JP6355472B2 - コンテンツ配信ネットワークの転送装置及び取得装置 - Google Patents

Description

本開示は、コンテンツ配信ネットワークにおいて配信データ量の削減を行う技術に関する。

コンテンツ名に基づきコンテンツの要求パケットや、コンテンツを配信するネットワークが提案されている。非特許文献１は、その様なネットワークの１つであるコンテンツ・セントリック・ネットワーク（ＣＣＮ：Ｃｏｎｔｅｎｔ Ｃｅｎｔｒｉｃ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）を開示している。

コンテンツ・セントリック・ネットワークを構成する転送装置は、コンテンツ名とインタフェースとの対応関係を示すルーティング・テーブルを有し、コンテンツを要求する要求パケットを受信すると、要求パケットが要求するコンテンツ名に対応するインタフェースをルーティング・テーブルから決定し、決定したインタフェースに要求パケットを転送する。また、当該要求パケットを受信したインタフェースとコンテンツ名との対応関係を未配信テーブルに記録しておく。そして、転送装置は、当該要求パケットに対応するコンテンツを受信すると、未配信テーブルを参照して、当該要求パケットを受信したインタフェースに受信したコンテンツを転送する。この様に、コンテンツ・セントリック・ネットワークにおいて、コンテンツは、要求パケットが転送された経路と同じ経路を逆向きに転送される。

Ｖ．Ｊａｃｏｂｓｏｎ，ｅｔ ａｌ．，"Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ Ｎａｍｅｄ Ｃｏｎｔｅｎｔ"，ｉｎ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＡＣＭ ＣｏＮＥＸＴ ２００９，２００９年１２月

例えば、センサ等により測定した測定値といった、何らかの値を有する多数の端末を地理的に分散した位置に配置してコンテンツ・セントリック・ネットワークに接続させ、同じくコンテンツ・セントリック・ネットワークに接続する取得装置が、各端末における値を取得する構成を考える。ここで、取得装置は、各端末における値そのものではなく、それらの統計値、例えば、平均値や、分散値や、最大値等を取得するものとする。この場合の最も簡単な方法は、取得装置が、コンテンツ・セントリック・ネットワーク経由で各端末における値を各端末から取得し、取得装置において各値から必要な値を計算するというものである。

しかしながら、この構成においては、取得装置とコンテンツ・セントリック・ネットワークとの接続部分において、多数のデータの配信が行われることになる。

本発明は、配信データ量の削減を行うことができるコンテンツ配信ネットワークの転送装置と取得装置を提供するものである。

本発明の一側面によると、コンテンツ配信ネットワークの転送装置は、要求パケットが要求するコンテンツ名を示す名前フィールドに含まれる情報とインタフェースとの対応関係を示すルーティング・テーブルを保持する保持手段と、受信した要求パケットの名前フィールドに含まれる情報に基づき前記ルーティング・テーブルを用いて前記受信した要求パケットを出力するインタフェースを決定するルーティング手段と、受信した要求パケットが、複数のコンテンツに対して所定の処理を行うことを要求する第１情報を含む第１要求パケットである場合、前記複数のコンテンツを取得するための第２要求パケットを生成して送信する生成手段と、前記第２要求パケットの応答として前記複数のコンテンツを取得すると、前記複数のコンテンツに対して前記所定の処理を行う処理手段と、前記第１要求パケットの送信元に向けて前記所定の処理の結果を送信する送信手段と、を備えており、前記第１要求パケットは、前記名前フィールドに、前記第１情報と前記複数のコンテンツの名前を示す情報を含み、前記ルーティング・テーブルは、前記第１情報に対応するインタフェースとして、前記生成手段へのインタフェースを示していることを特徴とする。

本発明の一側面によると、コンテンツ配信ネットワークにおいてコンテンツを取得する取得装置は、コンテンツを取得する場合、名前フィールドに当該コンテンツのコンテンツ名を示す情報を含む要求パケットを生成する第１生成手段と、複数のコンテンツに対して所定の処理を行った結果を取得する場合、名前フィールドに前記所定の処理を示す第１情報と、前記複数のコンテンツのコンテンツ名を示す情報を含む要求パケット生成する第２生成手段と、前記要求パケットを前記コンテンツ配信ネットワークに送信する送信手段と、を備えていることを特徴とする。

コンテンツ配信ネットワークにおいて配信データ量の削減を行うことができる。

一実施形態によるコンテンツ配信システムの構成図。 一実施形態による要求パケットを示す図。 一実施形態による転送装置の構成図。 一実施形態によるルーティング・テーブル及び未配信テーブルを示す図。 一実施形態による待ちテーブルを示す図。 一実施形態による取得装置の構成図。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。また、以下の実施形態は例示であり本発明を実施形態の内容に限定するものではない。

図１は、本実施形態によるコンテンツ配信システムの構成図である。コンテンツ配信ネットワーク２は、例えば、コンテンツ・セントリック・ネットワークであり、コンテンツ名に基づきルーティングを行う。コンテンツ配信ネットワーク２には、複数の端末３と、取得装置１が接続されている。複数の端末３は、何らかの値をそれぞれ有している。この値は、例えば、端末３が有するセンサが測定した温湿度といった環境情報であり得る。また、この値は、例えば、端末３における送受信データ量や、端末３が検出した通信障害の回数であり得る。各端末３が有する値には所定の規則に従いコンテンツ名が付与される。例えば、各端末３には、それが設置されている地域（Ａｒｅａ）の名前が設定されており、端末３は、当該端末３の地域名が地域１であると、"／ａｒｅａ１／ｄａｔａ"をそのコンテンツ名とする。そして、各端末３が有する値は、このコンテンツ名に基づきコンテンツ配信ネットワーク２上で配信される。

取得装置１は、例えば、ある端末３が保持する"／ａｒｅａ１／ｄａｔａ"とのコンテンツ名のコンテンツを取得する場合、その名前フィールドに、要求するコンテンツ名である"／ａｒｅａ１／ｄａｔａ"との情報を含む要求パケットをコンテンツ配信ネットワーク２に送信する。コンテンツ配信ネットワーク２を構成する各転送装置は、要求パケットの名前フィールドに含まれる"／ａｒｅａ１／ｄａｔａ"とのコンテンツ名に基づき、当該要求パケットを、対応するコンテンツを保持している端末３に配信し、当該端末３は、当該要求パケットの受信に応答して、"／ａｒｅａ１／ｄａｔａ"とのコンテンツ名で示されるコンテンツをコンテンツ配信ネットワーク２に送信する。このコンテンツは、既に説明した様に、要求パケットの送信経路と同じ経路を、逆向きに転送されて取得装置１に配信される。

例えば、取得装置１が、各端末３のコンテンツの値そのものではなく、各端末３が保持する値に対して何らかの計算処理を行った値が必要であるものとする。従来技術では、計算処理対象となるコンテンツを保持している端末３それぞれに取得装置１が要求パケットを送信し、その応答として各端末３からコンテンツを受信し、取得装置１が計算処理を行う必要がある。この場合、計算処理対象のコンテンツが多くなると、それに応じて、取得装置１が送信する要求パケットと、取得装置１が受信するコンテンツが増え、取得装置１とコンテンツ配信ネットワーク２との接続部分が輻輳する。

このため、本実施形態では、取得装置１は計算処理の内容を名前フィールドに含む要求パケットをコンテンツ配信ネットワーク２に送信する。例えば、取得装置１が"／ａｒｅａ１／ｄａｔａ"で示されるコンテンツと、"／ａｒｅａ２／ｄａｔａ"で示されるコンテンツの値の最大値を知りたいものとする。この場合、取得装置１は、図２（Ａ）に示す名前フィールドを含む要求パケットをコンテンツ配信ネットワーク２に送信する。図２（Ａ）において、コンテンツ名の前の"ＣＭＤ＝ｍａｘ"は、その後に続くコンテンツ名で示されるコンテンツの最大値のみを要求するコマンドであることを示している。また、"／ａｒｅａ｛１，２｝／ｄａｔａ"との表現は、"／ａｒｅａ１／ｄａｔａ"及び"／ａｒｅａ２／ｄａｔａ"の２つのコンテンツが処理対象であることを示している。なお、処理対象のコンテンツ名の表示方法は、その他の方法であっても良い。

取得装置１と接続しているコンテンツ配信ネットワーク２の転送装置は、要求パケットを受信すると、その転送先を決定するため、当該要求パケットが示すコンテンツ名を検査する。そのとき、コンテンツ名が"／ＣＭＤ＝ｍａｘ"で始まると、当該転送装置は、その後に続くコンテンツ名で示されるコンテンツの値の最大値を要求するコマンドであると解釈する。この場合、当該転送装置は、図２（Ｂ）及び（Ｃ）に示す名前フィールドを含む要求パケットをそれぞれ生成し、"／ａｒｅａ１／ｄａｔａ"及び"／ａｒｅａ２／ｄａｔａ"との名前で示されるコンテンツを保持している端末３に向けて送信する。当該転送装置は、端末３から"／ａｒｅａ１／ｄａｔａ"及び"／ａｒｅａ２／ｄａｔａ"との名前で示されるコンテンツを受信すると、コンテンツの値の大きい方を選択して取得装置１に送信する。この構成により、取得装置１とコンテンツ配信ネットワーク２との接続部分を流れるデータ量を削減する。

図３は、本実施形態による転送装置２０の構成図である。インタフェース部２１は、複数のインタフェースを含み、要求パケットを受信すると、ルーティング部２２に出力する。ルーティング部２２は、ルーティング・テーブル２３に基づき、要求パケットに含まれるコンテンツ名から、当該要求パケットを転送するインタフェースを決定し、インタフェース部２１の決定したインタフェースから当該要求パケットを送信させる。図４（Ａ）は、ルーティング・テーブル２３の例である。図４（Ａ）の例においては、例えば、"／ａｒｅａ１"で始まるコンテンツ名を有するコンテンツを要求する要求パケットは、インタフェース（ＩＦ）＃１から送信される。

本実施形態においては、転送装置２０において特定の処理を要求する要求パケットの名前フィールドの情報は、特定の処理を行うことを示す情報、本例では、"／ＣＭＤ＝*"で始まる様にし、通常の要求パケットと区別する。なお、"*"はワイルドカードであり、個々の要求パケットには、処理に応じた文字列等が設定される。そして、図４（Ａ）に示す様に、ルーティング・テーブル２３には、 "／ＣＭＤ＝*"で始まるコンテンツ名に対応するインタフェースとしてＩＦ＃０を設定する。本実施形態において、ＩＦ＃０とは、処理部２８の要求パケット生成部２５を示し、よって、ルーティング部２２は、要求するコンテンツ名が、"／ＣＭＤ＝*"で始まる場合、当該要求パケットを処理部２８に出力する。そして、ルーティング部２２は、未配信テーブル２４に、受信した要求パケットの名前フィールドの情報と、当該要求パケットを受信したインタフェースを記録する。図４（Ｂ）は、未配信テーブル２４の例であり、例えば、図２（Ａ）の要求パケットを取得装置１から受信すると、ルーティング部２２は、図４（Ｂ）の最初の行に示す様に、名前フィールドに"ＣＭＤ＝ｍａｘ／ａｒｅａ｛１，２｝／ｄａｔａ"と、取得装置１と接続するインタフェースであるＩＦ＃３を未配信テーブル２４に記録する。

処理部２８の要求パケット生成部２５は、要求パケットを受信すると、コンテンツ名の"／ＣＭＤ＝*"以後の部分から、処理対象のコンテンツ名を判定し、判定したコンテンツ名をそれぞれ要求する要求パケットを生成する。例えば、図２（Ａ）の要求パケットを受信すると、図２（Ｂ）及び（Ｃ）に示す要求パケットを生成してルーティング部２２に出力する。また、要求パケット生成部２５は、要求パケットを生成すると、受信した要求パケットと、生成した要求パケットを対応づけて待ちテーブル２７に保存する。図５（Ａ）は、要求パケット生成部２５が要求パケットを生成した時点における待ちテーブル２７を示している。受信コマンドには、受信した要求パケットの名前フィールドに設定されていた情報を記録し、送信要求パケットには、生成した要求パケットの名前フィールドに設定したコンテンツ名をそれぞれ記録する。

ルーティング部２２は、処理部２８から要求パケットを受信すると、当該要求パケットの出力インタフェースをルーティング・テーブル２１に基づき決定し、決定したインタフェース経由で要求パケットを送信する。例えば、図４（Ａ）のルーティング・テーブル２１に従うと、図２（Ｂ）及び（Ｃ）に示す要求パケットは、それぞれ、ＩＦ＃１及びＩＦ＃２から送信される。また、ルーティング部２２は、要求パケットを送信すると、未配信テーブル２４に、送信した要求パケットの名前フィールドの情報と、当該要求パケットを受信したインタフェースを記録する。本例において、要求パケットは、処理部２８から受信したため、図４（Ｂ）の２行目及び３行目に示す様に、インタフェースにはそれぞれＩＦ＃０が設定される。

ルーティング部２２は、図２（Ｂ）及び（Ｃ）に示す要求パケットの応答としてコンテンツを受信すると、未配信テーブル２４に基づき受信したコンテンツの転送先を決定する。本例において、図４（Ｂ）に示す未配信テーブル２４の対応するエントリには、ＩＦ＃０が記載されているため、ルーティング部２２は、受信したコンテンツを処理部２８に出力する。また、コンテンツを配信すると、ルーティング部２２は、未配信テーブル２４の対応するエントリを削除する。

要求パケット生成部２５は、生成した要求パケットの応答としてコンテンツを受信すると、待ちテーブル２７の対応するエントリの受信データ・フィールドに受信したコンテンツの値を記録する。図５（Ｂ）は、最初に、図２（Ｂ）の要求パケットの応答としてコンテツを受信した段階での待ちテーブル２７であり、図５（Ｃ）は、その後に、図２（Ｃ）の要求パケットの応答としてコンテツを受信した段階での待ちテーブル２７を示している。

計算部２６は、待ちテーブル２７を監視し、１つの受信コマンドに対応する複数の受信データ・フィールドの総てに値が設定されると、受信コマンドで特定される計算処理を実行し、処理結果をその値とするコンテンツを作成する。つまり、本例では、値として"２０"を有するコンテンツを作成する。また、コンテンツ名は、受信コマンド・フィールドに示されたものとし、本例においては、"ＣＭＤ＝ｍａｘ／ａｒｅａ｛１，２｝／ｄａｔａ"である。計算部２６は、作成したコンテンツをルーティング部２２に出力する。

ルーティング部２２は、処理部２８からコンテンツを受信すると、受信したコンテンツのコンテンツ名と未配信テーブル２４とに基づき受信したコンテンツの転送先を決定する。本例において、図４（Ｂ）に示す未配信テーブル２４の対応するエントリには、ＩＦ＃３が記載されているため、ルーティング部２２は、受信したコンテンツをＩＦ＃３経由で取得装置１に送信する。

図６は、本実施形態による取得装置の構成図である。ユーザが、ユーザインタフェース部１１を介して、取得するコンテンツ名を指示すると、第１生成部１２は、当該コンテンツ名を名前フィールドに含む要求パケットを生成する。一方、ユーザが、ユーザインタフェース部１１を介して、複数のコンテンツ名と、それらコンテンツ名で示されるコンテンツの値に対する所定の計算処理を指示すると、第２生成部１３は、指示された計算処理の内容と、複数のコンテンツ名を示す情報を名前フィールドに含む要求パケットを生成する。そして、送受信部１４は、第１生成部１２及び第２生成部１３が生成した要求パケットをコンテンツ配信ネットワーク２に送信し、その応答としてコンテンツを受信する。

なお、本発明による転送装置２０及び取得装置１は、コンピュータを上記転送装置２０、取得装置１として動作させるプログラムにより実現することができる。これらコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。なお、上記実施形態では、コンテンツ配信ネットワーク２をコンテンツ名によりルーティングするネットワークであるものとしたが、本発明は、ＩＰアドレス等によるルーティングを行うネットワークにも適用可能である。

Claims (5)

1. コンテンツ配信ネットワークの転送装置であって、
   要求パケットが要求するコンテンツ名を示す名前フィールドに含まれる情報とインタフェースとの対応関係を示すルーティング・テーブルを保持する保持手段と、
   受信した要求パケットの名前フィールドに含まれる情報に基づき前記ルーティング・テーブルを用いて前記受信した要求パケットを出力するインタフェースを決定するルーティング手段と、
   受信した要求パケットが、複数のコンテンツに対して所定の処理を行うことを要求する第１情報を含む第１要求パケットである場合、前記複数のコンテンツを取得するための第２要求パケットを生成して送信する生成手段と、
   前記第２要求パケットの応答として前記複数のコンテンツを取得すると、前記複数のコンテンツに対して前記所定の処理を行う処理手段と、
   前記第１要求パケットの送信元に向けて前記所定の処理の結果を送信する送信手段と、
   を備えており、
   前記第１要求パケットは、前記名前フィールドに、前記第１情報と前記複数のコンテンツの名前を示す情報を含み、
   前記ルーティング・テーブルは、前記第１情報に対応するインタフェースとして、前記生成手段へのインタフェースを示していることを特徴とする転送装置。
2. 前記送信手段は、前記第１要求パケットの名前フィールドの情報を前記所定の処理の結果のコンテンツ名とすることを特徴とする請求項１に記載の転送装置。
3. 請求項１又は２に記載の転送装置としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
4. コンテンツ配信ネットワークにおいてコンテンツを取得する取得装置であって、
   コンテンツを取得する場合、名前フィールドに当該コンテンツのコンテンツ名を示す情報を含む要求パケットを生成する第１生成手段と、
   複数のコンテンツに対して所定の処理を行った結果を取得する場合、名前フィールドに前記所定の処理を示す第１情報と、前記複数のコンテンツのコンテンツ名を示す情報を含む要求パケットを生成する第２生成手段と、
   前記要求パケットを前記コンテンツ配信ネットワークに送信する送信手段と、
   を備えていることを特徴とする取得装置。
5. 請求項４に記載の取得装置としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。

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