JP5776692B2 - パケット送信制御装置、パケット送信制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は、パケット送信制御装置、パケット送信制御方法、及びプログラムに関し、特に、複数の宛先に同一のデータを配信するパケット送信制御装置、パケット送信制御方法、及びプログラムに関する。

現在、情報通信網の発展に伴い、様々なコンテンツが通信網を介して配信されるようになってきた。特に、映像などのデータ容量が大きく、且つリアルタイム性の高いコンテンツを配信する場合には、ネットワーク帯域の確保が重要である。

複数の宛先に同じデータを配信する場合、通常、配信サーバは、宛先ごとにデータをコピーしてパケット化されたデータをそれぞれの宛先に送信する。この場合、宛先の数分のパケット群がネットワークに送出されることになる。このため、宛先の数が増えるほど、ネットワークにかかる負荷が増大する。そこで、配信サーバは、トラフィックシェーピングにより、パケット群に含まれる各パケットをネットワークに送出するタイミングを調整することによって、ネットワーク負荷の軽減を図っている（例えば、特許文献１）。

また、特定の複数の宛先に同じデータを配信する際にネットワーク負荷を軽減するための技術として、マルチキャストがある（例えば、特許文献２）。マルチキャストは、複数の宛先に向けて単一のストリームで情報を同時に配信することにより、ネットワークトラフィックを低減する技術である。

特開２００１−２１１２０７号公報 特開２００８−１９９５４０号公報

しかし、マルチキャストの機能を有するネットワークは非常に高価であり、初期コストがかかるという問題があった。また、マルチキャストを用いない場合には、各宛先に送出されるパケット群それぞれに対してトラフィックシェーピング処理が行われていたため、宛先の数に応じたトラフィックシェーピング処理が必要であり、コンテンツ配信サーバのＣＰＵ負荷が高いという問題があった。

そこで、本開示では、同一のデータを複数の宛先に送信するコンテンツ配信サーバにおいて、トラフィックシェーピング処理の処理負荷を低減することが可能な、新規かつ改良されたパケット送信制御装置、パケット送信制御方法、及びプログラムを提供することを提案する。

本開示では、複数のパケットのパケット間隔を調整するパケット間隔調整部と、上記パケット間隔調整部によりパケット間隔が調整された複数のパケットを複製し、複数のパケット群を生成するパケット複製部と、上記パケット複製部により生成された複数のパケット群のそれぞれに、互いに異なる宛先情報を付与する宛先付与部とを有する、パケット送信制御装置が提供される。

かかる構成によれば、同じデータを複数の宛先に配信するパケット送信制御装置において、１つのパケット群に含まれる複数のパケット間のパケット間隔を調整した後に、それぞれのパケットが複製される。通常、複製にかかる時間は送出処理と比較して短いため、複製されたパケットは、複製元のオリジナルパケットに連なって送出される。このため、複製されたパケットは、オリジナルパケットのパケット間隔と同じパケット間隔で送出される。このため、複数の宛先に同一のデータを配信するパケット送信制御装置において、オリジナルパケットに対して、パケット間隔の調整処理（所謂トラフィックシェーピング処理）を１度行うだけで、複製されたパケットのパケット間隔も調整することができる。従って、パケット間隔調整処理に係る処理負荷を大幅に低減することができる。

また、上記宛先付与部により上記パケット群に付与される順序で宛先情報が記載された宛先管理情報を保持する宛先管理部、をさらに有し、上記パケット複製部は、上記宛先管理部により保持される宛先管理情報に記載された宛先情報の数に応じた個数のパケットを複製し、上記宛先付与部は、上記宛先管理情報に記載された順序で、上記宛先管理情報に記載された宛先情報を上記パケット群に付与してもよい。

また、上記宛先管理部は、上記宛先管理情報に記載された宛先情報に対する削除要求に応じて削除する上記宛先情報の数を、所定数以下に制限してもよい。

また、上記宛先管理部は、上記宛先管理情報の記載順序が末尾に近い順に、宛先情報を削除してもよい。

また、上記宛先管理部は、上記宛先管理情報への宛先情報の追加要求に応じて、宛先情報を上記宛先管理情報の末尾に追加してもよい。

また、上記宛先付与部により宛先情報が付与されたパケットの宛先情報に基づいて、当該パケットを送出する通信インタフェースを選択する宛先解決部をさらに有するものであってもよい。

また、ネットワークを介してパケットを受信する受信部と、上記受信部により受信されたパケットを一時的に記憶するバッファ部と、をさらに有し、上記パケット間隔調整部は、上記バッファ部から取得したパケットのパケット間隔を調整してもよい。

また、本開示では、複数のパケットのパケット間隔を調整するパケット間隔調整ステップと、上記パケット間隔調整ステップによりパケット間隔が調整された複数のパケットを複製し、複数のパケット群を生成するパケット複製ステップと、上記パケット複製ステップにより生成された複数のパケット群のそれぞれに、互いに異なる宛先情報を付与する宛先付与ステップと、を含む、パケット送信制御方法が提供される。

また、本開示では、コンピュータを、予めパケット間隔が調整された複数のパケットを複製し、複数のパケット群を生成するパケット複製部と、上記パケット複製部により生成された複数のパケット群のそれぞれに、互いに異なる宛先情報を付与する宛先付与部と、として機能させるためのプログラムが提供される。

以上説明したように本開示によれば、同一のデータを複数の宛先に送信するコンテンツ配信サーバにおいて、トラフィックシェーピング処理の処理負荷を低減することができる。

本開示の第１の実施形態に係る情報処理システムの構成図である。 同実施形態にかかる情報処理装置のパケット間隔調整の概要を示す説明図である。 図２のＳＴ１の状態におけるパケット間隔の一例を示す説明図である。 図２のＳＴ２の状態におけるパケット間隔の一例を示す説明図である。 図２のＳＴ３の状態におけるパケット間隔の一例を示す説明図である。 同実施形態に係る情報処理装置の機能構成を示すブロック図である。 同実施形態に係る情報処理装置のネットワーク階層構造を示す説明図である。 同実施形態に係る情報処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。 宛先管理情報の一例を示す表である。 宛先削除後の宛先管理情報の一例を示す表である。 宛先管理情報が図９の状態から図１０の状態へと変化した場合のパケット間隔の一例を示す説明図である。 同実施形態に係る情報処理の有効性確認実験結果を示す表である。 本開示の第２の実施形態に係る情報処理システムの構成図である。 従来のパケット間隔調整の概要を示す説明図である。 図１４のＳＴ９３の状態におけるパケット間隔の一例を示す説明図である。 従来の情報処理装置のネットワーク階層構造を示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施の形態
１−１．概要
１−２．機能構成
１−３．パケット送出動作
１−４．宛先管理
１−５．効果の例
２．第２の実施形態（多段構成）

＜１．第１の実施形態＞
［１−１．概要］
まず、本開示の第１の実施形態に係るコンテンツ配信システムの概要について図１〜図５、及び図１４〜図１５を参照しながら説明する。

図１は、本開示の第１の実施形態に係る情報処理システムの構成図である。図２は、同実施形態にかかる情報処理装置のパケット間隔調整の概要を示す説明図である。図３は、図２のＳＴ１の状態におけるパケット間隔の一例を示す説明図である。図４は、図２のＳＴ２の状態におけるパケット間隔の一例を示す説明図である。図５は、図２のＳＴ３の状態におけるパケット間隔の一例を示す説明図である。また、図１４は、従来のパケット間隔調整の概要を示す説明図である。図１５は、図１４のＳＴ９３の状態におけるパケット間隔の一例を示す説明図である。

本開示の第１の実施形態に係るコンテンツ配信システムは、配信サーバ１００が複数の宛先端末２００に対して、同一のコンテンツデータをパケット化して順次送信する。このとき、配信サーバ１００は、それぞれの宛先端末２００に対して送出するパケットを、オリジナルパケットを複製することによりそれぞれ生成してネットワークに送出する。宛先端末２００は、配信サーバ１００から配信されるコンテンツを受信する端末装置である。宛先端末２００は、ここでは宛先端末２００Ａ、宛先端末２００Ｂ、宛先端末２００Ｃ、及び宛先端末２００Ｄの４つの宛先端末２００が存在することとしたがこれに限られない。宛先端末２００は、１以上の装置であって、システム構成に応じて対応可能な台数の装置が接続されていてよい。

このとき、配信サーバ１００は、ネットワークに送出するパケット間隔を調整するトラフィックシェーピングの機能を有している。従来においては、図１４に示すように、まず、パケット複製部により、コンテンツのパケット群のそれぞれを宛先の数に応じて複製し、複数のパケット群を生成する。そして、その後に、パケット間隔調整部において、それぞれのパケット群に対してトラフィックシェーピング処理が行われる。ここで、パケット群とは、例えば、あるコンテンツから生成された複数のパケットであり、同じ宛先に送出される一連のパケットである。

このため、従来は、パケット複製後のＳＴ９２で示される状態において、宛先の数分のパケット群が生成される。そして、このパケット群のそれぞれに対して、パケット間隔調整部によるトラフィックシェーピング処理が行われる。従って、従来の配信サーバ９００は、宛先端末２００の台数分のトラフィックシェーピング処理による処理負荷がかかっていた。

このトラフィックシェーピング処理による処理負荷を低減するために、本実施形態に係る配信サーバ１００は、図２に示すように、パケット複製の前に、オリジナルパケットのパケット間隔を調整する。かかる構成により、オリジナルパケットの１つのデータフローに対してトラフィックシェーピング処理が行われ、パケット間隔が調整された後に、パケットの複製が行われる。このため、トラフィックシェーピング処理はオリジナルパケットに対してのみ１度行われればよい。

図２においてＳＴ１で示される状態、即ち、パケットが、パケット間隔調整部に入力されるときのパケットの状態の一例が、図３に示される。例えば、パケット群に含まれる各パケットは連なった状態でパケット間隔調整部に入力される。そして、パケット間隔調整部から出力されるパケットは、例えば、図４に示されるように、所定の時間間隔Ｔ毎にパケット間隔調整部から出力される。ここで、図４には、パケットＰＫ１がパケット間隔調整部から出力される時刻をｔ１として、パケットＰＫ２及びパケットＰＫ３がパケット間隔調整部から出力される時刻が示されている。図４に示される状態のままパケット複製部に入力されたパケットは、パケット複製部により複製されて図５に示されるように出力される。

図５において、ＰＫ１は、１つのコンテンツデータを分割して生成されたパケットのうち１番目のものを指し、ＰＫ１−Ａはそのうち宛先Ａに送出されるパケットである。まず、パケット複製部がＰＫ１を複製して宛先Ａ〜宛先Ｄの４つの宛先に対して送出されるパケットを出力する。このとき、通常、最初のパケットが送出され終わる前に次のパケット複製が完了する。即ち、パケットＰＫ１−Ａが送出され終わる前に、パケットＰＫ１−Ｂが複製される。このため、各パケットは図５に示されるように複製の順序で連なって送出される。

つまり、パケットに宛先を付与する順序を毎回同じにすることによって、パケットの送出される宛先の順序を同じにすることができる。そして、結果的に、宛先毎のパケットに着目すると、全てオリジナルパケットと概ね同じ一定の時間間隔Ｔでパケットは送出される。

一方、従来の配信サーバ９００においては、パケットが複製された後、それぞれの宛先へのデータストリーム毎にトラフィックシェーピング処理が行われる。このため、相互のデータフローのパケット間において、パケット送出タイミングの相関関係はなくなる。例えば、パケット間隔調整部から出力されたパケットの状態の一例が、図１５に示される。

以上、本実施形態に係るコンテンツ配信システムの概要について説明してきた。従来の配信サーバ９００においては、コンテンツのパケットを各宛先毎のパケットに複製した後に、各データフロー毎にそれぞれトラフィックシェーピング処理が行われていた。このため、コンテンツを配信する宛先の数に応じたトラフィックシェーピング処理が必要であり、配信サーバ９００のＣＰＵ負荷が重く、多くの宛先にコンテンツを配信しようとした場合には、それ相応のハードウェア性能が必要であった。これに対し、ここで提案する配信サーバ１００は、複数の宛先に対してコンテンツを配信する場合であっても、トラフィックシェーピング処理は１度でよい。このため、トラフィックシェーピング処理に係る処理負荷を大幅に低減することができる。

かかる機能を実現するための配信サーバ１００の具体的な構成について、次に説明する。

［１−２．機能構成］
次に、図６を参照しながら、本実施形態に係る配信サーバ１００の機能構成について説明する。配信サーバ１００は、複数の宛先端末２００に対してコンテンツ等のデータを配信するサーバであり、パケット送信制御装置の一例である。配信サーバ１００は、パケット化部１０３と、パケット間隔調整部１０５と、パケット複製部１０７と、宛先解決部１０９と、通信インタフェース部１１１と、宛先管理部１１３と、記憶部１１５とを主に有する。

パケット化部１０３は、配信サーバ１００が宛先端末２００に対して配信するコンテンツのコンテンツデータを分割して、同じ宛先に送信される一連のパケット群を生成する機能を有する。図６においては、パケット化部１０３は、記憶部１１５に記憶されたコンテンツデータをパケット化することとしたが、これに限られない。外部の装置に記憶されるコンテンツデータを取得してパケット化してもよい。

パケット間隔調整部１０５は、コンテンツデータを分割して生成された、同じ宛先に送信されるパケット群に含まれる複数のパケット間のパケット間隔を調整する機能を有する。パケット間隔調整部１０５は、典型的にはパケット間隔を一定の間隔に調整する。このパケット間隔は、ネットワーク３００の帯域を有効に利用することのできるように決定される。パケット間隔調整部１０５は、パケット間隔が調整されたパケットをパケット複製部１０７に入力する。ここでパケット複製部１０７に入力されるパケットは、複製される元となるパケットという意味でオリジナルパケットと呼ぶことがある。

パケット複製部１０７は、パケット間隔調整部１０５から入力されたパケットをそれぞれ複製し、宛先端末２００の台数分のパケットを生成する機能を有する。このとき、パケット複製部１０７は、宛先管理部１１３により保持される宛先管理情報に記載された宛先情報の数に応じた個数のパケットを複製する。例えば、宛先管理情報に１００台分の宛先情報が記載されている場合には、パケット複製部１０７は、９９個のパケットを複製して、オリジナルパケットと合わせて１００個、即ち宛先端末２００の台数分のパケットを生成する。なお、本実施形態においてパケット複製部１０７は、宛先付与部の機能も併せ持つ。パケット複製部１０７は、生成されたパケットのそれぞれに宛先情報を付加して、宛先解決部１０９に出力する。このとき、パケット複製部１０７は、宛先管理部１１３により保持される宛先管理情報に記載された順序に従って宛先情報をパケットに付加する。即ち、パケット群に含まれる各パケットを複製して生成されたパケットに対して、それぞれ同じ順序で宛先情報を付加する。

例えば、パケット群にパケットＰＫ１、パケットＰＫ２、及びパケットＰＫ３の３つのパケットが含まれているとする。このとき、まずパケットＰＫ１を複製して４つのパケットが生成されると、パケット複製部１０７は、４つのパケットに宛先Ａ、宛先Ｂ、宛先Ｃ、宛先Ｄの順序で宛先情報を付加する。この場合には、パケットＰＫ２を複製して生成される４つのパケットに対して、パケット複製部１０７は、同じ宛先Ａ、宛先Ｂ、宛先Ｃ、宛先Ｄの順序で宛先情報を付加する。パケットＰＫ３についても同様である。このように、毎回同じ順序で宛先情報を付与することにより、結果的に、同じ宛先に送出されるパケット群に注目してみると、パケット群に含まれる各パケットのパケット間隔は、オリジナルパケットのパケット間隔と同じとなる。

宛先解決部１０９は、パケット複製部１０７から受け取ったパケットをネットワークに送出する通信インタフェース部１１１を選択する機能を有する。なお、図６においては、通信インタフェース部１１１は１つのみ示されているが、実際には配信サーバ１００は、複数の通信インタフェース部１１１を有していてもよい。宛先解決部１０９は、各パケットの宛先情報に基づいて、通信インタフェース部１１１を選択する。

通信インタフェース部１１１は、ネットワーク３００と接続する通信インタフェースである。通信インタフェース部１１１は、例えば宛先解決部１０９から受け取ったパケットをネットワーク３００に送出する送信部として機能すると共に、ネットワーク３００から各種の情報を受信する受信部として機能することができる。例えば、通信インタフェース部１１１は、ネットワーク３００を介して、宛先端末２００などから宛先情報の追加要求及び削除要求を受信することができる。

宛先管理部１１３は、配信サーバ１００がコンテンツを配信する宛先の情報を管理する機能を有する。宛先管理部１１３は、パケット複製部１０７がパケット群に付与する順序で宛先情報が記載された宛先管理情報を保持することにより、宛先情報を管理する。また、宛先管理部１１３は、宛先管理情報に記載された宛先情報に対する削除要求に応じて宛先情報を削除するとともに、配信先の追加要求に応じて、宛先管理情報に宛先情報を追加することができる。このとき、宛先管理部１１３は、各パケットが宛先端末２００に到達するまでのトラフィックに影響を与えないように宛先情報を編集することが好ましい。このため、宛先管理部１１３は、一連のパケットに含まれる各パケット間の間隔の宛先情報の編集による変化が所定時間長以下となるように、宛先情報の追加又は削除を行うことが好ましい。宛先管理部１１３による宛先情報の編集の詳細については、後述される。

記憶部１１５は、データを格納する機能を有し、記憶媒体と、記憶媒体にデータを記録する記録装置と、記憶媒体からデータを読み出す読出し装置と、記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置などを含むことができる。ここで、記憶媒体としては、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）、ＰＲＡＭ（Phase change Random Access Memory）などが挙げられるが、上記に限られない。本実施形態においては、記憶部１１５は、配信サーバ１００が配信するコンテンツのコンテンツデータ及び配信先となる宛先情報を含む宛先管理情報が記憶される。

以上、本実施形態に係る配信サーバ１００の機能の一例を示した。上記の各構成要素は、汎用的な部材や回路を用いて構成されていてもよいし、各構成要素の機能に特化したハードウェアにより構成されていてもよい。また、各構成要素の機能を、ＣＰＵ等が全て行ってもよい。従って、本実施形態を実施する時々の技術レベルに応じて、適宜、利用する構成を変更することが可能である。

なお、上述のような本実施形態に係る配信サーバ１００の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、サーバ等の装置に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。

なお、図７を参照すると、本実施形態に係る配信サーバ１００のネットワーク階層構造が示される。ここで示されるように、実際には、図６において示されたパケット間隔調整部１０５の機能は、既存のパケットスケジューラを用いて実装することができる。そして、パケット複製部１０７の機能は、擬似デバイスドライバの機能として実装することができる。

パケット複製部１０７として機能する擬似デバイスドライバは、パケットを複製した後、複製したパケットをネットワーク層に戻す。これにより、宛先解決部１１３として機能するネットワーク層の既存のルーティング機能を利用して、それぞれの宛先に応じた通信インタフェースに各パケットを送出することができるようになる。

ここで、比較のために図１６に従来の配信サーバ９００におけるネットワーク階層構造が示される。従来は、アプリケーション層において複製された複数のフローそれぞれに対して、ネットワーク層において宛先解決が行われ、パケットスケジューラによりパケット間隔が調整されてネットワークデバイスに送出される。

［１−３．パケット送出動作］
次に、図８を参照しながら本実施形態に係る配信サーバ１００のパケット送出までの動作について説明する。

まず、配信サーバ１００のパケット化部１０３は、記憶部１１５からコンテンツデータを取得して、コンテンツデータを分割してパケット化処理を行う（Ｓ１０１）。パケット化部１０３は、パケット化されたコンテンツデータのパケットをパケット間隔調整部１０５に入力する。パケット間隔調整部１０５は、入力されたパケットの送信間隔を調整する（Ｓ１０３）。パケット間隔調整部１０５は、送信間隔を調整した後のパケットをパケット複製部１０７に入力する。

パケット複製部１０７は、入力されたパケットそれぞれについて、宛先管理部１１３により管理される順序に従ってパケットを複製する。そして、パケット複製部１０７は、複製したオリジナルパケットと複製パケットを含むパケットに対して、それぞれ宛先情報を付与する（Ｓ１０５）。パケット複製部１０７は、宛先情報を付与したパケットを宛先解決部１０９に入力する。

宛先解決部１０９は、入力されたパケットそれぞれの宛先情報に応じて、ネットワーク３００に送出するための通信インタフェース部１１１を選択する（Ｓ１０７）。そして、宛先解決部１０９は、選択した通信インタフェース部１１１にそれぞれのパケットを送出し、パケットを受け取った通信インタフェース部１１１は、ネットワーク３００にパケットを送出する（Ｓ１０９）。

以上、配信サーバ１００によるコンテンツデータのパケット送出までの動作について説明した。ここで説明したパケット送出処理と並行して、実際には、宛先情報の編集処理が行われることがある。宛先情報の編集処理は、宛先情報の追加要求又は削除要求を認識したタイミングで適宜行われる。

［１−４．宛先管理］
ここで、次に宛先管理部１１３による宛先管理の詳細について図９〜図１１を参照しながら説明する。図９及び図１０は、宛先管理部１１３により管理される宛先管理情報の一例を示す表である。図１１は、宛先情報の削除について説明するための説明図である。

図９を参照すると、宛先管理部１１３により保持される宛先管理情報の一例が示される。なお、ここでは説明を容易にするために、宛先管理情報は、宛先の順序を示すＮｏ．と宛先を識別するための宛先情報とを含むリストとしたがこれに限られない。宛先管理情報は、例えばＩＰアドレスなどの宛先情報を単に列挙したリストであってもよい。この場合、リストにおける列挙順序が、パケット複製部１０７が宛先情報を付与する順序となる。

図９に示されるように、宛先Ａ、宛先Ｂ、宛先Ｃ、宛先Ｄの順序で宛先情報が管理されており、管理される宛先情報が変化しない場合、パケットは、図５に示される状態でパケット複製部１０７から出力される。このとき、同じ宛先に送出される一連のパケット、例えば、宛先Ｄに送出される一連のパケットに含まれるパケットＰＫ１−Ｄ、ＰＫ２−Ｄ、及びＰＫ３−Ｄ間の間隔は、一定（Ｔ）である。この時間間隔Ｔは、オリジナルパケットであるＰＫ１−Ａ、ＰＫ２−Ａ、及びＰＫ３−Ａ間の間隔とほぼ同じとなる。同様に、宛先Ｂ、及び宛先Ｃに送出されるパケット群に含まれるパケットのパケット間隔も概ねＴとなる。

これに対し、パケットＰＫ１及びパケットＰＫ２の複製処理が、図９に示す宛先情報を用いて行われた後、パケットＰＫ３の複製処理の開始前に宛先情報の削除処理が行われ、宛先情報が図１０に示す状態となった場合には、パケットは、図１１に示される状態でパケット複製部１０７から出力される。このとき、パケットＰＫ１とパケットＰＫ２との間隔は、図５の場合と同様Ｔである。しかし、パケットＰＫ２の複製処理開始からパケットＰＫ３の複製処理開始までの間に宛先Ｂ及び宛先Ｃの宛先情報が削除されると、宛先Ｄに対するパケットＰＫ３の送出タイミングが早まり、宛先Ｄに送出される一連のパケットにおいて、パケットＰＫ２−ＤとパケットＰＫ３−Ｄとの間の時間間隔Ｔｄは、パケットＰＫ１−ＤとパケットＰＫ２−Ｄとの間の時間間隔Ｔよりも短くなってしまう。

このとき、パケット群に含まれる各パケット間の送信間隔の変化（Ｔ−Ｔｄ）が許容範囲内となる所定時間長以下であれば、通信に何ら影響はない。ところが、この送信間隔の変化が許容値である所定時間長を超えてしまうと、パケットの破棄が生じてしまう。このため、宛先管理部１１３は、宛先情報の削除に際しては、同じ宛先に送出されるパケット群に含まれる各パケット間の間隔の変化が所定時間長以下となるように削除処理を行うことが望ましい。

例えば、宛先管理部１１３は、同一のパケットの複製処理の期間内、即ち、パケット複製部１０７が、あるパケットについて複製する数を決定し、宛先情報を付与するために宛先管理情報を参照してから、次のパケットについて宛先管理情報を参照するまでの間、例えば図１１のｔ４からｔ５の期間内に削除する宛先情報の数が所定数以下となるように削除処理を行ってもよい。この所定数は、ネットワーク３００の構成によって最適値が異なる。また、例えば宛先Ａ、宛先Ｂ、宛先Ｃ、宛先Ｄの順序で宛先情報が管理されているとき、宛先Ｂが削除されると、宛先Ｃ及び宛先Ｄに対するパケット間の送信間隔に変化が生じてしまう。ところが、宛先Ｃが削除される場合には、同じ１つの宛先を削除する場合であっても宛先Ｄに対するパケット間の送信間隔にしか影響は生じない。このため、宛先管理部１１３は、削除対象となる宛先情報のうち、宛先管理部１１３により管理される順序が末尾に近い宛先情報から順に宛先情報を削除することが好ましい。

また、パケット複製部１０７は、削除する宛先情報が削除されなかった場合に生成されるパケットに相当する箇所に、ダミーパケットを挿入してもよい。このとき、パケット複製部１０７は、徐々にダミーパケットのサイズを小さくして、最終的に削除することにより、同じ宛先に送出されるパケット群に含まれる各パケット間のパケット間隔の変化を小さくすることができる。

また、パケット複製部１０７は、宛先情報を追加する場合には、宛先管理情報の末尾に宛先情報を加えることが望ましい。これは、削除の場合と同様の理由によるものであり、宛先情報をリストの途中に挿入した場合には、挿入箇所以降の宛先情報で示される宛先に対するパケット間の間隔が変化してしまうためである。

［１−５．効果の例］
以上説明してきたように、本実施形態に係る配信サーバ１００は、トラフィックシェーピング処理、即ちパケット間隔の調整を行った後に、パケットの複製処理を行う。かかる構成によれば、同じデータを複数の宛先に配信するパケット送信制御装置において、１つのパケット群に含まれる複数のパケット間のパケット間隔を調整した後に、それぞれのパケットが複製される。通常、複製にかかる時間は送出処理と比較して短いため、複製されたパケットは、複製元のオリジナルパケットに連なって送出される。このため、複製されたパケットは、オリジナルパケットのパケット間隔と同じパケット間隔で送出される。よって、複数の宛先に同一のデータを配信するパケット送信制御装置において、オリジナルパケットに対して、トラフィックシェーピング処理を１度行うだけで、複製されたパケットのパケット間隔も調整することができる。従来は、複製されたパケットそれぞれについてトラフィックシェーピング処理を行う必要があったため、宛先端末２００の台数分のトラフィックシェーピング処理が行われ、配信サーバ１００の処理負荷が大きくなっていたが、これと比較して、パケット間隔調整処理に係る処理負荷を大幅に低減することができる。

一例として、図１２に本実施形態に係る配信サーバ１００の有効性を確認するための実験結果が示される。図１２は、本実施形態に係る情報処理の有効性確認実験結果を示す表である。本実験において、使用した配信サーバ１００及び宛先端末２００は以下の通りである。

配信サーバ１００：ＳＵＰＥＲＭＩＣＲＯ Ｘ７ＳＬＡ−Ｈ（Ａｔｏｍ３３０ １．６ＧＨｚ，メモリ２ＧＢ）
宛先端末２００：Ｉｎｔｅｌ Ｄ９４５ＧＣＬＦ２（Ａｔｏｍ３３０ １．６ＧＨｚ，メモリ２ＧＢ）

上記の実験環境において、４Ｍｂｐｓのフローを５０フロー、１００フロー、１５０フロー、２００フローそれぞれサービスを行ったときのＣＰＵ負荷が図１２に示される。従来、それぞれのフローについてトラフィックシェーピング処理を行った場合には、１５０フローで７５．９３％のＣＰＵ負荷がかかり、既に４Ｍｂｐｓを保てない状態となった。これに対し、本実施形態に係る配信サーバ１００を用いた場合には、２００フローであっても１５．５０％の処理負荷でサービスを行うことができる。

図１２に示される実験条件の他に、本実施形態に係る配信サーバ１００の構成によりさらにフロー数を増やして実験を継続したところ、２２０フローで４Ｍｂｐｓを保てない状態となったが、ＣＰＵ負荷にはまだ余裕があった。このため、ネットワーク側の限界に達しているものと思われる。

即ち、従来の方法によれば、ネットワークの限界の前に、配信サーバのＣＰＵの限界に達してしまっていた。ところが、本実施形態に係る配信サーバ１００の構成によれば、トラフィックシェーピング処理によるＣＰＵ負荷を大幅に低減することができる。このため、配信サーバ１００は、同じハードウェア資源でより多くの宛先にコンテンツ配信サービスを行うことができる。

＜２．第２の実施形態（多段構成）＞
なお、第１の実施形態においては、配信サーバ１００から直接宛先端末２００にコンテンツデータが配信される例について説明したが、本技術はかかる例に限定されない。例えば、図１３に示すように配信サーバ１００の多段構成とすることもできる。

図１３に示す配信システムにおいて、配信サーバ１００Ａは、宛先端末２００Ａ、宛先端末２００Ｂ、配信サーバ１００Ｂ、及び配信サーバ１００Ｃにパケットを送出する。例えば、このとき配信サーバ１００Ｂ及び配信サーバ１００Ｃは、ネットワークのジッタの影響が後段に伝搬しないように、バッファリングを行ってもよい。

なお、配信サーバ１００Ｂ及び配信サーバ１００Ｃの構成は、基本的には図６において説明した配信サーバ１００と同様である。通信インタフェース部１１１を介して受信された各パケットが、バッファとして機能する記憶部１１５に一時的に記憶され、パケット間隔調整部１０５が記憶部１１５から各パケットを取得して送信間隔を調整する点において異なる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、配信先の宛先情報は、宛先リストとして管理されることとしたが、本技術はかかる例に限定されない。宛先を識別する情報と、宛先付与部による宛先付与の順序の情報とを含む宛先管理情報であれば、管理の形態は問わない。

尚、本明細書において、フローチャートに記述されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的に又は個別的に実行される処理をも含む。また時系列的に処理されるステップでも、場合によっては適宜順序を変更することが可能であることは言うまでもない。

１００ 配信サーバ
１０３ パケット化部
１０５ パケット間隔調整部
１０７ パケット複製部
１０９ 宛先解決部
１１１ 通信インタフェース部
１１３ 宛先管理部
１１５ 記憶部
２００ 宛先端末
３００ ネットワーク

Claims (9)

1. 複数のパケットのパケット間隔を調整するパケット間隔調整部と、
   前記パケット間隔調整部によりパケット間隔が調整された複数のパケットを複製し、複数のパケット群を生成するパケット複製部と、
   前記パケット複製部により生成された複数のパケット群のそれぞれに、互いに異なる宛先情報を付与する宛先付与部と、
   を備える、パケット送信制御装置。
2. 前記宛先付与部により前記パケット群に付与される順序で宛先情報が記載された宛先管理情報を保持する宛先管理部、をさらに備え、
   前記パケット複製部は、前記宛先管理部により保持される宛先管理情報に記載された宛先情報の数に応じた個数のパケット群を複製し、
   前記宛先付与部は、前記宛先管理情報に記載された順序で、前記宛先管理情報に記載された宛先情報を前記パケット群に付与する、
   請求項１に記載のパケット送信制御装置。
3. 前記宛先管理部は、前記宛先管理情報に記載された宛先情報に対する削除要求に応じて削除する前記宛先情報の数を、所定数以下に制限する、請求項２に記載のパケット送信制御装置。
4. 前記宛先管理部は、前記宛先管理情報の記載順序が末尾に近い順に宛先情報を削除する、請求項３に記載のパケット送信制御装置。
5. 前記宛先管理部は、前記宛先管理情報への宛先情報の追加要求に応じて、宛先情報を前記宛先管理情報の末尾に追加する、請求項２に記載のパケット送信制御装置。
6. 前記宛先付与部によりパケットに付与された宛先情報に基づいて、当該パケットを送出する通信インタフェースを決定する宛先解決部、
   をさらに備える、請求項１に記載のパケット送信制御装置。
7. ネットワークを介してパケットを受信する受信部と、
   前記受信部により受信されたパケットを一時的に記憶するバッファ部と、
   をさらに備え、
   前記パケット間隔調整部は、前記バッファ部から取得したパケットのパケット間隔を調整する、請求項１に記載のパケット送信制御装置。
8. 複数のパケットのパケット間隔を調整することと、
   前記パケット間隔調整ステップによりパケット間隔が調整された複数のパケットを複製し、複数のパケット群を生成することと、
   生成された前記複数のパケット群のそれぞれに、互いに異なる宛先情報を付与することと、
   を含む、パケット送信制御方法。
9. コンピュータを、
   予めパケット間隔が調整された複数のパケットを複製し、複数のパケット群を生成するパケット複製部と、
   前記パケット複製部により生成された複数のパケット群のそれぞれに、互いに異なる宛先情報を付与する宛先付与部と、
   として機能させるためのプログラム。

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