(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クライアントから要求されたコンテンツの送出制御を行うビデオサーバシステムにおいて、
前記コンテンツを記憶する３次記憶装置と、
前記３次記憶装置から取り出された前記コンテンツを格納するコンテンツ格納手段と、前記コンテンツを送出するコンテンツ送出手段と、から構成される複数のビデオサーバと、
前記コンテンツの送出に関するストリーム供給情報を管理するストリーム供給情報管理手段と、前記ストリーム供給情報にもとづいて、前記コンテンツの格納制御を行って、前記コンテンツを動的に配置するコンテンツ動的配置手段と、から構成される管理サーバと、を有し、
前記ストリーム供給情報管理手段は、前記３次記憶装置が稼動中か否かを示す３次記憶装置稼働状態情報と、
１つのビデオサーバに対する予測最大同時アクセス数を示す情報及びビデオサーバがあらたなコンテンツを格納できる残り格納容量を示す情報を含むビデオサーバ稼働状態情報と、
ビデオサーバに格納されているコンテンツがサービス中か否かを示す情報及びコンテンツの稼働率を示す情報を含むコンテンツ配置管理情報と、を前記ストリーム供給情報として管理し、
前記コンテンツ動的配置手段は、前記クライアントからコンテンツの送出要求があり、前記クライアントが指定したコンテンツが前記ビデオサーバ内に存在しない場合、前記ストリーム供給情報にもとづいて、
前記３次記憶装置稼働状態情報から、前記３次記憶装置が稼動中でないことを認識し、
前記ビデオサーバ稼働状態情報から、コンテンツが送出可能で前記予測最大同時アクセス数が最も小さいビデオサーバである配置対象ビデオサーバを検出し、検出した前記配置対象ビデオサーバの前記残り格納容量と、前記クライアントが指定したコンテンツの容量とを比較して、前記残り格納容量が前記クライアントが指定したコンテンツの容量に対して不足することを認識した場合は、
前記コンテンツ配置管理情報から、前記配置対象ビデオサーバ内に格納されているコンテンツの内で、現時点でサービス中でなく、かつ稼動率の最も低いコンテンツを検出して、検出したコンテンツを削除し、
前記３次記憶装置からクライアント指定のコンテンツを取り出して前記配置対象ビデオサーバに格納し、クライアント指定のコンテンツの送出を前記配置対象ビデオサーバに依頼することを特徴とするビデオサーバシステム。
【請求項２】
前記ビデオサーバは、前記コンテンツの種別を問わない最大同時アクセス数から算出された台数で構成されることを特徴とする請求項１記載のビデオサーバシステム。
【請求項３】
前記コンテンツ動的配置手段は、前記クライアントからの要求時のみ、前記コンテンツを動的に配置することを特徴とする請求項１記載のビデオサーバシステム。
【請求項４】
複数のビデオサーバにアクセスして、コンテンツの動的配置を行って、クライアントから要求されたコンテンツの送出制御を行うコンテンツ動的配置装置において、
コンテンツを記憶する３次記憶装置と、
前記３次記憶装置が稼動中か否かを示す３次記憶装置稼働状態情報と、１つのビデオサーバに対する予測最大同時アクセス数を示す情報及びビデオサーバがあらたなコンテンツを格納できる残り格納容量を示す情報を含むビデオサーバ稼働状態情報と、ビデオサーバに格納されているコンテンツがサービス中か否かを示す情報及びコンテンツの稼働率を示す情報を含むコンテンツ配置管理情報と、を前記ストリーム供給情報として管理するストリーム供給情報管理手段と、
前記クライアントからコンテンツの送出要求があり、前記クライアントが指定したコンテンツが前記ビデオサーバ内に存在しない場合に、前記ストリーム供給情報にもとづいて、前記３次記憶装置稼働状態情報から、前記３次記憶装置が稼動中でないことを認識し、前記ビデオサーバ稼働状態情報から、コンテンツが送出可能で前記予測最大同時アクセス数が最も小さいビデオサーバである配置対象ビデオサーバを検出し、検出した前記配置対象ビデオサーバの前記残り格納容量と、前記クライアントが指定したコンテンツの容量とを比較して、前記残り格納容量が前記クライアントが指定したコンテンツの容量に対して不足することを認識した場合は、前記コンテンツ配置管理情報から、前記配置対象ビデオサーバ内に格納されているコンテンツの内で、現時点でサービス中でなく、かつ稼動率の最も低いコンテンツを検出して、検出したコンテンツを削除し、前記３次記憶装置からクライアント指定のコンテンツを取り出して前記配置対象ビデオサーバに格納し、クライアント指定のコンテンツの送出を前記配置対象ビデオサーバに依頼するコンテンツ動的配置手段と、
を有することを特徴とするコンテンツ動的配置装置。
【請求項５】
複数のビデオサーバにアクセスして、コンテンツの動的配置を行って、クライアントから要求されたコンテンツの送出制御を行うコンテンツ動的配置方法において、
コンテンツを記憶する３次記憶装置が稼動中か否かを示す３次記憶装置稼働状態情報と、１つのビデオサーバに対する予測最大同時アクセス数を示す情報及びビデオサーバがあらたなコンテンツを格納できる残り格納容量を示す情報を含むビデオサーバ稼働状態情報と、ビデオサーバに格納されているコンテンツがサービス中か否かを示す情報及びコンテンツの稼働率を示す情報を含むコンテンツ配置管理情報と、をストリーム供給情報として管理し、
前記クライアントからコンテンツの送出要求があり、前記クライアントが指定したコンテンツが前記ビデオサーバ内に存在しない場合、前記ストリーム供給情報にもとづいて、
前記３次記憶装置稼働状態情報から、前記３次記憶装置が稼動中でないことを認識し、
前記ビデオサーバ稼働状態情報から、コンテンツが送出可能で前記予測最大同時アクセス数が最も小さいビデオサーバである配置対象ビデオサーバを検出し、検出した前記配置対象ビデオサーバの前記残り格納容量と、前記クライアントが指定したコンテンツの容量とを比較して、前記残り格納容量が前記クライアントが指定したコンテンツの容量に対して不足することを認識した場合は、
前記コンテンツ配置管理情報から、前記配置対象ビデオサーバ内に格納されているコンテンツの内で、現時点でサービス中でなく、かつ稼動率の最も低いコンテンツを検出して、検出したコンテンツを削除し、
前記３次記憶装置からクライアント指定のコンテンツを取り出して前記配置対象ビデオサーバに格納し、クライアント指定のコンテンツの送出を前記配置対象ビデオサーバに依頼することを特徴とするコンテンツ動的配置方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はビデオサーバシステム、コンテンツ動的配置装置及びコンテンツ動的配置方法に関し、特にクライアントから要求されたコンテンツの送出制御を行うビデオサーバシステム、複数のビデオサーバにアクセスして、コンテンツの動的配置を行って、クライアントから要求されたコンテンツの送出制御を行うコンテンツ動的配置装置及び複数のビデオサーバにアクセスして、コンテンツの動的配置を行って、クライアントから要求されたコンテンツの送出制御を行うコンテンツ動的配置方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオサーバは、ＬＡＮや通信回線で接続した端末にディジタル化した動画像データなどのコンテンツを送出するサーバであり、マルチメディアサービスを実現する主要な構成要素の１つである。
【０００３】
近年では、ＶＯＤ（ビデオ・オン・デマンド）に代表されるマルチメディアの普及に伴い、ビデオサーバの全体構成は巨大化かつ複雑化する方向にある。
特にケーブルテレビ等の大規模なシステムへの運用に際しては、運用者の作業負担を軽くさせるための技術が必要となっている。
【０００４】
一般にコンテンツの送出に際しては、画像品質を保証するために１台のビデオサーバからの最大送出数には、自ずと上限が存在する。したがって、ビデオサーバを複数増設することにより、ビデオサーバシステム全体の最大送出数を高めている。
【０００５】
なお、以降の説明では、クラスタ化された個々のサーバをビデオサーバ、全体としてのシステムをビデオサーバシステムと呼ぶ。
図１４はビデオサーバシステムの概略構成を示す図である。ビデオサーバ１０２ａはコンテンツＣ０、Ｃ１を保有する。ビデオサーバ１０２ｂはコンテンツＣ２を保有する。
【０００６】
管理サーバ１０１はビデオサーバ１０２ａ、１０２ｂの動作制御を行う。ＡＴＭ−ＳＷ１０３は、ビデオサーバ１０２ａ、１０２ｂから送出されたコンテンツのスイッチングを行い、要求元のクライアント３００ａ〜３００ｎへ配信する。
【０００７】
ここで、ビデオサーバ１０２ａ、１０２ｂともにコンテンツの最大送出数をＮstrmとする。すなわち、ビデオサーバ１０２ａではコンテンツＣ０の送出数＋コンテンツＣ１の送出数がＮstrm、ビデオサーバ１０２ｂではコンテンツＣ２の送出数がＮstrmである。
【０００８】
今、ビデオサーバ１０２ａからＮstrmの送出がなされているとする。ビデオサーバシステム１００の全体ストリーム供給能力としては、２×Ｎstrmの供給能力を持つので５０％の使用状態である。
【０００９】
ところが、ビデオサーバ１０２ａからの送出がすべてコンテンツＣ０であるとすると、コンテンツＣ１への要求があった場合、ビデオサーバシステム１００の供給能力に５０％の余裕があるにもかかわらず送出することができない。すなわち、特定のコンテンツへの要求を拒否してしまうことになる。
【００１０】
したがって、このようなコンテンツ要求の拒否を回避するために、コンテンツＣ１へのアクセス集中を予測して、コンテンツＣ１をあらかじめビデオサーバ１０２ｂにも格納しておかなければならない。
【００１１】
また、ビデオサーバ１０２ｂで同様なことが起きるならば、さらにもう１台ビデオサーバを用意して、コンテンツを適切に配置しておく必要がある。
ここで、ビデオサーバの見積もり必要台数をＮｖｓａとすると、Ｎｖｓａは次式で求められる。なお、各コンテンツの１日の最大同時アクセス数をＰｉとし、ｉはコンテンツの種別を示す。また、［  ］は切上げを意味する。
【００１２】
【数１】
0003810530.tif 000002
【００１３】
図１５は１日のコンテンツの最大同時アクセス数を示す図である。縦軸に１日の最大同時アクセス数Ｐｉ、横軸にコンテンツＣｉをとり、ビデオサーバの最大送出数Ｎstrmを２０本とする。
【００１４】
そして、コンテンツＣ０の最大同時アクセス数Ｐ０が４７、コンテンツＣ１の最大同時アクセス数Ｐ１が３３、コンテンツＣ２の最大同時アクセス数Ｐ２が２２、コンテンツＣ３の最大同時アクセス数Ｐ３が４、コンテンツＣ４の最大同時アクセス数Ｐ４が５、コンテンツＣ５の最大同時アクセス数Ｐ５が７、であると予測したとする。
【００１５】
この場合、式（１）から（４７＋３３＋２２＋４＋５＋７）／２０＝５．９であるから、ビデオサーバの必要台数は６台となる。
図１６はコンテンツが適切に配置されたビデオサーバを示す図である。図１５で示したコンテンツをビデオサーバ６台に実際に配置した図である。ビデオサーバ１１０〜１１５は、それぞれＮstrmが２０であり、（  ）内の数字は対応するコンテンツの送出数を示す。
【００１６】
ビデオサーバ１１０にはコンテンツＣ０を配置してＣ０の送出数を２０、ビデオサーバ１１１にはコンテンツＣ０を配置してＣ０の送出数を２０、ビデオサーバ１１２にはコンテンツＣ０を配置してＣ０の送出数を７、及びコンテンツＣ１を配置してＣ１の送出数を１３、ビデオサーバ１１３にはコンテンツＣ１を配置してＣ１の送出数を２０、ビデオサーバ１１４にはコンテンツＣ２を配置して送出数を２０、ビデオサーバ１１５にはコンテンツＣ２を配置して送出数を２、コンテンツＣ３を配置して送出数を４、コンテンツＣ４を配置して送出数を５、及びコンテンツＣ５を配置して送出数を７としている。
【００１７】
このように従来では、特定コンテンツへのアクセス集中を予測して、ビデオサーバ台数を見積もり、サービス開始前にコンテンツをあらかじめ適切に配置するコンテンツの静的配置が行われていた。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来のコンテンツの静的配置では、各コンテンツＣ０〜Ｃ５への１日の最大同時アクセス数Ｐ０〜Ｐ５が、すべて同じ時刻にアクセスされたことを想定して、ビデオサーバの台数を見積もっていることになる。
【００１９】
図１７はコンテンツのアクセス数の分布を示す図である。最大同時アクセス数Ｐｉのピーク時刻が一致している場合を示す図であり、縦軸に同時アクセス数、横軸に時間（１日）をとる。また、説明の簡単のためコンテンツとしてはコンテンツＣ０〜Ｃ２だけを示す。
【００２０】
図ではコンテンツＣ０〜Ｃ２のそれぞれの最大同時アクセス数Ｐ０〜Ｐ２が時刻ｔ０に一致している。また、最大同時アクセス数Ｐａは、コンテンツの種別をとわない１日の最大同時アクセス数である。すなわち、この場合は時刻ｔ０で最大同時アクセス数Ｐ０〜Ｐ２の総和を表すことになる。
【００２１】
従来のコンテンツの静的配置では、この最大同時アクセス数Ｐａにもとづいて、ビデオサーバの台数を見積もっている。
ところが、実際には図１７のような分布になることはほとんど起こりえない。なぜなら、ニュース番組は朝に人気があり、映画は夜に人気があるといったコンテンツ毎の特性や、同じ夜でも深夜に見る傾向が多いといったユーザ毎の特性があるからである。
【００２２】
したがって、従来のコンテンツの静的配置では、ビデオサーバの見積もり台数は超過であり、設備投資に無駄が生じるといった問題があった。
また、サービス開始前やメンテナンス時間中などに、作業者がコンテンツを適切に配置しなければならないので、作業者の負担が増大するといった問題があった。
【００２３】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、コンテンツを動的に配置して、効率のよいサービスを行うビデオサーバシステムを提供することを目的とする。
【００２４】
また、本発明の他の目的はコンテンツを動的に配置して、効率のよいサービスを行うコンテンツ動的配置装置及びコンテンツ動的配置方法を提供することである。  
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すようなクライアント３０ａ〜３０ｎから要求されたコンテンツの送出制御を行うビデオサーバシステム１において、コンテンツを格納するコンテンツ格納手段１１ａ〜１１ｎと、コンテンツを送出するコンテンツ送出手段１２ａ〜１２ｎと、から構成される複数のビデオサーバ１０ａ〜１０ｎと、コンテンツ送出に関するストリーム供給情報を管理するストリーム供給情報管理手段２１と、ストリーム供給情報にもとづいて、ビデオサーバ１０ａ〜１０ｎ間でコンテンツの格納制御を行って、コンテンツを動的に配置するコンテンツ動的配置手段２２と、から構成される管理サーバ２０と、を有することを特徴とするビデオサーバシステム１が提供される。
【００２６】
ここで、コンテンツ格納手段１１ａ〜１１ｎはコンテンツを格納する。コンテンツ送出手段１２ａ〜１２ｎは、コンテンツを送出する。ストリーム供給情報管理手段２１は、コンテンツ送出に関するストリーム供給情報を管理する。コンテンツ動的配置手段２２は、ストリーム供給情報にもとづいて、ビデオサーバ１０ａ〜１０ｎ間でコンテンツの格納制御を行って、コンテンツを動的に配置する。
【００２７】
また、図１２に示すようなコンテンツを動的に配置するコンテンツ動的配置方法において、ビデオサーバが格納しているコンテンツの送出数または予測可能なアクセス数の少なくとも一方が、対応するしきい値を越えるかどうかを検出し、しきい値を越えた場合は、ビデオサーバと他ビデオサーバ間とでコンテンツの格納制御を行って、コンテンツを動的に配置することを特徴とするコンテンツ動的配置方法が提供される。
【００２８】
ここで、コンテンツの格納制御を行う際には、コンテンツのコピー、移動及び削除の少なくとも１つを行う。
さらに、図１３に示すようなデータの送出制御を行うデータ送出装置２において、データを記憶するデータ記憶手段４０と、要求に対するデータを格納するデータ格納手段５１ａ〜５１ｃ…と、データ格納手段５１ａ〜５１ｃ…に格納されたデータを送出するデータ送出手段５３ａ〜５３ｃ…と、データの送出に関するデータ供給情報を管理するデータ供給情報管理手段５４ａ〜５４ｃ…と、データ供給情報にもとづいて、データ記憶手段４０とデータ格納手段５１ａ〜５１ｃ…、またはデータ格納手段５１ａ〜５１ｃ…間で、データの格納制御を行うデータ格納制御手段５２ａ〜５２ｃ…と、を有することを特徴とするデータ送出装置２が提供される。
【００２９】
ここで、データ記憶手段４０はデータを記憶する。データ格納手段５１ａ〜５１ｃ…は要求に対するデータを格納する。データ送出手段５３ａ〜５３ｃ…はデータ格納手段５１ａ〜５１ｃ…に格納されたデータを送出する。データ供給情報管理手段５４ａ〜５４ｃ…は、データの送出に関するデータ供給情報を管理する。データ格納制御手段５２ａ〜５２ｃ…は、データ供給情報にもとづいて、データ記憶手段４０とデータ格納手段５１ａ〜５１ｃ…、またはデータ格納手段５１ａ〜５１ｃ…間でデータの格納制御を行う。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明のビデオサーバシステム１の原理図である。ビデオサーバシステム１は、クライアント３０ａ〜３０ｎから要求されたコンテンツの送出制御を行う。
【００３１】
コンテンツ格納手段１１ａ〜１１ｎは、コンテンツを格納する。コンテンツ送出手段１２ａ〜１２ｎは、コンテンツを送出する。
ストリーム供給情報管理手段２１は、コンテンツ送出に関するストリーム供給情報を管理する。コンテンツ動的配置手段２２は、ストリーム供給情報にもとづいて、ビデオサーバ１０ａ〜１０ｎ間でコンテンツの格納制御を行って、コンテンツを動的に配置する。
【００３２】
なお、ビデオサーバ１０ａ〜１０ｎから送出されたコンテンツは、ＡＴＭ−ＳＷ部（図１に示さず）でスイッチングされて、クライアント３０ａ〜３０ｎに配信される。
【００３３】
次に動作について説明する。図２は本発明のビデオサーバシステム１の動作手順を示すフローチャートである。
〔Ｓ１〕コンテンツ格納手段１１ａ〜１１ｎは、コンテンツを格納する。
〔Ｓ２〕コンテンツ送出手段１２ａ〜１２ｎは、コンテンツを送出する。
〔Ｓ３〕ストリーム供給情報管理手段２１は、コンテンツ送出時のストリーム供給情報を管理する。
〔Ｓ４〕コンテンツ動的配置手段２２は、ストリーム供給情報にもとづき、クライアント３０ａ〜３０ｎの要求があった場合に、ビデオサーバ１０ａ〜１０ｎ間でコンテンツの格納制御を行って、コンテンツの動的配置を行う。コンテンツの格納制御としては、コンテンツのコピー、移動、削除などがある。
【００３４】
次に本発明のビデオサーバシステム１に設置されるビデオサーバ１０ａ〜１０ｎの必要台数について説明する。図３はコンテンツの１日の同時アクセス数の分布を示す図である。縦軸に同時アクセス数、横軸に時間（１日）をとる。
【００３５】
一般にはこの図３のように、コンテンツＣ０〜Ｃ２に対する最大同時アクセス数Ｐｉは一定時刻に一致することはない。したがって、コンテンツの種別をとわない１日の最大同時アクセス数Ｐは、最大同時アクセス数Ｐ０〜Ｐ２の総和よりも小さいのが普通である。
【００３６】
そこで、この最大同時アクセス数Ｐにもとづいて、ビデオサーバの必要台数Ｎｖｓを見積もると次式で算出される。Ｎstrmはビデオサーバの最大送出数、［  ］は切上げを意味する。
【００３７】
【数２】
0003810530.tif 000003
【００３８】
したがって、本発明のビデオサーバシステム１は、式（２）で算出された台数分のビデオサーバ１０ａ〜１０ｎを設置する。そして、ビデオサーバシステム１では、この台数でコンテンツのアクセスに応じた適切な動的配置を行って、サービスを運用する。
【００３９】
次にビデオサーバシステム１がコンテンツの動的配置を行う際に用いる予測値について説明する。
予測値の１つは、時刻ｔでのビデオサーバｓの予測最大同時アクセス数Ａ（ｓ，ｔ）である。クライアントから要求があった時刻をｔとし、時刻ｔに予測されるコンテンツｉの同時アクセス数をＰｉ（ｔ）、コンテンツｉが格納されているビデオサーバの台数をＤｉとすると、
【００４０】
【数３】
0003810530.tif 000004
【００４１】
となる。ここで、Ｅ（ｓ，ｉ）は、ｉがビデオサーバｓに存在する場合は１、ｉがビデオサーバｓに存在しない場合は０である。
そして、時刻ｔにユーザからの要求があった場合、Ａ（ｓ，ｔ）が最も小さいビデオサーバを送出ビデオサーバとする。
【００４２】
予測値の２つ目は、時刻ｔに予測されるコンテンツｉのリソース不足数Ｂ（ｉ，ｔ）である。ここでいうリソースとは、コンテンツｉのストリーム供給量（供給数）のことである。
【００４３】
クライアントから要求があった時刻をｔとし、時刻ｔに予測されるコンテンツｉの同時アクセス数をＰｉ（ｔ）、ビデオサーバｓから送出できる残り送出可能数Ｒｓ、コンテンツｉの同時アクセス数をＴｉとすると、
【００４４】
【数４】
0003810530.tif 000005
【００４５】
となる。Ｂ（ｉ，ｔ）はＰｉ（ｔ）≧Ｔｉのときのみ式（４）は定義される。Ｐｉ（ｔ）＜Ｔｉのときはコンテンツｉのリソース不足数の予測が外れていることになる。
【００４６】
また、Ｂ（ｉ，ｔ）＞０はコンテンツｉのリソースに余裕がなくなる可能性があることを示し、Ｂ（ｉ，ｔ）＜０はコンテンツｉのリソースが足りていることを示す。
【００４７】
したがって、定期的にすべてのコンテンツのＢ（ｉ，ｔ）を調べ、できるだけＢ（ｉ，ｔ）＝０となるようにコンテンツのコピー、移動、削除等を行って動的配置を行う。
【００４８】
次に管理サーバ２０内にあるストリーム供給情報管理手段２１について説明する。ストリーム供給情報管理手段２１は、ビデオサーバ１０ａ〜１０ｎのコンテンツ送出に関するストリーム供給情報を管理する。
【００４９】
ストリーム供給情報としては、ビデオサーバ稼働状態情報、コンテンツ配置管理情報及び３次記憶装置稼働状態情報がある。
なお、３次記憶装置とは、システム内にあって、クライアントにサービスすべきコンテンツ等のライブラリを記憶している光磁気ディスク等で構成された大容量記憶装置のことである。
【００５０】
図４はビデオサーバ稼働状態情報テ−ブルを示す図である。ビデオサーバ稼働状態情報テ−ブル２１１は、ストリーム供給情報管理手段２１内で管理される。ビデオサーバＩＤ２１１ａは、ビデオサーバのＩＤを示す。Ａ（ｓ，ｔ）２１１ｂは、ビデオサーバｓの予測最大同時アクセス数を示す。保有コンテンツ２１１ｃは、ビデオサーバが保有するコンテンツの種別を示す。Ｒｓ２１１ｄは、ビデオサーバｓから送出できる残り送出可能数を示す。残り格納可能コンテンツ数２１１ｅは、ビデオサーバが格納できるコンテンツ数（または容量）を示す。
【００５１】
図５はコンテンツ配置管理情報テ−ブルを示す図である。コンテンツ配置管理情報テ−ブル２１２は、ストリーム供給情報管理手段２１内で管理される。
コンテンツＩＤ２１２ａは、各コンテンツのＩＤを示す。Ｐｉ（ｔ）２１１ｂは、コンテンツｉの予測最大同時アクセス数を示す。Ｂ（ｉ，ｔ）２１２ｃは、コンテンツｉのリソース不足数を示す。Ｔｉ２１２ｄは、コンテンツｉの現在の同時アクセス数を示す。格納ビデオサーバリスト２１２ｅは、コンテンツが格納されているビデオサーバのＩＤのリストを示す。
【００５２】
図６は３次記憶装置稼働状態情報テ−ブルを示す図である。３次記憶装置稼働状態情報テ−ブル２１３は、ストリーム供給情報管理手段２１内で管理される。３次記憶装置使用中２１３ａは、３次記憶装置が現在使用中であるかどうかを示す。ビデオサーバＩＤ２１３ｂは、３次記憶装置を連動して使用中のビデオサーバのＩＤである。コンテンツＩＤ２１３ｃは、３次記憶装置から格納中のコンテンツのＩＤを示す。
【００５３】
次に管理サーバ２０内にあるコンテンツ動的配置手段２２について説明する。コンテンツ動的配置手段２２は、図４〜図６で説明したテ−ブル情報にもとづいて、ビデオサーバ１０ａ〜１０ｎ間でコンテンツの格納制御を行って、コンテンツを動的に配置する。
【００５４】
図７はコンテンツ動的配置手段２２の詳細構成を示す図である。送出ビデオサーバ決定手段２２ａは、クライアントから要求されたコンテンツＩＤで与えられるコンテンツを送出するためのビデオサーバを決定する。
【００５５】
決定に際しては、コンテンツＩＤで与えられるコンテンツを保持するビデオサーバのうち、Ａ（ｓ，ｔ）が最も小さいビデオサーバを選択する。なお、説明の簡単のため、コンテンツＣ０が要求されて、コンテンツＣ０を送出するビデオサーバとして、ビデオサーバＳＶ０が選択されるとする。
【００５６】
コンテンツ送出依頼手段２２ｂは、コンテンツＣ０の送出をビデオサーバＳＶ０へ依頼する。
コピー実行判定手段２２ｃは、ビデオサーバＳＶ０からコンテンツＣ０を送出することによって、リソースの不足が最も深刻となるコンテンツ（コンテンツＣ１とする）を検出する。そして、コンテンツＣ１をコピーすべきビデオサーバ（ビデオサーバＳＶ１とする）を決定する。
【００５７】
コンテンツＣ１の検出に際しては、ビデオサーバＳＶ０に格納されているコンテンツのなかで、それぞれリソース不足数の予測値を式（３）で算出する。Ｐｉ（ｔ）＜Ｔｉとなって、リソース不足数の予測が外れてしまった場合には、このコンテンツをコピーする。
【００５８】
また、Ｐｉ（ｔ）≧Ｔｉの場合は、Ｂ（ｉ，ｔ）が正で最大のものを検出する。存在すればそのコンテンツをコピーする。これらの候補が存在しない場合は、コピーは不要となる。
【００５９】
コピー実行手段２２ｄは、コンテンツＣ１をビデオサーバＳＶ０からビデオサーバＳＶ１へコピーするように、ビデオサーバＳＶ０へ依頼し、ビデオサーバＳＶ１へはコンテンツＣ１を格納するように依頼する。
【００６０】
また、ビデオサーバＳＶ１への格納に際しては、ビデオサーバＳＶ１のコンテンツＣ１を格納すべきコンテンツ格納手段１１ｂの容量が不足していた場合には、リソース不足の危険性が最も低い他のコンテンツを選択し、削除する。
【００６１】
削除するコンテンツの選択に際しては、Ｂ（ｉ，ｔ）が負で、最も小さいコンテンツを選択する。
格納ビデオサーバ決定手段２２ｅは、送出ビデオサーバ決定手段２２ａでコンテンツＣ０を送出すべきビデオサーバを決定できなかった（すなわち、すべてのビデオサーバ内にコンテンツＣ０が存在しなかった）場合に、コンテンツＣ０を３次記憶装置２３から取り出して格納すべきビデオサーバを決定する。
【００６２】
決定に際しては、コンテンツＣ０を保持しないビデオサーバのうち、最も小さいＡ（ｓ，ｔ）のビデオサーバを選択する。
コンテンツ取り出し手段２２ｆは、コンテンツＣ０を３次記憶装置２３から取り出して、ビデオサーバＳＶ０へ格納する。
【００６３】
また、ビデオサーバＳＶ０への格納に際しては、ビデオサーバＳＶ０のコンテンツ格納手段１１ａの容量が不足していた場合には、その中のリソース不足の危険性が最も低いコンテンツを選択して削除する。選択に際しては、Ｂ（ｉ，ｔ）が負で、最も小さいコンテンツを選択する。
【００６４】
コンテンツ送出拒否手段２２ｇは、コンテンツＣ０の送出が行えない場合に、拒否したことをクライアントへ通知する。テーブル情報更新手段２２ｈは、各テ−ブルのテ−ブル情報の更新を行う。
【００６５】
次にコンテンツ動的配置の処理手順についてフローチャートを用いて説明する。図８はコンテンツ動的配置の処理手順を示すフローチャートである。クライアントからコンテンツＣ０が要求された時に、ビデオサーバ内にコンテンツＣ０が存在しない場合の処理手順である。
〔Ｓ１０〕格納ビデオサーバ決定手段２２ｅは、３次記憶装置稼働状態情報テ−ブル２１３を調べて、３次記憶装置２３が使用中であるかどうかを調べる。使用中ならばステップＳ１７へ、使用中でないならばステップＳ１１へ行く。
〔Ｓ１１〕格納ビデオサーバ決定手段２２ｅは、ビデオサーバ稼働状態情報テ−ブル２１１の項目のＲｓ２１１ｄとＡ（ｓ，ｔ）２１１ｂを調べて、送出可能なビデオサーバでＡ（ｓ，ｔ）が最も低いビデオサーバを検索する。そのようなビデオサーバ（ビデオサーバＳＶ０とする）があればステップＳ１２へ、なければステップＳ１７へ行く。
〔Ｓ１２〕格納ビデオサーバ決定手段２２ｅは、ビデオサーバ稼働状態情報テ−ブル２１１の項目の残り格納可能コンテンツ数２１１ｅを調べて、ビデオサーバＳＶ０の格納容量が不足しているかどうかを調べる。不足している場合はステップＳ１３、不足していない場合はステップＳ１５へいく。
〔Ｓ１３〕コンテンツ取り出し手段２２ｆは、ビデオサーバＳＶ０に格納されているコンテンツの内、サービス中でなく、かつＢ（ｉ，ｔ）が負で最も小さいコンテンツを、コンテンツ配置管理情報テ−ブル２１２から調べる。このようなコンテンツがあればステップＳ１４へ、なければステップＳ１７へ行く。
〔Ｓ１４〕コンテンツ取り出し手段２２ｆは、ビデオサーバＳＶ０からステップＳ１３で選んだコンテンツを削除する。
〔Ｓ１５〕コンテンツ取り出し手段２２ｆは、３次記憶装置２３からコンテンツＣ０を取り出して、ビデオサーバＳＶ０に格納する。そして、コンテンツ送出依頼手段２２ｂは、ビデオサーバＳＶ０にコンテンツＣ０の送出を依頼する。なお、格納中にサービスは開始される。
〔Ｓ１６〕テーブル情報更新手段２２ｈは、テ−ブル情報の更新を行う。
〔Ｓ１７〕コンテンツ送出拒否手段２２ｇは、クライアントにサービス不可能な旨を通知する。
【００６６】
図９、図１０はコンテンツ動的配置の処理手順を示すフローチャートである。クライアントからコンテンツＣ０が要求された時に、コンテンツＣ０を保有するビデオサーバが存在した場合の処理手順である。
〔Ｓ２０〕送出ビデオサーバ決定手段２２ａは、ビデオサーバ稼働状態情報テ−ブル情報２１１のＲｓ２１１ｄを調べて、コンテンツＣ０を保有するすべてのビデオサーバが送出可能であるかどうかを調べる。送出可能な場合はステップＳ２１へ、送出不可能な場合はステップＳ２３へいく。
〔Ｓ２１〕送出ビデオサーバ決定手段２２ａは、ビデオサーバ稼働状態情報テ−ブル２１１を調べて、送出可能でＡ（ｓ，ｔ）が最も低いビデオサーバを検索する。そのようなビデオサーバ（ビデオサーバＳＶ０とする）があればステップＳ２２へ、なければステップＳ２３へ行く。
〔Ｓ２２〕コンテンツ送出依頼手段２２ｂは、ビデオサーバＳＶ０にコンテンツＣ０の送出を依頼する。そして、サービスが開始される。
〔Ｓ２３〕コンテンツ送出拒否手段２２ｇは、クライアントにサービス不可能の旨を通知する。
〔Ｓ２４〕コピー実行判定手段２２ｃは、ビデオサーバＳＶ０からコンテンツＣ０を送出することによって、リソースの不足が最も深刻となるコンテンツ（コンテンツＣ１とする）があるかどうかを検出する。
【００６７】
式（４）にもとづいて、Ｐｉ（ｔ）＜Ｔｉとなったコンテンツで、Ｐｉ（ｔ）とＴｉの差が最も大きいコンテンツをコピーすべきコンテンツＣ１とする。
また、Ｂ（ｉ，ｔ）が正である場合は、最大の値となるコンテンツをコピーすべきコンテンツＣ１とする。コンテンツＣ１があればステップＳ２５へ、なければステップＳ３０へ行く。
〔Ｓ２５〕コピー実行判定手段２２ｃは、コンテンツＣ１を保有せず、送出可能、かつ格納可能なビデオサーバのうちＡ（ｓ，ｔ）の最も小さいビデオサーバ（ビデオサーバＳＶ１とする）を選択する。ビデオサーバＳＶ１があればステップＳ２６へ、なければステップＳ３０へ行く。
〔Ｓ２６〕コピー実行判定手段２２ｃは、ビデオサーバ稼働状態情報テ−ブル２１１の項目の残り格納可能コンテンツ数２１１ｅから、ビデオサーバＳＶ１の格納容量が不足しているかどうかを調べる。不足している場合はステップＳ２７、不足していない場合はステップＳ２９へいく。
〔Ｓ２７〕コピー実行手段２２ｄは、ビデオサーバＳＶ１に格納されているコンテンツの内、サービス中でなく、かつＢ（ｉ，ｔ）が負で最も小さいコンテンツ（コンテンツＣ２とする）を、コンテンツ配置管理情報テ−ブル２１２のＢ（ｉ，ｔ）２１２ｃから調べる。コンテンツＣ２があればステップＳ２８へ、なければステップＳ３０へ行く。
〔Ｓ２８〕コピー実行手段２２ｄは、ビデオサーバＳＶ１からコンテンツＣ２を削除する。
〔Ｓ２９〕コピー実行手段２２ｄは、コンテンツＣ１をビデオサーバＳＶ０からビデオサーバＳＶ１へコピーするように、ビデオサーバＳＶ０へ依頼し、ビデオサーバＳＶ１へはコンテンツＣ１を格納するように依頼して、コピーを実行する。
〔Ｓ３０〕コピー実行判定手段２２ｃは、コピー不可能と判断し、コピーを行わない。
〔Ｓ３１〕テーブル情報更新手段２２ｈは、テ−ブル情報の更新を行う。
【００６８】
次に本発明のビデオサーバシステム１を用いてのシミュレーション結果について説明する。図１１はシミュレーションでの１日の同時アクセス分布を示す図である。縦軸が同時アクセス数、横軸が時間（分）である。図ではコンテンツＣ０〜Ｃ９の最大同時アクセス数Ｐ０〜Ｐ９と、コンテンツ種別を問わないＰの分布が示されている。
【００６９】
また、３次記憶装置２３が格納できるコンテンツの数を１０００、各ビデオサーバが格納できるコンテンツの数を５０、各ビデオサーバの最大送出数Ｎｓｔｒｍを２０、とした。また、Ｐ０＝７０、Ｐ１＝４０、Ｐ２＝１００、Ｐ３＝８０、Ｐ４＝１０、Ｐ５＝６０、Ｐ６＝６０、Ｐ７＝２０、Ｐ８＝０、Ｐ９＝３０、と予測した。
【００７０】
ここで、総コンテンツ送出要求数に対する送出呼損率は、（呼損数／１日に発生したアクセス数（呼数））×１００と表せる。
式（１）で求まるＮｖｓａ＝２４台を用意して、コンテンツの静的配置を行った場合、送出呼損率は０％（＝（０／２１０２）×１００）であった。
【００７１】
一方、式（２）で求まるＮｖｓ＝１１台（Ｐ＝２２０である）を用意し、各コンテンツのＰｉをグラフの各分布に簡易的に類似させた関数として得て、本発明のコンテンツ動的配置アルゴリズムを適用した場合、送出呼損率は１．３８０％（＝（２９／２１０２）×１００）であった。また、Ｎｖｓ＝１８と増やした場合は、送出呼損率は０．８０８％（＝（１７／２１０２）×１００）であった。
【００７２】
このように、式（１）で決定するビデオサーバ台数を用いてのコンテンツ静的配置では、送出呼損率は０％となったが、これは予測値が外れないことを想定したものである。
【００７３】
したがって、実際にはさらに多くのビデオサーバを設置しなければならず、設備投資に多大なコストがかかる。また、コンテンツを静的に配置しなければならないので、作業者の負担が増大する。
【００７４】
一方、式（２）で決定するビデオサーバ台数を用いての本発明のコンテンツ動的配置では、わずかな送出呼損率がでた。しかし、この数値はコンテンツを提供するケーブルテレビ会社やプロバイダが、その他のサービスの工夫で十分補えるものである（例えば、別の番組を提供してクライアントの要求する番組が送出できるまで待ってもらう等）。
【００７５】
したがって、本発明ではわずかな送出呼損率はでるものの、逆にビデオサーバ台数を確実に減らせるので設備投資を控えることができ、かつサービス中に動的にコンテンツが配置されるので、作業者にとっての負担を減少させることができ、従来とくらべてはるかに効果は大きい。
【００７６】
以上説明したように本発明のビデオサーバシステム１は、ストリーム供給情報にもとづいて、ビデオサーバ１０ａ〜１０ｎ間でコンテンツの格納制御を行って、コンテンツを動的に配置する構成とした。
【００７７】
これにより、ビデオサーバ台数を削減できるので、設備投資の無駄をなくすことが可能になる。また、サービス中にコンテンツが動的に配置されるので、作業者の負担を大幅に削減でき、効率のよいサービスを行うことが可能になる。
【００７８】
次に本発明のコンテンツ動的配置方法について説明する。図１２は本発明のコンテンツ動的配置方法の処理手順を示すフローチャートである。
〔Ｓ４０〕ビデオサーバが格納しているコンテンツの送出数または予測可能なアクセス数の少なくとも一方が、対応するしきい値を越えるかどうかを検出する。〔Ｓ４１〕しきい値を越えた場合は、ビデオサーバと他ビデオサーバ間とでコンテンツの格納制御、すなわちコンテンツのコピー、移動及び削除の少なくとも１つを行う。
【００７９】
例えば、ビデオサーバがコンテンツＣ０を送出中に送出数がしきい値を越えた場合は、コンテンツＣ０を他ビデオサーバへコピーして、他ビデオサーバからもコンテンツＣ０を送出させる。その際に、他ビデオサーバからのストリーム供給量を確保するために、他ビデオサーバ内に格納されている送出数が少ないコンテンツＣ１等の削除や移動を行う。
【００８０】
また、ビデオサーバ内のコンテンツＣ０の予測可能なアクセス数がしきい値を越えた場合は、コンテンツＣ０を他ビデオサーバへコピーして、他ビデオサーバからもコンテンツＣ０を送出させる。その際に、他ビデオサーバからのストリーム供給量を確保するために、他ビデオサーバ内に格納されている送出数が少ないコンテンツＣ１等の削除や移動を行う。
【００８１】
以上説明したように、本発明のコンテンツ動的配置方法は、コンテンツの送出数または予測可能なアクセス数が対応するしきい値を越えた場合に、ビデオサーバと他ビデオサーバ間とでコンテンツの格納制御を行って、コンテンツを動的に配置するものとした。
【００８２】
これにより、ビデオサーバ台数を削減できるので、設備投資の無駄をなくすことが可能になる。また、サービス中にコンテンツが動的に配置されるので、作業者の負担を大幅に削減でき、効率のよいサービスを行うことが可能になる。
【００８３】
次に本発明のデータ送出装置２について説明する。図１３は本発明のデータ送出装置２の原理図である。
データ記憶手段４０は、クライアントにサービスすべきデータファイルを記憶している大容量記憶装置である。
【００８４】
データ格納手段５１ａ〜５１ｃ…はクライアントからの要求に対するデータを格納する。すなわち、データ記憶手段４０から取り出したデータ、またはデータ格納手段５１ａ〜５１ｃ…間でコピーや移動等のやり取りされたデータを格納する。
【００８５】
データ送出手段５３ａ〜５３ｃ…は、データ格納手段５１ａ〜５１ｃ…に格納されたデータを送出する。データ供給情報管理手段５４ａ〜５４ｃ…は、データ送出に関するデータ供給情報を管理する。データ供給情報とは、データ送出手段５３ａ〜５３ｃ…が送出しているデータの送出量や、データ格納手段５１ａ〜５１ｃ…に格納されているデータの格納量等の情報である。
【００８６】
データ格納制御手段５２ａ〜５２ｃ…は、このデータ供給情報にもとづいて、データ記憶手段４０とデータ格納手段５１ａ〜５１ｃ…、またはデータ格納手段５１ａ〜５１ｃ…間でデータの格納制御を行う。
【００８７】
このようなデータ送出装置２の各手段を、ビデオサーバに適用することにより、データ（コンテンツ）をビデオサーバ間で動的に配置することができる。例えば、図の点線内の各手段を１台のビデオサーバ内に設置すればよい。また、データ記憶装置４０はグローバル記憶装置として、システム内に持てばよい。
【００８８】
また、各手段をビデオサーバ内に設置することにより、分散化制御を行えるのでシステム全体の負荷を軽減することが可能になる。
以上説明したように、本発明のデータ送出装置２は、データ供給情報にもとづいて、データ記憶手段４０とデータ格納手段５１ａ〜５１ｃ…、またはデータ格納手段５１ａ〜５１ｃ…間でデータの格納制御を行って、データを送出する構成とした。これにより、データを動的にデータ格納手段５１ａ〜５１ｃ…に配置して送出することができるので、効率のよいサービスを行うことが可能になる。
【００８９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のビデオサーバシステムは、ストリーム供給情報にもとづいて、コンテンツの格納制御を行って、コンテンツを動的に配置する構成とした。これにより、ビデオサーバ台数を削減できるので、設備投資の無駄をなくすことができ、また、サービス中にコンテンツが動的に配置されるので、作業者の負担を大幅に削減でき、効率のよいサービスを行うことが可能になる。
【００９０】
また、本発明のコンテンツ動的配置方法は、コンテンツの送出数または予測可能なアクセス数が対応するしきい値を越えた場合に、ビデオサーバと他ビデオサーバ間とでコンテンツの格納制御を行って、コンテンツの動的配置を行うものとした。これにより、ビデオサーバ台数を削減できるので、設備投資の無駄をなくすことが可能になる。また、サービス中にコンテンツが動的に配置されるので、作業者の負担を大幅に削減でき、効率のよいサービスを行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のビデオサーバシステムの原理図である、
【図２】本発明のビデオサーバシステムの動作手順を示すフローチャートである。
【図３】コンテンツの１日の同時アクセス数の分布を示す図である。
【図４】ビデオサーバ稼働状態情報テ−ブルを示す図である。
【図５】コンテンツ配置管理情報テ−ブルを示す図である。
【図６】３次記憶装置稼働状態情報テ−ブルを示す図である。
【図７】コンテンツ動的配置手段の詳細構成を示す図である。
【図８】コンテンツ動的配置の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】コンテンツ動的配置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】コンテンツ動的配置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】シミュレーションでの１日の同時アクセス分布を示す図である。
【図１２】本発明のコンテンツ動的配置方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】本発明のデータ送出装置の原理図である。
【図１４】ビデオサーバシステムの概略構成を示す図である。
【図１５】１日のコンテンツの最大同時アクセス数を示す図である。
【図１６】コンテンツが適切に配置されたビデオサーバを示す図である。
【図１７】コンテンツのアクセス数の分布を示す図である。
【符号の説明】
１  ビデオサーバシステム
１０ａ、１０ｂ、１０ｎ  ビデオサーバ
１１ａ、１１ｂ、１１ｎ  コンテンツ格納手段
１２ａ、１２ｂ、１２ｎ  コンテンツ送出手段
２０  管理サーバ
２１  ストリーム供給情報管理手段
２２  コンテンツ動的配置手段
３０ａ、３０ｂ、３０ｎ  クライアント
【図１】
0003810530.tif 000006
【図２】
0003810530.tif 000007
【図３】
0003810530.tif 000008
【図４】
0003810530.tif 000009
【図５】
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【図６】
0003810530.tif 000011
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0003810530.tif 000020
【図１６】
0003810530.tif 000021
【図１７】
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