WO2012176302A1 - 通信装置及び方法、並びにコンピュータプログラム - Google Patents

通信装置及び方法、並びにコンピュータプログラム Download PDF

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恭一 寺尾
秀人 遠藤
裕貴 玉田
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/64—Hybrid switching systems
    • H04L12/6418—Hybrid transport

Definitions

  • the present invention relates to a communication apparatus and method for transmitting and receiving data by a peer-to-peer (P2P) method, and a technical field of computer programs.
  • P2P peer-to-peer
  • DHT distributed Hashing Table
  • the present invention has been made in view of, for example, the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a communication apparatus and method, and a computer program that can suppress the occurrence of uneven processing load in a peer-to-peer network. .
  • the communication device of the present invention is a communication device that constructs a network by a peer-to-peer method, and is a peripheral network that confirms the network status around the node that is the communication device on the network.
  • the communication apparatus constructs a network by a peer-to-peer method.
  • the “network” typically means a virtual network (so-called overlay network) built on an existing network based on the existing network.
  • peripheral network status confirmation means comprising a memory, a processor, etc. confirms the network status of the surroundings of the own node as the communication device on the network.
  • the peripheral network status confirmation means detects the number of nodes existing within 3 hops from its own node on the network, and joins the network based on the detected number of nodes. The total number of nodes is estimated, and the estimated total number of nodes is set as the surrounding network status.
  • the peripheral network status confirmation means detects the node order related to each of a plurality of nodes existing within, for example, three hops from its own node on the network, and the distribution of the detected node order is determined as the peripheral network. Let the situation.
  • the peripheral network status confirmation means is, for example, 7% for 3 hops from the small world nature of the social graph, where N is the number of nodes within 3 hops, and the total number of nodes is calculated by the following equation: N ⁇ 7/100 Estimate the number.
  • a determination unit including a memory, a processor, and the like determines whether or not the own node is a hub node based on the confirmed network status and the number of adjacent nodes of the own node. Specifically, for example, the determination unit determines that the own node is a hub node on the condition that the number of adjacent nodes of the own node is, for example, 1% or more of the total number of nodes participating in the network. . Alternatively, for example, the determination unit may determine whether the node order of the own node (that is, the number of adjacent nodes of the own node) is within, for example, the upper 5% of the distribution of node orders related to the network. Are determined to be hub nodes.
  • the determining means determines whether or not the own node is a hub node. For this reason, if the communication device is configured to actively move the data held by the communication device to another node when it is determined that the own node is a hub node, for example, If data is not stored in the communication device, the amount of data held by the communication device is reduced, so that it is possible to suppress uneven processing load among nodes. Alternatively, if the communication device is configured to reduce the number of adjacent nodes of the own node, for example, when the own node is determined to be a hub node, the processing load of the communication device is reduced, Uneven processing load among nodes can be suppressed.
  • the determination unit determines that the own node is a hub node, at least one adjacent node of the one or more adjacent nodes of the own node, It further comprises a load requesting means capable of requesting to bear at least a part of the load of the own node.
  • the burden requesting means comprising a memory, a processor, etc. is provided on the condition that the determining means determines that the own node is a hub node. It is possible to request one adjacent node to bear at least a part of the load of the own node.
  • the load of the own node means, for example, the storage capacity of data (typically content data), the amount of data transferred to the adjacent node, the number of requests from the adjacent node, and the like.
  • “To bear at least a part of the load of the own node” means, for example, (i) holding a part of data held by the own node instead of the own node; It means that a part is set as an adjacent node instead of the own node, at least temporarily.
  • the load requesting means further comprises distribution data status confirmation means for analyzing data transmitted to the own node and confirming the status of distribution data that is data distributed in the network.
  • the request content for the at least one adjacent node may be determined according to the status of the confirmed distribution data.
  • the load on the own node can be appropriately distributed, which is very advantageous in practice. Specifically, for example, it is requested to hold a relatively popular data to a large number of adjacent nodes, or to a neighboring node that transfers one type of data relatively frequently. By requesting the retention of the data, it is possible to appropriately distribute the load of the own node.
  • “Analyze data transmitted to own node” means, for example, analysis of the type of data to be transmitted (eg, image, document, music, etc., genre, etc.), analysis of search keywords, traffic volume It means analysis of temporal transition, etc.
  • the communication method of the present invention is a communication method in a communication device that constructs a network by a peer-to-peer method, and confirms a network status around the node that is the communication device on the network. And a determining step of determining whether or not the own node is a hub node based on the confirmed network status and the number of adjacent nodes of the own node.
  • the communication method of the present invention can also adopt various aspects similar to the various aspects of the communication apparatus of the present invention described above.
  • the computer program of the present invention is a communication device that constructs a network by a peer-to-peer method, and confirms the network status around the node that is the communication device on the network.
  • a communication system comprising: a peripheral network status confirmation unit that performs determination; and a determination unit that determines whether the local node is a hub node based on the confirmed network status and the number of adjacent nodes of the local node To function as a device.
  • the information recording medium of the present invention records the above-described computer program of the present invention (including various aspects thereof) in order to solve the above problems.
  • the information recording medium of the present invention as with the computer program of the present invention described above, it is possible to suppress the occurrence of uneven processing load in a peer-to-peer network.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an outline of a data communication apparatus according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the data communication apparatus according to the first embodiment. 1 and 2 show only members directly related to the present embodiment, and other members are not shown.
  • the data communication apparatus 10 is connected to another data communication apparatus 21 and a node management server 22 via a network 30 such as a WAN (Wide Area Network). .
  • the node management server 22 stores information related to nodes constituting a peer-to-peer network. Note that the configuration of the data communication device 21 is the same as the configuration of the data communication device 10, and therefore, the details thereof are omitted.
  • the node management server 22 can also have a function as a data communication device, and can be a node.
  • the data communication apparatus 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 11, a user memory 12, a content memory 13, a node memory 14, and a network IF (Interface) 15.
  • the CPU 11, user memory 12, content memory 13, node memory 14, and network IF 15 are connected to each other via a bus 16.
  • the user memory 12 for example, information relating to a user (for example, a friend / acquaintance, a company colleague, a school classmate, etc.) related to the user of the data communication apparatus 10 (hereinafter referred to as “own user” as appropriate). Certain user information (hereinafter referred to as “social user information” as appropriate) is stored.
  • the social user information includes, for example, a user ID as identification information for identifying one user from other users, a list of nodes used by the one user, a profile of the one user, and the like. It is.
  • the social user information may be input by the own user, or may be acquired from the node management server 22 or the data communication device 21 via the network 30.
  • the content memory 13 stores content information that is information related to content such as image data, text data, music data, and moving image data.
  • the content information includes, for example, a content ID as identification information for identifying one content from other content, capacity information indicating the data capacity of the one content, a description related to the one content, the one content Entity data, etc. are included.
  • the node memory 14 stores node information that is information related to the adjacent node of the data communication device 10 if an adjacent node is set.
  • the node memory 14 may store not only node information related to the adjacent node of the data communication apparatus 10 but also node information related to the adjacent node of the adjacent node. If comprised in this way, the data communication apparatus 10 can recognize the cluster relationship of the said data communication apparatus 10 vicinity comparatively easily.
  • the node information may include, for example, a node ID, an IP address, a port number, a URL (Uniform Resource Locator), a manufacturer name, model information, and the like.
  • the CPU 11 includes a social management unit 111, a content management unit 112, an adjacent node management unit 113, a social user acquisition unit 114, a content input / output unit 115, a content search / distribution request input unit 116, and a user search request input unit 117. And a self-user information acquisition unit 118.
  • the social user acquisition unit 114 acquires information indicating a user ID related to another user and a social relationship related to the other user (that is, a relationship with the own user).
  • social relationships include, for example, friends / acquaintances, persons interested in the user, participants in the community on the network where the user participates, content similar to the content and devices owned by the user, For example, the person who owns the device, the person who lives in the vicinity of the current user, or the person near the current location.
  • the own user information acquisition unit 118 acquires user information related to the own user (hereinafter, referred to as “own user information” as appropriate).
  • the own user information includes a user ID related to the own user, a profile of the own user, information related to a node used by the own user other than the data communication apparatus 10, and the like.
  • the social management unit 111 manages user information (that is, own user information and social user information) stored in the user memory 12, and information indicating the user ID and the social relationship acquired by the social user acquisition unit 114.
  • the social user information is acquired based on and stored in the user memory 12.
  • the social management unit 111 further sets an adjacent node of the data communication device 10 based on at least social user information. Specifically, for example, the social management unit 111 calculates the similarity between the own user information and the social user information, and sets a node corresponding to the social user information with the relatively high calculated similarity as data communication. Set as an adjacent node of the device 10.
  • the adjacent node management unit 113 manages node information related to the adjacent node set by the social management unit 111 and stored in the node memory 14.
  • the content input / output unit 115 is, for example, an MPEG (Moving Picture Experts Group) decoder and video terminal, a DA (Digital to Analog) converter and speaker output, moving image data, music data, text data, etc. in a predetermined file format. May be configured by an output unit capable of outputting in the above, a video input terminal, an audio input terminal, an input unit capable of inputting a predetermined file format, and the like.
  • MPEG Motion Picture Experts Group
  • DA Digital to Analog converter and speaker output
  • Each of social user acquisition unit 114, content input / output unit 115, content search / distribution request input unit 116, user search request input unit 117, and own user information acquisition unit 118 is connected via bus 16 (see FIG. 1). For example, it is also connected to a user interface (not shown).
  • the network IF 15 includes a node information transmission / reception unit 151, a data search / acquisition unit 152, a data distribution unit 153, a temporary link request unit 154, and a peripheral node order confirmation unit 155.
  • the node information transmission / reception unit 151 uses the node ID based on the node ID included in the social user information stored in the user memory 12 (that is, the node ID constituting the list of nodes used by one user). Node information including an address and a port number related to the node corresponding to is acquired.
  • the node information may be acquired from the node management server 22 or the data communication device 21 via the network 30, for example.
  • the data search / acquisition unit 152 is a node adjacent to the data communication device 10 in order for the data communication device 10 to acquire user information and the like related to another user (that is, a user who uses the one data communication device 21). In response to this, a search request relating to the other user is transmitted, and user information relating to the other user as an answer to the search request is acquired. The data search / acquisition unit 152 further transmits user information related to the user requested from the other node to the other node.
  • the data distribution unit 153 transmits its own user information and the like to the adjacent node of the data communication apparatus 10 and receives user information and the like related to other users from the adjacent node of the data communication apparatus 10.
  • the temporary link request unit 154 can request, for example, one adjacent node to set a temporary link with another adjacent node different from the one adjacent node.
  • the peripheral node order confirmation unit 155 includes, on the peer-to-peer network, the number of nodes located around the own node (that is, the data communication apparatus 10) and / or a plurality of nodes located around the own node. Confirm the node order related to. The peripheral node order confirmation unit 155 further determines whether or not the own node is a hub node based on at least one of the confirmed node number and node order.
  • Adjacent node setting process The adjacent node setting process in the data communication apparatus 10 configured as described above will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
  • the social user acquisition unit 114 acquires a user ID related to a user related to the user (step S101).
  • the social management unit 111 acquires social user information corresponding to the user ID from the node management server 22 based on the acquired user ID (step S102).
  • the social management unit 111 stores the acquired social user information in the user memory 12 (step S103). Subsequently, the social management unit 111 determines the node used by the user related to the stored social user information as an adjacent node (step S104). Next, the node management unit 113 stores the node information related to the adjacent node determined by the social management unit 111 in the node memory 14 (step S105).
  • the social management unit 111 corresponds to one or more pieces of node information stored in the node memory 14 based on the user ID acquired by the social management unit 114. At least one of the adjacent nodes is requested to acquire social user information corresponding to the acquired user ID. As a result of the request, the social management unit 111 acquires social user information from the adjacent node (step S201). Then, the social management part 111 performs the process after step S103 mentioned above.
  • the social management unit 111 calculates, for example, the similarity between the own user information and the social user information, and sets the calculated similarity to the calculated similarity.
  • the adjacent node may be set accordingly.
  • a node used by a user related to the user is set as an adjacent node of the data communication apparatus 10. For this reason, generation of useless traffic can be suppressed as compared with a case where a node used by a user who is not related to the user at all is set as an adjacent node of the data communication apparatus 10. Therefore, relatively high-speed data communication can be performed. Further, a peer-to-peer network having a small world property, a scale-free property, and a cluster property can be constructed relatively easily.
  • the peripheral node order confirmation unit 155 is located on the peer-to-peer network in the number of nodes located around the own node (for example, within 3 hops) and / or around the own node.
  • the node order related to each of the plurality of nodes is confirmed (step S301).
  • the node orders related to each of a plurality of nodes located around the own node, which are confirmed by the neighboring node degree confirming unit 155, are stored in the node memory 14 by the social management unit 111 (see FIG. 2) or the like.
  • the peripheral node order confirmation unit 155 When the peripheral node order confirmation unit 155 confirms the number of nodes located around the own node, the peripheral node order confirmation unit 155 participates in the peer-to-peer network in which the data communication device 10 participates based on the confirmed number of nodes. Estimate the number of all nodes that are present.
  • the peripheral node order confirmation unit 155 determines whether or not the own node is a hub node based on the estimated number of all nodes and / or the confirmed node order (step S302).
  • the peripheral node order confirmation unit 155 determines the node order of the own node (that is, the number of adjacent nodes set to the own node + 1 (own node)) and the estimated number of all nodes. In comparison, it is determined that the own node is a hub node on the condition that the node order of the own node is 1% or more of the estimated number of all nodes.
  • the peripheral node order confirmation unit 155 determines that the own node is a hub node on the condition that the node order of the own node in the confirmed node order distribution is in the top 5% of the node order distribution. judge.
  • the peripheral node order confirmation unit 155 compares the node order that is 1% of the estimated number of all nodes with the node order that is the top 5% of the distribution of the confirmed node orders, When the node order that is 1% of the number of nodes is larger, the peripheral node order confirmation unit 155 is a hub node on the condition that it is 1% or more of the estimated number of all nodes. If it is determined that there is a node order that is the top 5% of the confirmed node order distribution, the neighboring node order confirmation unit 155 is included in the top 5% of the node order distribution. It may be determined that the own node is a hub node on the condition.
  • step S302 If it is determined that the own node is not a hub node (step S302: No), the process is temporarily terminated. On the other hand, when it is determined that the own node is a hub node (step S303: Yes), the peripheral node order confirmation unit 155 always or sequentially analyzes the data to be transmitted to the data communication apparatus 10, and performs a peer-to-peer method. The status of data distributed in the network is confirmed (step S303).
  • the peripheral node order confirmation unit 155 analyzes the type of data to be transmitted, the search keyword, the temporal change in the traffic volume, etc., and confirms the status of the distributed data.
  • the temporary link request unit 154 indicates a predetermined load processing request to the adjacent node so that the processing load of the own node is reduced according to the confirmed status of the distributed data.
  • a signal is transmitted (step S304).
  • the “predetermined burden processing” is, for example, holding at least a part of one or a plurality of content data corresponding to a phrase that appears relatively frequently as a search keyword among the content data held by the own node, or This means setting a temporary link between one adjacent node of the own node and another adjacent node different from the one adjacent node, and the like.
  • the temporary link request unit 154 determines whether or not a signal indicating request acceptance transmitted from the adjacent node is received (step S305). If it is determined that a signal indicating acceptance of the request has not been received (step S305: No), the process is temporarily terminated.
  • a burden distribution process is executed (step S306). Specifically, for example, at least a part of the content data held by the own node is transmitted to the adjacent node that has transmitted the signal indicating acceptance of the request. Alternatively, a signal indicating information related to a node to which a link should be temporarily set is transmitted to an adjacent node that has transmitted a signal indicating request acceptance.
  • the load distribution processing it is possible to suppress the occurrence of uneven processing load in a peer-to-peer network.
  • the number of nodes holding content data corresponding to words that appear relatively frequently as search keywords increases, and the search performance in the network can be improved.
  • the link is appropriately set according to the traffic volume, and the communication efficiency and stability of the network can be improved.
  • the own node which is a hub node, leaves the peer-to-peer network, the influence on the network due to the withdrawal of the own node can be suppressed, which is very advantageous in practice.
  • the “neighboring node order confirmation unit 155” is an example of “peripheral network status confirmation unit”, “determination unit”, and “distributed data status confirmation unit” according to the present invention.
  • the “temporary link request unit 154” is an example of the “burden request unit” according to the present invention.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and a communication apparatus and method with such a change.
  • computer programs are also included in the technical scope of the present invention.

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Abstract

　通信装置（１０）は、ピアツーピア方式によりネットワークを構築する通信装置である。通信装置は、ネットワーク上における、当該通信装置である自ノードの周辺のネットワーク状況を確認する周辺ネットワーク状況確認手段（１５５）と、確認されたネットワーク状況と、自ノードの隣接ノードの数と、に基づいて、自ノードがハブノードであるか否かを判定する判定手段（１５５）と、を備える。

Description

通信装置及び方法、並びにコンピュータプログラム
　本発明は、ピアツーピア（Ｐｅｅｒ　ｔｏ　Ｐｅｅｒ：Ｐ２Ｐ）方式によりデータの送受信を行う通信装置及び方法、並びにコンピュータプログラムの技術分野に関する。
　この種の通信装置で用いられる従来のピアツーピア方式として、例えば、分散ハッシュテーブル（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｈａｓｈｉｎｇ　Ｔａｂｌｅ：ＤＨＴ）にスモールワールド性を持たせた方式が提案されている（非特許文献１参照）。
Ｇ．Ｓ．Ｍａｎｋｕ，　Ｍ．Ｂａｗａ，　ａｎｄ　Ｐ．Ｒａｇｈａｖａｎ，　"Ｓｙｍｐｈｏｎｙ：　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｈａｓｈｉｎｇ　ｉｎ　ａ　Ｓｍａｌｌ　Ｗｏｒｌｄ，"　ｉｎ　ＵＳＩＴＳ　２００３　（４ｔｈ　ＵＳＥＮＩＸ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｎ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ａｎｄ　Ｓｙｓｔｅｍｓ），　ｐ１２７－１４０，　Ｍａｒｃｈ　２００３．
　ソーシャルグラフを元にしたピアツーピア方式のネットワークでは、該ネットワークのスケールフリー性に起因して、隣接ノード数の比較的多いノード（所謂、ハブノード）に、比較的データが集中しやすい。すると、ネットワークを構成するノード間において処理負荷の偏りが生じる可能性があるという技術的問題点がある。上述の背景技術では、処理負荷の偏りを解消することは極めて困難であるという技術的問題点がある。
　本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、ピアツーピア方式のネットワークにおける処理負荷の偏りの発生を抑制することができる通信装置及び方法、並びにコンピュータプログラムを提供することを課題とする。
　本発明の通信装置は、上記課題を解決するために、ピアツーピア方式によりネットワークを構築する通信装置であって、前記ネットワーク上における、当該通信装置である自ノードの周辺のネットワーク状況を確認する周辺ネットワーク状況確認手段と、前記確認されたネットワーク状況と、前記自ノードの隣接ノードの数と、に基づいて、前記自ノードがハブノードであるか否かを判定する判定手段と、を備える。
　本発明の通信装置よれば、当該通信装置は、ピアツーピア方式によりネットワークを構築する。本発明に係る「ネットワーク」とは、典型的には、既存のネットワークを基盤として、該既存のネットワーク上に構築された仮想的なネットワーク（所謂、オーバーレイネットワーク）を意味する。
　例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる周辺ネットワーク状況確認手段は、ネットワーク上における、当該通信装置である自ノードの周辺のネットワーク状況を確認する。具体的には例えば、周辺ネットワーク状況確認手段は、ネットワーク上において、自ノードから、例えば３ホップ以内に存在するノードの数を検出し、該検出されたノードの数から、該ネットワークに参加している全ノード数を推定し、該推定された全ノード数を、周辺のネットワーク状況とする。或いは例えば、周辺ネットワーク状況確認手段は、ネットワーク上において、自ノードから、例えば３ホップ以内に存在する複数のノード各々に係るノード次数を検出し、該検出されたノード次数の分布を、周辺のネットワーク状況とする。
　尚、周辺ネットワーク状況確認手段は、例えば、ソーシャルグラフのスモールワールド性から３ホップで７％、３ホップ以内のノードの数をＮとして、全ノード数＝Ｎ÷７／１００という演算式により全ノード数を推定する。
　例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる判定手段は、確認されたネットワーク状況と、自ノードの隣接ノードの数と、に基づいて、該自ノードがハブノードであるか否かを判定する。具体的には例えば、判定手段は、自ノードの隣接ノードの数が、ネットワークに参加している全ノード数の、例えば１％以上の値であることを条件に、自ノードをハブノードと判定する。或いは例えば、判定手段は、自ノードのノード次数（即ち、自ノードの隣接ノードの数）が、ネットワークに係るノード次数の分布の、例えば上位５％以内にはいっていることを条件に、自ノードをハブノードであると判定する。
　このように、本発明の通信装置では、判定手段により、自ノードがハブノードであるか否かが判定される。このため、当該通信装置を、例えば、自ノードがハブノードであると判定された場合に、当該通信装置が保持するデータを積極的に他のノードに移動するように構成すれば、或いは、自ノードにデータを保存しないように構成すれば、当該通信装置が保持するデータ量が低減されるので、ノード間における処理負荷の偏りを抑制することができる。或いは、当該通信装置を、例えば、自ノードがハブノードであると判定された場合に、自ノードの隣接ノードの数を低減するように構成すれば、当該通信装置の処理負荷が軽減され、もって、ノード間における処理負荷の偏りを抑制することができる。
　本発明の通信装置の一態様では、前記判定手段により、前記自ノードがハブノードであると判定されたことを条件に、前記自ノードの一以上の隣接ノードの少なくとも一の隣接ノードに対して、前記自ノードの負荷の少なくとも一部を負担するように依頼可能な負担依頼手段を、更に備える。
　この態様によれば、例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる負担依頼手段は、判定手段により、自ノードがハブノードであると判定されたことを条件に、該自ノードの一以上の隣接ノードの少なくとも一の隣接ノードに対して、該自ノードの負荷の少なくとも一部を負担するように依頼可能である。
　ここで、「自ノードの負荷」は、例えば、データ（典型的には、コンテンツデータ）の保持容量、隣接ノードに対するデータの転送量、隣接ノードからのリクエスト数、等を意味する。「自ノードの負荷の少なくとも一部を負担する」とは、例えば、（ｉ）自ノードが保持するデータの一部を、該自ノードに変わって保持する、（ｉｉ）自ノードの隣接ノードの一部を、該自ノードに変わって隣接ノードとして、少なくとも一時的に、設定する、等を意味する。
　このため、比較的容易にして、ピアツーピア方式のネットワークにおける処理負荷の偏りの発生を抑制することができる。
　この態様では、前記自ノードに対して送信されるデータを解析し、前記ネットワーク内で流通しているデータである流通データの状況を確認する流通データ状況確認手段を更に備え、前記負担依頼手段は、前記確認された流通データの状況に応じて、前記少なくとも一の隣接ノードに対する依頼内容を決定してよい。
　このように構成すれば、自ノードの負荷を、適切に分散させることができ、実用上非常に有利である。具体的には例えば、比較的人気のあるデータの保持を、多数の隣接ノードに対して依頼する、或いは、一の種類のデータを比較的頻繁に転送してくる隣接ノードに対して、該一のデータの保持を依頼する、ことにより自ノードの負荷を適切に分散させることができる。
　「自ノードに対して送信されるデータを解析」とは、例えば、送信されるデータの種別（例えば、画像、文書、楽曲等、或いは、ジャンル等）の解析、検索キーワードの解析、トラフィック量の時間的な変移の解析、等を意味する。
　本発明の通信方法は、上記課題を解決するために、ピアツーピア方式によりネットワークを構築する通信装置における通信方法であって、前記ネットワーク上における、前記通信装置である自ノードの周辺のネットワーク状況を確認する周辺ネットワーク状況確認工程と、前記確認されたネットワーク状況と、前記自ノードの隣接ノードの数と、に基づいて、前記自ノードがハブノードであるか否かを判定する判定工程と、を備える。
　本発明の通信方法によれば、上述した本発明の通信装置と同様に、ピアツーピア方式のネットワークにおける処理負荷の偏りの発生を抑制することができる。
　尚、本発明の通信方法においても、上述した本発明の通信装置における各種態様と同様の各種態様を採ることが可能である。
　本発明のコンピュータプログラムは、上記課題を解決するために、コンピュータを、ピアツーピア方式によりネットワークを構築する通信装置であって、前記ネットワーク上における、当該通信装置である自ノードの周辺のネットワーク状況を確認する周辺ネットワーク状況確認手段と、前記確認されたネットワーク状況と、前記自ノードの隣接ノードの数と、に基づいて、前記自ノードがハブノードであるか否かを判定する判定手段と、を備える通信装置として機能させる。
　本発明のコンピュータプログラムによれば、上述した本発明の通信装置と同様に、ピアツーピア方式のネットワークにおける処理負荷の偏りの発生を抑制することができる。
　尚、本発明のコンピュータプログラムにおいても、上述した本発明の通信装置における各種態様と同様の各種態様を採ることが可能である。
　本発明の情報記録媒体は、上記課題を解決するために、上述した本発明のコンピュータプログラム（但し、その各種態様を含む）が記録されている。
　本発明の情報記録媒体によれば、上述した本発明のコンピュータプログラムと同様に、ピアツーピア方式のネットワークにおける処理負荷の偏りの発生を抑制することができる。
　本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
本発明の実施形態に係るデータ通信装置の概略を示す概略図である。 本発明の実施形態に係るデータ通信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る第１の隣接ノード設定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る第２の隣接ノード設定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る負担分散処理を示すフローチャートである。
　以下、本発明の通信装置に係る実施形態について、図面に基づいて説明する。
　（データ通信装置の構成）
　先ず、本実施形態に係るデータ通信装置の構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係るデータ通信装置の概略を示す概略図であり、図２は、第１実施形態に係るデータ通信装置の構成を示すブロック図である。尚、図１及び図２には、本実施形態に直接関係する部材のみを示し、その他の部材については図示を省略している。
　図１に示すように、本実施形態に係るデータ通信装置１０は、例えばＷＡＮ（Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等であるネットワーク３０を介して、他のデータ通信装置２１及びノード管理サーバ２２と接続されている。ノード管理サーバ２２には、ピアツーピア方式によるネットワークを構成するノードに係る情報が格納されている。尚、データ通信装置２１の構成は、データ通信装置１０の構成と同様であるので、その詳細については説明を割愛する。また、ノード管理サーバ２２は、データ通信装置としての機能も併せ持つことができ、ノードとなり得る。
　データ通信装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）１１、ユーザメモリ１２、コンテンツメモリ１３、ノードメモリ１４及びネットワークＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１５を備えて構成されている。該ＣＰＵ１１、ユーザメモリ１２、コンテンツメモリ１３、ノードメモリ１４及びネットワークＩＦ１５は、バス１６を介して相互に接続されている。
　ユーザメモリ１２には、例えばデータ通信装置１０のユーザ（以降、適宜“自ユーザ”と称する）と関わりのあるユーザ（例えば、友人・知人、会社の同僚、学校の同級生、等）に係る情報であるユーザ情報（以降、適宜、“ソーシャルユーザ情報”と称する）が格納されている。
　ソーシャルユーザ情報には、例えば、一のユーザを他のユーザから識別するための識別情報としてのユーザＩＤ、該一のユーザが利用しているノードのリスト、該一のユーザのプロフィール、等が含まれている。尚、ソーシャルユーザ情報は、例えば、自ユーザにより入力されてもよいし、ネットワーク３０を介して、ノード管理サーバ２２若しくはデータ通信装置２１から取得されてもよい。
　コンテンツメモリ１３には、例えば画像データ、テキストデータ、楽曲データ、動画データ等のコンテンツに係る情報であるコンテンツ情報が格納されている。コンテンツ情報には、例えば、一のコンテンツを他のコンテンツから識別するための識別情報としてのコンテンツＩＤ、該一のコンテンツのデータ容量を示す容量情報、該一のコンテンツに係る説明、該一のコンテンツの実体データ、等が含まれている。
　ノードメモリ１４には、隣接ノードが設定されていれば、データ通信装置１０の隣接ノードに係る情報であるノード情報が格納されている。尚、ノードメモリ１４には、データ通信装置１０の隣接ノードに係るノード情報だけでなく、該隣接ノードの隣接ノードに係るノード情報も格納されてよい。このように構成すれば、データ通信装置１０が、当該データ通信装置１０近傍のクラスタ関係を比較的容易に認識することができる。
　ノード情報には、例えばノードＩＤ、ＩＰアドレス、ポート番号、ＵＲＬ（Ｕｎｉｆｏｒｍ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｌｏｃａｔｏｒ）、メーカー名、機種情報、等が含まれてもよい。
　次に、データ通信装置１０の詳細な構成について、図２を参照して説明する。
　図２において、ＣＰＵ１１は、ソーシャル管理部１１１、コンテンツ管理部１１２、隣接ノード管理部１１３、ソーシャルユーザ取得部１１４、コンテンツ入出力部１１５、コンテンツ検索・流通依頼入力部１１６、ユーザ検索依頼入力部１１７及び自ユーザ情報取得部１１８を備えて構成されている。
　ソーシャルユーザ取得部１１４は、他のユーザに係るユーザＩＤ、及び該他のユーザに係るソーシャル関係（即ち、自ユーザとの関係性）を示す情報を取得する。ここで、ソーシャル関係としては、例えば、友人・知人、自ユーザが興味を持っている人物、自ユーザが参加するネットワーク上のコミュニティの参加者、自ユーザが所有するコンテンツやデバイスに類似するコンテンツやデバイスを所有する人物、自ユーザの居住地若しくは現在地近傍に存在する人物、等が挙げられる。
　自ユーザ情報取得部１１８は、自ユーザに係るユーザ情報（以降、適宜、“自ユーザ情報”と称する）を取得する。ここで、自ユーザ情報には、自ユーザに係るユーザＩＤ、自ユーザのプロフィール、自ユーザが、データ通信装置１０以外に使用しているノードに係る情報、等が含まれる。
　ソーシャル管理部１１１は、ユーザメモリ１２に格納されているユーザ情報（即ち、自ユーザ情報、及びソーシャルユーザ情報）を管理すると共に、ソーシャルユーザ取得部１１４により取得されたユーザＩＤ及びソーシャル関係を示す情報に基づいてソーシャルユーザ情報を取得し、ユーザメモリ１２に格納する。
　ソーシャル管理部１１１は、更に、少なくともソーシャルユーザ情報に基づいて、データ通信装置１０の隣接ノードを設定する。具体的には例えば、ソーシャル管理部１１１は、自ユーザ情報とソーシャルユーザ情報との間の類似度を算出し、該算出された類似度が比較的高いソーシャルユーザ情報に対応するノードを、データ通信装置１０の隣接ノードとして設定する。
　隣接ノード管理部１１３は、ソーシャル管理部１１１により設定され、ノードメモリ１４に格納された隣接ノードに係るノード情報を管理する。
　コンテンツ入出力部１１５は、具体的には例えば、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）デコーダ及びビデオ端子、ＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ　ｔｏ　Ａｎａｌｏｇ）コンバータ及びスピーカ出力、動画データ、楽曲データ、テキストデータ等を所定のファイル形式で出力可能な出力部、ビデオ入力端子、オーディオ入力端子、所定のファイル形式を入力可能な入力部、等により構成すればよい。
　尚、ソーシャルユーザ取得部１１４、コンテンツ入出力部１１５、コンテンツ検索・流通依頼入力部１１６、ユーザ検索依頼入力部１１７、及び自ユーザ情報取得部１１８の各々は、バス１６（図１参照）を介して、例えばユーザインターフェース（図示せず）等にも接続されている。
　ネットワークＩＦ１５は、ノード情報送受信部１５１、データ検索・取得部１５２、データ流通部１５３、一時リンク依頼部１５４及び周辺ノード次数確認部１５５を備えて構成されている。
　ノード情報送受信部１５１は、ユーザメモリ１２に格納されているソーシャルユーザ情報に含まれるノードＩＤ（即ち、一のユーザが利用しているノードのリストを構成するノードＩＤ）に基づいて、該ノードＩＤに対応するノードに係るアドレスやポート番号を含むノード情報を取得する。尚、ノード情報は、例えば、ネットワーク３０を介して、ノード管理サーバ２２若しくはデータ通信装置２１から取得すればよい。
　データ検索・取得部１５２は、他のユーザ（即ち、一のデータ通信装置２１を使用するユーザ）に係るユーザ情報等を、データ通信装置１０が取得するために、該データ通信装置１０の隣接ノードに対して、該他のユーザに係る検索リクエストを送信すると共に、検索リクエストに対する回答としての該他のユーザに係るユーザ情報を取得する。データ検索・取得部１５２は、更に、他のノードから要求されたユーザに係るユーザ情報等を、他のノードに対して送信する。
　データ流通部１５３は、自ユーザ情報等を、データ通信装置１０の隣接ノードに対して送信すると共に、他のユーザに係るユーザ情報等を、データ通信装置１０の隣接ノードから受信する。
　一時リンク依頼部１５４は、例えば、一の隣接ノードに対して、該一の隣接ノードとは異なる他の隣接ノードとの間に、一時的なリンクを設定するように依頼可能である。
　周辺ノード次数確認部１５５は、ピアツーピア方式のネットワーク上において、自ノード（即ち、当該データ通信装置１０）の周辺に位置するノードの数、及び／又は、自ノードの周辺に位置する複数のノード各々に係るノード次数を確認する。周辺ノード次数確認部１５５は、更に、確認されたノード数及びノード次数の少なくとも一方に基づいて、自ノードがハブノードであるか否かを判定する。
　（隣接ノード設定処理）
　以上のように構成されたデータ通信装置１０における隣接ノード設定処理について、図３及び図４のフローチャートを参照して説明する。
　（ノードメモリにノード情報が格納されていない場合）
　図３において、先ず、ソーシャルユーザ取得部１１４は、自ユーザと関わりのあるユーザに係るユーザＩＤを取得する（ステップＳ１０１）。次に、ソーシャル管理部１１１は、取得されたユーザＩＤに基づいて、ノード管理サーバ２２から、該ユーザＩＤに対応するソーシャルユーザ情報を取得する（ステップＳ１０２）。
　次に、ソーシャル管理部１１１は、取得されたソーシャルユーザ情報を、ユーザメモリ１２に格納する（ステップＳ１０３）。続いて、ソーシャル管理部１１１は、格納されたソーシャルユーザ情報に係るユーザが使用しているノードを隣接ノードに決定する（ステップＳ１０４）。次に、ノード管理部１１３は、ソーシャル管理部１１１により決定された隣接ノードに係るノード情報をノードメモリ１４に格納する（ステップＳ１０５）。
　（ノードメモリにノード情報が格納されている場合）
　図４において、上述したステップＳ１０１の処理の後、ソーシャル管理部１１１は、ソーシャル管理部１１４により取得されたユーザＩＤに基づいて、ノードメモリ１４に格納されている一又は複数のノード情報に夫々対応する隣接ノードのうち少なくとも一の隣接ノードに対して、該取得されたユーザＩＤに対応するソーシャルユーザ情報の取得を依頼する。該依頼の結果として、ソーシャル管理部１１１は、隣接ノードからソーシャルユーザ情報を取得する（ステップＳ２０１）。その後、ソーシャル管理部１１１は、上述したステップＳ１０３以降の処理を実行する。
　尚、設定可能な隣接ノードの数に上限値が設けられている場合、ソーシャル管理部１１１は、例えば自ユーザ情報とソーシャルユーザ情報との間の類似度を算出し、該算出された類似度に応じて隣接ノードを設定すればよい。
　上述の如く隣接ノードを設定することにより、自ユーザと関わりのあるユーザが使用するノードが、当該データ通信装置１０の隣接ノードとして設定される。このため、自ユーザと全く関わりのないユーザが使用するノードが、当該データ通信装置１０の隣接ノードとして設定される場合と比較して、無駄なトラフィックの発生を抑制することができる。従って、比較的高速なデータ通信を行うことができる。更に、スモールワールド性、スケールフリー性、及びクラスタ性を有するピアツーピア方式のネットワークを比較的容易に構築することができる。
　（負荷分散処理）
　次に、本実施形態に係る負荷分散処理について、図５のフローチャートを参照して説明する。
　図５において、先ず、周辺ノード次数確認部１５５は、ピアツーピア方式のネットワーク上において、自ノードの周辺（例えば３ホップ以内等）に位置するノードの数、及び／又は、自ノードの周辺に位置する複数のノード各々に係るノード次数を確認する（ステップＳ３０１）。
　尚、ノード数の確認、及びノード次数の確認には、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細については、説明の煩雑化を避けるために割愛する。また、周辺ノード次数確認部１５５により確認された、自ノードの周辺に位置する複数のノード各々に係るノード次数は、ソーシャル管理部１１１（図２参照）等によりノードメモリ１４に格納される。
　周辺ノード次数確認部１５５は、自ノードの周辺に位置するノード数を確認した場合、該確認されたノード数に基づいて、当該データ通信装置１０が参加しているピアツーピア方式のネットワークに参加している全ノードの数を推定する。
　次に、周辺ノード次数確認部１５５は、推定された全ノードの数、及び／又は、確認されたノード次数に基づいて、自ノードがハブノードであるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。
　具体的には例えば、周辺ノード次数確認部１５５は、自ノードのノード次数（即ち、自ノードに設定されている隣接ノードの数＋１（自ノード））と、推定された全ノードの数とを比較し、自ノードのノード次数が、推定された全ノードの数の１％以上であることを条件に、自ノードがハブノードであると判定する。
　或いは、周辺ノード次数確認部１５５は、確認されたノード次数の分布における自ノードのノード次数が、該ノード次数の分布の上位５％に入っていることを条件に、自ノードがハブノードであると判定する。
　或いは、周辺ノード次数確認部１５５は、推定された全ノードの数の１％となるノード次数と、確認されたノード次数の分布の上位５％となるノード次数とを比較し、推定された全ノードの数の１％となるノード次数の方が大きくなる場合には、周辺ノード次数確認部１５５は、推定された全ノードの数の１％以上であることを条件に、自ノードがハブノードであると判定し、確認されたノード次数の分布の上位５％となるノード次数の方が大きくなる場合には、周辺ノード次数確認部１５５は、ノード次数の分布の上位５％に入っていることを条件に、自ノードがハブノードであると判定してもよい。
　自ノードがハブノードではないと判定された場合（ステップＳ３０２：Ｎｏ）、一旦処理が終了される。他方、自ノードがハブノードであると判定された場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、周辺ノード次数確認部１５５は、当該データ通信装置１０に対して、送信されるデータを常に又は逐次解析し、ピアツーピア方式のネットワーク内に流通しているデータの状況を確認する（ステップＳ３０３）。
　具体的には例えば、周辺ノード次数確認部１５５は、送信されるデータの種別、検索キーワード、トラフィック量の時間的な変移、等を解析して、流通しているデータの状況を確認する。
　次に、一時リンク依頼部１５４は、確認された流通しているデータの状況に応じて、自ノードの処理負担が軽減されるように、隣接ノードに対して、所定の負担処理の依頼を示す信号を送信する（ステップＳ３０４）。
　ここで、「所定の負担処理」とは、例えば、自ノードが保持するコンテンツデータのうち、検索キーワードとして比較的頻繁に現れる語句に対応する一又は複数のコンテンツデータの少なくとも一部の保持、或いは、自ノードの一の隣接ノードと、該一の隣接ノードとは異なる他の隣接ノードとの間の一時的なリンクの設定、等を意味する。
　次に、一時リンク依頼部１５４は、隣接ノードから送信された依頼受諾を示す信号が受信されたか否かを判定する（ステップＳ３０５）。依頼受諾を示す信号が受信されなかったと判定された場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、一旦処理が終了される。
　他方、依頼受諾を示す信号が受信されたと判定された場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、負担分散処理が実行される（ステップＳ３０６）。具体的には例えば、依頼受諾を示す信号を送信した隣接ノードに対して、自ノードが保持するコンテンツデータの少なくとも一部が送信される。或いは、依頼受諾を示す信号を送信した隣接ノードに対して、一時的にリンクを設定すべきノードに係る情報を示す信号が送信される。
　上述した負担分散処理が実行される結果、ピアツーピア方式のネットワークにおける処理負荷の偏りの発生を抑制することができる。また、例えば、検索キーワードとして比較的頻繁に現れる語句に対応するコンテンツデータを保持するノードの数が増加し、ネットワークにおける検索性を向上させることができる。加えて、トラフィック量に応じて適切にリンクが設定され、ネットワークの通信効率及び安定性を向上させることができる。
　更に、ハブノードである自ノードがピアツーピア方式のネットワークから離脱する場合に、自ノードの離脱に起因して該ネットワークにおよぼす影響を抑制することができ、実用上非常に有利である。
　尚、本実施形態に係る「周辺ノード次数確認部１５５」は、本発明に係る「周辺ネットワーク状況確認手段」、「判定手段」及び「流通データ状況確認手段」の一例であり、本実施形態に係る「一時リンク依頼部１５４」は、本発明に係る「負担依頼手段」の一例である。
　本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う通信装置及び方法、並びにコンピュータプログラムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
　１０、２１…データ通信装置、１１…ＣＰＵ、１２…ユーザメモリ、１３…コンテンツメモリ、１４…ノードメモリ、１５…ネットワークＩＦ、２２…ノード管理サーバ、３０…ネットワーク、１１１…ソーシャル管理部、１１２…コンテンツ管理部、１１３…隣接ノード管理部、１１４…ソーシャルユーザ取得部、１１５…コンテンツ入出力部、１１６…コンテンツ検索・流通依頼入力部、１１７…ユーザ検索依頼入力部、１１８…自ユーザ情報取得部、１５１…ノード情報送受信部、１５２…データ検索・取得部、１５３…データ流通部、１５４…一時リンク依頼部、１５５…周辺ノード次数確認部

Claims (6)

  1. 　ピアツーピア方式によりネットワークを構築する通信装置であって、
    　前記ネットワーク上における、当該通信装置である自ノードの周辺のネットワーク状況を確認する周辺ネットワーク状況確認手段と、
    　前記確認されたネットワーク状況と、前記自ノードの隣接ノードの数と、に基づいて、前記自ノードがハブノードであるか否かを判定する判定手段と、
    　を備えることを特徴とする通信装置。
  2. 　前記判定手段により、前記自ノードがハブノードであると判定されたことを条件に、前記自ノードの一以上の隣接ノードの少なくとも一の隣接ノードに対して、前記自ノードの負荷の少なくとも一部を負担するように依頼可能な負担依頼手段を、更に備えることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  3. 　前記自ノードに対して送信されるデータを解析し、前記ネットワーク内で流通しているデータである流通データの状況を確認する流通データ状況確認手段を更に備え、
    　前記負担依頼手段は、前記確認された流通データの状況に応じて、前記少なくとも一の隣接ノードに対する依頼内容を決定する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
  4. 　ピアツーピア方式によりネットワークを構築する通信装置における通信方法であって、
    　前記ネットワーク上における、前記通信装置である自ノードの周辺のネットワーク状況を確認する周辺ネットワーク状況確認工程と、
    　前記確認されたネットワーク状況と、前記自ノードの隣接ノードの数と、に基づいて、前記自ノードがハブノードであるか否かを判定する判定工程と、
    　を備えることを特徴とする通信方法。
  5. 　コンピュータを、
    　ピアツーピア方式によりネットワークを構築する通信装置であって、
    　前記ネットワーク上における、当該通信装置である自ノードの周辺のネットワーク状況を確認する周辺ネットワーク状況確認手段と、
    　前記確認されたネットワーク状況と、前記自ノードの隣接ノードの数と、に基づいて、前記自ノードがハブノードであるか否かを判定する判定手段と、
    　を備える通信装置
    　として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
  6. 　請求項５に記載のコンピュータプログラムが記録されたことを特徴とする情報記録媒体。
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