JP5691229B2 - オンラインストレージシステム、及びオンラインストレージサービスの提供方法 - Google Patents

Description

本発明は、オンラインストレージシステム、及びオンラインストレージサービスの提供方法に関するものである。

近年、クラウドコンピューティングや重複排除技術の普及により、インターネット上の資源やストレージを有効利用することを目的とした技術に注目が集まっている。こうした資源やストレージの有効利用は、電力消費や設置場所の使用率を抑えることにもつながる。

実際、インターネットに接続しているサイトにはストレージ領域の空きが多く存在している場合が多く、これらのストレージは、サーバのダウン時には接続できないこともあり、有効に活用できていなかった。

従来のネットワークを介したデータストレージの利用に関する技術の例として、特許文献１には、ストレージ個々のユーザが必要とするデータアクセス速度を満たすよう構築されたストレージシステムにおいて、ユーザが要求するデータアクセス速度に応じた料金を設定して課金データとするとともに、利用者が要求する速度を提供できなかったデータアクセスに対するペナルティも課金データとして保持し、これら課金データ等に基づいて料金を算出することにより、データアクセス速度を考慮した課金を行うことが記載されている。

特開２００６−１１３８２４号公報

しかし、特許文献１に記載された方法では、ストレージの空き領域を有効に活用することは実現できていなかった。

そこで、本発明の目的は、インターネットに接続されているストレージの空き領域を有効に活用することが可能なオンラインストレージシステムを提供することである。

本発明に係るオンラインストレージシステムは、利用者がインターネットを介して利用できるストレージを提供するストレージサイトと、前記ストレージサイトに対し、ファイル保管を要求するストレージ利用端末と、前記ストレージ利用端末から前記ファイルのデータを受信し、受信したデータを分割し、分割したデータ毎にパリティをつけて前記ストレージサイトの前記ストレージに分散して格納するサービス提供端末と、を備えたものである。

本発明によれば、インターネットに接続されているストレージの空き領域を有効に活用することができる。

本発明の実施の形態１による、オンラインストレージシステムの構成を示す図である。 ストレージサイト及びサービス提供端末で保持される情報を示した図である。 本発明の実施例によるオンラインストレージシステムの構成を示す図である。 本発明の実施の形態１による、オンラインストレージシステムの動作のフローチャートである。 本発明の実施の形態１による、オンラインストレージシステムの動作のフローチャートである。 本発明の実施の形態１による、オンラインストレージシステムの動作のフローチャートである。 本発明の実施の形態１による、オンラインストレージシステムの利用に対する課金の決定方法を説明する図である。 本発明の実施の形態１による、オンラインストレージシステムの利用に対する課金の決定方法を説明する図である。 本発明の実施の形態２による、オンラインストレージシステムの構成を示す図である。

次に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるオンラインストレージシステムの構成を示す図である。図１に示すように、実施の形態１によるオンラインストレージシステムは、ストレージサイト１０，２０，３０，４０，５０、ストレージ利用端末６０，７０、及びサービス提供端末１００を備えている。

ストレージサイト１０，２０，３０，４０，５０、ストレージ利用端末６０，７０、及びサービス提供端末１００は、インターネット等のネットワークを介して相互に接続され、コンピュータプログラムの制御によって動作する。

ストレージサイト１０，２０，３０，４０，５０は、利用者がインターネットを介して利用できるストレージを提供するサイトである。ストレージサイト１０，２０，３０，４０，５０は、サービス提供端末１００からデータを受信し、受信したデータと、データから生成されたハッシュ値を一緒に保存する。さらに、サービス提供端末１００より、ハッシュ値の組み合わせを受信した場合、対応するデータをサービス提供端末１００に送信する。

サービス提供端末１００は、ストレージサイト１０，２０，３０，４０，５０のストレージ提供サービスを仲介する端末である。サービス提供端末１００は、ストレージ利用端末６０，７０からデータを受信し、受信したデータの分割、パリティの生成、ハッシュ値の生成、重複排除等を行う。

ストレージ利用端末６０，７０は、ストレージサイト１０，２０，３０，４０，５０のストレージに格納したいファイルを、転送速度、冗長性、機密性に合わせたレベルと共にサービス提供端末１００に送信し、ファイル保管を要求する。また、保管したファイルを読み出したい場合には、サービス提供端末１００に対してファイルの取得要求を送信する。

図２は、ストレージサイト１０，２０，３０，４０，５０及びサービス提供端末１００で保持される情報を示した図である。サービス提供端末１００は、保管するファイル自体の管理情報としての、ファイルのメタ情報１０００、ファイルの取得要求があった際に分割されたデータからファイルを構成するための、ファイルとハッシュ値の組合わせリスト１０２０、重複排除をおこなうために保持する、分割データとパリティのハッシュ値リスト１０３０、機密性を高めるためハッシュ値の組み合わせでファイル参照を許可する際に使用する、分割データをサイトに格納する際更に分割したデータ毎のハッシュ値リスト１０４０を有している。

また、ストレージサイト１０，２０，３０，４０，５０は、元のファイルの分割データとパリティの実データ１０１０、ファイル取得要求があった際に照合を行うための、分割データをサイトに格納する際更に分割したデータ毎のハッシュ値リスト１０４０を有している。

次に、図３に示す例を用いて、本実施形態の動作について説明する。
まず、図４を用いて、ファイルをストレージサイト１０，２０，３０，４０，５０のストレージに格納する処理について説明する。
まず、ストレージ利用端末６０，７０からサービス提供端末１００へ、ｆｉｌｅ１の保管要求が送信される（ステップＡ１）。

次に、サービス提供端末１００において、受信したｆｉｌｅ１をａ，ｂ，ｃの３つに分解する（ステップＡ２）。
次に、サービス提供端末１００は、ｆｉｌｅ１の保管要求において要求されたレベルに応じてパリティを生成する（ステップＡ３）。図３の例では、データ４，５が生成される。

次に、サービス提供端末１００は、分割したデータ及びパリティ毎にハッシュ値を生成する（ステップＡ４）。
次に、サービス提供端末１００は、生成したハッシュ値を既に保持しているハッシュ値のリストと比較し、同じハッシュ値を保持しているか検索する（ステップＡ５）。

同一のハッシュ値を保持していないと判定された場合（ステップＡ６，Ａ７）、サービス提供端末１００は、ハッシュ値のリストに生成したハッシュ値を追加登録する（ステップＡ８）。
サービス提供端末１００は、優先度レベルにしたがって、適切なストレージサイトに各データを格納する（ステップＡ９）。ステップＡ９においてデータ格納する際は、参照時の機密性を高めるため、機密性の要求レベルにしたがって、分割したデータを更に分割し、更に分割したデータ毎に再度ハッシュ値を生成して、そのハッシュ値と更に分割したデータをストレージサイトに格納する（ステップＡ１０）。

一方、同一ハッシュを保持していると判定された場合は（ステップＡ６，Ａ１１）、ポインタの付与のみを行い、実際にストレージサイトにはデータを送付しない（ステップ１２）。

次に、図５を用いて、ストレージサイトの定期監視及びダウン検出時の処理について説明する。
サービス提供端末１００は、ストレージサイトを定期監視して障害を検知し（ステップＢ１）、あるサイトで障害による接続不能等の問題が発生したら（ステップＢ２）、対象のストレージサイトに格納されているファイルを特定し（ステップＢ３）、当該ファイルの構成情報（file1の1〜5）より、接続できないストレージサイトに含まれるデータを残りのデータ及びパリティから復旧する（ステップＢ４）。さらに、図４のステップＡ７〜Ａ１０に示す処理を実行して別のストレージサイトに復旧したデータを格納する（ステップＢ５）。

次に、図６を用いて、ストレージ利用端末からファイルの取得要求が送信された際の処理について説明する。
ストレージ利用端末６０，７０からサービス提供端末１００へファイルの取得要求が送信されると（ステップＣ１）、サービス提供端末１００は、取得対象のファイルの構成情報から対応するデータを特定する（ステップＣ２）。

次に、サービス提供端末１００は、ファイルの格納時に生成したハッシュ値の組み合わせを格納先のストレージサイトに送信する（ステップＣ３）。

さらに、サービス提供端末１００は、格納先のストレージサイトから対応したデータを取得し、取得したデータと対象ファイルの構成情報に従って、ファイルとメタ情報を作成する（ステップＣ４）。さらに、作成したファイルをストレージ利用端末に送信する（ステップＣ５）。

次に、ストレージサイトの利用に対する課金の方法について説明する。
本実施形態では、ファイル保管要求時の要求レベルと、保管するファイルのサイズ及び保管期間に基づいて、ストレージ利用端末に対する課金が決定される。利用者から徴収された料金の中から、ストレージサイト側に報酬金が支払われる。

図７は、ファイル保管要求時に要求される各レベルにおける、高速アクセス、冗長性、故障率、機密性のレベルの例を示す。また、図８には、保管するファイルのサイズと保存期間によって、課金を決定する例を示す。

以上のように、本実施形態によれば、保管要求のあった元のファイルを分割し、分割したデータ毎にパリティをつけてストレージサイトのストレージに分散して格納するようにしたので、障害等により接続のできないストレージサイトが存在しても、データを再作成することで元のファイルを復元することができる。

また、分割したデータについて、ハッシュ値がすでに格納されているものと重複しているデータについては、ポインタ参照を可能にするのみにしたので、重複データについては実態が１つとなりストレージを有効に利用することができる。

本実施形態によれば、各ストレージサイトの空いているストレージ領域をグローバルレベルで１つのストレージとして使用し、冗長性の確保及び重複排除を実現しているため、ストレージを有効利用できることにある。

また、使用していないストレージや空き容量が多く存在し、有効活用されていないストレージをインターネットに接続し、ストレージ提供サービスに加入することで報酬金がもらえるため、数多くのサイトの参加が期待でき、使用していないストレージ領域を有効活用することができる。

また、各サイトに、転送速度、冗長性、機密性の観点からレベルをつけることによって課金/報酬金を明確にすると共に、グローバルレベルの冗長性を持たせることで、サイトがダウンした場合の対処をおこない、またハッシュの組み合わせにより機密性を高めることで各サイトが容易にストレージの空き容量を提供することができる。

実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２によるオンラインストレージシステムの構成を示す図である。図９に示すように、実施の形態２によるオンラインストレージシステムは、ストレージサイト１１０，１２０，１３０，１４０，１５０、サービス提供端末兼ストレージ利用端末２００を備えている。

ストレージサイト１１０，１２０，１３０，１４０，１５０、及びサービス提供端末兼ストレージ利用端末２００は、インターネット等のネットワークを介して相互に接続され、コンピュータプログラムの制御によって動作する。

ストレージサイト１１０，１２０，１３０，１４０，１５０は、利用者がインターネットを介して利用できるストレージを提供するサイトである。ストレージサイト１１０，１２０，１３０，１４０，１５０は、サービス提供端末兼ストレージ利用端末２００からデータを受信し、受信したデータと、データから生成されたハッシュ値を一緒に保存する。さらに、サービス提供端末１００より、ハッシュ値の組み合わせを受信した場合、対応するデータをサービス提供端末１００に送信する。

サービス提供端末兼ストレージ利用端末２００は、ストレージサイト１１０，１２０，１３０，１４０，１５０のストレージに格納したいファイルについて、データの分割、パリティの生成、ハッシュ値の生成、重複排除等を行い、ストレージサイトにデータを送信する。

実施の形態２では、サービス提供端末とストレージ利用端末が同一のサーバとして構成されているため、サービス提供端末を介さずに、ハッシュ情報等を保持しピア・ツー・ピアでストレージにデータを格納することができるので、効率的なストレージ利用が可能となる。

上記の実施の形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）利用者がインターネットを介して利用できるストレージを提供するストレージサイトと、
前記ストレージサイトに対し、ファイル保管を要求するストレージ利用端末と、
前記ストレージ利用端末から前記ファイルのデータを受信し、受信したデータを分割し、分割したデータ毎にパリティをつけて前記ストレージサイトの前記ストレージに分散して格納するサービス提供端末と、を備えたオンラインストレージサイトシステム。

（付記２）付記１に記載のオンラインストレージサイトシステムにおいて、
前記サービス提供端末は、
前記分割したデータ及びパリティ毎にハッシュ値を生成し、記憶する、オンラインストレージサイトシステム。

（付記３）付記２に記載のオンラインストレージサイトシステムにおいて、
前記サービス提供端末は、
生成した前記ハッシュ値が既に保持しているハッシュ値に含まれる場合には、ポインタ参照の設定のみを行う、オンラインストレージサイトシステム。

（付記４）付記１から３のいずれかに記載のオンラインストレージサイトシステムにおいて、
前記サービス提供端末は、
前記ストレージサイトの障害による接続不能を検知した場合には、
そのストレージサイトに格納されている分割したデータを、他のストレージサイトに格納されている残りの分割したデータ及びパリティを用いて復旧し、別のストレージサイトに復旧したデータを格納する、オンラインストレージサイトシステム。

（付記５）付記１から４のいずれかに記載のオンラインストレージサイトシステムにおいて、
前記サービス提供端末は、
前記ストレージ利用端末から保管したファイルの取得要求を受信すると、
ファイルの格納時に生成したハッシュ値の組み合わせを、分割したデータの格納先のストレージサイトに送信し、
前記格納先のストレージサイトから対応するデータを取得し、取得したデータと対象ファイルの構成情報に従って、ファイルを作成し、作成したファイルを前記ストレージ利用端末に送信する、オンラインストレージサイトシステム。

（付記６）付記１から５のいずれかに記載のオンラインストレージサイトシステムにおいて、
前記サービス提供端末は、
前記ストレージ利用端末から、前記ファイルの保管要求と共に、転送速度、冗長性、及び機密性のうちの少なくとも１つの項目についての要求レベルを受信し、受信した要求レベルに基づいて、前記ストレージサイトの利用料を決定する、オンラインストレージサイトシステム。

（付記７）利用者からストレージ利用端末を介して送信された、ストレージサイトへのファイル保管要求を受信し、
前記ストレージ利用端末から受信したファイルのデータを分割し、分割したデータ毎にパリティをつけて前記ストレージサイトのストレージに分散して格納する、オンラインストレージサービスの提供方法。

１０，２０，３０，４０，５０，１１０，１２０，１３０，１４０，１５０ ストレージサイト、６０，７０ ストレージ利用端末、１００ サービス提供端末、２００ サービス提供端末兼ストレージ利用端末

Claims (7)

1. 利用者がインターネットを介して利用できるストレージを提供するストレージサイトと、
   前記ストレージサイトに対し、ファイル保管を要求するストレージ利用端末と、
   前記ストレージ利用端末から前記ファイルのデータを受信し、受信したデータを分割して第一の分割データとし、前記第一の分割データの分割したデータ毎にパリティをつけて前記ストレージサイトの前記ストレージに分散して格納するサービス提供端末と、を備え、
   前記サービス提供端末は、前記第一の分割データを格納する際に、前記保管要求において要求された機密性レベルに応じて前記第一の分割データをさらに分割して第二の分割データとし、前記第二の分割データの分割したデータ毎にハッシュ値を生成し、前記ハッシュ値と前記第二の分割データを前記ストレージサイトに格納する、オンラインストレージサイトシステム。
2. 請求項１に記載のオンラインストレージサイトシステムにおいて、
   前記サービス提供端末は、
   前記第一の分割データの分割したデータ及びパリティ毎にハッシュ値を生成し、記憶する、オンラインストレージサイトシステム。
3. 請求項２に記載のオンラインストレージサイトシステムにおいて、
   前記サービス提供端末は、
   生成した前記ハッシュ値が既に保持しているハッシュ値に含まれる場合には、ポインタ参照の設定のみを行う、オンラインストレージサイトシステム。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のオンラインストレージサイトシステムにおいて、
   前記サービス提供端末は、
   前記ストレージサイトの障害による接続不能を検知した場合には、
   そのストレージサイトに格納されている分割したデータを、他のストレージサイトに格納されている残りの分割したデータ及びパリティを用いて復旧し、別のストレージサイトに復旧したデータを格納する、オンラインストレージサイトシステム。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のオンラインストレージサイトシステムにおいて、
   前記サービス提供端末は、
   前記ストレージ利用端末から保管したファイルの取得要求を受信すると、
   ファイルの格納時に生成したハッシュ値の組み合わせを、分割したデータの格納先のストレージサイトに送信し、
   前記格納先のストレージサイトから対応するデータを取得し、取得したデータと対象ファイルの構成情報に従って、ファイルを作成し、作成したファイルを前記ストレージ利用端末に送信する、オンラインストレージサイトシステム。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載のオンラインストレージサイトシステムにおいて、
   前記サービス提供端末は、
   前記ストレージ利用端末から、前記ファイルの保管要求と共に、転送速度、冗長性、及び機密性のうちの少なくとも１つの項目についての要求レベルを受信し、受信した要求レベルに基づいて、前記ストレージサイトの利用料を決定する、オンラインストレージサイトシステム。
7. 利用者からストレージ利用端末を介して送信された、ストレージサイトへのファイル保管要求を受信し、
   前記ストレージ利用端末から受信したファイルのデータを分割して第一の分割データとし、前記第一の分割データの分割したデータ毎にパリティをつけて前記ストレージサイトのストレージに分散して格納し、
   前記第一の分割データを格納する際に、前記保管要求において要求された機密性レベルに応じて前記第一の分割データをさらに分割して第二の分割データとし、前記第二の分割データの分割したデータ毎にハッシュ値を生成し、前記ハッシュ値と前記第二の分割データを前記ストレージサイトに格納する、オンラインストレージサービスの提供方法。