JPH0991186A

JPH0991186A - 情報配信システム

Info

Publication number: JPH0991186A
Application number: JP7241875A
Authority: JP
Inventors: Naoto Matsunami; 直人松並; Takashi Oeda; 高大枝; Taisuke Kaneda; 泰典兼田; Ikuya Yagisawa; 育哉八木沢; Masahiro Takano; 雅弘高野; Takashi Arakawa; 敬史荒川; Hiroaki Takahashi; 宏明高橋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-09-20
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【目的】高性能，高信頼で、低価格化を実現可能とす
る、情報配信システムに適したディスクサブシステムを
提供すること。【構成】ユーザからの要求を受信する要求受信手段
と、情報を格納しておく情報ライブラリと、情報ライブ
ラリに格納される情報の複製を格納する複数台のディス
ク装置と、複数台のディスク装置を制御する少なくとも
１つ以上のディスク制御手段と、情報に変換を施し送信
する少なくとも１つ以上の情報送信手段と、ユーザ端末
と情報送信手段との間の適切なデータリンクを確立する
交換機と、上記各手段を制御するＣＰＵとを備え、ＣＰ
Ｕは、ユーザからの要求を解析し、要求された情報の複
製を作成するかどうかを決定すると共に、使用する情報
送信手段を決定してデータリンクを確立し、情報の複製
の作成と配信とを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として、計算機シス
テムを利用した情報の配信システムに関するものであ
り、特に、情報のディスク装置への格納管理の技術に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】情報配信システムは、複数の端末からの
要求を同時に受信し、複数の情報を同時に配信する必要
が有る。また、ひとたび本システムが故障すると、本シ
ステムが停止するのみならず、本システムからサービス
を受ける受信端末も停止してしまい、影響は全システム
に波及する。

【０００３】そこで、情報配信システム中、特に情報を
格納するディスクシステムには、非常に高い性能と信頼
性が要求される。このような要求を満足するディスクサ
ブシステムとして、ＲＡＩＤが知られている。ＲＡＩＤ
はたとえば、“A Case for Redundant Arrays of Inexp
ensive Disks（ＲＡＩＤ）”；In Proc.ACM SIGMOD,Jun
e 1988（カリフォルニア大学バークレー校発行）に詳し
い。

【０００４】ＲＡＩＤは、複数のディスク装置を並列に
動作させることで高速制御を実現し、また、パリティデ
ィスク装置と呼ぶ冗長データを格納するディスク装置を
設けることで、万一１台のディスク装置が故障しても、
他のディスク装置のデータとパリティディスク装置のデ
ータとから、故障したディスク装置のデータを再現する
ことができ、これにより高信頼を実現するディスクシス
テムである。

【０００５】以下、従来の技術の例として、ＲＡＩＤを
用いた情報配信システムの１例を、図１３に示し説明す
る。

【０００６】図１３において、１はホスト計算機（以下
ホストと略記する）、２（２ａ〜２ｏ）はディスク装
置、３はＬＡＮ（Local Area Network）、５はディスプ
レイ、６はＲＡＩＤ型のディスクアレイ、６０はディス
ク装置２ａ〜２ｏを制御しＲＡＩＤ型ディスクアレイを
構築して制御するディスクアレイコントローラ、１０は
ＣＰＵ、１１はＣＰＵ１０とシステムバスＢｕｓ（Ｂｕ
ｓ１）を接続するＣＰＵ−システムバスブリッジ、１２
は主記憶メモリ、１３はディスプレイ５を制御する表示
制御手段、１４（１４ａ，１４ｂ）はＬＡＮ３によりユ
ーザ端末からの要求を受信する要求受信手段、７０はデ
ィスクアレイ６を接続するディスク制御手段、１８３
（１８３ａ〜１８３ｃ）はＭＰＥＧ（Moving Picture E
xpert Group）方式等によって圧縮された情報を伸長し
送信する情報送信手段、４は情報送信手段１８３ａ〜１
８３ｃの出力を、各端末（図示せず）にデータリンクを
確立し配信する交換機である。

【０００７】ここで、情報とはあるひとまとまりの意味
を持つデータ列であり、動画，静止画，音声，テキスト
等を総称する。ただし、本従来例では、情報を上記の通
りＭＰＥＧ型圧縮方式で圧縮された、たとえば映画等の
動画データであると想定する。

【０００８】次に、本従来例の動作を説明する。各端末
のユーザは、希望の情報の転送要求を発行する。この要
求はＬＡＮ３経由でホスト１に達し、要求受信手段１４
がこれを受信し、ＣＰＵ１０に通知する。ＣＰＵ１０
は、この要求を受信し、情報送信手段１８３と各端末と
のデータリンクを確立するよう交換機４を制御する。Ｃ
ＰＵ１０は、要求された情報の先頭からある一定量の情
報データをディスクアレイ６からリードし、主記憶メモ
リ１２に転送する。この転送が終了すると、情報送信手
段１８３を起動し、主記憶メモリ１２からこの情報デー
タを情報送信手段１８３に転送する。情報送信手段１８
３は、圧縮されている情報データを定められた方法で伸
長し、一定のフレームレートで交換機４を経由し各端末
に送信する。この一連の操作を、すべての情報データを
送信し終えるまで、ＣＰＵ１０は、ディスク制御手段７
０および情報送信手段１８３の制御を繰り返す。各端末
は、この情報を連続的に一定のフレームレートで受信
し、映画等の動画をＴＶ等の端末で見ることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術によ
れば、情報配信システムの一部を構成するディスクサブ
システムに、前記したようなＲＡＩＤを用いると、高信
頼なシステムを構築することができる。しかし、情報配
信システムは映画等の動画像データ等の情報を多数扱う
ため、その管理するデータ量は非常に多く、大容量のデ
ィスクサブシステムが必要であり、データを格納するた
めに必要なディスク装置は、数１０台から数１００台に
達する。このような多数のディスク装置でＲＡＩＤを構
築すると、パリティディスク装置も１０から数１０台必
要になり、一般にシステムに占めるディスク装置のコス
トは大きいので、非常に高価格なシステムになってしま
うという問題がある。

【００１０】また、ＲＡＩＤは１台のディスク装置が故
障しても、他のディスク装置のデータを用い、故障した
ディスク装置のデータを再現しながら運転を継続する縮
退運転を行うことができるが、この場合、故障したディ
スク装置のデータを再現するために、同じＲＡＩＤグル
ープを構成するすべてのディスク装置を動作させなくて
はならないので、動作の並列性が失われ性能が著しく低
下してしまう。数１０から数１００台のディスク装置が
あれば、確率論で考えると１年に数回はディスク装置の
故障を想定しなくてはならず、よって、縮退運転時にも
十分な性能を出し得る余裕あるシステム設計が必要とな
る。この性能余裕を用意するためには、上記以上にさら
に多くのディスク台数が必要となり、ディスク装置が潜
在的に持つ高性能が無駄になるばかりでなく、一層高価
格なシステムになってしまうという問題がある。

【００１１】また、各端末から本情報配信システムが管
理する情報へのアクセス要求には、局所性が発生するこ
とが考えられる。顕著な例としては、この情報が映画，
テレビ映像等の動画である場合である。ユーザ端末から
の要求に従いこれらの動画情報を配信するシステムは、
一般にＶＯＤ（Video On Demand ）システムと呼ばれ、
ホテルの各客室への映画配信サービスや、ＣＡＴＶ（Ca
ble Area TV ）の各家庭へのＴＶ映像配信サービスなど
がある。このようなＶＯＤシステムでは、映画，ＴＶ映
像に人気の有無があり、人気ある情報へはアクセスが非
常に集中する。たとえ前記のＲＡＩＤを用いてその並列
アクセス性を利用しアクセスの局所性を分散しようと試
みても、同一の人気ある情報へのアクセスの分散は不可
能である。さらに、この人気は曜日や時間帯によって、
そして日々刻々とダイナミックに変化する。このような
アクセス特性の変化への対応は、従来の情報配信システ
ムのディスクサブシステムでは制御不可能であるという
問題がある。

【００１２】また、従来のＳＣＳＩ制御手段等のディス
ク制御手段は、ディスクサブシステムからリードした情
報データを一旦主記憶メモリに転送する必要がある。ま
た、ＭＰＥＧ送信手段等の情報送信手段は、この主記憶
メモリ上の情報データを転送する。このような方法で数
１００規模の端末からの要求に応答すると、主記憶メモ
リに情報データを入出力する転送速度がボトルネックと
なり、システム性能が制限されてしまうという問題があ
る。

【００１３】本発明の第１の目的は、多数のディスク装
置を接続する情報配信システムにおいて、ディスク装置
が故障しても情報の配信サービスを停止しない高信頼
性，高柔軟対応性を維持しながら、かつ必要十分なディ
スク装置台数で、低価格なディスクサブシステムを構築
することにある。

【００１４】また、本発明の第２の目的は、情報のアク
セス頻度に対応し、また情報の人気に追随しダイナミッ
クに変化するディスクサブシステムのアクセス特性に応
じた、最適な情報の格納手法を実現することにある。

【００１５】また、本発明の第３の目的は、情報配信シ
ステム中のデータ転送などの負荷の一部分への集中によ
る性能ボトルネックを発生しない、高速な情報データの
転送制御を可能とすることにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、複数のユーザ端末からの情報転送要求に
応じて情報を配信する情報配信システムにおいて、複数
のユーザからの要求を受信する要求受信手段と、情報を
格納しておく情報ライブラリと、情報ライブラリに格納
される情報の複製を格納する複数台のディスク装置と、
複数台のディスク装置を制御する少なくとも１つ以上の
ディスク制御手段と、情報に変換を施し送信する少なく
とも１つ以上の情報送信手段と、ユーザ端末と情報送信
手段との間の適切なデータリンクを確立する交換機と、
上記各手段を制御するＣＰＵとを備え、上記ＣＰＵは、
ユーザからの要求を受信し解析する要求受信部と、情報
を管理するためのラベルであるタイトルで情報を管理す
るタイトル管理部と、情報の複製を作成するかどうかを
決定する複製作成決定部と、使用する情報送信手段を決
定しデータリンクを確立するデータリンク管理部と、デ
ィスク装置を管理するディスク管理部と、情報の複製の
作成と配信を制御する配信・複製制御部と、システム起
動時に情報ライブラリに格納された情報の複製を作成し
ディスク装置に格納する初期化部と、を備えたものであ
る。

【００１７】また、前記の目的を達成するために本発明
は、上記した情報配信システムに、情報の一部データを
一時的に格納するバッファと、前記ディスク制御手段内
部に、上記バッファとディスク装置との間のデータ転送
を行う第１のＤＭＡ（DirectMemory Access）制御手段
と、前記情報配信手段内部に、上記バッファに格納され
た情報の一部データを情報配信手段に転送するＤＭＡ制
御手段とを設けたものである。

【００１８】また、前記の目的を達成するために本発明
は、前記ディスク制御手段内部に、上記した第１のＤＭ
Ａ制御手段に代わり、他のディスク制御手段および情報
配信手段に同時に情報の一部データを転送する第２のＤ
ＭＡ制御手段を設けたものである。

【００１９】また、前記の目的を達成するために本発明
は、上記した情報配信システムに、上記したディスク制
御手段内部の第１もしくは第２のＤＭＡ制御手段の起動
および終了処理と、前記情報送信手段内部のＤＭＡ制御
手段の起動および終了処理との両方を司るＩ／Ｏプロセ
ッサを設けたものである。

【００２０】また、前記の目的を達成するために、単体
のディスク装置に代えて、ＲＡＩＤ０を用いて論理ディ
スクを構築したものである。

【００２１】

【作用】情報ライブラリは、情報をＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶ
Ｄ（Digital Video Disk）等の不揮発な媒体に保管して
いる。システム起動時には、ＣＰＵの初期化部は、情報
ライブラリに格納されている全部もしくは幾つかの情報
の複製を作成し、ディスク装置に格納する。

【００２２】要求受信手段は、ユーザ端末からの情報転
送要求を受信すると、これをＣＰＵに通知する。ＣＰＵ
の要求受信部は受信した要求を解析し、タイトル管理部
に通知する。タイトル管理部は、要求された情報の複製
が格納されているディスク装置を検索し、これを情報読
出ディスクとして選択する。複製作成決定部は、その情
報のアクセス頻度や同時配信数や複製数を考慮の上、さ
らにこの情報の複製を作成するかどうかを決定する。デ
ータリンク制御部は、使用可能で最適な情報送信手段を
選択し、交換機を制御し選択した情報送信手段とユーザ
端末間のデータリンクを確立する。

【００２３】ディスク管理部は、もし、情報の複製を作
成することが複製作成決定部により決められているなら
ば、複製を格納するために情報読出ディスクとは別のデ
ィスク装置を検索し、これを複製作成ディスクとして決
定する。もし、未動作の複製を格納できるディスクが検
出できなかった際には、もっとも昔にアクセスされた情
報を消去し、そのディスク装置を複製作成ディスクとし
て決定する。

【００２４】配信・複製制御部は、情報読出ディスクを
制御するディスク制御手段（ディスク制御手段Ａと称す
る）にデータ転送開始命令を発行する。ディスク制御手
段Ａはデータ転送開始要求を受信し、情報読出ディスク
装置から指定された情報の一部データをリードし、第１
のＤＭＡ制御手段を用いてこのデータをバッファに転送
し、転送終了報告をＣＰＵに通知する。

【００２５】配信・複製制御部は、次に複製作成ディス
クを制御するディスク制御手段（ディスク制御手段Ｂと
称する）と情報送信手段とに転送開始命令を発行する。
ディスク制御手段Ｂは転送開始命令を受信し、バッファ
内の情報の一部データを第１のＤＭＡ制御手段を用いて
転送して、複製作成ディスクにライトし、転送終了報告
をＣＰＵに報告する。この動作と平行して、情報送信手
段は転送開始命令を受信し、上記のバッファ内の情報の
一部データをＤＭＡ制御手段を用いて情報送信手段内部
に転送し、該情報送信手段は圧縮された情報の一部デー
タの伸長等の変換を実施して、交換機を介してユーザ端
末に配信し、転送終了報告をＣＰＵに報告する。

【００２６】ＣＰＵの配信・複製制御部は、これらの終
了報告を受信したならば、続く情報の一部データを読み
出し、送信、および複製作成の制御を繰り返す。

【００２７】以上の処理により、あるディスク装置から
情報の配信を行いながら、その情報の複製を別のディス
ク装置に生成できるので、この情報についてはデータの
二重化を行ったことになり、すなわちデータの高信頼化
を実現できる。また、次に同じタイトルの情報の転送要
求を受信した際には、この複製を作成したディスク装置
からデータを配信できるので、それまで配信中のディス
ク装置に影響を及ぼすことが無く、高性能を実現でき
る。

【００２８】また、この複製からの配信の際にもさらに
複製を作成できるので、人気の高い情報は自動的に複製
数が増加し、人気の低い情報は自動的に複製数が減少す
るので、時間的にダイナミックに変化する情報へのアク
セス要求に応答した最適な情報格納管理を実現できる。
さらに、データの複製も必要に応じ行うので、ディスク
装置全体に信頼性を付加する必要が無く、必要とする性
能に見合っただけのディスク台数しか必要としないの
で、低価格な情報配信システムを構築できる。

【００２９】さらにまた、主記憶メモリに情報データを
転送する必要がないので、主記憶メモリへの転送性能が
ボトルネックとなることはなく、高速な情報データの転
送制御を実現できる。

【００３０】また、ディスク制御手段Ａの第１のＤＭＡ
制御手段に代えて第２のＤＭＡ制御手段を設けることに
より、ディスク制御手段Ａは、ディスク制御手段Ｂおよ
び情報送信手段に情報の一部データを送信する。これに
より、バッファが不要となり、さらに低価格な情報配信
システムが構築できる。また、バッファへの転送性能が
ボトルネックとなることを解消できるので、さらに高性
能な情報配信システムを構築できる。

【００３１】また、Ｉ／Ｏプロセッサを設けることによ
り、ＣＰＵの配信・複製制御部はＩ／Ｏプロセッサに配
信・複製命令を発行し、Ｉ／Ｏプロセッサは、前記の情
報送信手段，ディスク制御手段Ａ，ディスク制御手段Ｂ
の転送開始および終了制御を司り、情報の配信および複
製が終了した時点でＣＰＵに終了割り込みを発行するの
で、ＣＰＵはこの間他の情報転送要求を処理することが
でき、より高性能な情報配信システムを構築できる。

【００３２】また、単体のディスク装置の代わりに、Ｒ
ＡＩＤ０を用いて論理ディスクを構築することにより、
ディスク装置への負荷を分散することができ、あるディ
スク装置に負荷が集中することがなくなるので、性能の
ボトルネックが発生しなくなるので、高性能な情報配信
システムを実現できる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の詳細を図示した実施例によっ
て説明する。

【００３４】〈第１実施例〉（１）構成まず、本発明の第１実施例に係る情報配信システムの構
成を、図１を用いて説明する。

【００３５】図１において、１はホスト（ホスト計算
機）、２（２ａ〜２ｌ）はディスク装置、３はＬＡＮ
（Local Area Network）、５はディスプレイ、１０はＣ
ＰＵ、１１はＣＰＵ１０とシステムバスＢｕｓ（Ｂｕｓ
１）を接続するＣＰＵ−システムバスブリッジ、１２は
主記憶メモリ、１３はディスプレイ５を制御する表示制
御手段、１４（１４ａ，１４ｂ）はＬＡＮ３によりユー
ザ端末からの要求を受信する要求受信手段、１５はシス
テムバスＢｕｓ（Ｂｕｓ１）とセカンダリバスＢｕｓ
（Ｂｕｓ２）とを接続するシステムバス−セカンダリバ
スブリッジ、１７は情報をＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ（Digi
tal Video Disk），テープ，ＭＯ等のメディアに格納し
管理する情報ライブラリ、１６は情報ライブラリ１７を
制御するための情報ライブラリ制御手段である。

【００３６】また、１８（１８ａ，１８ｂ）は、情報を
格納する複数のディスク装置と複数の情報送信する手段
とを備え、セカンタリバスＢｕｓ（Ｂｕｓ２）に接続す
る情報配信サブシステム、１８０（１８０ａ，１８０
ｂ）は、情報配信サブシステム１８（１８ａ，１８ｂ）
内部のローカルバスＢｕｓ（Ｂｕｓ３ａ，Ｂｕｓ３ｂ）
とセカンダリバスＢｕｓ（Ｂｕｓ２）とを接続するロー
カルバスブリッジ、１８１（１８１ａ，１８１ｂ）は情
報配信サブシステム１８（１８ａ，１８ｂ）内のローカ
ルメモリ、１８２（１８２ａ１，１８２ａ２、および１
８２ｂ１，１８２ｂ２）はディスク装置を制御するディ
スク制御手段、１８３（１８３ａ１〜１８３ａ４、およ
び１８３ｂ１〜１８３ｂ４）はＭＰＥＧ（Moving Pictu
re ExpertGroup ）方式等で圧縮された情報を伸長し送
信する情報送信手段、１８４（１８４ａ，１８４ｂ）は
ディスク装置が本システムに挿入されたり抜去されたこ
とを検出し、ＣＰＵ１０に通知するディスク挿抜検出手
段である。

【００３７】また、４は交換機で、情報送信手段１８３
ａ１〜１８３ａ４、および１８３ｂ１〜１８３ｂ４の出
力を、各端末（図示せず）にファイバーケーブルや同軸
ケーブル等のデータ転送線４１を用いてデータリンクを
確立し、配信する。

【００３８】次に、本実施例の情報配信システムを統括
制御するＣＰＵ１０の制御機能ブロックの構成（実際に
はプログラムで具現化される制御機能）を、図２を用い
て説明する。

【００３９】図２において、１０１は要求受信手段１４
が受信したユーザ端末からの要求を受信し解析する要求
受信部、１０２は要求された情報をタイトルと呼ぶ識別
子で管理し、そのタイトルがどのディスク装置２や情報
ライブラリ１７に格納されているかをタイトルデータベ
ース１０７で管理するタイトル管理部、１０２０は配信
を要求された情報の複製を作成するかどうかを決定する
タイトル管理部１０２内の複製作成決定部、１０３は情
報送信手段１８３を管理し、また交換機４を制御してユ
ーザ端末と情報送信手段１８３とのデータリンクを確立
し、データリンクデータベース１０８で管理するデータ
リンク管理部、１０４はディスク装置が使用されている
か未使用なのか、動作中なのか未動作中なのか、また各
ディスク装置がどの情報タイトルを格納しているかを、
ディスクデータベース１０９で管理するディスク管理
部、１０５はディスク制御手段１８２および情報送信手
段１８３に転送開始命令を発行、および終了時の処理を
実行し、情報の配信と情報の複製とを制御する配信・複
製制御部、１０６は情報の配信が終了したことを要求受
信手段１４に発行し、ＬＡＮ３経由でユーザ端末に報告
する終了通知部、１１０はディスク挿抜検出手段１８４
から報告されたディスク装置の挿入／抜去を検出し、デ
ィスクデータベース１０９およびタイトルデータベース
１０７を更新するために、ディスク管理部１０４および
タイトル管理部１０２に通知するディスク挿抜検出部、
１１１は情報ライブラリ１７に格納されている全部また
は幾つかの情報の複製を作成し、ディスク装置に格納し
ておくよう制御する初期化手段である。

【００４０】（２）言葉の定義なお、ここで言う情報とは、あるひとまとまりの意味を
持つデータ列であり、動画，静止画，音声，テキスト等
を総称する。ただし、本発明の各実施例では、情報を前
記の通りＭＰＥＧ型圧縮方式で圧縮された、たとえば映
画やＴＶ映像等の動画像データであると想定する。ま
た、タイトルとは、情報に固有の識別子であり、本発明
の各実施例のＣＰＵ１０の処理においては、情報はこの
タイトルで管理する。さらに、以下の説明においては、
情報の複製を行うが、このとき情報を読み出すディスク
装置を情報読出ディスク、その複製を作成し格納するデ
ィスク装置を複製作成ディスクと称することにする。ま
た、ディスク装置のうち情報が１つも格納されておらず
未使用でかつ未動作のディスク装置を未使用ディスク、
少なくとも１つの情報が格納されているが配信や複製の
処理が行われておらず動作していない状態のディスク装
置を未動作ディスク、配信や複製の処理を実行中のディ
スク装置を動作ディスクとそれぞれ称することにする。

【００４１】（３）動作次に、本実施例の動作を説明する。はじめにシステム起
動時の初期化処理について説明する。情報ライブラリ１
７は、情報をＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ（Digital Video Di
sk）等の不揮発な媒体や、テープあるいはＭＯ等のリム
ーバル媒体に保管している。システム起動時に、ＣＰＵ
１０の初期化部１１１は、情報ライブラリ１７を検索
し、該情報ライブラリ１７に格納されている情報の全部
またはいくつかの複製を作成し、これを複数台のディス
ク装置２（２ａ〜２ｌ）のいずれかに格納するよう制御
する。複製の作成および管理方法については後述する。

【００４２】この情報ライブラリ１７中の情報の検索お
よび複製作成処理の際に、図５に示すタイトルデータベ
ース１０７、図６に示すディスクデータベース１０９を
構築する。また、この情報の複製を用いて配信をする際
には、情報送信手段１８３と端末とのデータリンクを確
立するよう交換機４を制御し、図７に示すデータリンク
データベース１０８を構築する。

【００４３】まず、これらのデータベースの構成例につ
いて説明する。図５はタイトルデータベース１０７の構
成例である。同図のTitle List１２０はタイトルの番号
とタイトル名を管理し、そのTitle Information １２１
（１２１ａ〜１２１ｄ）へのポインタを格納する。Titl
e Information １２１には、タイトル名であるTitle
と、タイトルの複製レベルであるLevel と、タイトルの
複製の利用状況であるStatusと、ディスクデータベース
１０９のDisk Information構造１３１へのポインタであ
るDiskと、タイトルのファイル名であるFile Nameと、
タイトルのファイルサイズであるLengthと、情報配信中
のタイトルが使用している情報送信手段を管理するデー
タリンクデータベース１０８のDataLink Information１
４１へのポインタであるData Link 等の各メンバが登録
される。なお、ＣＰＵ１０はタイトルの複製毎にこのTi
tle Information 構造１２１を作成し、同タイトルのTi
tle Information構造に双方向で同図のように接続して
いる。

【００４４】Level には、ORIGINAL，Primary Copy，Se
condary Copyのいずれかが格納される。ORIGINALは、情
報の原版であり、情報ライブラリ１７に格納される情報
のLevel である。また、Primary Copyは、ORIGINALから
複製された第１段の複製情報である。Secondary Copy
は、Primari Copyからさらに複製された第２段の複製情
報である。ORIGINAL，Primary Copyは、それぞれ多くと
も１つずつしかシステム中に存在せず、これらはこのタ
イトルをシステムから取り除くとき以外に自動的に消去
されることはない。Secondary Copyは必要に応じさらに
複製が作成され、この複製のLevel もSecondary Copyと
する。また、必要に応じ消去することもできる。あるタ
イトルの複製を作成しようとした際にもし格納する未使
用ディスクが存在しないときは、最も最近アクセスされ
ていなかったタイトルのSecondaryCopyが消去され、新
しい複製が格納されることになる。

【００４５】Statusには、あるタイトルの原版，複製そ
れぞれのその時点でのアクセス状況が格納される。Out
Of Serviceは、現在そのタイトルの原版または複製が未
使用であることを示す。On Serviceは、このタイトルの
情報の複製を配信中であることを示す。On Service&Cop
y は、配信・複製両処理を同時に実行中であることを示
す。On Copy は複製中であることを示す。

【００４６】図６はディスクデータベース１０９の構成
例である。同図のDisk List １３０は、Disk Informati
on構造１３１（１３１ａ〜１３１ｊ）へのポインタを格
納している。ポインタは、未使用ディスク，使用ディス
ク，ライブラリの３種類があり、ディスク装置２および
情報ライブラリ１７を管理する。Disk Information構造
１３１は、個々のディスク装置２、または情報ライブラ
リ１７を管理する構造である。

【００４７】同構造のうち、Logical Diks# はシステム
内部でディスク装置２を管理するための論理番号、Sub
System# はサブシステム１８の番号、Bus#はディスク装
置が接続しているバスの番号、Disk Channel# はディス
ク装置が接続するディスク制御装置が制御するディスク
バスのチャンネル番号、Disk Id#はディスク装置のＩＤ
番号、Disk Lun# はディスク装置２が論理ユニットを複
数持つときのユニット番号、Capacityはディスク装置の
容量、Number Of Titlesはディスク装置２に格納される
情報の個数、Used Capacity は使用中のディスク容量、
Disk Status はディスク装置の使用状況を示し、FREEは
未使用、On Serviceは動作中、Out Of Serviceは未動作
をそれぞれ表す。Title Information は格納されている
情報を管理するTitle Information 構造１２１へのポイ
ンタを示し、複数のタイトルの情報を格納しているとき
には、このTitle Information 構造がリスト構造でリン
クされる。

【００４８】図７はデータリンクデータベース１０８の
構成例である。Data Link List１４０は、サブシステム
１８毎に、情報送信手段１８３を管理するData Link In
formation 構造１４１（１４１ａ〜１４１ｃ）を管理す
るポインタを有する。Data Link Information 構造１４
１は、情報送信手段１８３の使用状況と各端末との接続
状況を管理する。Logical Info Ch#はシステム中の情報
送信手段につけた論理的なチャンネル番号、Sub System
# はこの情報送信手段が存在するサブシステム番号、Bu
s#はこの情報送信手段が存在するバス番号、Statusはこ
の情報送信手段の状態を示し、On Serviceは使用中、Ou
t Of Serviceは未使用であることそれぞれを示す。Term
inal# はこの情報送信手段が情報を送信している端末の
番号、Title Information は、この情報送信手段が情報
を送信しているとき、その情報のタイトルを管理するTi
tle Information 構造１２１へのポインタを格納してい
る。

【００４９】初期化時に、初期化部１１１は情報ライブ
ラリ１７を検索した結果、Movie １というタイトルの情
報を検出したとする。まず、タイトルデータベース１０
７のTitle List１２０のタイトル番号１にMovie １を登
録し、Title Information 構造１２１ａを作成し、ポイ
ンタで接続する。

【００５０】この構造１２１ａには、Title にMovie １
を、Level にORIGINALを、StatusにOn Copy を、File N
ame にこのタイトルの情報のファイル名movie １.mpg
を、Lengthにデータサイズ1234MBを、Data Link にNULL
をそれぞれ格納する。ここで、Level がORIGINALとは、
このタイトルの情報の原版であることを示す。

【００５１】次に、情報ライブラリ１７の情報を格納し
たDisk Information構造１３１ｗを生成し、そのポイン
タをTitle Information 構造１２１ａに接続する。この
情報は情報ライブラリ１７に格納されているので、この
Disk Information構造は図６のディスクデータベース１
０９のDisk List １３０のLibrary ポインタに接続され
る。

【００５２】続けて、このTitle １（Movie １）を複製
する。ここで複製を作成する理由は、情報ライブラリ１
７の記録媒体は低速であるため、１台の端末にここから
配信を行うと、次に同タイトルの送信要求が発生しても
配信不可能になってしまうためである。ただし、情報タ
イトルが短い場合や、アクセス頻度が低い場合には、ア
クセス要求後に複製を作成したり、直接情報ライブラリ
１７から情報を配信することも可能である。この判断
は、複製作成決定部１０２０で決定する。

【００５３】複製にあたっては、タイトル管理部１０２
でTiTle Information 構造１２１ｂを作成し、図５に示
すようにLevel としてPrimary Copyを指定する。また、
ディスク管理部１０４は、作成した複製を格納するため
の複製作成ディスクを、ディスクデータベース１０９の
Disk List １３０の未使用ディスクポインタからリスト
を検索し、Disk Information構造を参照して、適切なデ
ィスク装置を選択し、Disk Status をFREEからOn Servi
ceに変更して、未使用ディスクリストから外し使用ディ
スクリストに追加する。また、Number Of Title を１に
し、Used Capacity を更新し、Title Information 構造
とリンクする。

【００５４】以上の処理により、複製を管理するデータ
ベースが構築され、ＣＰＵ１０の配信・複製制御部１０
５は、情報ライブラリ１７を管理する情報ライブラリ制
御手段１６と複製作成ディスクを管理するディスク制御
手段１８２の両方に対し起動命令を発行し、複製を開始
する。複製が終了すると、初期化部１１１は次のタイト
ルを情報ライブラリ１７から検索し、以下同様の処理を
くり返し、全情報の検索が終了すると初期化処理が終了
する。

【００５５】次に、ユーザ端末からの要求受信時の配信
処理の動作を、図３のフローチャートを用いて説明す
る。

【００５６】はじめに、ＣＰＵ１０の要求受信部１０１
は要求待ち状態にある（図３のステップ１０００）。各
端末のユーザは希望の情報の転送要求を発行する。この
要求はＬＡＮ３経由でホスト１に達し、要求受信手段１
４がこれを受信し、ＣＰＵ１０に通知する。ＣＰＵ１０
は、この要求を受信し（ステップ１００１）、要求受信
部１０１がこの情報を解析し、どのタイトルの情報を配
信するのかを特定する（ステップ１００２）。

【００５７】タイトル管理部１０２は、タイトルデータ
ベース１０７を検索し、要求されたタイトルの情報の複
製を検索し、未動作（Out Of Service）のタイトルの複
製を選択し、その格納ディスクを情報読出ディスクとし
て決定する（ステップ１００３）。具体的に図５を用い
て説明すると、まずTiTle List１２０を参照し、要求さ
れたタイトル番号からTitle Information 構造１２１を
検索する。もし、要求タイトルがTitle １である場合に
は、同図のように、Title Information １２１ｃにSeco
ndary Copyを発見する。この複製が未使用であること
（Out Of Serviceであること）を確認し、この複製を使
用することを決定する。もし、全Secondary Copyを検索
し、存在しないか、またはすべて使用中であるときに
は、PrimaryCopyを選択する。Primary Copyも使用中で
あるとき、もしくは存在しないときについては後述す
る。Out Of Serviceの複製を決定したら、この複製を格
納しているディスク装置を、Disk Information１３１ｙ
を参照することで特定する。このディスク装置のディス
クデータベースのStatusをOn Serviceに設定する。

【００５８】もし、未動作の複製を検出できなかった際
には、使用中の複製があるかどうかを検査する（ステッ
プ１００８）。使用中の複製を検出したら、情報送信手
段１８３の要求するデータ転送速度とディスク装置の転
送速度を考慮の上、１台のディスク装置上の１つの情報
から２つの転送要求に対応できるのであるならば、この
ディスク装置を情報読出ディスクとして選択する（ステ
ップ１００９）。もし、使用中の複製がない場合、また
は、上記のように１台のディスク装置で２つの転送要求
に対応できない場合には、しばらくユーザへの転送を遅
らせ、複製を作成しながら配信を行うよう制御する。こ
の際には、まず、複製を作成する複製作成ディスクを決
定する（ステップ１０１０）。この決定は、ディスク管
理部１０４において後述する手法と同様に行う。複製作
成ディスクが決定したら、ユーザにはしばらく待つよう
に要求するメッセージを発行し（ステップ１０１１）、
情報ライブラリ１７の当該情報の原版から複製作成ディ
スクに複製を作成し、ある程度のデータが複製作成ディ
スク上に構築された時点で、制御をタイトル管理部１０
２に戻し（ステップ１０１２）、以下、このディスクを
複製読出ディスクとして以下の処理を継続する。

【００５９】次に、複製作成決定部１０２０は、さらに
この情報の複製を作成するかどうかを決定する（ステッ
プ１００４）。

【００６０】ここで、情報の複製の作成について図４を
用いて説明する。図４は、複数の端末から同一タイトル
の情報配信要求があったときの、その配信と複製の作成
を示した摸式図である。

【００６１】ユーザ端末Terminal(１)７ａが、まずTitl
e １の配信要求を送出したとする。ＣＰＵ１０はこれを
受信し、ディスク装置２ａに格納されているTitle １の
情報を情報送信手段１８３ａ１に転送するよう制御し、
Terminal(１)７ａではこの情報を受信できる。ここで、
Title １の情報の複製を、ディスク装置２ａとは別のデ
ィスク装置２ｂに配信と同時に作成しておく。このよう
に複製（Copy Of Tiile (１)８ｂ１）を作成すると、も
し、別のユーザ端末Terminal(２)７ｂから同一のTitle
１の配信要求が発行されたときには、このディスク装置
２ｂに格納されているTitle １の複製（Copy Of Tiile
(１)８ｂ１）を情報送信手段１８３ａ２に送信し、Term
inal(２)７ｂに配信できる。

【００６２】また、上記の複製（Copy Of Tiile (１)８
ｂ１）を用いて配信する際にも、同様にさらなる複製
（Copy Of Tiile (１)８ｂ２）を作成することができ、
このように繰り返すことで、要求があるたび毎に、同一
タイトルの情報の複製を増やしていくことができる。こ
れにより、人気のある情報は自動的に複製数が増えてい
くので、ダイナミックに変化する人気の有無に応じた配
信が可能になる。また、情報を格納する１台のディスク
装置は、１つの情報送信手段およびユーザ端末とデータ
リンクが確立されるので、ディスク装置のシーク動作に
よる転送の中断を最小限に抑止することができ、配信が
途切れてしまうことがない。また、複製を必ず作成する
ようにすれば、万一ディスク装置が故障した際にも、そ
のディスク装置に格納されていた情報は別のディスク装
置に格納されているので、配信サービスを継続できる。

【００６３】複製を作成するかどうかの決定にあたっ
て、複製作成決定部１０２０は、情報への時間的に変動
するアクセス特性に逐次対応し、複製を作成するかどう
かを決定するものであり、アクセス頻度の高い情報の複
製を増加し、アクセス特性の低い情報の複製を減少する
ように制御する。

【００６４】判断のために、要求されたタイトルの情報
のアクセス頻度を管理しそのデータを用いても良いし、
その時点の同タイトルの同時配信数により人気の有無を
特定し決定してもよいし、現在の複製数を考慮して決定
してもよい。また、情報の配信毎に必ず複製を作成して
もよいし、同一タイトル情報のｎ（ｎは正の整数）回に
１回の割合で複製を作成することを決定してもよいし、
または同一タイトル情報のｎ（ｎは正の整数）回にｍ
（ｍは０以上の整数）回の割合で複製を作成することを
決定してもよい。また、時刻や曜日によって要求の発生
する頻度が大きく変化するような場合には、ダイナミッ
クにこのｎとｍの関係を決定するように制御してもよ
い。また、同一タイトル情報の同時配信数を記憶し、同
時配信数がｋ（ｋは正の整数）以下の場合には、複製を
作成する頻度をｎ（ｎは正の整数）回にｉ（ｉは０以上
の整数）回の割合で複製を作成することを決定し、同時
配信数がｋ（ｋは正の整数）を超えた場合には、複製を
作成する頻度をｎ（ｎは正の整数）回にｊ（ｊは０以上
のｉを超える整数）回の割合で複製を作成することを決
定してもよい。

【００６５】この複製の決定は、要求発生頻度ばかりで
なく接続しているディスク装置の台数や、情報を配信す
る際にディスク装置から読み出す際の要求転送速度等に
よっても変化する項目であり、複製作成決定部１０２０
は、システムの特徴に応じて様々な設定を施すことがで
きる。

【００６６】複製を作成することが決定したならば、図
５の例では、情報読出に使用するタイトルの複製を管理
するTitle Information 構造１２１ｃのStatusにOn Ser
vice&Copy を設定し、また新たなTitle Information 構
造１２１ｄを作成し、このLevel としてSecondary Copy
を、StatusとしてOn Copy 等のパラメータを設定し、リ
ンクに接続する。もし複製をしないときには配信のみ行
うので、Title Information 構造のStatusには、Title
Information 構造１２１ｂのようにOn Serviceを設定す
る。

【００６７】つづけて、データリンク管理部１０３はデ
ータリンクの確立処理を行う（ステップ１００５）。決
定した情報読出ディスクのあるサブシステムを、ディス
クデータベース１０９を参照し、特定する。そして、デ
ータリンクデータベース１０８のDaTa Link List１４０
を参照し、このサブシステム内に存在する未使用の情報
送信手段１８３を選択する。具体的にはリストをたど
り、StatusがOut Of Serviceの情報送信手段１８３を検
索する。ここで適切な情報送信手段１８３が決定した
ら、このStatusをOn Serviceに設定し、Teriminal 番号
を設定し、要求されたタイトルの情報の配信のための複
製を管理するTitle Information 構造をリンクする。ま
た、データリンク管理部１０３は交換機４を制御し、選
択した情報送信手段１８３と各端末との間のデータリン
クを確立する。ここで、情報読出ディスクの存在するサ
ブシステム内で情報送信手段１８３を探したのは、情報
を転送する際に多量のデータがバス上を流れるため、こ
のトラフィックをサブシステム内に局所化し、他のサブ
システムへの影響を排除しボトルネックを作らないよう
にする配慮である。もし、同サブシステム内で情報配信
手段１８３を見つけられないときは、隣接するサブシス
テムの情報配信手段１８３を用いる。

【００６８】つづけて、ディスク管理部１０４は、上記
の通り情報の複製を作成することが複製作成決定部１０
２０により決められているならば、複製を格納するため
の複製作成ディスクを決定する（ステップ１００６）。
ディスク管理部１０４は、ディスクデータベース１０９
のDisk List １３０の未使用ディスクのリストを検索
し、同じサブシステム内の未使用ディスクを複製作成デ
ィスクとして選択する。このとき、Disk Information構
造１３１のNumber Of Titlesに１を設定し、UsedCapaci
ty も適切な値を設定する。また、Disk Status をOn Se
rviceに設定し、タイトル管理部１０２が作成した複製
管理用のTitle Information 構造１２１とリンクする。
もし、同じサブシステム内に見つからなかったときは、
異なるサブシステム内の未使用ディスクを選択する。そ
して、このDisk Information構造１３１を未使用ディス
クリストから外し、使用ディスクリストの一番末尾に追
加する。さらに、タイトル管理部１０２が情報読出ディ
スクとして選択したディスク装置のDisk Information構
造１３１も、使用ディスクリストの末尾に移動する。こ
のように、使用ディスクリストはアクセスされるたびに
リストの末尾に移動することにより、最も最近にアクセ
スされたディスクほどリストの末の方に存在し、最もア
クセスされなかったディスクほどリストの先頭にあるこ
とになる。

【００６９】もし未使用ディスクが見つからなかったと
きは、使用ディスクリストを先頭から検索し（ステップ
１０１３）、同じサブシステム内にある未動作ディスク
を、Disk Information構造のDisk Status がOut Of Ser
viceであり、また、格納されている情報のTitle Inform
ation 構造１２１を参照し、Level がSecondary Copyで
あることを検査し、これを複製作成ディスクとして選択
する（ステップ１０１４）。もし、同じサブシステム内
に見つけられないときは、他のサブシステムのディスク
を選択する。これにより、最も最近アクセスしていなか
ったディスクを選択することになり、すなわち、このデ
ィスクに格納されている情報はその時点で最もアクセス
頻度が低い人気のないタイトルであると考えることがで
き、このタイトルを消去して、今要求のあったタイトル
の情報の複製を作成し、格納する。このように制御する
ことにより、自動的にアクセス頻度の高い情報の複製が
増え、その時点でアクセス頻度の低い情報の複製が減る
ことになり、人気に応じた最適な情報の格納が実現でき
る。

【００７０】もし、未動作のディスク装置を検出できな
かったときは、動作ディスク中に空き容量があるか検査
し、ここに複製を作成する方法や、未動作ディスクがで
きるまで複製の作成を遅らせる方法や、複製の作成をあ
きらめる方法等がある（ステップ１０１５）。この選択
は、情報送信手段１８３への要求データ転送速度とディ
スク装置の転送速度との関係で決定されるものであり、
システムの設計に応じて選択制御可能である。

【００７１】次に、配信・複製制御部１０５は上記の決
定に従い、情報の配信制御および複製の作成制御を実行
する（ステップ１００７）。この制御の方法と動作の概
要を、図８を用い説明する。なお、複製を行わないとき
はその処理は不要であるが、以下の説明では配信と複製
の両方を行うものとして説明する。

【００７２】ここで、ユーザ端末からの要求は、Title
１というタイトルの情報の配信であるとする。はじめ
に、ＣＰＵ１０の配信・複製制御部１０５は、情報読出
ディスク２ａを制御するディスク制御手段１８２ａに、
データ転送開始命令１を発行する。ディスク制御手段１
８２ａは情報読出ディスク２ａから情報をリードし、内
蔵するＤＭＡ制御手段（以下ＤＭＡＣと称する）１８２
０ａを用いて、システム中のバッファ９に転送する。こ
こで、バッファ９は、図１のサブシステム１８内のロー
カルメモリ１８１に構築する。ただし、ローカルメモリ
１８１を搭載しないシステム構成も可能であり、この場
合、主記憶メモリ１２上に構築してもよいし、またはデ
ィスク制御手段１８２ａ内部に構築してもよく、特に特
定はしないが、主記憶メモリ１２上に構築すると該主記
憶メモリ１２がボトルネックとなる場合があるので、ロ
ーカルメモリの使用が望ましい。

【００７３】配信・複製制御部１０５が指定した転送長
をバッファ９に転送し終えると、ディスク制御手段１８
２ａはデータ転送終了割り込み１をＣＰＵ１０に送信す
る。ＣＰＵ１０はこれを受信し、配信・複製制御部１０
５は続けて複製作成ディスク２ｂを制御するディスク制
御手段１８２ｂに、バッファ９上のデータを複製作成デ
ィスク２ｂ上に格納するようデータ転送開始命令２を発
行する。つづけて、配信・複製制御部１０５は、情報送
信手段１８３ａにも同データの転送開始命令３を発行す
る。ディスク制御手段１８２ｂはデータ転送開始命令２
を受信し、内蔵するＤＭＡＣ１８２０ｂを用いて、バッ
ファ９からデータを転送して複製作成ディスク２ｂにラ
イトし、Title １の複製（Copy Of Title (１)８ｂ）を
作成する。この配信・複製制御部１０５が指定したデー
タ転送が終了すると、ディスク制御手段１８２ｂはＣＰ
Ｕ１０にデータ転送終了割り込み２を送信する。また、
情報送信手段１８３ａはデータ転送開始命令３を受信
し、内部のＤＭＡＣ１８３０ａを用いて同バッファ９か
ら、Title １のデータを該情報送信手段１８３ａに転送
し、このデータを適切な伸長処理等の変換処理を施した
後、交換機４を介してユーザ端末に配信する。

【００７４】情報送信手段１８３ａは、すべてのデータ
を転送し終えると、データ転送終了割り込み３をＣＰＵ
１０に送信する。ＣＰＵ１０はこの割り込み３を受信
し、Title １の続きのデータを転送するため、再び以上
の処理をくり返し、このTitle１の情報をすべて転送し
終えるまでこの処理を繰り返すことで、ユーザ端末は要
求した情報を受信できる。

【００７５】ここで、情報配信手段１８３ａは、情報読
出ディスク２ａからデータを読み出す間、配信を途切れ
させないだけの内部バッファ（図示せず）が必要であ
る。さもなくば、バッファ９からすべてのデータを転送
し終える前に割り込みを発行し、配信が停止しないよう
データの余裕を持つようにしなくてはならない。

【００７６】すべての情報の転送を終了すると、配信・
複製制御部１０５は終了通知部１０６にこれを通知し、
使用済みのディスク，タイトル，データリンク各々を管
理するデータベースのStatusをOut Of Serviceに設定す
る等の後処理を行い、要求受信手段１４，ＬＡＮ３を経
由してユーザ端末に終了報告を転送する。

【００７７】次に、ディスク装置が故障した際の処理に
ついて説明する。もし、配信を実行している際に情報読
出ディスクが故障したならば、ＣＰＵ１０のタイトル管
理部１０２は、このタイトルを管理するTItleI nformat
ion 構造をリストとから外す。そして、同一タイトルの
複製を格納するディスク装置を探し、このディスク装置
から配信を継続するよう制御する。もし、同一タイトル
の複製を格納するディスク装置が見つからなかったとき
には、情報ライブラリ１７に格納されている同タイトル
の情報の原版を用いて配信を継続する。

【００７８】また、ディスク管理部１０４はこの故障し
たディスク装置を閉塞し、使用ディスクリストから外
し、システムの管理者にディスク故障が発生したことを
通知する。これと同時に、故障ディスク装置を特定する
ためのＬＥＤやメッセージ表示等を行い、システム管理
者にディスク交換を促す。システム管理者はこれを見る
ことで、安全に故障したディスク装置を取り外し、新し
いディスク装置を挿入する処理を、システムが情報の配
信サービスを継続中に実施できる。

【００７９】新しいディスク装置が挿入されると、ディ
スク挿抜検出手段１８４はこれを検出し、ＣＰＵ１０に
検出割り込みを発行する。ＣＰＵ１０のディスク挿抜検
出部１１０はこれを受信し、ディスク管理部１０４に通
知する。ディスク管理部１０４はこれを認識し、新規の
ディスク装置がシステムに追加されたと判断し、ディス
クデータベース１０９に、このディスク装置を未使用デ
ィスクとして登録する。

【００８０】なお、上記の例は故障ディスクの交換処理
について説明したが、全く新規のディスク装置の追加
も、同様にシステムを停止せずに実施することができ
る。

【００８１】（４）効果以上の処理により、あるディスク装置から情報の配信を
行いながらその情報の複製を別のディスク装置に生成で
きるので、この情報についてはデータの二重化を行った
ことになり、よってデータの高信頼化を実現できるとい
う効果がある。また、同じタイトルの情報の転送要求を
再度別の端末から受信した際には、この複製を作成した
ディスク装置からデータを配信できるので、それまで配
信中のディスク装置に影響を及ぼすことが無く、高性能
を実現できるという効果がある。

【００８２】また、上記の複製からの配信の際にもさら
に複製を作成できるので、人気の高い情報は自動的に複
製数が増加し、人気の低い情報は自動的に複製数が減少
するので、時間的にダイナミックに変化する情報へのア
クセス要求に応答した最適な情報格納管理を実現できる
という効果がある。

【００８３】さらに、データの複製も必要に応じ行うの
で、ディスク装置全体に信頼性を付加する必要が無く、
必要とする性能に見合っただけのディスク台数しか必要
としないので、低価格な情報配信システムを構築できる
という効果がある。

【００８４】また、主記憶メモリに情報データを転送す
る必要がないので、主記憶メモリへの転送性能がボトル
ネックとなることはなく、高速な情報データの転送制御
を実現できるという効果がある。さらに、極力サブシス
テム内部で情報読出ディスクと複製作成ディスクと情報
送信手段とを見つけるように制御するので、データがサ
ブシステム内から出ることが少ないので、負荷を均等に
分散でき、ボトルネックが発生しないので高性能な情報
配信システムを構築できるという効果がある。

【００８５】さらに、情報を配信中にディスクが故障し
た際には、他の代替ディスク装置から配信を継続し、シ
ステムが稼動中にディスクの交換を実施できるので、２
４時間運転に対応した信頼性の高いシステムを構築でき
るという効果がある。さらに、システム稼動中に新規の
ディスク装置を追加し、これをシステムの一部として構
築することができるので、配信できる情報の数を増やせ
る拡張性の高い情報配信システムを構築できるという効
果がある。

【００８６】〈第２実施例〉次に、本発明の第２実施例
を、図９を用いて説明する。本実施例では、前記第１実
施例の図８における、情報読出ディスク２ａを制御する
ディスク制御手段１８２ａのＤＭＡＣ（ＤＭＡ制御手
段）１８２０ａに代えて、第２のＤＭＡＣ（ＤＭＡ制御
手段）１８２１ａを設ける。本実施例のＤＭＡＣ１８２
１ａは、情報読出ディスク２ａからリードした情報のデ
ータを、複製作成ディスク２ｂを制御するディスク制御
手段１８２ｂおよび情報送信手段１８３ａに送信する。
この転送を実現するためには、ディスク制御手段１８２
および情報送信手段１８３の両方に適切なバッファを設
ける必要がある。また、必要に応じてはディスク制御手
段１８２ｂおよび情報送信手段１８３ａは、次のデータ
を要求するためやデータ転送の終了を報告するため、Ｃ
ＰＵ１０に割り込みを送出したり、ディスク制御手段１
８２ａに要求信号を送出したりする必要がある。

【００８７】以上のように構成することで、ＣＰＵ１０
は１回のデータ転送開始命令を発行することにより、デ
ータの配信と複製を同時に実行できる。これにより、バ
ッファへデータ転送が集中することでバッファの転送性
能が性能ボトルネックとなってしまうことを解消できる
ので、さらに高性能な情報配信システムを構築できると
いう効果がある。また、ＣＰＵ１０がディスク制御手段
１８２および情報送信手段１８３を制御する負担が減る
ので、ＣＰＵ１０の能力を他の処理に使用することがで
きるので、更に高性能な情報配信システムを構築できる
という効果がある。

【００８８】〈第３実施例〉次に、本発明の第３実施例
を、図１０を用いて説明する。本実施例においては、情
報の配信と、情報の複製を非同期に制御するＣＰＵ１０
の配信・複製制御手段１０５を設ける。情報の配信およ
び情報の複製は、前記第１実施例のように、バッファ９
を中間に介して転送を行う方法と、前記第２実施例のよ
うに、情報読出ディスク２ａを制御するディスク制御手
段１８２ａのＤＭＡＣ１８２１ａが、直接ディスク制御
手段１８２ｂおよび情報送信手段１８３ａに転送する、
どちらの方法においても適用できる。図１０は前記第２
実施例の方法を用いた例を示している。

【００８９】本実施例においては、ＣＰＵ１０の配信・
複製制御部１０５は、情報読出ディスク２ａを制御する
ディスク制御手段１８２ａにデータ送信開始命令１を発
行する。ディスク制御手段１８２ａは、Title (１)８ａ
を情報読出ディスク２ａからリードし、内部のＤＭＡＣ
１８２１ａを用い、情報送信手段１８３ａにデータを送
信する。また一方、ＣＰＵ１０の配信・複製制御部１０
５は、ディスク制御手段１８２ａにデータ複製開始命令
２を発行する。ディスク制御手段１８２ａは、上記の情
報配信手段１８３ａへのデータの送信とは全く独立に、
再度Title (１)８ａを情報読出ディスク２ａからリード
し、内部のＤＭＡＣ１８２１ａを用い、複製作成ディス
ク２ｂを制御するディスク制御手段１８２ｂにデータを
転送し、Title (１)８ａの複製（Copy Of Title (１)８
ｂ）を複製作成ディスク２ｂ上にライトする。これをす
べての情報データを、送信および複製が終了するまでく
り返し実行する。ここで、情報の送信と、情報の複製は
全く独立に実行される。すなわち、一般にディスク制御
手段１８２ｂがディスク２ｂに複製をライトする速度
は、情報送信手段１８３ａの要求する転送速度より数〜
数１０倍高速なので、情報の配信が終了する遥か前に複
製の作成が完了することになる。

【００９０】以上では、ディスク制御手段１８２ａのＤ
ＭＡＣがディスク制御手段１８２ｂおよび情報送信手段
１８３ａに直接転送する例を示したが、もし、前記第１
実施例のように、途中にバッファ９を介す方法をとる際
には、２つの転送を非同期に行えるように、それぞれの
専用バッファエリアを用意する必要がある。

【００９１】以上の本実施例による手法によれば、複製
を作成する速度が高速なので、万が一ディスク故障が発
生してもこの複製から配信が可能になるので、より高信
頼な情報配信システムを構築できるという効果がある。
また、常に、完全な複製からデータの配信を行えるの
で、動画像の早送りや巻き戻し等の特殊再生など、ディ
スク上のファイルをランダムにアクセスするような動作
をも実現できるという効果がある。また、配信と複製を
全く非同期に実行できるので、両者の間の同期制御が不
要となり、制御を容易にできるという効果がある。

【００９２】〈第４実施例〉次に、本発明の第４実施例
を、図１１を用いて説明する。本実施例においては、図
１１に示すように、例えば前記第１実施例の図８の構成
にＩ／Ｏプロセッサ１９を付加する。このＩ／Ｏプロセ
ッサ１９は、ＣＰＵ１０の配信・複製制御部１０５が行
っていた処理を実行する。ＣＰＵ１０が情報配信・複製
命令を一度だけ発行することで、Ｉ／Ｏプロセッサ１９
は、情報送信手段１８３およびディスク制御手段１８２
の転送開始および終了の制御を司り、全情報の配信およ
び複製が終了した時点で、ＣＰＵに一度だけ配信・複製
終了割り込みを発行するので、ＣＰＵ１０はこの間他の
情報転送要求を処理することができる。

【００９３】以上により、さらにたくさんのユーザから
の要求に応答できる、高性能な情報配信システムを構築
できるという効果がある。

【００９４】〈第５実施例〉次に、本発明の第５実施例
を、図１２を用いて説明する。本実施例においては、図
１２に示すようなＲＡＩＤを、前記第１〜第４実施例に
おいて用いた単体ディスク装置の代わりに、論理ディス
クとして用いる。特にＲＡＩＤ０と呼ばれる構成は、冗
長データを用いていないので、低価格なシステムを構築
できるので望ましい。

【００９５】図１２において、ディスク装置２０１ａ，
２０１ｂ，２０１ｃ，２０１ｄの４台のディスク装置
で、１台の論理ディスク２００を構成する。論理ディス
クを構成するディスク台数は何台でもかまわない。論理
ディスクがＲＡＩＤ０であること以外は、前記各実施例
とまったく同様である。しかし、もし、本ＲＡＩＤ０論
理ディスクを構成するディスク装置のうちの１台でも故
障すると、この論理ディスクからの情報の転送はできな
くなる。よって、この論理ディスク全体を閉塞し、故障
ディスクを交換した後に論理ディスクを使用可能にする
よう制御する。

【００９６】以上のようにＲＡＩＤ０構成の論理ディス
クを採用することにより、複数台のディスク装置が均等
に動作するようになるので、負荷が一部に集中すること
なく高性能であり、負荷バランスのとれた情報配信シス
テムのディスクサブシステムを構築できるという効果が
ある。

【００９７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、あるディ
スク装置から情報の配信を行いながらその情報の複製を
別のディスク装置に生成できるので、この情報について
はデータの二重化を行ったことになり、よってデータの
高信頼化を実現できるという効果がある。また、同じタ
イトルの情報の転送要求を再度別の端末から受信した際
には、この複製を作成したディスク装置からデータを配
信できるので、それまで配信中のディスク装置に影響を
及ぼすことが無く、高性能を実現できるという効果があ
る。

【００９８】また、上記の複製からの配信の際にもさら
に複製を作成できるので、人気の高い情報は自動的に複
製数が増加し、人気の低い情報は自動的に複製数が減少
するので、時間的にダイナミックに変化する情報へのア
クセス要求に応答した最適な情報格納管理を実現できる
という効果がある。

【００９９】さらに、データの複製も必要に応じ行うの
で、ディスク装置全体に信頼性を付加する必要が無く、
必要とする性能に見合っただけのディスク台数しか必要
としないので、低価格な情報配信システムを構築できる
という効果がある。

【０１００】また、主記憶メモリに情報データを転送す
る必要がないので、主記憶メモリへの転送性能がボトル
ネックとなることはなく、高速な情報データの転送制御
を実現できるという効果がある。さらに、極力サブシス
テム内部で情報読出ディスクと複製作成ディスクと情報
送信手段とを見つけるように制御するので、データがサ
ブシステム内から出ることが少ないので、負荷を均等に
分散でき、ボトルネックが発生しないので高性能な情報
配信システムを構築できるという効果がある。

【０１０１】さらに、情報を配信中にディスクが故障し
た際には、他の代替ディスク装置から配信を継続し、シ
ステムが稼動中にディスクの交換を実施できるので、２
４時間運転に対応した信頼性の高いシステムを構築でき
るという効果がある。さらに、システム稼動中に新規の
ディスク装置を追加し、これをシステムの一部として構
築することができるので、配信できる情報の数を増やせ
る拡張性の高い情報配信システムを構築できるという効
果がある。

【０１０２】さらに本発明によれば、情報読出ディスク
を制御するディスク制御手段が、情報送信手段と複製作
成ディスクを制御するディスク制御手段との両方に同時
にデータを転送することができるので、バッファにデー
タ転送が集中するがなく、これにより、性能ボトルネッ
クの発生しない高性能な情報配信システムを構築できる
という効果がある。また、ＣＰＵがディスク制御手段お
よび情報送信手段を制御する負担を軽減できるので、Ｃ
ＰＵの能力を他の処理に使用することができ、更に高性
能な情報配信システムを構築できるという効果がある。

【０１０３】さらに本発明によれば、配信と複製を独立
に行うことで、複製を作成する速度が高速化し、万が一
ディスク故障が発生してもこの複製から配信が可能にな
るので、より高信頼な情報配信システムを構築できると
いう効果がある。また、常に、完全な複製からデータの
配信を行えるので、動画像の早送りや巻き戻し等の特殊
再生など、ディスク上のファイルをランダムにアクセス
するような動作をも実現できるという効果がある。ま
た、配信と複製を全く非同期に実行できるので、両者の
間の同期制御が不要になり、制御を容易にできるという
効果がある。

【０１０４】さらに本発明によれば、Ｉ／Ｏプロセッサ
にＣＰＵの処理を担当させ、負荷を分散できるので、た
くさんのユーザからの要求に応答できる高性能な情報配
信システムを構築できるという効果がある。

【０１０５】さらに本発明によれば、論理ディスクをＲ
ＡＩＤ０で構成できるので、複数台のディスク装置が均
等に動作するようになり、負荷が一部に集中することが
なくなり、負荷バランスのとれた高性能な情報配信シス
テムのディスクサブシステムを構築できるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る情報配信システムの
システム構成図である。

【図２】図１のＣＰＵの制御機能をブロック化した説明
図である。

【図３】本発明の第１実施例に係る情報配信システムに
おける、ＣＰＵの制御フローを示す説明図である。

【図４】本発明の第１実施例による情報の配信と複製の
動作を示す説明図である。

【図５】本発明の第１実施例によるタイトルデータベー
スの構成例を示す説明図である。

【図６】本発明の第１実施例によるディスクデータベー
スの構成例を示す説明図である。

【図７】本発明の第１実施例によるデータリンクデータ
ベースの構成例を示す説明図である。

【図８】本発明の第１実施例によるデータ転送の動作を
示す説明図である。

【図９】本発明の第２実施例によるデータ転送の動作を
示す説明図である。

【図１０】本発明の第３実施例によるデータ転送の動作
を示す説明図である。

【図１１】本発明の第４実施例による、Ｉ／Ｏプロセッ
サを用いた際のデータ転送の動作を示す説明図である。

【図１２】本発明の第５実施例に係る情報配信システム
における、ＲＡＩＤ０を用いた論理ディスクの構成を示
す説明図である。

【図１３】従来技術による情報配信システムのシステム
構成図である。

【符号の説明】

１ホスト計算機（ホスト）２ディスク装置３ＬＡＮ４交換機５ディスプレイ１０ＣＰＵ１０１要求受信部１０２タイトル管理部１０２０複製作成決定部１０３データリンク管理部１０４ディスク管理部１０５配信・複製制御部１０６終了通知部１０７タイトルデータベース１０８データリンクデータベース１０９ディスクデータベース１１０ディスク挿抜検出部１１１初期化部１２主記憶メモリ１３表示制御手段１４要求受信手段１６情報ライブラリ制御手段１７情報ライブラリ１８サブシステム１８１ローカルメモリ１８２ディスク制御手段１８２０，１８２１ディスク制御手段のＤＭＡ制御手
段（ＤＭＡＣ）１８３情報送信手段１８３０情報送信手段のＤＭＡ制御手段（ＤＭＡＣ）１８４ディスク挿抜検出手段１９Ｉ／Ｏプロセッサ２００ＲＡＩＤ０型の論理ディスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者八木沢育哉神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者高野雅弘神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者荒川敬史神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者高橋宏明神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所情報映像事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のユーザ端末からの情報転送要求に
応じて情報を配信する情報配信システムにおいて、複数のユーザからの要求を受信する要求受信手段と、情
報を格納しておく情報ライブラリと、情報ライブラリに
格納される情報の複製を格納する複数台のディスク装置
と、情報をユーザが使用できる形態に変換し送信する少
なくとも１つ以上の情報送信手段と、ユーザ端末と情報
送信手段との間の適切なデータリンクを確立する交換機
と、上記各手段を制御するＣＰＵとを備え、上記ＣＰＵは、受信した要求を解析する要求受信部と、情報のタイトルを管理し、要求されたタイトルの情報の
複製が格納されている、配信のための情報を読み出すデ
ィスク装置を決定するタイトル管理部と、またこの情報のさらなる複製を作成するかどうかを決定
する複製作成決定部と、複製を作成することが決定し
た際にはこの複製を格納するために、未使用もしくは未
動作であり配信のために情報を読み出す上記のディスク
装置とは別の、複製を作成するためのディスク装置を決
定するディスク管理部と、未使用の情報送信手段を選択し交換機を制御して、この
情報送信手段とユーザ端末間のデータリンクを確立する
データリンク管理部と、情報を読み出すディスク装置から情報送信手段に情報を
転送すると同時に、同情報を複製を作成するディスク装
置に書き込み、情報の複製を作成するように制御する配
信・複製制御部とを、備えたことを特徴とした情報配信
システム。
【請求項２】請求項１記載において、前記複製作成決定部は、情報への時間的に変動するアク
セス特性に逐次対応し、複製を作成するかどうかを決定
するものであり、アクセス頻度の高い情報の複製を増加
し、アクセス頻度の低い情報の複製を減少するように制
御することを特徴とした情報配信システム。
【請求項３】請求項２記載において、前記複製作成決定部は、同一タイトル情報のｎ（ｎは正
の整数）回に１回の割合で複製を作成することを決定す
ることを特徴とした情報配信システム。
【請求項４】請求項２記載において、前記複製作成決定部は、同一タイトル情報のｎ（ｎは正
の整数）回にｍ（ｍは０以上の整数）回の割合で複製を
作成することを決定することを特徴とした情報配信シス
テム。
【請求項５】請求項２記載において、前記複製作成決定部は、同一タイトル情報の同時配信数
を記憶し、同時配信数がｋ（ｋは正の整数）以下の場合
には、複製を作成する頻度をｎ（ｎは正の整数）回にｉ
（ｉは０以上の整数）回の割合で複製を作成することを
決定し、同時配信数がｋ（ｋは正の整数）を超えた場合
には、複製を作成する頻度をｎ（ｎは正の整数）回にｊ
（ｊは０以上のｉを超える整数）回の割合で複製を作成
することを決定するよう制御することを特徴とした情報
配信システム。
【請求項６】請求項１記載において、前記ディスク管理部は、複製を作成するための未使用の
ディスクを見つけられなかったときは、情報の複製を作
成するために十分な空き容量のある未動作なディスク装
置に複製を作成することを決定し、さらに、もし、空き
容量のある未動作なディスク装置も見つけられなかった
ときには、未動作なディスク装置のなかで、最も最近ア
クセスされていない情報を格納しているディスク装置を
選択し、その格納されている古い情報を消去し、このデ
ィスク装置を複製を作成するディスク装置として決定す
るよう制御することを特徴とした情報配信システム。
【請求項７】請求項６記載において、前記ディスク管理部は、未動作なディスク装置を見つけ
られなかったときには、情報の複製を作成するために十
分な空き容量のある動作中のディスク装置に複製を作成
することを決定し、さらに、もし、空き容量のある動作
中のディスク装置も見つけられなかったときには、ある
ディスク装置が動作を終了するまで待つ、もしくは複製
の作成を中止するように制御することを特徴とした情報
配信システム。
【請求項８】請求項１記載において、前記タイトル管理部は、要求されたタイトルの情報の複
製を見つけられなかった場合には、現在配信を行ってい
る同一タイトルの情報を使用して配信を行い、また、も
し、配信中の同一タイトルの情報もないときには、前記
情報ライブラリ中に格納されている同一タイトルの情報
の一部もしくは全部の複製をディスク装置に作成した後
に、サービスを開始するよう制御することを特徴とした
情報配信システム。
【請求項９】請求項１記載において、前記ディスク管理部は、情報を前記情報ライブラリ上の
原版，第１レベルの複製，第２レベルの複製の３階層で
管理し、情報ライブラリ上の原版は、新規のタイトル情報のイン
ストール時および情報を配信できる第１，第２レベルの
複製がないときに配信のために使用し、第１レベルの複
製は、情報ライブラリに格納されている全てもしくはい
くつかの情報タイトルの複製であり、ここから第２レベ
ルの複製を生成し、第２レベルの複製は、必要に応じ再
複製，消去が可能であるとした属性を持たせ情報を管理
することを特徴とした情報配信システム。
【請求項１０】請求項１記載において、システムが稼動中にディスク装置が抜かれたり、挿入さ
れたりしたことを検出するディスク挿抜検出手段と、前
記ＣＰＵ中に上記ディスク挿抜検出手段からの報告を受
信するディスク挿抜検出部とを設け、前記ＣＰＵの前記タイトル管理部は、１台のディスク装
置の故障を検出した際には、同一タイトルの複製を格納
するディスク装置を探しこのディスク装置を用い配信サ
ービスを継続するよう制御し、複製を格納するディスク
装置が見つからなかったときは、前記情報ライブラリに
格納されている情報の原版を用いて配信サービスを継続
するよう制御し、上記ディスク挿抜検出部および上記ディスク挿抜検出手
段は、システム中のどのディスク装置が故障しているか
どうかを識別するための識別情報を発行し、そのディス
ク装置が交換され新規のディスク装置が挿入されたこと
を検出し、前記ディスク管理部は、この新規ディスク装
置を未使用なディスク装置としてシステムに組み込むよ
う制御し、これにより、システムが起動中でも配信サービスを停止
しないで故障ディスクの交換および新規ディスクの増設
を行えるよう制御することを特徴とした情報配信システ
ム。
【請求項１１】請求項１記載において、近隣に配置する複数のディスク装置と複数の情報送信手
段をもってサブシステムを構築し、前記ディスク管理部は、情報を配信のために読み出すデ
ィスク装置があるサブシステム内で複製を生成するディ
スク装置を探し、前記データリンク管理部は、同一サブ
システム内で上記の情報配信の際に使用する情報配信手
段を探すように制御することを特徴とした情報配信シス
テム。
【請求項１２】請求項１１記載において、請求項１１に記載した両者の探索において、複製を生成
するディスク装置と情報配信手段の両方もしくはどちら
か一方を、情報を配信のために読み出すディスク装置の
存在する同一サブシステム内で見つけられなかったとき
は、近接するサブシステム内を検査し、見つけられなか
った複製を生成するディスク装置もしくは情報配信手段
を選択することを特徴とした情報配信システム。
【請求項１３】請求項１記載において、情報のデータを一時的に格納するバッファを設け、情報
を読み出すディスク装置から上記バッファの容量以下の
情報データを上記バッファに転送し、上記バッファから
情報のデータを、情報送信手段と複製を作成するディス
ク装置に連続的に同一データを転送することで、情報の
配信と複製を同時に行うように動作する、ディスク制御
手段および情報送信手段を設けたことを特徴とする情報
配信システム。
【請求項１４】請求項１３記載において、情報を読み出すディスク装置を制御するディスク制御手
段からバッファへデータを転送するＤＭＡ（Direct Mem
ory Access）制御手段と、バッファから情報送信手段へ
データを転送するデータ転送手段と、バッファから複製
を作成するディスク装置を制御するディスク制御手段へ
データを転送するデータ転送手段を設け、上記３つのデータ転送手段により、情報を読み出すディ
スク装置から情報送信手段および複製を作成するディス
ク装置へデータを略同時に転送することを特徴とした情
報配信システム。
【請求項１５】請求項１記載において、情報を読み出すディスク装置を制御するディスク制御手
段の内部に、バッファと、情報送信手段、および情報の
複製を作成するディスク装置を制御するディスク制御手
段の両者へ同一データを転送するデータ転送手段とを設
け、前記ＣＰＵの一度の転送起動命令により、情報の送信の
ためのデータ転送と、情報の複製のためのデータ転送と
を、同時に実行するように制御することを特徴とした情
報配信システム。
【請求項１６】請求項１記載において、情報を読み出すディスク装置を制御するディスク制御手
段に、情報の複製を格納するディスク装置を制御するデ
ィスク制御手段、および情報送信手段の両方別々にデー
タを転送するデータ転送手段を設け、前記ＣＰＵの配信・複製制御部は、情報を読み出すディ
スク装置を制御するディスク制御手段に、情報の配信の
ための情報送信手段にデータを転送するためのデータ転
送起動命令と、情報を読み出すディスク装置を制御する
ディスク制御手段に情報の複製を作成し、複製を格納す
るディスク装置を制御するディスク制御手段にデータを
転送するためのデータ転送起動命令とを発行し、情報の
配信と、情報の複製とを独立に実施するように制御する
ことを特徴とした情報配信システム。
【請求項１７】請求項１３乃至１６の何れか１つに記
載において、前記ＣＰＵの前記タイトル管理部は、情報の複製が生成
し終わるまでその複製を使用禁止として制御し、複製の
作成が終了し配信のために使用を開始した後には、唯一
のユーザがこの複製を独占使用できるように制御するこ
とを特徴とした情報配信システム。
【請求項１８】請求項１３乃至１７の何れか１つに記
載において、ディスク制御手段および情報送信手段を制御するＩ／Ｏ
プロセッサを設け、前記ＣＰＵの配信・複製制御部は、
一度の配信および複製開始の命令を上記Ｉ／Ｏプロセッ
サに発行し、Ｉ／Ｏプロセッサは、情報を読み出すため
のディスク装置を制御するディスク制御手段と、情報の
複製を作成し格納するためのディスク制御手段と、情報
を配信する情報送信手段の３者の起動，終了制御、およ
び、この３者間のタイミング制御を司り、全配信及び複
製のためのデータ転送が終了した後に、ただ一度の終了
報告をＣＰＵに発行することを特徴とする情報配信シス
テム。
【請求項１９】請求項１乃至１８の何れか１つに記載
において、前記した単体のディスク装置に代えて、ｎ（ｎは正の整
数）台のディスク装置を以って構成したＲＡＩＤ０型の
論理ディスクを備えたことを特徴とする情報配信システ
ム。