JPH10198623A - ネットワ−ク用キャッシュシステム及びデ−タ転送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】通信容量の小さい通信回線を含むネットワーク
においても、多大なコストを負担することなく、同一情
報の多重回転送を低減することにより通信量を低減し、
良好な通信状態を維持することができるネットワ−ク用
キャッシュシステム及びデ−タ転送方法を提供する。 【解決手段】広域ネットワ−クを構成する複数のネット
ワ−クにおいて、各ネットワ−ク内にサーバ及びクライ
アント及びキャッシュ装置からなるネットワ−ク用キャ
ッシュシステムを設ける。クライアントはネットワ−ク
外へのデ−タ転送要求を検出してその情報をネットワ−
ク内のキャッシュ装置へ転送するデ−タ転送検出手段を
有し、デ−タ転送要求情報を受けたキャッシュ装置は、
要求デ−タがキャッシュ装置内に存在すればそのデ−タ
をクライアントへ転送し、存在しなければデ−タ転送要
求先へデ−タを要求し、そのデ−タをクライアントへ転
送するとともにキャッシュ装置内へ記憶する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、広域ネットワーク
を構成する各ネットワ−ク内に設置され、広域ネットワ
ークの通信効率を向上させるために使用されるネットワ
−ク用キャッシュシステムと、これを用いたデ−タ転送
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来使用されている一般的なネットワー
ク構成を図６に示す。図に示すネットワ−クは、デ−タ
を提供するサ−バとデ−タを要求するクライアントを、
特定された地域において複数接続してロ−カルエリアネ
ットワ−ク（以後ＬＡＮと略記する）とし、さらに、異
なる地域のＬＡＮを複数接続した広帯域ネットワ−ク
（以後ＷＡＮと略記する）や、ＬＡＮ，ＷＡＮを多数接
続したインターネットを相互に接続した広域ネットワ−
クとして構成されている。広域ネットワ−ク内の各ＬＡ
Ｎは、ゲ−トウェイやファイアウォ−ル等を介して他の
ＬＡＮ等と相互に接続され、デ−タの送受信を行う。例
えば、各クライアントは、ＬＡＮ内・外のサ−バ等に対
して格納されているデ−タの転送を要求したり、他のク
ライアントとのメ−ルの送受信等を行っている。

【０００３】ＬＡＮ内におけるサ−バとクライアントの
デ−タ転送の例として、先ず、ＬＡＮ１内のクライアン
ト１００が、同一ＬＡＮ内のサ−バ１０に格納されてい
るデ−タ１１ａの転送を要求した場合について説明す
る。このとき、ネットワ−ク内の各サ−バ及び各クライ
アントは、それぞれキャッシュメモリを備えているもの
とする（特開平５−３０８３６６号公報参照）。クライ
アント１００よりデ−タ１１ａのデ−タ転送要求を受け
たサ−バ１０は、内部のデ−タメモリ１１（ハ−ドディ
スク、光ディスク等の記憶手段を含む）からデ−タ１１
ａを読み出し、このデ−タ１１ａをクライアント１００
へ転送するとともに内部のキャッシュメモリ１２へ記憶
する。クライアント１００は、デ−タ１１ａを受けとり
内部のデ−タメモリ１０１へ格納するとともに、内部の
キャッシュメモリ１０２へ記憶する。そして、クライア
ント１００が再度サ−バ１０のデ−タ１１ａを使用する
場合は、サ−バ１０へデ−タ転送を要求することなく、
内部のキャッシュメモリ１０２に記憶されているデ−タ
１１ａをそのまま使用する。このように、クライアント
１００がキャッシュメモリ１０２を備えていることによ
り、クライアント１００において同一デ−タを必要とす
る場合には、サ−バ１０からクライアント１００への多
重回転送を防止し、ＬＡＮ１内の通信量を低減させるこ
とができる。

【０００４】次に、ＬＡＮ間でのサ−バとクライアント
のデ−タ転送の例として、ＬＡＮ１内のクライアント１
００が、ＬＡＮ２内のサ−バ２０に格納されているデ−
タ２１ａの転送を要求した場合について説明する。クラ
イアント１００から、ゲ−トウェイ４０，４０を介して
デ−タ転送要求を受けたサ−バ２０は、内部のデ−タメ
モリ２１からデ−タ２１ａを読み出し、このデ−タ２１
ａをゲ−トウェイ４０，４０を介してクライアント１０
０へ転送するとともに内部のキャッシュメモリ２２へ記
憶する。クライアント１００は、デ−タ２１ａを受けと
り内部のデ−タメモリ１０１へ格納するとともに、内部
のキャッシュメモリ１０２へ記憶する。そして、クライ
アント１００が再度サ−バ２０内のデ−タ２１ａを必要
とする場合は、サ−バ２０へのデ−タ転送を要求するこ
となく、内部のキャッシュメモリ１０２に記憶されてい
るデ−タ２１ａをそのまま使用する。このように、クラ
イアント１００がキャッシュメモリ１０２を備えている
ことにより、クライアント１００がＬＡＮ外のサ−バ内
の同一デ−タを必要とする場合は、２度目以降はクライ
アント内のキャッシュメモリ１０２に記憶されているデ
−タをそのまま使用することにより、サ−バ２０からク
ライアント１００への多重回転送を防止し、ＬＡＮ間の
通信量を低減させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記ネットワ−ク構成
においては、一般的に、各ＬＡＮ内のネットワークはネ
ットワーク使用者が敷設するため、維持コスト的な面か
ら比較的通信速度の速いネットワークを構成することが
でき、現在は１０Ｍｂｐｓ〜１００Ｍｂｐｓという通信
容量の通信回線が使用されている（通信回線４１）。こ
れに対して、異なる地域のＬＡＮ間の接続は、公衆回線
や専用回線を使用するのが一般的であり維持コストがか
かるため、コストバランスや提供されている通信容量の
点から、数１０Ｋｂｐｓ〜数Ｍｂｐｓといった通信容量
の通信回線を使用することとなり（通信回線４２）、Ｌ
ＡＮ内の通信速度に比べ低速になってしまう。従来ＬＡ
Ｎ内においては、ファイルやデータべースの共有により
通信量の増加が問題となっていたが、広域ネットワーク
の発達に伴い、ＬＡＮ間などの低速な通信回線上での通
信の集中が広域ネットワ−ク全体の良好な通信状態維持
の大きな障害となっている。特に近年通信容量の増加に
比べ、クライアント数の増加や画像（静止画や動画）な
どの情報量の多い通信の増加が著しく、より重大な問題
となっている。

【０００６】上記ＬＡＮ内の通信量増加については、Ｌ
ＡＮ内は比較的高速な通信が可能であり、また、上記図
６の構成のように、ＬＡＮ内の各クライアントがそれぞ
れキャッシュを備えていれば、通信量はある程度低減さ
せることができる。しかし、ＬＡＮ間の通信量増加につ
いては、各クライアントが個別にキャッシュメモリを持
つ構成では、１つのサ−バ内の同一デ−タのみに対して
ＬＡＮ外の複数のクライアントからデ−タ転送要求が発
生した場合でも、ＬＡＮ間で少なくともクライアント数
分の通信が行われるため、通信量の低減効果が発揮され
ない。

【０００７】上記広域ネットワ−クにおける通信量を低
減させる発明として、特開平７−２００３８０号公報に
ビデオ・ファイル配布システムが開示されている。この
ビデオ・ファイル配布システムによれば、ビデオ配布シ
ステムと複数のＬＡＮの間にロ−カル・エリア・ビデオ
・キャッシュを設けることにより、広域ネットワ−ク内
における通信量を低減させることができる。しかし、こ
のビデオ・ファイル・配布システムは、広域ネットワ−
クに接続されているビデオ配布システムから各ＬＡＮへ
の配布を主目的としているため、各ＬＡＮ間相互のデ−
タ転送という双方向性は考慮されていない。また、ビデ
オライブラリ及びロ−カル・エリア・ビデオ・キャッシ
ュはビデオ配布管理システム側で敷設、管理するもので
あり、一般的なネットワークにおいてそのまま応用する
ことができない。

【０００８】本発明は上記実情に鑑み、通信容量の小さ
い通信回線を含むネットワークにおいても、多大なコス
トを負担することなく、同一情報の多重回転送を低減す
ることにより通信量を低減し、良好な通信状態を維持す
ることができるネットワ−ク用キャッシュシステム及び
デ−タ転送方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１のデ−タ転送方法は、サーバ（データの提供側
コンピュータ）及びクライアント（データの要求側コン
ピュータ）及びキャッシュ装置を有するネットワ−クを
複数接続した広域ネットワ−クにおけるデ−タ転送方法
であって、デ−タ転送要求によるネットワ−ク間のデ−
タ転送の際、デ−タ要求側のネットワ−ク内のキャッシ
ュ装置に前記デ−タを一旦記憶しておき、前記デ−タを
記憶したキャッシュ装置を含むネットワ−ク内の各クラ
イアントが、ネットワ−ク外へのデ−タ転送要求を行っ
た場合、そのデ−タが前記キャッシュ装置に記憶された
デ−タと同一のデ−タの転送を要求するものである場合
は、前記キャッシュ装置に記憶されたデ−タをクライア
ントへ転送する、ことを特徴としている。

【００１０】また、請求項２のネットワ−ク用キャッシ
ュシステムは、複数のネットワ−クを接続し、ネットワ
−ク間で相互にデ−タ転送を行う広域ネットワ−クにお
いて、前記各ネットワ−ク内に設けられた、サーバ（デ
ータの提供側コンピュータ）及びクライアント（データ
の要求側コンピュータ）及びキャッシュ装置を具備する
キャッシュシステムであって、前記クライアントは、自
クライアントのネットワ−ク外へのデ−タ転送要求を検
出し、そのデ−タ転送要求情報をネットワ−ク内のキャ
ッシュ装置へ転送するデ−タ転送検出手段を有し、前記
デ−タ転送要求情報を受けたキャッシュ装置は、前記デ
−タ転送要求されているデ−タがキャッシュ装置内に記
憶されている場合はそのデ−タをクライアントへ転送
し、記憶されていない場合はネットワ−ク外のデ−タ転
送要求先へデ−タを要求し、そのデ−タをクライアント
へ転送するとともにキャッシュ装置内へ記憶する、こと
を特徴としている。

【００１１】上記デ−タ転送方法及びネットワ−ク用キ
ャッシュシステムによれば、広域ネットワ−クを構成す
る各ネットワ−ク間で同一データの多重回転送を軽減す
ることができ、広域ネットワーク内の通信量を低減さ
せ、通信効率を向上させることができる。また、各ネッ
トワ−ク間が低速な通信回線によって接続されている場
合であっても、同一デ−タの２度目以降のデ−タ転送要
求時であれば、低速な通信回線を介すことなくネットワ
−ク内のみのデ−タ転送とすることができるので、連続
的に広い帯域を必要とするアプリケーションの実行が可
能となる。

【００１２】請求項３のネットワ−ク用キャッシュシス
テムは、請求項２に記載のネットワ−ク用キャッシュシ
ステムにおいて、前記データ転送検出手段は、自クライ
アントのネットワ−ク外へのデ−タ転送要求において要
求するデータの種類によって、そのデ−タを一旦キャッ
シュ装置に記憶する必要があるか否かを判定するデータ
ベースを有し、前記クライアントのネットワ−ク外への
デ−タ転送要求を検出した場合、前記キャッシュ装置に
記憶する必要があると判定した場合のみ、ネットワ−ク
内のキャッシュ装置へデ−タ転送要求情報を転送する、
ことを特徴としている。

【００１３】上記ネットワ−ク用キャッシュシステムに
よれば、複数のクライアントからデ−タ転送要求がなさ
れると予想されるデ−タについてのみキャッシュ装置に
記憶するよう予めデ−タベ−スに登録することにより、
ネットワ−ク間での同一データの多重回転送の軽減をよ
り効果的に行うことができる。

【００１４】請求項４のネットワ−ク用キャッシュシス
テムは、請求項２または請求項３に記載のネットワ−ク
用キャッシュシステムにおいて、前記サ−バは、日付及
び時間を常に管理する日時管理手段を有し、サ−バ内に
格納するデ−タを作成もしくは更新した最新更新日時を
ともに格納するとともに、外部へのデ−タ転送の際に最
新更新日時を同時に転送し、前記キャッシュ装置は、ネ
ットワ−ク内のクライアントよりデ−タ転送要求されて
いるデ−タと同一のデ−タがキャッシュ装置内に存在す
る場合、そのデ−タを要求したサ−バ内の該当デ−タの
最新更新日時と、キャッシュ装置内に記憶されているデ
−タの最新更新日時とを比較して、キャッシュ装置内に
記憶されているデ−タが最新であればそのデータをクラ
イアントに転送し、そうでなければ改めてサーバへデー
タ転送を要求し、転送された最新のデータでキャッシュ
装置内のデ−タを置き換えるとともにクライアントへ転
送する、ことを特徴としている。

【００１５】上記ネットワ−ク用キャッシュシステムに
よれば、ネットワ−ク間における同一データの多重回転
送を軽減するとともに、クライアントのデ−タ転送要求
に対してより新しいデ−タを転送することによりデ−タ
の最新性や信頼性を保障することができる。

【００１６】請求項５のネットワ−ク用キャッシュシス
テムは、請求項４に記載のネットワ−ク用キャッシュシ
ステムにおいて、他のネットワ−クとの通信量を管理
し、通信量少量時をキャッシュ装置へ通知する通信管理
手段を設け、前記通知を受けたキャッシュ装置は、キャ
ッシュ装置内に記憶されている各データについてその最
新更新日時と、サ−バ上の対応するデ−タの最新更新日
時とを比較し、キャッシュ装置内のデ−タが最新でない
場合はそのデ−タの転送を改めてサ−バへ要求し、転送
された最新のデ−タでキャッシュ装置内のデ−タを置き
換える、ことを特徴としている。

【００１７】上記ネットワ−ク用キャッシュシステムに
よれば、ネットワ−ク間での同一データの多重回転送の
軽減をより効果的に行うことができ、しかも、キャッシ
ュ装置内のデ−タの置き換えはネットワ−ク間の通信量
少量時に行うので、これによる通信の集中を回避でき
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明のネットワ−ク用キ
ャッシュシステム及びデ−タ転送方法の実施の形態につ
いて、図１〜図４を参照しながら詳細に説明する。図１
は、本発明のネットワ−ク用キャッシュシステムを備え
た複数のＬＡＮを接続した広域ネットワークの構成説明
図である。ＬＡＮ３は、サ−バ３０及びクライアント３
００，３１０及びキャッシュ装置４からなるネットワ−
ク用キャッシュシステム３ａを含み、図示しない他のサ
−バまたはクライアントが複数接続されている。ＬＡＮ
５も同様にネットワ−ク用キャッシュシステム５ａを含
んでいる。ＬＡＮ３，５内部の各構成は、図６と同様１
００Ｍｂｐｓの高速な通信回線４１で接続され、一方Ｌ
ＡＮ３とＬＡＮ５間は１．５Ｍｂｐｓの低速な通信回線
４２で接続されている。尚 、ＬＡＮ３，５は、図示し
ない他の複数のＬＡＮ，ＷＡＮ，インタ−ネット等と接
続されている。

【００１９】キャッシュ装置４，６は、それぞれ内部に
キャッシュメモリ４ａ，６ａを備え、これらのキャッシ
ュメモリ４ａ，６ａに外部から転送されるデ−タを随時
書き込み、また、外部からの要求によりこれらのデ−タ
を随時読み出して転送する。サ−バ３０，５０は、それ
ぞれデ−タメモリ３１，５１内に、外部からの要求によ
り随時読み出し可能なデ−タ（デ−タ３１ａ，デ−タ３
１ｂ，デ−タ５１ａ，デ−タ５１ｂ）を格納しており、
クライアント３００，３１０，５００，５１０や図示し
ないクライアントからのデ−タ転送要求に応じてデ−タ
を転送する。各クライアント３００，３１０，５００，
５１０は、自クライアントのＬＡＮ外へのデ−タ転送要
求を検出するデ−タ転送検出手段３０１，３１１，５０
１，５１１を備え、各デ−タ転送検出手段はクライアン
トのＬＡＮ外へのアクセス要求を検出するアクセス要求
検出手段３０２，３１２，５０２，５１２を備えてい
る。ここで、クライアントのＬＡＮ外へのアクセス要求
とは、各サ−バへのデ−タ転送要求、他のクライアント
へのメ−ルの送信等が考えられる。

【００２０】アクセス要求検出手段３０２におけるクラ
イアントのＬＡＮ外へのアクセス要求検出について具体
的に説明する。図２（ａ）は、従来のネットワ−クを構
成しているクライアント内の、ネットワ−クへのアクセ
スに必要な構成を示す模式図である。各クライアント上
では種々のアプリケーションプログラム７１が動作して
いる。これらのアプリケーションプログラム７１がネッ
トワークへアクセスする場合には、図２（ａ）に示すよ
うに、まず各アプリケーションでの互換性を取るための
ソフト的な共通インターフェイス層７２を通り、そのあ
と規格化されたネットワークプロトコル層７３（例えば
ＴＣＰ／ＩＰプロトコルなど）を通る。その後、ネット
ワークカードを制御するハ−ドウェアドライバ層７４を
通過して、ハードウェア的なインターフェイス７５を使
って通信が行われる。一般的にはこのように各アプリケ
ーションプログラム７１がネットワークへアクセスする
場合、各アプリケーションプログラム７１で個別の処理
ルーチンを使用するのではなく共通で汎用的な処理ルー
チンを通過していく。そこで本発明では図２（ｂ）のよ
うに、共通で使用されるハードウェアドライバ７４の前
に、アプリケーションからのネットワ−ク外へのアクセ
ス要求があるか否かを検出するアクセス要求検出ル−チ
ン８０（アクセス要求検出手段３０２）を設けておく。
これにより、アプリケーションによらずネットワークヘ
のアクセスが検出できる。

【００２１】さらに、デ−タ転送検出手段３０１は、ク
ライアントのＬＡＮ外へのアクセス要求のうち、そのア
クセス要求に伴うデ−タ転送処理をキャッシュ装置に行
わせるか否かの判定を行うキャッシュ処理判定用デ−タ
ベ−ス３０３を備えている。本発明はネットワ−ク間で
の同一デ−タの多重回転送を減少させるためにキャッシ
ュ装置を使用する（詳細は後述する）ものであるため、
ネットワ−ク間で複数回転送される見込みのないデ−タ
については特に対処しないこととする。従って、例え
ば、電子メールのように個人的なもので各クライントで
共有しないデ−タや、非常に内容の更新が頻繁なデータ
ベースの情報などの送受信に関しては、キャッシュ処理
を行ってもネットワ−ク間のデ−タ転送の減少に大きな
効果を得られないため、キャッシュ処理の対象から除く
必要がある。そこで、キャッシュ処理判定用デ−タベ−
ス３０３として、あらかじめキャッシュ処理を行う必要
があるアプリケーションの情報をデータベース化してお
き、クライアントのＬＡＮ外へのアクセス要求を検出し
た場合であっても、この情報を参照して該当しないアプ
リケ−ションであればキャッシュ処理を行わないよう判
定する（キャッシュ処理判定ル−チン８１）。ここで
は、ファイルサービス、情報公開用サービス（Ｗｏｒｌ
ｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂなど）、電子掲示板的なサービ
ス、動画像などの配布サービスなどに関するデ−タの転
送を要求するアプリケーションをデータベースに登録し
た。従って、デ−タ転送検出手段３０１で最終的に検出
されるのは、これらの登録されたサ−ビスに関するＬＡ
Ｎ外へのデ−タ転送要求のみとなる。

【００２２】以下、上記構成における実際のデ−タ転送
について説明する。先ず、ＬＡＮ間でのクライアントと
サ−バとのデ−タ転送の例として、ＬＡＮ３側のクライ
アント３００がＬＡＮ５側のサーバ５０上にあるデータ
５１ａの転送をＬＡＮ３側のクライアントとしてはじめ
ての要求する場合について説明する。図３は、クライア
ントにおけるＬＡＮ外へのアクセス要求にともなう処理
を示すフロ−チャ−トである。ここで、サ−バ５０内の
デ−タ５１ａ，デ−タ５１ｂのデ−タ転送を要求するア
プリケ−ションは、それぞれ、キャッシュ処理判定用デ
−タベ−ス３０３，３１３内においてキャッシュ処理を
行うアプリケ−ションとして登録されているものとす
る。

【００２３】先ず、クライアント３００がサーバ５０上
のデータ５１ａの転送を要求するアプリケ−ションを実
行すると、アクセス要求検出手段３０２において上述の
通りＬＡＮ外へのアクセス要求が検出され（ステップ４
００）、さらにキャッシュ処理判定用デ−タベ−ス３０
３内にこのデ−タを要求するアプリケ−ションが登録さ
れているため、キャッシュ処理が必要であると判定され
る（ステップ４１０，Ｙｅｓ）。続いて、デ−タ転送検
出手段３０１において、検出したＬＡＮ外へのデ−タ転
送要求内容をキャッシュ装置４へ転送する（ステップ４
３０）。具体的には、サーバ５０上にあるデータ５１ａ
の転送要求をキャッシュ装置４へ転送する。キャッシュ
装置４へデ−タ転送要求内容が一旦転送されると、対応
するサ−バとの通信等実際のデ−タ転送処理はキャッシ
ュ装置４が行う（ステップ４３１）ので、クライアント
３００はキャッシュ装置４から転送されるデ−タ転送要
求に対応するデ−タを受けとり（ステップ４３２）、処
理を終了する（ステップ４４０）。

【００２４】ここで、クライアント３００のＬＡＮ外へ
のアクセス要求が、例えば、ＬＡＮ５内のクライアント
５００へのメ−ルの送信であった場合は、アクセス要求
検出手段３０２において一旦ＬＡＮ外へのアクセス要求
として検出されるが（ステップ４００）、キャッシュ処
理判定用デ−タベ−ス内３０３にメ−ル送信用のアプリ
ケ−ションが登録されていないので、キャッシュ処理の
必要性がないと判定され（ステップ４１０，Ｎｏ）、通
常のネットワ−ク処理と同様、クライアント３００とＬ
ＡＮ５との間で直接デ−タ転送処理が行われ（ステップ
４２０）、処理を終了する（ステップ４４０）。この場
合、キャッシュ装置４とは無関係に処理が行われる。

【００２５】次に、クライアント３００からデ−タ転送
要求内容を転送されたキャッシュ装置４の動作につい
て、図４に示すフロ−チャ−トに沿って説明する。先
ず、キャッシュ装置４は、クライアント３００からのＬ
ＡＮ外へのデ−タ転送要求を検出すると（ステップ６０
０）、この時要求情報と同時に提供されるアクセスに必
要な情報、例えば、デ−タ要求先のサ−バと必要なデー
タの識別名称等の情報から、まず該当データがキャッシ
ュメモリ４ａに予め記憶されているか否かを判定する
（ステップ６１０）。この場合は、ＬＡＮ３側のクライ
アントとして初めてのサ−バ５０上のデ−タ５１ａのデ
−タ転送要求なので、キャッシュメモリ４ａには該当デ
−タは記憶されていない（ステップ６１０，Ｎｏ）た
め、サ−バ５０に対してデ−タ５１ａの転送を要求し
（ステップ６３０）、ＬＡＮ間の低速な通信回線４２を
経由してサ−バ５０よりデ−タ５１ａが転送される（ス
テップ６３１）。キャッシュ装置４は、サ−バ５０より
デ−タ５１ａを受信すると（ステップ６３２）、そのデ
−タをキャッシュメモリ４ａへ記憶するとともに、クラ
イアント３００へ転送する（ステップ６３３）。キャッ
シュメモリ４ａへデ−タを記憶する際には、デ−タを要
求したサ−バ５０と、そのデ−タの識別名称などの情報
をともに記憶する。

【００２６】また、各サ−バ３０，５０は、その内部に
日時管理手段３２，５２を有し、デ−タを作成若しくは
更新した最新の日時をデ−タとともに格納しており、外
部へデ−タを転送する際はこの最新更新日時も同時に転
送する。従って、キャッシュ装置４はサ−バ５０から転
送された最新更新日時もデ−タと同時に記憶する。キャ
ッシュ装置４は、サ−バ５０より転送されたデ−タ５１
ａをキャッシュメモリ４ａに記憶し、クライアント３０
０へのデ−タ転送（ステップ６３３）を終了すると、処
理を終了する（ステップ６５０）。

【００２７】このデ−タ転送に続いて、ＬＡＮ３側のク
ライアント３１０が、ＬＡＮ５側のサーバ５０上にある
デ−タ５１ａの転送を要求する場合について説明する。
先ず、クライアント３１０がサーバ５０上のデ−タ５１
ａの転送を要求するアプリケ−ションを実行すると、ア
クセス要求検出手段３１２においてＬＡＮ外へのアクセ
ス要求が検出され（ステップ４００）、さらにキャッシ
ュ処理判定用デ−タベ−ス３１３内にこのデ−タを要求
するアプリケ−ションが登録されているため、キャッシ
ュ処理が必要であると判定される（ステップ４１０，Ｙ
ｅｓ）。続いて、デ−タ転送検出手段３１１において、
検出したＬＡＮ外へのデ−タ転送要求内容をキャッシュ
装置４へ転送する（ステップ４３０）。具体的には、サ
ーバ５０上にあるデ−タ５１ａの転送要求をキャッシュ
装置４へ転送する。キャッシュ装置４へデ−タ転送要求
内容が一旦転送されると、対応するのサ−バとの通信等
実際のデ−タ転送処理はキャッシュ装置４が行う（ステ
ップ４３１）ので、クライアント３１０はキャッシュ装
置４から転送されるデ−タ転送要求に対応するデ−タを
受けとり（ステップ４３２）、処理を終了する（ステッ
プ４４０）。

【００２８】一方、クライアント３１０からデ−タ転送
要求内容を転送されたキャッシュ装置４は、クライアン
ト３１０からのＬＡＮ外へのデ−タ転送要求を検出する
と（ステップ６００）、この時のデ−タ転送要求情報か
ら、該当データがキャッシュメモリ４ａに予め記憶され
ているか否かを判定する（ステップ６１０）。この場合
は、先にクライアント３００から同一デ−タを要求した
際、該当デ−タがキャッシュメモリ４ａに記憶されてい
るので（ステップ６１０，Ｙｅｓ）、そのデ−タが最新
のものであるか否かを判定する（ステップ６２０）。こ
の最新性の判定は、キャッシュ装置４からサ−バ５０
へ、サ−バ５０上の現在のデ−タのうち該当デ−タに対
応するデ−タ５１ａの更新日時の転送を要求し、キャッ
シュメモリ４ａの該当デ−タ５１ａの最新更新日時と比
較することにより行う。キャッシュメモリ４ａのデ−タ
が最新であった場合は（ステップ６２０，Ｙｅｓ）、キ
ャッシュメモリ４ａに記憶されているデ−タをクライア
ント３１０へ転送し（ステップ６４０）、処理を終了す
る（ステップ６５０）。クライアント３１０は、キャッ
シュ装置４より要求デ−タを受信し（ステップ４３
２）、処理を終了する（ステップ４４０）。

【００２９】このとき、デ−タ５１ａはＬＡＮ５側から
転送するのでなく、キャッシュメモリ４ａに記憶されて
いるデ−タ５１ａを転送することにより、再び同じデ−
タ５１ａがＬＡＮ３とＬＡＮ５間で転送されることがな
くなり、ＬＡＮ３とＬＡＮ５間での不要な通信を減らす
ことができる。これ以後、サ−バ５０上の同一デ−タ５
１ａについては、サ−バ５０においてデ−タ５１ａが更
新されない限り、ＬＡＮ３側のいずれのクライアントか
らの要求に対しても同様にキャッシュメモリ４ａのデ−
タを転送することができる。またこの場合、初めてデー
タ５１ａの転送を要求したクライアント３００へは、通
信容量の小さい通信回線４２を介してデ−タが転送され
るので、最大１．５Ｍｂｐｓの帯域でしかデータ転送が
行われない。しかし、それ以降のクライアントに対して
は、通信容量の大きな通信回線４１を介してデータ転送
が行われるので、最大１００Ｍｂｐｓの帯域でデータ転
送が行える。この結果、連続的に広い帯域を必要とする
ような動画再生などが行えるようになる。

【００３０】上記ＬＡＮ間での同一デ−タの多重回転送
を軽減するためには、同一デ−タの転送がある程度短い
期間内に要求される必要がある。これは、通常キャッシ
ュ装置においては、キャッシュメモリがデ−タで満たさ
れると、キャッシュメモリ内への記憶順序が古いデ−タ
から削除するか、または、アクセス頻度の低いデ−タか
ら削除するのが一般的であり、また、各サ−バ内のデ−
タは、必要に応じて随時更新されるため、時間の経過と
ともにキャッシュメモリ内のデ−タが最新のデ−タでは
なくなり、場合によっては削除される可能性が高くなる
からである。従って、上記説明において、クライアント
３００のデ−タ５１ａの転送要求時から相当の時間が経
過した後、クライアント３１０が同一デ−タを要求した
場合は、キャッシュメモリ４ａに該当デ−タが存在しな
い場合（ステップ６１０，Ｎｏ）や、存在しても最新で
ない場合（ステップ６２０，Ｎｏ）がある。このような
場合、キャッシュ装置４は、サ−バ５０に対してデ−タ
５１ａの転送を改めて要求し（ステップ６３０）、ＬＡ
Ｎ間の低速な通信回線４２を経由してサ−バ５０よりデ
−タ５１ａが転送される（ステップ６３０）こととな
り、ＬＡＮ間の同一デ−タの多重回転送の軽減が効率的
に図れない。そこで、キャッシュメモリ内の各デ−タ
を、適宜最新デ−タに置き換えれば、さらに効率良く多
重回転送の軽減を図ることができる。

【００３１】通常ＬＡＮ内の各クライアントが稼働して
いる時間帯はほぼ一致する。例えば、企業内など構築さ
れているＬＡＮの場合、昼間の通信量が多く夜間は少な
く、また一般家庭向けではその逆の傾向になる。そこ
で、キャッシュシステム内に、ネットワ−ク外との通信
量を常に監視し、通信量少量時をキャッシュ装置に通知
する通信管理手段を設け、この通知に従ってキャッシュ
装置のキャッシュメモリ内の各データについて、サ−バ
上の対応するデ−タと最新更新日時を比較し、最新のデ
−タで置き換える。これにより、その後の通信量増加時
にキャッシュ装置上にあるデータの利用効率が向上し、
ネットワーク間の通信量を軽減できる。図１において
は、通信管理手段４ｂ，６ｂはキャッシュ装置４，６内
に設けているが、ネットワーク用キャッシュシステム３
ａ，５ａ内に設置されていればよい。また、通信管理手
段における通信量少量時の通知は、他のネットワ−クと
の通信量を管理し、統計上ある特定の時間を通信量少量
時として通知するか、または、ある程度通信量が低下し
た時に逐次通知してもよい。

【００３２】上記ネットワ−ク用キャッシュシステム及
びデ−タ転送方法によれば、ＬＡＮ間での同じデータの
多重回転送を低減することができ、広域ネットワ−クの
通信効率を向上させることができる。また、ＬＡＮ間が
低速な通信回線で接続されている場合、ＬＡＮ外への初
めてのデータ転送要求に対するデ−タ転送は低速な帯域
で行われることになるが、それ以降のクライアントに対
しては、高速な通信回線での帯域でデータ転送を行うこ
とができる。この結果、連続的に広い帯域を必要とする
ようなアプリケーション例えば動画再生などが行えるよ
うになる。さらに、データを供給するサーバ側に着目す
ると、同じデータを転送する機会が減少するのでサーバ
の負荷を低減できるという効果もある。また、アプリケ
−ションにおいて転送を要求するデ−タの種類によっ
て、キャッシュ装置へ記憶する必要性を判断するので、
ネットワ−ク間における同一デ−タの多重回転送の低減
をより効率的に図ることができる。

【００３３】さらに、サ−バに格納されるデ−タ及びこ
れを転送して記憶されるキャッシュ装置内のデ−タは、
最新更新日時とともに格納・記憶されるため、キャッシ
ュ装置内のデ−タが最新でない場合は、改めてサ−バへ
デ−タ転送を要求するため、同一デ−タの多重回転送の
低減を図るとともに、デ−タの最新性や信頼性を保障す
ることができる。また、他のネットワ−クとの通信量を
管理し、通信量の少量時にキャッシュ装置上にある各デ
ータをサ−バ上の該当する最新デ−タで置き換えるの
で、その後の通信量増加時にキャッシュ装置上のデータ
の利用効率が向上し、通信の集中を回避することができ
る。また、上記構成においてクライアントは、デ−タ転
送検出手段を設けて、これによりキャッシュ処理を行う
と判定されたアプリケ−ションについてはそのデ−タ転
送要求情報をキャッシュメモリへ転送し、キャッシュメ
モリから転送されるデ−タを受信すればよいので、アプ
リケーションは従来のものをそのまま使用しながらＬＡ
Ｎ間の同一デ−タの多重回転送を軽減することができ、
アプリケ−ション自体を変更したり、新たなアプリケ−
ションを購入することによるコスト負担が生じない。

【００３４】次に、本発明の他の実施の形態について図
５を参照して説明する。図においては、一つのＬＡＮ内
についてのみの構成を示しており、ハブという機器を用
いてツリー構造で多数のクライアントが接続されている
構成を示している。このような構成では、図１のように
１つのＬＡＮについて１つのキャッシュ装置を配置する
と、キャッシュ装置にかかる負荷が非常に高くなるの
で、適当な単位ごと（１点鎖線の単位）にキャッシュ装
置及びサ−バを設置し、ネットワ−ク用キャッシュシス
テムを含むネットワ−ク９００，９１０，９２０を構成
する。例えば、複数の部署からなる企業において、各部
署についてネットワ−ク９００，９１０，９２０を構成
し、これらを接続してＬＡＮを構築している場合、部署
ごとに取り扱うデータの種類が異なるので、部署ごとに
キャッシュ装置を設置すればキャッシュメモリに記憶さ
れている情報の再利用率が向上する。

【００３５】この構成におけるデ−タ転送は、例えば、
ネットワ−ク９００，９１０間のクライアントとサ−バ
とのデ−タ転送処理は、図１におけるＬＡＮ３とＬＡＮ
５とのデ−タ転送処理と同様である。ただし、ここで
は、ネットワ−ク９００，９１０とも同一ＬＡＮ内の構
成であるため、両ネットワ−ク間は高速な通信回線４１
で接続されている。ネットワ−ク９００内のクライアン
ト９０５が、ネットワ−ク９１０内のサ−バ９１３への
デ−タ転送要求を行った場合、サ−バ９１３より転送さ
れたデ−タはキャッシュ装置９０４へ記憶されるととも
にクライアント９０５へ転送される。その後、ネットワ
−ク９００内の各クライアントがサ−バ９１３内の同一
デ−タを必要とする場合は、キャッシュ装置９０４内の
該当デ−タが最新である限りキャッシュ装置９０４から
デ−タを転送することができ、ＬＡＮ内における通信量
を減少させることができる。

【００３６】また、クライアント９０５が図示しないＬ
ＡＮ外のサ−バへデ−タ転送を要求した場合、先ずクラ
イアント９０５内の図示しないデ−タ転送検出手段がキ
ャッシュ装置９０４へそのデ−タ転送要求情報を転送
し、デ−タ転送要求情報を受けたキャッシュ装置９０４
は、内部に該当デ−タがない場合は、さらに、上層のキ
ャッシュ装置９３２へ同じデ−タ転送要求情報を転送
し、これを受けたキャッシュ装置９３２は内部に該当デ
−タが存在するか否かを判定する。デ−タが存在しない
場合は、キャッシュ装置９３２がＬＡＮ外の該当サ−バ
へデ−タ転送を要求し、転送されたデ−タをキャッシュ
装置９３２内に記憶するとともにネットワ−ク９００へ
転送する。ネットワ−ク９００内では、転送されたデ−
タをキャッシュ装置９０４内へ記憶するとともにクライ
アント９０５へ転送する。

【００３７】その後、ネットワ−ク９００内の各クライ
アントからの同一デ−タの転送要求に対しては、キャッ
シュ装置９０４内の該当デ−タが最新であればそのデ−
タを転送することができるので、ＬＡＮ間の同一デ−タ
の多重回転送を低減することができる。また、ネットワ
−ク９１０内の各クライアントが同一デ−タの転送を要
求する場合は、上層のキャッシュ装置９３２内の該当デ
−タが最新であればそのデ−タを転送することができる
ので、ＬＡＮ間の同一デ−タの多重回転送を低減するこ
とができる。また図示したようなツリー構造の接続の場
合、上の階層（図では左方向）にいくほど通信線数が絞
られ、ボトルネック現象のため通信量が増加するが、上
記の通り、各階層ごとにキャッシュ装置を配置すること
で、ボトルネックによる通信量の増大を防止できる。

【００３８】上記各実施の形態においては、ネットワ−
ク用キャッシュシステムを含むネットワ−ク外へのクラ
イアントのデ−タ転送要求についてのみキャッシュ処理
を行っているが、ネットワーク用キャッシュシステム内
部におけるクライアントとサーバ間のデ−タ転送につい
てもキャッシュ処理を行ってもよい。この場合は、デ−
タ転送検出手段における検出を、ネットワーク用キャッ
シュシステム内へのアクセス要求をも検出するよう変更
する必要がある。これによりネットワーク用キャッシュ
システム内でのサ−バのデ−タ供給について、サ−バの
負荷を軽減することができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明のネットワ−ク用キャッシュシス
テムを含むネットワ−クを複数接続した広域ネットワ−
クにおいては、クライアントのデ−タ転送要求によるネ
ットワ−ク間のデ−タ転送の際、要求側のネットワ−ク
内のキャッシュ装置にデ−タを記憶させ、以後同一デ−
タの転送要求に対してはキャッシュ装置からデ−タを転
送することにより、ネットワ−ク間における同一デ−タ
の多重回転送を低減することができるので、広域ネット
ワ−クにおける通信量を低減させ、通信効率を向上させ
ることができる。従って、ネットワ−ク間が低速な通信
回線によって接続されている場合でも、２度目以降のデ
−タ転送要求であれば、この低速な通信回線を介すこと
なく、ネットワ−ク内の比較的高速な通信によりデ−タ
を受信することができるため、連続的に広い帯域を必要
とするアプリケーションの実行が可能となる。また、デ
ータを供給するサーバ側に着目すると、同一データを転
送する機会が減少するため負荷を低減できるという効果
がある。また、アプリケ−ションにおいて転送を要求す
るデ−タの種類によって、キャッシュ装置へ記憶する必
要性を判断するので、ネットワ−ク間における同一デ−
タの多重回転送の低減をより効率的に図ることができ
る。

【００４０】さらに、サ−バに格納されるデ−タ及びこ
れを転送して記憶されるキャッシュ装置内のデ−タは、
最新更新日時とともに格納・記憶されるため、キャッシ
ュ装置内のデ−タが最新でない場合は改めてサ−バへデ
−タ転送を要求するため、同一デ−タの多重回転送の低
減を図るとともに、デ−タの最新性や信頼性を保障する
ことができる。また、他のネットワ−クとの通信量を管
理し、通信量少量時にキャッシュ装置上にある各データ
をサ−バ上の該当する最新デ−タで置き換えるので、そ
の後の通信量増加時にキャッシュ装置上のデータの利用
効率が向上し、通信の集中を回避することができる。ま
た、アプリケーションは従来のものを使用しながら同一
デ−タの多重回転送を軽減することができ、アプリケ−
ション自体を変更したり、新たなアプリケ−ションを購
入することによるコスト負担が生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のネットワ−ク用キャッシュシステム
の広域ネットワ−ク内への適用例を示す構成説明図であ
る。

【図２】 クライアント内におけるネットワークへのア
クセス処理ルーチンを説明するための模式図である。

【図３】 クライアントにおけるデ−タ転送要求に伴う
処理を説明するためのフロ−チャ−トである。

【図４】 クライアントよりデ−タ転送要求を受けたキ
ャッシュ装置における処理を説明するためフロ−チャ−
トである。

【図５】 本発明のネットワ−ク用キャッシュシステム
の広域ネットワ−ク内への他の適用例を示す構成説明図
である。

【図６】 従来の広域ネットワークの構成説明図であ
る。

【符号の説明】

３，５…ＬＡＮ、 ３ａ，５ａ…ネットワ−ク用キャッ
シュシステム、 ４，６…キャッシュ装置、 ４ａ，６
ａ…キャッシュメモリ、 ４ｂ，６ｂ…通信管理手段、
３０，５０…サ−バ、 ３１，５１…デ−タメモリ、
３２，５２…日時管理手段、 ３００，３１０，５０
０，５１０…クライアント、 ３０１，３１１，５０
１，５１１…デ−タ転送検出手段、 ３０２，３１２，
５０２，５１２…アクセス要求検出手段、 ３０３，３
１３，５０３，５１３…キャッシュ処理判定用デ−タベ
−ス、 ４０…ゲ−トウェイ、 ４１，４２…通信回線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サーバ（データの提供側コンピュータ）及
   びクライアント（データの要求側コンピュータ）及びキ
   ャッシュ装置を有するネットワ−クを複数接続した広域
   ネットワ−クにおけるデ−タ転送方法であって、 デ−タ転送要求によるネットワ−ク間のデ−タ転送の
   際、デ−タ要求側のネットワ−ク内のキャッシュ装置に
   前記デ−タを一旦記憶しておき、 前記デ−タを記憶したキャッシュ装置を含むネットワ−
   ク内の各クライアントが、ネットワ−ク外へのデ−タ転
   送要求を行った場合、そのデ−タが前記キャッシュ装置
   に記憶されたデ−タと同一のデ−タの転送を要求するも
   のである場合は、前記キャッシュ装置に記憶されたデ−
   タをクライアントへ転送する、ことを特徴とするデ−タ
   転送方法。
2. 【請求項２】複数のネットワ−クを接続し、ネットワ−
   ク間で相互にデ−タ転送を行う広域ネットワ−クにおい
   て、前記各ネットワ−ク内に設けられた、サーバ（デー
   タの提供側コンピュータ）及びクライアント（データの
   要求側コンピュータ）及びキャッシュ装置を具備するキ
   ャッシュシステムであって、 前記クライアントは、自クライアントのネットワ−ク外
   へのデ−タ転送要求を検出し、そのデ−タ転送要求情報
   をネットワ−ク内のキャッシュ装置へ転送するデ−タ転
   送検出手段を有し、 前記デ−タ転送要求情報を受けたキャッシュ装置は、前
   記デ−タ転送要求されているデ−タがキャッシュ装置内
   に記憶されている場合はそのデ−タをクライアントへ転
   送し、記憶されていない場合はネットワ−ク外のデ−タ
   転送要求先へデ−タを要求し、そのデ−タをクライアン
   トへ転送するとともにキャッシュ装置内へ記憶する、こ
   とを特徴とするネットワ−ク用キャッシュシステム。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のネットワ−ク用キャッ
   シュシステムにおいて、 前記データ転送検出手段は、 自クライアントのネットワ−ク外へのデ−タ転送要求に
   おいて要求するデータの種類によって、そのデ−タを一
   旦キャッシュ装置に記憶する必要があるか否かを判定す
   るデータベースを有し、 前記クライアントのネットワ−ク外へのデ−タ転送要求
   を検出した場合、前記キャッシュ装置に記憶する必要が
   あると判定した場合のみ、ネットワ−ク内のキャッシュ
   装置へデ−タ転送要求情報を転送する、ことを特徴とす
   るネットワ−ク用キャッシュシステム。
4. 【請求項４】 請求項２または請求項３に記載のネット
   ワ−ク用キャッシュシステムにおいて、 前記サ−バは、日付及び時間を常に管理する日時管理手
   段を有し、サ−バ内に格納するデ−タを作成もしくは更
   新した最新更新日時をともに格納するとともに、外部へ
   のデ−タ転送の際に最新更新日時を同時に転送し、 前記キャッシュ装置は、ネットワ−ク内のクライアント
   よりデ−タ転送要求されているデ−タと同一のデ−タが
   キャッシュ装置内に存在する場合、そのデ−タを要求し
   たサ−バ内の該当デ−タの最新更新日時と、キャッシュ
   装置内に記憶されているデ−タの最新更新日時とを比較
   して、キャッシュ装置内に記憶されているデ−タが最新
   であればそのデータをクライアントに転送し、そうでな
   ければ改めてサーバへデータ転送を要求し、転送された
   最新のデータでキャッシュ装置内のデ−タを置き換える
   とともにクライアントへ転送する、ことを特徴としたネ
   ットワ−ク用キャッシュシステム。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のネットワ−ク用キャッ
   シュシステムにおいて、 他のネットワ−クとの通信量を管理し、通信量少量時を
   キャッシュ装置へ通知する通信管理手段を設け、 前記通知を受けたキャッシュ装置は、キャッシュ装置内
   に記憶されている各データについてその最新更新日時
   と、サ−バ上の対応するデ−タの最新更新日時とを比較
   し、キャッシュ装置内のデ−タが最新でない場合はその
   デ−タの転送を改めてサ−バへ要求し、転送された最新
   のデ−タでキャッシュ装置内のデ−タを置き換える、こ
   とを特徴としたネットワ−ク用キャッシュシステム。