in a batch.
自己のノードの配下に新たにノードを追加したと仮定した場合の予測遅延量をあらかじめ算出しておく推定遅延量計算機能部と、
前記算出した予測遅延量を記憶するノード情報記憶部と、
を備えることを特徴とするマルチキャストシステムのノード。 A node used in a multicast system having a multicast tree structure in which a plurality of nodes are connected in a tree shape,
An estimated delay amount calculation function unit for calculating in advance a predicted delay amount assuming that a new node is added under the own node;
A node information storage unit for storing the calculated predicted delay amount;
A node of a multicast system comprising:
前記推定遅延量計算機能部と前記ノード情報記憶部とを備える前記ノードが、前記ルートノード以外の前記ノードであることを特徴とする請求項5記載のマルチキャストシステムのノード。 The multicast tree structure is a multicast system in which the plurality of nodes are connected in a tree form from a root node;
The node of the multicast system according to claim 5 , wherein the node including the estimated delay amount calculation function unit and the node information storage unit is the node other than the root node.
前記ツリー状に接続された前記各ノードから自己のノードの配下に新たにノードを追加したと仮定してあらかじめ計算された予測遅延量を収集する推定遅延量収集機能部と、
前記収集された予測遅延量を用いて前記マルチキャストツリー構造の変更を行うトポロジ決定機能部と、
を備えることを特徴とするマルチキャストシステムのルートノード。 A root node used in a multicast system having a multicast tree structure in which a plurality of nodes are connected in a tree form from the root node;
An estimated delay amount collection function unit that collects a predicted delay amount calculated in advance on the assumption that a node is newly added under the own node from each of the nodes connected in the tree shape;
A topology determination function unit for changing the multicast tree structure using the collected predicted delay amount;
A root node of a multicast system, comprising:
前記追加ノードを設ける必要が生じたときに、前記あらかじめ算出しておいた予測遅延量を用いて、前記追加ノードを接続するノードを決定するステップと、
前記決定に基づいて、追加ノードをマルチキャストツリーに組み込んでデータ配信を行うステップと、
を備えることを特徴とするマルチキャストシステムのマルチキャストツリー更新方法。 In a multicast system having a multicast tree in which a plurality of nodes are connected in a tree shape, the estimated delay amount when assuming that an additional node is newly connected is set in advance for each node that can be a connection destination before providing the additional node. A step to calculate,
When it is necessary to provide the additional node, using the predicted delay amount calculated in advance, determining a node to connect the additional node;
Based on the determination, incorporating additional nodes into the multicast tree for data distribution;
A multicast tree update method for a multicast system, comprising:
前記複数のノードのいずれかに新たに追加ノードを接続すると仮定したときの予測遅延量を、前記追加ノードを設ける前に、接続先となり得るノード毎にあらかじめ算出し、記憶手段に記憶させる処理と、
前記追加ノードを設ける必要が生じたときに、前記記憶手段に記憶された前記予測遅延量を用いて、前記追加ノードを接続するノードを決定する処理と、
を前記マルチキャストシステムに含まれる少なくとも一つのコンピュータに実行させることを特徴とするマルチキャストシステムのコンピュータプログラム。 A computer program used in a multicast system having a multicast tree in which a plurality of nodes are connected in a tree shape,
A process of calculating a predicted delay amount when it is assumed that an additional node is newly connected to any of the plurality of nodes, for each node that can be a connection destination before providing the additional node, and storing the estimated delay amount in a storage unit; ,
When it becomes necessary to provide the additional node, a process for determining a node to which the additional node is connected using the predicted delay amount stored in the storage unit;
Is executed by at least one computer included in the multicast system.
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