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技術 サーバおよび接続先サーバ切替制御方法

出願人 富士通株式会社
発明者 高瀬正明佐野健
出願日 2008年3月26日 (12年9ヶ月経過) 出願番号 2008-079408
公開日 2009年10月15日 (11年2ヶ月経過) 公開番号 2009-237637
状態 特許登録済
技術分野 計算機間の情報転送 計算機・データ通信
主要キーワード 負荷原因 重複度合 切替要求情報 切替制御プログラム 削減効率 接続応答情報 配送ネットワーク 張替え
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2009年10月15日)のものです。
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図面 (20)

課題

コンテンツ配信元であるコンテンツサーバが複数の場合であっても、それぞれのキャッシュサーバ負荷を分散させ、全体の負荷を低減し、各キャッシュサーバの負荷に応じて動的に論理的なネットワーク構成の変更し、より大規模ネットワークシステムの実現する、サーバおよび該サーバの接続先切替える接続先サーバ切替制御方法を提供する。

解決手段

管理元が異なるキャッシュサーバが多段に接続される状況において、コンテンツ毎にキャッシュサーバがコンテンツ取得先サーバを変更することで、コンテンツ取得による負荷の総和を低減するサーバおよび該サーバの接続先を切替える接続先サーバ切替制御方法である。

概要

背景

近年、ネットワーク上の負荷を分散するための技術として、コンテンツサーバ上のコンテンツの内容が変更されない場合において有効なキャッシュ技術や、一定の周期で大量のデータをコピーする場合に適しているミラーリング技術などが知られている。これらの技術は、ネットワークにキャッシュサーバを設け、例えばコンテンツ配信ネットワークであれば、コンテンツサーバが有する情報を参照要求者端末クライアント)に近いネットワーク上のキャッシュサーバにコピーし、キャッシュサーバ上のコピーをクライアントから参照させることによってネットワーク上を流れるコンテンツの通信量を低減するものである。

ところが、キャッシュ技術において、クライアントのアクセス時に動的にコンテンツを生成するウェブサーバ等、単純にコンテンツをキャッシュするだけでは対応できない事例が増加している。解決する方法として、全体として動的に生成されるコンテンツであってもコンテンツ中の動的な部分と静的な部分とにきめ細かく分け、動的な部分以外をキャッシュすることによって、キャッシュすることが可能なコンテンツの割合を増加させる技術が開発されている。また、動的なコンテンツもキャッシュし、コンテンツに変更があった場合には自動的にキャッシュも更新することによってキャッシュのヒット率を上げる技術も存在する。

しかし、キャッシュサーバにはリクエストの数に応じて負荷がかかるため、負荷分散技術は必須である。その手法として、負荷分散コントローラを用いる方法や、一般のサーバを用いた広域負荷分散等が存在するが、いずれもキャッシュサーバが異なる管理者に管理されている状況や、継続的にキャッシュへのファイルのコピーが行われ、その負荷が問題になるような状況を考慮していない。

また、複数のコンテンツサーバとコンテンツサーバからコンテンツの配信を受け中継するキャッシュサーバとクライアントとから構成されるP2P−CDN(Peer to Peer-Contents Delivery Network)において、クライアントの要求から計測したキャッシュサーバの処理負荷の変動に応じて、前記コンテンツサーバが配信する前記コンテンツの種類の変更処理を行う技術が提案されている。

しかし、P2P−CDNなどのコンテンツ配信における負荷分散では、キャッシュサーバやコンテンツの配信を受けるクライアントの論理的なネットワーク構成が固定的となっているものが一般的であるため、負荷が偏った場合であってもネットワーク構成を変更することができない。

また、特許文献1では、情報の取得をリクエストするとともに、それに応じて得られた情報を表示することができる複数のクライアント端末と、リクエストに対応する情報をクライアント端末に送信する複数のコンテンツサーバと、それらの間に設けられた輻輳制御装置と、を備えたサービスの有効利用を可能とする輻輳制御装置が提案されている。

また、特許文献2では、キャッシュサーバの負荷を計測する負荷計測手段と、計測した負荷が予め定められた値と比較することにより過負荷であるか否かを判断する過負荷判断手段と、過負荷であると判断された場合、コンテンツサーバに対して、負荷原因キャッシ
ュサーバの接続先検索するように要求するための接続先検索要求情報を送信する接続先検索要求情報送信手段と、接続先検索要求情報を送信した送信先のコンテンツサーバから、検索された接続先を示す接続先情報を受信する接続先情報受信手段と、負荷原因キャッシュサーバに対して、受信した接続先情報に基づいて、接続先情報に示された接続先に接続を切替えるように要求する切替要求情報を送信する切替要求送信手段と、を備え各キャッシュサーバの負荷を分散させることにより、ネットワーク上を流れる通信量を全体的に削減する提案がされている。

図1(a)(b)は、従来技術の問題点を説明するための図である。
図1(a)はネットワーク上の負荷の均等化を行うためのネゴシエーションを説明するための図である。CDN1は、複数のコンテンツサーバ2と複数のキャッシュサーバ3と複数のクライアント4とから構成されている。各コンテンツサーバ2から複数のキャッシュサーバ3がコンテンツサーバ2の下位に接続され、そのキャッシュサーバ3の下位にクライアント4が接続されている。図1(a)ではコンテンツサーバ2がn台(nは整数)用意されている。そのうちのコンテンツBを有するコンテンツサーバ2b(B)に、コンテンツAとコンテンツBをコピーしたキャッシュサーバ3(A,B)1台と、コンテンツBをコピーしたキャッシュサーバ3(B)を合わせてm−2台が接続されている(mは整数)。コンテンツAを有するコンテンツサーバ2a(A)に、コンテンツAをコピーしたキャッシュサーバ3a(A)が1台接続されている。該キャッシュサーバ3aの下位にコンテンツAをコピーした別のキャッシュサーバ3bが接続されている。

例えば図1(a)のように、キャッシュサーバ3bがキャッシュサーバ3aの下位に接続されていることによりキャッシュサーバ3aの負荷が大きい場合、キャッシュサーバ3aは、負荷の原因であるキャッシュサーバ3bの接続を切替えるように上位のコンテンツサーバ2aに対して切替要求T1を転送する。切替要求T1を受信したコンテンツサーバ2aは、各キャッシュサーバ3に切替要求T2を転送してキャッシュサーバ3bの接続先を探し出す。そして、コンテンツサーバ2aが切替可能であるキャッシュサーバ3から応答T3を受信すると、コンテンツサーバ2aはキャッシュサーバ3aに切替可能なキャッシュサーバ3を通知するために応答T4を転送する。応答T4を受信したキャッシュサーバ3はキャッシュサーバ3bに対して切替要求T5を転送して、図1(b)に示すような論理リンク張替えをする。

つまり、図1(b)ではコンテンツAとコンテンツBをコピーしたキャッシュサーバ3(A,B)1台と、コンテンツBだけをコピーしたキャッシュサーバ3(B)を合わせてm−1台になり、上記キャッシュサーバ3(A,B)にはキャッシュサーバ3bが接続される論理リンクに張替えられる。

しかしながら、複数台の異なるコンテンツを持つコンテンツサーバに対して、論理リンクの張替えが可能かネゴシエーションを行い、論理リンクの張替えが可能なものに対して論理リンクの張替えを行う方法では、負荷の均等化を図ることができるが、ネットワーク全体の負荷の総計が変わらないという問題がある。
特開2003−186776号公報
特開2007−257357号公報

概要

コンテンツ配信元であるコンテンツサーバが複数の場合であっても、それぞれのキャッシュサーバに負荷を分散させ、全体の負荷を低減し、各キャッシュサーバの負荷に応じて動的に論理的なネットワーク構成の変更し、より大規模ネットワークシステムの実現する、サーバおよび該サーバの接続先を切替える接続先サーバ切替制御方法を提供する。管理元が異なるキャッシュサーバが多段に接続される状況において、コンテンツ毎にキャッシュサーバがコンテンツ取得先サーバを変更することで、コンテンツ取得による負荷の総和を低減するサーバおよび該サーバの接続先を切替える接続先サーバ切替制御方法である。

目的

公開の技術は上記のような実情に鑑みてなされたものであり、コンテンツ配信元であるコンテンツサーバが複数の場合であっても、すなわち各キャッシュサーバが異なる管理者に管理されている場合であっても、それぞれのキャッシュサーバに負荷を分散させ、全体の負荷を低減し、各キャッシュサーバの負荷に応じて動的に論理的なネットワーク構成
の変更を可能とし、より大規模なネットワークシステムの実現を可能とする、サーバおよび該サーバの接続先を切替える接続先サーバ切替制御方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

クライアントからの要求に応じてコンテンツサーバ上のコンテンツキャッシュして前記クライアントに配信するキャッシュサーバであって、前記キャッシュサーバの下位に接続された負荷原因キャッシュサーバが前記キャッシュサーバにキャッシュされているコンテンツをキャッシュすることにより発生する前記キャッシュサーバの負荷計測し、予め定められた過負荷設定値と比較することにより過負荷であるか否かを判断し、過負荷であると判断された場合、前記コンテンツサーバまたは他のキャッシュサーバに対して、前記負荷原因キャッシュサーバの接続先検索する要求と、切り替え後総負荷が前記過負荷設定値以下になる、切り替えたいコンテンツと他のキャッシュサーバまたはコンテンツサーバが切り替えるコンテンツを選択し、選択した各コンテンツに関する情報を含む接続先検索要求情報の生成と、前記接続先検索要求情報を受信した前記コンテンツサーバまたは前記他のキャッシュサーバから、前記コンテンツサーバまたは前記他のキャッシュサーバによって検索された接続先を示す接続先情報に基づいて前記負荷原因キャッシュサーバに対して、前記接続先情報に示された接続先に接続を切り替えるための要求を生成するキャッシュ制御部と、キャッシュに関連する情報をキャッシュ制御部に転送する通信管理部と、を備えることを特徴とするキャッシュサーバ。

請求項2

キャッシュ制御部は、前記接続先検索要求情報を受信した前記コンテンツサーバまたは前記他のキャッシュサーバから送信された、前記負荷原因キャッシュサーバの接続先の可否を示す接続先可否判断結果が不可である場合、前記通信管理部により前記接続先検索要求情報を下位に接続された他のキャッシュサーバへ転送することを特徴とする請求項1に記載のキャッシュサーバ。

請求項3

キャッシュ制御部は、前記コンテンツサーバまたは前記他のキャッシュサーバから、前記コンテンツサーバまたは前記他のキャッシュサーバによって検索された接続先を示す接続先情報である接続先切替要求情報により接続先に選ばれた場合、負荷状態に基づいて、前記負荷原因キャッシュサーバの接続先であるか判定し、接続できるときは応答を前記接続先切替要求情報の送信元の前記コンテンツサーバまたは前記他のキャッシュサーバに返信することを特徴とする請求項2に記載のキャッシュサーバ。

請求項4

請求項1乃至3のいずれかひとつに記載のコンテンツサーバであって、前記接続先検索要求情報を転送した転送先である請求項1乃至3のいずれかひとつに記載のキャッシュサーバに、前記負荷原因キャッシュサーバの接続先としての可否を含む応答である接続先可否判断結果を受信する通信管理部と、前記接続先可否判断結果に基づいて、前記負荷原因キャッシュサーバが接続されているキャッシュサーバに、切り替え先キャッシュサーバと前記切り替え先キャッシュサーバの下位に接続されるキャッシュサーバに関連する前記接続先可否判断結果を含む情報を生成するキャッシュ制御部と、を備え、前記通信管理部により前記情報を前記負荷原因キャッシュサーバの接続先キャッシュサーバに送信する、ることを特徴とするコンテンツサーバ。

請求項5

クライアントからの要求に応じてコンテンツサーバ上のコンテンツを配信するコンテンツ配信ネットワークにおいて実行される接続先サーバ切替制御方法であって、前記コンテンツサーバ上のコンテンツをキャッシュするキャッシュサーバが、前記キャッシュサーバの下位に接続された負荷原因キャッシュサーバが前記キャッシュサーバにキャッシュされているコンテンツをキャッシュすることによる前記キャッシュサーバの負荷を計測し、前記計測した負荷が予め定められた値と比較することによって前記負荷が過負荷であると判断された場合、前記コンテンツサーバに対して、前記負荷の原因となっている負荷原因キャッシュサーバの接続先を検索するように要求するための接続先検索要求情報を送信し、前記コンテンツサーバが、前記キャッシュサーバから送信された前記接続先検索要求情報を受信し、前記受信した接続先検索要求情報を前記コンテンツサーバの下位に接続された他のキャッシュサーバへ転送し、前記他のキャッシュサーバが、前記コンテンツサーバから転送された接続先検索要求情報を受信することにより、前記他のキャッシュサーバの負荷に基づいて、前記負荷原因キャッシュサーバの接続先としての可否を判断し、前記接続先検索要求情報を送信してきたコンテンツサーバに対して、前記判断された接続先としての可否を示す接続先可否判断結果を送信し、前記コンテンツサーバが、前記接続先可否判断結果に基づいて、前記負荷原因キャッシュサーバが接続されているキャッシュサーバに、切り替え先キャッシュサーバと前記切り替え先キャッシュサーバの下位に接続されるキャッシュサーバに関連する情報を含む通知を送信し、前記キャッシュサーバが、前記送信された通知に基づいて、前記キャッシュサーバと、前記キャッシュサーバの下位に接続されている前記負荷原因キャッシュサーバと、前記切り替え先キャッシュサーバと、前記切り替え先キャッシュサーバの下位に接続されているキャッシュサーバの、接続先を変更する通信をする、ことを特徴とする接続先サーバ切替制御方法。

技術分野

0001

本発明は、キャッシュ技術を用いたネットワーク上の負荷分散の技術に関する。

背景技術

0002

近年、ネットワーク上の負荷を分散するための技術として、コンテンツサーバ上のコンテンツの内容が変更されない場合において有効なキャッシュ技術や、一定の周期で大量のデータをコピーする場合に適しているミラーリング技術などが知られている。これらの技術は、ネットワークにキャッシュサーバを設け、例えばコンテンツ配信ネットワークであれば、コンテンツサーバが有する情報を参照要求者端末クライアント)に近いネットワーク上のキャッシュサーバにコピーし、キャッシュサーバ上のコピーをクライアントから参照させることによってネットワーク上を流れるコンテンツの通信量を低減するものである。

0003

ところが、キャッシュ技術において、クライアントのアクセス時に動的にコンテンツを生成するウェブサーバ等、単純にコンテンツをキャッシュするだけでは対応できない事例が増加している。解決する方法として、全体として動的に生成されるコンテンツであってもコンテンツ中の動的な部分と静的な部分とにきめ細かく分け、動的な部分以外をキャッシュすることによって、キャッシュすることが可能なコンテンツの割合を増加させる技術が開発されている。また、動的なコンテンツもキャッシュし、コンテンツに変更があった場合には自動的にキャッシュも更新することによってキャッシュのヒット率を上げる技術も存在する。

0004

しかし、キャッシュサーバにはリクエストの数に応じて負荷がかかるため、負荷分散技術は必須である。その手法として、負荷分散コントローラを用いる方法や、一般のサーバを用いた広域負荷分散等が存在するが、いずれもキャッシュサーバが異なる管理者に管理されている状況や、継続的にキャッシュへのファイルのコピーが行われ、その負荷が問題になるような状況を考慮していない。

0005

また、複数のコンテンツサーバとコンテンツサーバからコンテンツの配信を受け中継するキャッシュサーバとクライアントとから構成されるP2P−CDN(Peer to Peer-Contents Delivery Network)において、クライアントの要求から計測したキャッシュサーバの処理負荷の変動に応じて、前記コンテンツサーバが配信する前記コンテンツの種類の変更処理を行う技術が提案されている。

0006

しかし、P2P−CDNなどのコンテンツ配信における負荷分散では、キャッシュサーバやコンテンツの配信を受けるクライアントの論理的なネットワーク構成が固定的となっているものが一般的であるため、負荷が偏った場合であってもネットワーク構成を変更することができない。

0007

また、特許文献1では、情報の取得をリクエストするとともに、それに応じて得られた情報を表示することができる複数のクライアント端末と、リクエストに対応する情報をクライアント端末に送信する複数のコンテンツサーバと、それらの間に設けられた輻輳制御装置と、を備えたサービスの有効利用を可能とする輻輳制御装置が提案されている。

0008

また、特許文献2では、キャッシュサーバの負荷を計測する負荷計測手段と、計測した負荷が予め定められた値と比較することにより過負荷であるか否かを判断する過負荷判断手段と、過負荷であると判断された場合、コンテンツサーバに対して、負荷原因キャッシ
ュサーバの接続先検索するように要求するための接続先検索要求情報を送信する接続先検索要求情報送信手段と、接続先検索要求情報を送信した送信先のコンテンツサーバから、検索された接続先を示す接続先情報を受信する接続先情報受信手段と、負荷原因キャッシュサーバに対して、受信した接続先情報に基づいて、接続先情報に示された接続先に接続を切替えるように要求する切替要求情報を送信する切替要求送信手段と、を備え各キャッシュサーバの負荷を分散させることにより、ネットワーク上を流れる通信量を全体的に削減する提案がされている。

0009

図1(a)(b)は、従来技術の問題点を説明するための図である。
図1(a)はネットワーク上の負荷の均等化を行うためのネゴシエーションを説明するための図である。CDN1は、複数のコンテンツサーバ2と複数のキャッシュサーバ3と複数のクライアント4とから構成されている。各コンテンツサーバ2から複数のキャッシュサーバ3がコンテンツサーバ2の下位に接続され、そのキャッシュサーバ3の下位にクライアント4が接続されている。図1(a)ではコンテンツサーバ2がn台(nは整数)用意されている。そのうちのコンテンツBを有するコンテンツサーバ2b(B)に、コンテンツAとコンテンツBをコピーしたキャッシュサーバ3(A,B)1台と、コンテンツBをコピーしたキャッシュサーバ3(B)を合わせてm−2台が接続されている(mは整数)。コンテンツAを有するコンテンツサーバ2a(A)に、コンテンツAをコピーしたキャッシュサーバ3a(A)が1台接続されている。該キャッシュサーバ3aの下位にコンテンツAをコピーした別のキャッシュサーバ3bが接続されている。

0010

例えば図1(a)のように、キャッシュサーバ3bがキャッシュサーバ3aの下位に接続されていることによりキャッシュサーバ3aの負荷が大きい場合、キャッシュサーバ3aは、負荷の原因であるキャッシュサーバ3bの接続を切替えるように上位のコンテンツサーバ2aに対して切替要求T1を転送する。切替要求T1を受信したコンテンツサーバ2aは、各キャッシュサーバ3に切替要求T2を転送してキャッシュサーバ3bの接続先を探し出す。そして、コンテンツサーバ2aが切替可能であるキャッシュサーバ3から応答T3を受信すると、コンテンツサーバ2aはキャッシュサーバ3aに切替可能なキャッシュサーバ3を通知するために応答T4を転送する。応答T4を受信したキャッシュサーバ3はキャッシュサーバ3bに対して切替要求T5を転送して、図1(b)に示すような論理リンク張替えをする。

0011

つまり、図1(b)ではコンテンツAとコンテンツBをコピーしたキャッシュサーバ3(A,B)1台と、コンテンツBだけをコピーしたキャッシュサーバ3(B)を合わせてm−1台になり、上記キャッシュサーバ3(A,B)にはキャッシュサーバ3bが接続される論理リンクに張替えられる。

0012

しかしながら、複数台の異なるコンテンツを持つコンテンツサーバに対して、論理リンクの張替えが可能かネゴシエーションを行い、論理リンクの張替えが可能なものに対して論理リンクの張替えを行う方法では、負荷の均等化を図ることができるが、ネットワーク全体の負荷の総計が変わらないという問題がある。
特開2003−186776号公報
特開2007−257357号公報

発明が解決しようとする課題

0013

公開の技術は上記のような実情に鑑みてなされたものであり、コンテンツ配信元であるコンテンツサーバが複数の場合であっても、すなわち各キャッシュサーバが異なる管理者に管理されている場合であっても、それぞれのキャッシュサーバに負荷を分散させ、全体の負荷を低減し、各キャッシュサーバの負荷に応じて動的に論理的なネットワーク構成
の変更を可能とし、より大規模ネットワークシステムの実現を可能とする、サーバおよび該サーバの接続先を切替える接続先サーバ切替制御方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0014

本発明の態様のひとつであるクライアントからの要求に応じてコンテンツサーバ上のコンテンツをキャッシュして前記クライアントに配信するキャッシュサーバは、キャッシュ制御部を備えている。

0015

キャッシュ制御部は、上記キャッシュサーバの下位に接続された負荷原因キャッシュサーバが前記キャッシュサーバにキャッシュされているコンテンツをキャッシュすることにより発生する前記キャッシュサーバの負荷を計測する。

0016

その後、予め定められた過負荷設定値と比較することにより過負荷であるか否かを判断し、過負荷であると判断された場合、上記コンテンツサーバまたは他のキャッシュサーバに対して、上記負荷原因キャッシュサーバの接続先を検索する要求と、切り替え後総負荷が前記過負荷設定値以下になる、切り替えたいコンテンツと他のキャッシュサーバまたはコンテンツサーバが切り替えるコンテンツを選択する。

0017

選択した各コンテンツに関する情報を含む接続先検索要求情報の生成と、上記接続先検索要求情報を受信した前記コンテンツサーバまたは上記他のキャッシュサーバから、上記コンテンツサーバまたは上記他のキャッシュサーバによって検索された接続先を示す接続先情報に基づいて上記負荷原因キャッシュサーバに対して、上記接続先情報に示された接続先に接続を切り替えるための要求を生成する。

0018

また、キャッシュ制御部は、上記接続先検索要求情報を受信した上記コンテンツサーバまたは上記他のキャッシュサーバから送信された、上記負荷原因キャッシュサーバの接続先の可否を示す接続先可否判断結果が不可である場合、通信管理部により上記接続先検索要求情報を下位に接続された他のキャッシュサーバへ転送する。

0019

このように、コンテンツサーバが複数の場合であっても(各キャッシュサーバが異なる管理者に管理されている場合)、それぞれのキャッシュサーバに負荷を分散させ、全体の負荷を低減させ、各キャッシュサーバの負荷に応じて動的に論理的なネットワーク構成の変更を可能とし、より大規模なネットワークシステムの実現ができる。

0020

また、コンテンツサーバは、上記接続先可否判断結果に基づいて、上記負荷原因キャッシュサーバが接続されているキャッシュサーバに、切り替え先キャッシュサーバと上記切り替え先キャッシュサーバの下位に接続されるキャッシュサーバに関連する情報を含む通知を生成するキャッシュ制御部と、を備え、上記通信管理部により上記通知を上記負荷原因キャッシュサーバの接続先キャッシュサーバに送信する。

発明の効果

0021

公開の技術によれば、コンテンツ配信元であるコンテンツサーバが複数の場合であっても、すなわち各キャッシュサーバが異なる管理者に管理されている場合であっても、それぞれのキャッシュサーバに負荷を分散させ、全体の負荷を低減させ、各キャッシュサーバの負荷に応じて動的に論理的なネットワーク構成の変更を可能とし、より大規模なネットワークシステムの実現ができる。

発明を実施するための最良の形態

0022

下図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細を説明する。
図2(a)(b)は、IPネットワークなどを用いたP2P−CDN(Peer to Peer-C
ontents Delivery Network)などのコンテンツ配信ネットワークの参照要求者端末(クライアント)からあるコンテンツに対する定期的なアクセスを他のキャッシュサーバに入れ替え、他のキャッシュサーバまたはコンテンツサーバに対するアクセスの低減を行うためのネゴシエーションを説明するための図である。アクセスの低減とはネットワーク上を流れるコンテンツの通信量を低減させることである。

0023

ネットワーク10は、複数のコンテンツサーバ20と複数のキャッシュサーバ30と複数のクライアント40とから構成されている。各コンテンツサーバ20から複数のキャッシュサーバ30がコンテンツサーバ20の下位に接続され、そのキャッシュサーバ30の下位にクライアント40が接続されている。

0024

図2(a)ではコンテンツサーバ20がn台(nは整数)用意されている。そのうちのコンテンツBを有するコンテンツサーバ20b(B)に、コンテンツAとコンテンツBをコピーしたキャッシュサーバ30a、30b(A,B)が2台と、コンテンツBをコピーしたキャッシュサーバ30(B)がm−2台接続されている(mは整数)。

0025

コンテンツAを有するコンテンツサーバ20a(A)に、コンテンツAとコンテンツBをコピーしたキャッシュサーバ30a、30b(A,B)が2台接続されている。キャッシュサーバ30aの下位にコンテンツAをコピーした別のキャッシュサーバ30c(A)が接続されている。キャッシュサーバ30bの下位にコンテンツBをコピーした別のキャッシュサーバ30d(B)が接続されている。

0026

例えば図2(a)のように、キャッシュサーバ30dがキャッシュサーバ30bの下位に接続されていることによりキャッシュサーバ30bの負荷が大きい場合、キャッシュサーバ30bは、負荷を低減するためにキャッシュサーバ30dの接続を切替えるように上位のコンテンツサーバ20aに対して切替要求T10を転送する。切替要求T10を受信したコンテンツサーバ20aは、キャッシュサーバ30に切替要求T20を転送してキャッシュサーバ30dの接続先を探し出す。

0027

図2ではコンテンツサーバ20aが切替可能である接続先としてキャッシュサーバ30aから応答T50を受信する。このとき、キャッシュサーバ30aからキャッシュサーバ30cに対しても切替要求T30が転送され、キャッシュサーバ30cが切替可能であれば応答T40をキャッシュサーバ30aに通知する。応答T40を受け取ったキャッシュサーバはT50をコンテンツサーバ20aに転送する。

0028

コンテンツサーバ20aは応答T50を受信すると、キャッシュサーバ30bに応答T60を通知する。キャッシュサーバ30bは応答T60を受信するとキャッシュサーバ30c、30dにそれぞれ切替要求T70、T80を送信する。なお、図2(a)にはキャッシュサーバ30bとキャッシュサーバ30cを結ぶラインが図示されていないが、実際にはIPネットワークのようにIPアドレスを設定することにより論理的に接続されているため切替要求70を転送することが可能である。

0029

図2(b)は、図2(a)のネットワークが切替要求により切り替えられたことを示す図である。キャッシュサーバ30aは、コンテンツAとコンテンツBをコピーしていたがコンテンツBだけにし、コンテンツBがコピーされているキャッシュサーバをm−2からm−1に変更し、キャッシュサーバ30aの下段のコンテンツAをコピーしていたキャッシュサーバ30cに代わりコンテンツBをコピーしているキャッシュサーバ30dに論理的に接続し直す。また、コンテンツA、Bをコピーしていたキャッシュサーバ30bは、コンテンツAだけをコピーし、キャッシュサーバ30bの下段のコンテンツBをコピーしていたキャッシュサーバ30dに代わりコンテンツAをコピーしているキャッシュサーバ
30cに論理的に接続し直す。

0030

上記のようにネゴシエーションすることにより、クライアント40からのあるコンテンツに対する定期的なアクセスを他のキャッシュサーバと入れ替え、他のキャッシュサーバまたはコンテンツサーバに対するアクセスを低減する。

0031

(実施例1)
図3はネットワーク構成の例を示す図である。
図3において、コンテンツ配信ネットワーク(CDN)10は、コンテンツを備えるコンテンツサーバ20と、コンテンツサーバ20のコンテンツの少なくとも一部をキャッシュするキャッシュサーバ30と、コンテンツサーバ20が備えるコンテンツを参照するクライアント(コンテンツ参照元)40と、コンテンツをコンテンツサーバ20に登録および更新するためのコンテンツ登録アプリケーションノードセンサー25から構成される。なお、クライアント40は、従来の一般的な機能を有しており、コンテンツ登録アプリケーション/ノードセンサー25のコンテンツ登録アプリケーションは、コンテンツサーバ20自身に搭載されていても良く、その場合は内部的にコンテンツの登録および更新が行われる。また、ノードセンサーはコンテンツサーバ40に接続された測定器などである。コンテンツサーバ40は、そのノードセンサーが測定した測定データを取得してコンテンツの測定データを更新する。

0032

図4は、コンテンツサーバの機能構成例を示す図である。
図4において、コンテンツサーバ20は、通信管理部21と、キャッシュ制御部22と、コンテンツ管理部23と、キャッシュサーバ情報・負荷管理部24とを備えている。

0033

通信管理部21は、キャッシュサーバ30等の他の装置からコンテンツサーバ20宛の通信を受信し、処理内容によって必要な各部に要求を振り分ける。例えばキャッシュ関連のメッセージを受信したのであれば、キャッシュ制御部22にその受信した内容を渡す。キャッシュサーバ30から接続先を変更するように要求があった場合には、接続可能な他のキャッシュサーバ30を検索し、該他のキャッシュサーバ30に接続先の変更要求を送信する。また各部からの要求を受け、その要求に対応するメッセージを他の装置へ送信する。例えばキャッシュサーバ30に対してキャッシュの更新を要求するメッセージを送信する。

0034

キャッシュ制御部22は、各部からの要求を契機にしてそれぞれの場合で必要な処理を決定し、各部の処理を振り分ける。
コンテンツ管理部23は、キャッシュするコンテンツを保持および管理する。

0035

キャッシュサーバ情報・負荷管理部24は、コンテンツをキャッシュしているキャッシュサーバ30のキャッシュサーバ情報を保持および管理し、ファイルの提供による負荷を管理する。

0036

図5は、接続先を複数同時に切り替えられないキャッシュサーバの構成例を示す図である。
図5において、キャッシュサーバ30は、通信管理部31と、キャッシュ制御部32と、キャッシュ・接続先決定部33と、キャッシュ情報・負荷管理部34と、コンテンツサーバ・上位キャッシュサーバ情報管理部35とを備えている。

0037

通信管理部31は、コンテンツサーバ20または他のキャッシュサーバ30等の他の装置からキャッシュサーバ30宛の通信を受信し、処理の内容によって必要な各部に要求を振り分ける。例えばキャッシュ関連のメッセージであれば、キャッシュ制御部32にその
受信した要求を渡す。また各部からの要求を受け、その要求に対応するメッセージを他の装置へ送信する。例えばコンテンツサーバ20または他のキャッシュサーバ30に対してキャッシュの更新を要求するメッセージを送信したり、コンテンツサーバ20に対して自らのキャッシュを取得しているキャッシュサーバ30の接続先の切り替えを要求するメッセージを送信したりする。

0038

キャッシュ制御部32は、各部からの要求を契機にしてそれぞれの場合で必要な処理を決定し、各部の処理を振り分ける。
キャッシュ・接続先決定部33は、クライアント40または他のキャッシュサーバ30からの要求に基づいて、キャッシュするコンテンツおよび接続先(取得先)とその属性を決定または変更する。

0039

キャッシュ情報・負荷管理部34は、キャッシュするコンテンツおよびそれを要求するクライアント40または他のキャッシュサーバ30のキャッシュサーバ情報を保持および管理し、ファイル提供による負荷を管理することにより自らの負荷を監視し、負荷が高い場合は自らのキャッシュを定期的に取得している他のキャッシュサーバ30の一部に対して、別のキャッシュサーバ30に取得しに行くよう指示をする。

0040

コンテンツサーバ・上位キャッシュサーバ情報管理部35は、キャッシュするコンテンツおよびその原本を持つコンテンツサーバ20またはコンテンツ取得先の上位のキャッシュサーバ30のキャッシュサーバ情報を保持および管理し、さらにコンテンツ取得先が上位のキャッシュサーバ30の場合は、その接続先のキャッシュサーバ30のキャッシュサーバ情報も保持および管理し、そのファイル取得による負荷を管理する。

0041

次に、図6乃至図26を用いて、コンテンツ配信ネットワークの動作例を説明する。
図6は、本発明を適用した動作例を説明するためのコンテンツ配信ネットワークを示す図である。

0042

図6において、コンテンツ配信ネットワーク(CDN)70は、コンテンツサーバ50をルート(第1層目)とし、コンテンツサーバ50の直ぐ下位(コンテンツサーバ50の1階層下)にキャッシュサーバA61、キャッシュサーバB62およびキャッシュサーバG67が接続され、キャッシュサーバA61の直ぐ下位(コンテンツサーバ50の2階層下)にキャッシュサーバC63およびキャッシュサーバD64が接続され、キャッシュサーバB62の直ぐ下位(コンテンツサーバ50の2階層下)にキャッシュサーバE65およびキャッシュサーバF66が接続されている。なお、これらのキャッシュサーバA61乃至キャッシュサーバG67には通常それぞれいくつかの不図示のクライアントが接続されている。

0043

これらのキャッシュサーバA61乃至キャッシュサーバG67は、クライアントからの要求に応じてコンテンツサーバ50上のコンテンツをキャッシュして前記クライアントに配信する。そして、キャッシュサーバA61乃至キャッシュサーバG67のそれぞれは、負荷計測部と、過負荷判断部と、接続先検索要求情報送信部と、接続先情報受信部と、切替要求送信部とを備える。

0044

負荷計測部は、例えばキャッシュサーバA61の下位に接続されたキャッシュサーバC63がキャッシュサーバA61にキャッシュされているコンテンツをキャッシュすることによるキャッシュサーバA61の負荷を計測する。

0045

過負荷判断部は、上記負荷計測部によって計測した負荷が予め定められた値と比較することにより過負荷であるか否かを判断する。
ここで、上記キャッシュサーバA61の負荷は、上記負荷の原因となっているキャッシュサーバC63に対してアクセス要求されるコンテンツサイズの大きさに基づいて計測してもよいし、キャッシュサーバC63に対してアクセス要求するクライアントの数に基づいて計測してもよい。

0046

また、キャッシュサーバC63に対するアクセスの頻度に基づいて計測してもよいし、キャッシュサーバA61がキャッシュするコンテンツとキャッシュサーバC63およびキャッシュサーバD64がキャッシュするコンテンツとの重複度合に基づいて計測してもよい。この重複度合に基づく負荷の計測は、例えばキャッシュサーバA61に下位にはキャッシュサーバC63のみが接続されている場合であって、キャッシュサーバA61がキャッシュするコンテンツとキャッシュサーバC63がキャッシュするコンテンツとが同一のコンテンツをキャッシュする場合、すなわち上下関係にあるキャッシュサーバA61とキャッシュサーバC63がキャッシュするコンテンツが重複している場合、キャッシュサーバC63の存在意義がなくなってしまうことに由来している。

0047

接続先検索要求情報送信部は、上記過負荷判断部によって上記負荷が過負荷であると判断された場合、前記コンテンツサーバ50または他のキャッシュサーバD64に対して、上記負荷の原因となっているキャッシュサーバC63の接続先を検索するように要求するための接続先検索要求情報を送信する。この際、コンテンツサーバ50への送信あるいは他のキャッシュサーバD64への送信は、予め定められた順に行われる。例えば、階層的に構成されるコンテンツ配送ネットワーク70の上位のコンテンツサーバ50から順に上記接続先検索要求情報を送信する。なお、接続先検索要求情報の送信の際には、接続先検索要求情報とともに負荷の原因となっているキャッシュサーバC63に関する情報も送信してもよい。

0048

接続先情報受信部は、上記接続先検索要求情報送信部によって上記接続先検索要求情報を送信した送信先のコンテンツサーバ50から、コンテンツサーバ50によって検索された接続先を示す接続先情報、例えばキャッシュサーバB62に接続可能であることを示す情報を受信する。

0049

切替要求送信部は、キャッシュサーバC63に対して、上記接続先情報受信部によって受信した接続先情報に基づいて、上記接続先情報に示された接続先(キャッシュサーバB62)に接続を切替えるように要求する切替要求情報を送信する。

0050

すると、キャッシュサーバC63は、接続先をキャッシュサーバA61からキャッシュサーバB62に切替える。
また、コンテンツサーバ50は、接続先検索要求情報受信部と、接続先検索要求情報転送部と、接続先可否判断結果受信部と、接続先判断部と、接続先可否判断結果送信部とを備える。

0051

接続先検索要求情報受信部は、キャッシュサーバA61から、負荷の原因となっているキャッシュサーバC63の接続先を検索するように要求するための接続先検索要求情報を受信する。接続先検索要求情報転送部は、上記接続先検索要求情報受信部によって接続先検索要求情報を受信することにより、上記接続先検索要求情報を前記コンテンツサーバ50の下位に接続された他のキャッシュサーバB62へ転送する。

0052

接続先可否判断結果受信部は、上記接続先検索要求情報を転送した転送先である上記他のキャッシュサーバB62からキャッシュサーバC63の接続先としての可否を示す接続先可否判断結果を受信する。接続先判断部は、上記接続先可否判断結果受信部によって受信した接続先可否判断結果が全てキャッシュサーバC63の接続先として不可を示す接続
可否判断結果であった場合、上記サーバの負荷に基づいて、上記サーバが上記負荷原因キャッシュサーバの接続先として可能か否かの可否を判断する。

0053

接続先可否判断結果送信部は、上記キャッシュサーバに対して、上記接続先判断部によって判断された接続先としての可否を示す接続先可否判断結果を送信する。
また、コンテンツサーバ50から接続先を検索するよう依頼された他のキャッシュサーバB62は、接続先検索要求情報受信部と、接続先判断部と、接続先検索要求情報転送部と、接続先可否判断結果送信部とを備える。

0054

接続先検索要求情報受信部は、コンテンツサーバ50から、上記キャッシュサーバA61の負荷の原因となっているキャッシュサーバC63の接続先を検索するように要求するための接続先検索要求情報を受信する。接続先判断部は、上記接続先検索要求情報受信部によって接続先検索要求情報を受信することにより、キャッシュサーバB62自身の負荷に基づいて、キャッシュサーバC63の接続先としての可否を判断する。ここで、キャッシュサーバB62自身の負荷とは、基本的には上述のキャッシュサーバA61の負荷と同様の基準で計測され、キャッシュサーバC63を接続した場合に過負荷とならないか否かを判断することにより、接続先としての可否を判断する。

0055

接続先検索要求情報転送部は、上記接続先判断部によって判断された接続先としての可否を示す接続先可否判断結果がキャッシュサーバC63の接続先として不可を示す接続先可否判断結果であった場合(キャッシュサーバC63を接続することにより過負荷となると判断した場合)、上記接続先検索要求情報を上記キャッシュサーバB62の下位に接続された他のキャッシュサーバE65あるいはキャッシュサーバF66へ予め定められた順に転送する。

0056

そして、接続先可否判断結果送信部は、上記接続先検索要求情報を送信してきたコンテンツサーバ50に対して、上記接続先判断部によって判断された接続先としての可否を示す接続先可否判断結果を送信する。

0057

図7は、最上階層のキャッシュサーバの負荷の増大により、2階層より下位のキャッシュサーバの接続先を他のキャッシュサーバに切替える動作例を示す図である。
また、図8は、接続先切替要求メッセージに含まれる情報の例を示す図であり、図9は、接続先切替応答メッセージに含まれる情報の例を示す図である。これらのメッセージは切替先を検索するキャッシュサーバまたはコンテンツサーバが、切替先の候補に接続の可否を問合せる際に送受信するメッセージである。

0058

また、図10は、切替先通知メッセージに含まれる情報の例を示す図であり、図11は、切替先応答メッセージに含まれる情報の例を示す図である。これらのメッセージはコンテンツサーバまたはキャッシュサーバが、切替先の決定したキャッシュサーバにその情報を伝える際に送受信するメッセージである。

0059

また、図12は、接続要求メッセージに含まれる情報の例を示す図であり、図13は、接続応答メッセージに含まれる情報の例を示す図である。これらのメッセージは切替先を知ったキャッシュサーバが切替先に接続する際に送受信するメッセージである。

0060

なお、上記説明した図のメッセージにある応答ステータス「OK/NG」は接続の可否を示し、実際には「OK」可、「NG」不可どちらかが送られる。
まず、図7親キャッシュサーバA61(最上階層キャッシュサーバ)がキャッシュサーバA61自身の負荷の増大を検知すると、キャッシュサーバA61は、キャッシュサーバA61の直ぐ上位に接続しているコンテンツサーバ50に対して負荷の原因である子キ
ャッシュサーバC63の接続先検索要求を送信する。この際、必要があればキャッシュサーバ主導のコンテンツ更新に変更する。

0061

次に、コンテンツサーバ50はコンテンツサーバ50自身に接続するキャッシュサーバの中で、子キャッシュサーバC63にとって最適な切替先キャッシュサーバを検索する。ここでは、図6を用いて説明した判断手法によりキャッシュサーバB62が切替先として検索され、子キャッシュサーバ接続切替要求図8参照)をそのキャッシュサーバB62に対して送信する。

0062

例えば、コンテンツサーバ50は、検索要求を転送するキャッシュサーバを検索する際、アクセスしているキャッシュサーバを管理しているキャッシュサーバ情報・負荷管理部34を参照し、その中からランダムにキャッシュサーバを選択してもよい。

0063

すると、接続先に選ばれた親キャッシュサーバB62(最上階層キャッシュサーバ)は自身の負荷状態チェックし、接続可能であれば、応答をコンテンツサーバ50に返信する(図9参照)。

0064

次に、応答を受信したコンテンツサーバ50は切替先の親キャッシュサーバB62に関する情報(図10参照)を親キャッシュサーバA61に対して送信する。
次に、親キャッシュサーバA61は切替先の親キャッシュサーバB62に関する情報(図10参照)を子キャッシュサーバC63に対して送信する。

0065

次に、子キャッシュサーバC63は親キャッシュサーバA61に対して応答(図11参照)を返し、キャッシュサーバC63自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。
本例では、切り替え先がAからBに変更になったため、その変更動作中であることをコンテンツサーバ・上位キャッシュサーバ情報管理部35に反映する。

0066

また、親キャッシュサーバB62に対して接続要求図12参照)を送信する。
次に、応答(図11参照)を受信した親キャッシュサーバA63は接続キャッシュサーバ情報を更新する。

0067

そして、接続要求(図12参照)を受信した親キャッシュサーバB62は応答(図13参照)を返し、自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。
最後に、子キャッシュサーバC63は、応答(図13参照)受信後にキャッシュサーバC63自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。

0068

図14は、最上階層キャッシュサーバの負荷増大により、2階層より下のキャッシュサーバの接続先を他の2階層より下のキャッシュサーバに切替える動作例を示す図である。
図15は、接続先検索要求メッセージに含まれる情報の例を示す図であり、図16は、接続先検索応答メッセージに含まれる情報の例を示す図である。これらのメッセージは切替先を検索するキャッシュサーバまたはコンテンツサーバが、切替先の候補を他のサーバに問合せる際に送受信するメッセージである。

0069

まず、図14の親キャッシュサーバA61(最上階層キャッシュサーバ)がキャッシュサーバA61自身の負荷の増大を検知すると、キャッシュサーバA61は、キャッシュサーバA61の直ぐ上位に接続しているコンテンツサーバ50に対して負荷の原因である子キャッシュサーバC63の接続先検索要求を送信する。この際、必要があればキャッシュサーバ主導のコンテンツ更新に変更する。

0070

次に、コンテンツサーバ50はコンテンツサーバ50自身に接続するキャッシュサーバ
の中で、子キャッシュサーバC63にとって最適な切替先キャッシュサーバを検索しようとする。ここでは、図6を用いて説明した判断手法により適切な切替先キャッシュサーバが検索できない。

0071

そこで、コンテンツサーバ50は、コンテンツサーバ50の下位に接続されているキャッシュサーバB62に対して、キャッシュサーバB62に接続するキャッシュサーバの中で、子キャッシュサーバC63にとって最適な切替先キャッシュサーバを検索する。ここでは、図6を用いて説明した判断手法によりキャッシュサーバE65が切替先として検索され、子キャッシュサーバ接続切替要求(図15参照)をそのキャッシュサーバE65に対して転送する。

0072

次に、子キャッシュサーバ接続切替要求を受信した子キャッシュサーバE65は、キャッシュサーバE65自身の負荷状態をチェックし、接続可能であれば、応答を親キャッシュサーバB62に返信する(図16参照)。

0073

次に、応答を受信した親キャッシュサーバB62は、切替先キャッシュサーバ通知(子キャッシュサーバE65に関する情報)をコンテンツサーバ50に送信する。
次に、コンテンツサーバ50は切替先キャッシュサーバ通知(子キャッシュサーバE65に関する情報)を親キャッシュサーバA61に対して送信する(図10参照)。

0074

次に、親キャッシュサーバA61は切替先の子キャッシュサーバE66に関する情報(図10参照)を子キャッシュサーバC63に対して送信する。
次に、子キャッシュサーバC63は親キャッシュサーバA61に対して応答(図11参照)を返し、キャッシュサーバC63自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。

0075

本例では切り替え先がAからEに変更になったため、その変更動作中であることをコンテンツサーバ・上位キャッシュサーバ情報管理部35に反映する。
また、子キャッシュサーバE65に対して接続要求(図12参照)を送信する。

0076

次に、応答(図11参照)を受信した親キャッシュサーバA63は接続キャッシュサーバ情報を更新する。
そして、接続要求(図12参照)を受信した親キャッシュサーバE65は応答(図13参照)を返し、自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。
最後に、子キャッシュサーバC63は、応答(図13参照)受信後にキャッシュサーバC63自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。

0077

図17は、最上階層キャッシュサーバの負荷増大により、2階層より下のキャッシュサーバの接続先を他の2階層より下のキャッシュサーバに切替える動作例を示す図である。
まず、親キャッシュサーバA61(最上階層キャッシュサーバ)がキャッシュサーバA61自身の負荷の増大を検知すると、親キャッシュサーバA61は、キャッシュサーバA61自身に接続するキャッシュサーバの中で、子キャッシュサーバC63にとって最適な切替先キャッシュサーバを検索する。ここでは、キャッシュサーバD64が検索され、キャッシュサーバA61は子キャッシュサーバ接続切替要求(図8参照)をそのキャッシュサーバD64に対して送信する。この際、必要あればキャッシュサーバ主導のコンテンツ更新に変更する。

0078

次に、接続先に選ばれた子キャッシュサーバD64は子キャッシュサーバ接続切替要求(図8参照)を受信し、キャッシュサーバD64の負荷状態をチェックして、接続可能であれば応答(図9参照)を親キャッシュサーバA61に返信する。

0079

次に、応答を受信した親キャッシュサーバA61は切替先キャッシュサーバ通知(子キャッシュサーバD64に関する情報)をキャッシュサーバA61の負荷の原因となっている子キャッシュサーバC63に対して送信する(図10参照)。

0080

次に、子キャッシュサーバC63は、親キャッシュサーバA61に対して応答を返し(図11参照)、キャッシュサーバC63自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。また、子キャッシュサーバD64に対して接続要求を送信する(図12参照)。

0081

次に、応答を受信した親キャッシュサーバA61は接続キャッシュサーバ情報を更新する。
そして、接続要求を受信した子キャッシュサーバD64は応答(図13参照)を返し、キャッシュサーバD64自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。
最後に、子キャッシュサーバC63は、応答受信後にキャッシュサーバC63自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。

0082

図18は、最上階層キャッシュサーバの負荷増大により、2階層より下のキャッシュサーバの接続先をコンテンツサーバに切替える動作例を示す図である。
まず、親キャッシュサーバA61(最上階層キャッシュサーバ)は負荷の増大を検知すると、子キャッシュサーバ接続切替要求を接続するコンテンツサーバ50に対して送信する。このとき、必要あればキャッシュサーバ主導のコンテンツ更新に変更する。

0083

次に、コンテンツサーバ50は自身の負荷を参照し、接続可であればその旨を親キャッシュサーバA61に応答する。
次に、親キャッシュサーバA61は切替先キャッシュサーバ通知(コンテンツサーバ50に関する情報)を子キャッシュサーバC63に対して送信する。

0084

次に、子キャッシュサーバC63は親キャッシュサーバA61に対して応答を返し、自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。また、コンテンツサーバ50に対して接続要求を送信する。

0085

次に、応答を受信した親キャッシュサーバA61は接続キャッシュサーバ情報を更新する。
そして、接続要求を受信したコンテンツサーバは50応答を返し、自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。
最後に、子キャッシュサーバC63は、応答受信後自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。

0086

図19は、親キャッシュサーバと子キャッシュサーバ間の重複キャッシュコンテンツの減少により、接続が切替わる場合の動作例を示す図である。
まず、子キャッシュサーバC63と親キャッシュサーバA61は定期的にキャッシュしているコンテンツの同期を行う。
次に、子キャッシュサーバC63は、要求コンテンツの変化を親キャッシュサーバA61に通知する。各キャッシュサーバはキャッシュ情報・負荷管理部34で他のキャッシュサーバやクライアントからのアクセスを管理しているが、その変更を元に要求コンテンツの変化を認識する。

0087

次に、親キャッシュサーバA61は子キャッシュサーバC63と重複してキャッシュし
ているコンテンツの減少を検知すると、子キャッシュサーバ接続先検索要求を接続するコンテンツサーバ50に対して送信する。

0088

本例ではキャッシュサーバC63からのあるコンテンツに対するアクセスが少なくなったため他のサーバへの切り替えが容易になると判断する。アクセス量は要求コンテンツの変化通知から判断する。

0089

次に、コンテンツサーバ50はコンテンツサーバ50自身に接続するキャッシュサーバの中で、子キャッシュサーバC63にとって最適な切替先キャッシュサーバを検索し、子キャッシュサーバ接続切替要求をその検索されたキャッシュサーバB62に対して送信する。

0090

次に、切替先に選ばれた親キャッシュサーバB62は自身の負荷状態をチェックし、接続可能であれば、応答をコンテンツサーバ50に送信する。負荷状態は現状のCPU使用率と各キャッシュサーバのキャッシュ情報・負荷管理部34で管理している情報から、新しいアクセス量がCPU使用率の閾値を超えるか否かで判定する。

0091

次に、応答を受信したコンテンツサーバ50は切替先キャッシュサーバ通知(親キャッシュサーバB62に関する情報)を親キャッシュサーバA61に対して送信する。
次に、親キャッシュサーバA61は切替先キャッシュサーバ通知(親キャッシュサーバB62に関する情報)を子キャッシュサーバC63に対して送信する。

0092

次に、子キャッシュサーバC63は親キャッシュサーバA61に対して応答を返信し、自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。また、親キャッシュサーバB62に対して接続要求を送信する。

0093

次に、応答を受信した親キャッシュサーバA61は接続キャッシュサーバ情報を更新する。本例ではキャッシュサーバA61はキャッシュサーバC63の接続先でなくなったため、その情報をコンテンツサーバ・上位キャッシュサーバ情報管理部35に反映する。

0094

そして、接続要求を受信した親キャッシュサーバB62は応答を返信し、自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。
最後に、子キャッシュサーバC63は、応答受信後にキャッシュサーバC63自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。

0095

図20は、キャッシュするコンテンツの重複が大きいキャッシュサーバとの切替要求をコンテンツサーバから受けた場合の動作例を示す図である。
まず、親キャッシュサーバA61がコンテンツサーバ50に対して子キャッシュサーバ接続先検索要求を送信する。

0096

次に、コンテンツサーバ50は自身に接続するキャッシュサーバの中で、子キャッシュサーバC63にとって最適な切替先キャッシュサーバを検索し、子キャッシュサーバ接続切替要求をその検索されたキャッシュサーバB62に対して送信する。

0097

次に、切替先に選ばれた親キャッシュサーバB62は自身の負荷状態をチェックする。この際、負荷が大きい場合でも接続要求を受けた子キャッシュサーバC63との間でキャッシュしたコンテンツの重複が大きい場合は、この子キャッシュサーバC63と接続し、キャッシュしたコンテンツの重複が小さい子キャッシュサーバE65を切替える。そのため、コンテンツサーバ50に対して応答を返す。

0098

新しいアクセスを受けた場合、他のアクセスと同じコンテンツを参照していると、上位のキャッシュサーバ/コンテンツサーバへのアクセスを共有することが可能である。これは、コンテンツサーバ・上位キャッシュサーバ情報管理部35を参照することで判断する。

0099

次に、応答を受信したコンテンツサーバ50は切替先キャッシュサーバ通知(親キャッシュサーバB62に関する情報)を親キャッシュサーバA61に対して送信する。
次に、親キャッシュサーバA61は切替先キャッシュサーバ通知(親キャッシュサーバB62に関する情報)を子キャッシュサーバC63に対して送信する。

0100

次に、子キャッシュサーバC63は親キャッシュサーバA61に対して応答を返し、自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。また、親キャッシュサーバB62に対して接続要求を送信する。

0101

次に、応答を受信した親キャッシュサーバA61は接続キャッシュサーバ情報を更新する。
次に、接続要求を受信した親キャッシュサーバB62は応答を返し、自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。

0102

次に、子キャッシュサーバC63は、応答受信後にキャッシュサーバC63自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。
次に、次に親キャッシュサーバB62の負荷が増大するので、親キャッシュサーバB62はコンテンツサーバ50に対して子キャッシュサーバ接続先検索要求を送信する。

0103

次に、コンテンツサーバ50は自身に接続するキャッシュサーバの中で、子キャッシュサーバE65にとって最適な切替先キャッシュサーバを検索し、子キャッシュサーバ接続切替要求をその検索されたキャッシュサーバG67に対して送信する。

0104

次に、切替先に選ばれた親キャッシュサーバG67は自身の負荷状態をチェックし、接続可能であれば、応答をコンテンツサーバ50に送信する。
次に、応答を受信したコンテンツサーバ50は切替先キャッシュサーバ通知(親キャッシュサーバGに関する情報)を親キャッシュサーバB62に対して送信する。

0105

次に、親キャッシュサーバB62は切替先キャッシュサーバ通知(親キャッシュサーバGに関する情報)を子キャッシュサーバE65に対して送信する。
次に、子キャッシュサーバE65は親キャッシュサーバB62に対して応答を返し、自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。また、親キャッシュサーバG67に対して接続要求を送信する。

0106

次に、応答を受信した親キャッシュサーバB62は接続キャッシュサーバ情報を更新する。
そして、接続要求を受信した親キャッシュサーバG67は応答を返し、自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。
最後に、子キャッシュサーバE65は、応答受信後にキャッシュサーバE65自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。

0107

図21は、子キャッシュサーバの要求するコンテンツ量が相対的に増大し、子キャッシュサーバを直接コンテンツサーバに接続する場合の接続先切り替え動作例を示す図である。
まず、子キャッシュサーバC63が要求するコンテンツが増大する、もしくは親キャッシュサーバA61が要求するコンテンツが減少する際に親キャッシュサーバA61が子キャッシュサーバC63の相対的なコンテンツ要求量の増大を検知する。

0108

親キャッシュサーバが特定の子キャッシュサーバからのアクセス要求によりキャッシュを行っている場合、直接子キャッシュサーバがコンテンツサーバまたは上位のキャッシュサーバに接続するのが効率的である。このような状況は、キャッシュ情報・負荷管理部34コンテンツサーバ・上位キャッシュサーバ情報管理部35から、特定の子キャッシュサーバからのアクセス量と上位キャッシュサーバへのアクセス量が同じまたは一定の閾値以下となっていることを検出することで判断可能である。

0109

次に、親キャッシュサーバA61は、増大を検知した子キャッシュサーバC63をコンテンツサーバ50に直接接続するように、子キャッシュサーバ接続要求をコンテンツサーバ50に対して送信する。

0110

次に、コンテンツサーバ50は自身の負荷状態をチェックし、子キャッシュサーバC63の接続が可能であれば親キャッシュサーバA61に対して応答を返信する。
次に、親キャッシュサーバA61は子キャッシュサーバC63がコンテンツサーバ50に接続するように、接続先サーバ切替要求を子キャッシュサーバC63に対して送信する。

0111

次に、子キャッシュサーバC63は親キャッシュサーバA61に対して応答を返信すると同時に、自信の接続キャッシュサーバ情報を更新し、さらにコンテンツサーバ50に対して接続要求を送信する。

0112

そして、接続要求を受信したコンテンツサーバ50は子キャッシュサーバC63に対して応答を返信すると同時に自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。
最後に、応答を受信した子キャッシュサーバC63は自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。

0113

図22は、子キャッシュサーバの要求するコンテンツ量が相対的に増大し、子キャッシュサーバの接続を他のキャッシュサーバに切替える場合接続先切り替え動作例を示す図である。

0114

まず、子キャッシュサーバC63が要求するコンテンツが増大する、もしくは親キャッシュサーバA61が要求するコンテンツが減少するときに親キャッシュサーバA61が子キャッシュサーバC63の相対的なコンテンツ要求量の増大を検知する。

0115

次に、親キャッシュサーバA61は子キャッシュサーバ切替要求を接続するコンテンツサーバ50に対して送信する。
次に、コンテンツサーバ50は自身に接続するキャッシュサーバの中で、子キャッシュサーバC63にとって最適な切替先キャッシュサーバを検索し、子キャッシュサーバ接続要求をその検索されたキャッシュサーバB62に対して送信する。

0116

次に、接続先に選ばれた親キャッシュサーバB62は自身の負荷状態をチェックし、接続可能であれば、応答をコンテンツサーバ50に返信する。
次に、応答を受信したコンテンツサーバ50は親キャッシュサーバB62の情報を親キャッシュサーバA61に対して送信する。

0117

次に、親キャッシュサーバA61は親キャッシュサーバB62に関する情報を子キャッ
シュサーバC63に対して送信する。
次に、子キャッシュサーバC63は親キャッシュサーバA61に対して応答を返し、自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。また、親キャッシュサーバB62に対して接続要求を送信する。

0118

次に、応答を受信した親キャッシュサーバA61は接続キャッシュサーバ情報を更新する。
そして、接続要求を受信した親キャッシュサーバB62は応答を返し、自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。
最後に、子キャッシュサーバC63は、応答受信後にキャッシュサーバC63自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。

0119

図23は、親キャッシュサーバに障害が発生し、キャッシュサーバの接続先を変更する場合の動作を示す図である。
まず、親キャッシュサーバA61に障害が発生し、停止する。
次に、停止した親キャッシュサーバA61に接続していた全ての子キャッシュサーバC62および子キャッシュサーバD63はコンテンツサーバ50に対して接続要求を送信する。

0120

次に、コンテンツサーバ50は最初の接続要求(例えばキャッシュサーバCからの接続要求)を受信すると、コンテンツサーバ50自身の負荷状態をチェックし、さらに親キャッシュサーバA61の状態をチェックする。親キャッシュサーバA61の停止により、子キャッシュサーバC63に対して応答を返信し、接続キャッシュサーバ情報を更新する。

0121

次に、応答を受信した子キャッシュサーバC63は接続キャッシュサーバ情報を更新する。
次に、コンテンツサーバ50はその後受信する接続要求(キャッシュサーバD64からの接続要求)に対しては接続先サーバとして最初に接続した子キャッシュサーバC63に関する情報を通知する。

0122

次に、通知を受信した子キャッシュサーバD64は子キャッシュサーバC63に対して接続要求を送信する。
そして、接続要求を受信した子キャッシュサーバC63は応答を返信し、接続キャッシュサーバ情報を更新する。

0123

最後、応答を受信した子キャッシュサーバD64はそれぞれ自身の接続キャッシュサーバ情報を更新する。
なお、他の子キャッシュサーバが存在している場合は、他の全ての子キャッシュサーバに対して同様の処理を実行する。

0124

図24は、最上階層キャッシュサーバの接続先を他のキャッシュサーバに切替える動作例を示す図である。
まず、コンテンツサーバ50は自らの負荷増大を検知し、接続しているキャッシュサーバのうち取得コンテンツが最も重複している2台のキャッシュサーバA61およびキャッシュサーバB62を検索する。例えば、キャッシュサーバ2台はランダムに選択する。選択するサーバの一覧は、キャッシュ情報・負荷管理部34から取得可能である。

0125

次に、2台のキャッシュサーバA61およびキャッシュサーバB62うち取得コンテンツが大きな方(例えばキャッシュサーバA61)を上位とし、小さな方(例えばキャッシ
ュサーバB62)を下位とし、コンテンツサーバ50は上位となるキャッシュサーバA61に対して下位となるキャッシュサーバB62の接続要求を送信する。

0126

次に、キャッシュサーバA61は接続要求を受信し、自らの負荷をチェックして接続可能であればその旨コンテンツサーバ50に応答する。
次に、コンテンツサーバ50は接続先キャッシュサーバ情報を更新し、キャッシュサーバB62に対して接続先変更を通知する。

0127

そして、キャッシュサーバB62は通知受信後、コンテンツサーバ情報、キャッシュサーバ情報を更新し、キャッシュサーバA61に対して接続要求を送信する。
最後に、キャッシュサーバA61は接続要求を受信すると、キャッシュサーバ情報を更新し、応答を返す。

0128

コンテンツサーバ情報、キャッシュサーバ情報更新について、キャッシュサーバB62はこれまでコンテンツサーバ50に直接接続していたため、コンテンツサーバ情報も更新という記述になっている。動作内容は、コンテンツサーバ・上位キャッシュサーバ情報管理部35への反映である。

0129

図25は、キャッシュサーバ主導のキャッシュ更新からコンテンツサーバ主導のキャッシュ更新への変更動作例を示す図である。
まず、コンテンツサーバ50が負荷の増大等のキャッシュ更新動作を変更するべきトリガを検知する。負荷状態をチェックし、ある閾値を超えた場合である。

0130

次に、コンテンツサーバ50は、キャッシュ更新動作の変更対象のキャッシュサーバ(例えばキャッシュサーバA61)に対して、キャッシュ更新トリガ変更通知を送信する。
そして、キャッシュ更新トリガ変更通知を受信したキャッシュサーバA61は、キャッシュサーバA61自身の負荷に問題がなければ、変更可の応答をコンテンツサーバ50に送信する。他方、キャッシュサーバA61自身の負荷に問題があれば、変更不可の応答または配下のキャッシュサーバ(キャッシュサーバC63あるいはキャッシュサーバD64)の接続先を変更の上、変更可の応答をコンテンツサーバ50に送信する。

0131

キャッシュサーバの運用上のポリシ等の理由で、変更不可という場合がありうると想定できるため、システム設定情報からその情報は取得する。
最後に、コンテンツサーバ50は上記何れかの変更可の応答を受信し、キャッシュ更新トリガの変更を保持する。

0132

図26は、コンテンツサーバ主導のキャッシュ更新からキャッシュサーバ主導のキャッシュ更新への変更動作例を示す図である。
まず、例えばキャッシュサーバA61が負荷の増大等のキャッシュ更新動作を変更するべきトリガを検知する。

0133

次に、キャッシュサーバA61はコンテンツサーバ50に対して、キャッシュ更新トリガ変更通知を送信する。
そして、キャッシュ更新トリガ変更通知を受信したコンテンツサーバ50は、コンテンツサーバ50自身の負荷に問題がなければ、変更可の応答を送信する。他方、コンテンツサーバ50自身の負荷に問題があれば、変更不可の応答又は配下のキャッシュサーバ(キャッシュサーバC63あるいはキャッシュサーバD64)の接続先を変更の上、変更可の応答をキャッシュサーバA61に送信する。

0134

最後に、キャッシュサーバA61は上記何れかの変更可の応答を受信し、キャッシュ更
新トリガの変更を保持する。
以上、図6乃至図26を用いて、コンテンツ配信ネットワークの動作例を説明した。

0135

次に、図27乃至図36を用いて、キャッシュサーバの動作例を説明する。
図27は、接続先検索要求受信時のキャッシュサーバの動作例を示す図である。
まず、通信管理部31が接続先検索要求を受信すると、通信管理部31はその接続先検索要求をキャッシュ制御部32に渡す。

0136

次に、キャッシュ制御部32はコンテンツサーバ・上位キャッシュサーバ情報管理部35に問い合わせ、コンテンツサーバ・上位キャッシュサーバ情報管理部35がデータベース(DB)を参照することにより、最適な切替先のキャッシュサーバ30の検索を行う。キャッシュ制御部32は応答として最適な切替先のキャッシュサーバ30に関する情報をコンテンツサーバ・上位キャッシュサーバ情報管理部35から受け取る。

0137

そして、キャッシュ制御部32は経路情報を更新し、切替先のキャッシュサーバに関する情報を含む応答を通信管理部31に渡す。経路情報更新は、DB参照の結果を受け、メッセージの宛先を次の転送先に設定する動作を表している。

0138

最後に、通信管理部31は接続切替要求を切替先のキャッシュサーバ30に送信する。子キャッシュサーバ接続切り替え要求送信は、切り替え先サーバの情報が指定されているので、接続切り替え要求を送信するという判断を行う。

0139

図28は、接続切替要求受信時のキャッシュサーバの動作例を示す図である。
まず、通信管理部31が接続切替要求を受信すると、通信管理部31はその接続切替要求をキャッシュ制御部32に渡す。

0140

次に、キャッシュ制御部32はキャッシュ情報・負荷管理部34に問い合わせ、キャッシュ情報・負荷管理部34がデータベース(DB)を参照することにより、負荷状態のチェックを行う。キャッシュ制御部32は応答として負荷情報をキャッシュ情報・負荷管理部34から受け取る。

0141

そして、キャッシュ制御部32は経路情報を更新し、応答を通信管理部31に渡す。
最後に、通信管理部31は、応答を接続切替要求の送信元であるキャッシュサーバ30に送信する。

0142

図29は、接続切替応答受信時のキャッシュサーバの動作例を示す図である。
まず、通信管理部31は応答を受信すると、その応答をキャッシュ制御部32に渡す。
そして、キャッシュ制御部32は経路情報を更新し、切替先キャッシュサーバ通知を通信管理部31に渡す。

0143

最後に、通信管理部31は、切替先キャッシュサーバ通知を所定のキャッシュサーバ30に送信する。接続先が決定した場合なので、切り替え先キャッシュサーバ通知を送信する。

0144

図30は、切替先キャッシュサーバ通知受信時の親キャッシュサーバの動作例を示す図である。
まず、通信管理部31は切替先キャッシュサーバ通知を受信すると、その切替先キャッシュサーバ通知をキャッシュ制御部32に渡す。

0145

そして、キャッシュ制御部32は経路情報を更新し、接続先キャッシュサーバ通知を通
信管理部31に渡す。
最後に、通信管理部31は、切替先キャッシュサーバ通知を所定のキャッシュサーバ30に送信する。
親キャッシュサーバは切り替え先キャッシュサーバ通知をたんに転送するだけなので、そのまま送信する。

0146

図31は、切替先キャッシュサーバ通知受信時の子キャッシュサーバの動作例を示す図である。
まず、通信管理部31は切替先キャッシュサーバ通知を受信すると、その切替先キャッシュサーバ通知をキャッシュ制御部32に渡す。
次に、キャッシュ制御部32はその応答を通信管理部31に渡す。

0147

次に、通信管理部31は、応答を切替先キャッシュサーバ通知の送信元のキャッシュサーバ30に送信する。
次に、キャッシュ制御部32はコンテンツサーバ・上位キャッシュサーバ情報管理部35に上位キャッシュサーバ情報の更新を指示する。

0148

次に、コンテンツサーバ・上位キャッシュサーバ情報管理部35はDB内の上位キャッシュサーバ情報の更新を実行し、キャッシュ制御部32に応答する。
そして、キャッシュ制御部32は、経路情報を更新し、接続要求を生成し、通信管理部31に渡す。

0149

最後に、通信管理部31は接続要求を所定のキャッシュサーバ30に送信する。接続を切り替える主体となるキャッシュサーバの動作なので、切り替え先キャッシュサーバ通知を受けて、接続要求を送信する。

0150

図32は、切替先キャッシュサーバ通知応答受信時のキャッシュサーバの動作例を示す図である。
まず、通信管理部31は切替先キャッシュサーバ通知応答を受信すると、その切替先キャッシュサーバ通知応答をキャッシュ制御部32に渡す。

0151

そして、キャッシュ制御部32はキャッシュ情報・負荷管理部32に接続先キャッシュサーバ、負荷情報の更新を指示する。
最後に、キャッシュ情報・負荷管理部32は接続先キャッシュサーバ、負荷情報の更新を実行し、キャッシュ制御部32に応答する。

0152

図33は、接続要求受信時のキャッシュサーバの動作例を示す図である。
まず、通信管理部31は接続要求を受信すると、その接続要求をキャッシュ制御部32に渡す。

0153

次に、キャッシュ制御部32はキャッシュ情報・負荷管理部34に接続キャッシュサーバ、負荷情報の更新を指示する。
次に、キャッシュ情報・負荷管理部34はDB内の接続キャッシュサーバ、負荷情報の更新を実行し、キャッシュ制御部32に応答する。

0154

そして、キャッシュ制御部32は、応答を生成し、通信管理部31に渡す。
最後に、通信管理部31は応答を要求元のキャッシュサーバ30に送信する。
図34は、接続応答受信時のキャッシュサーバの動作例を示す図である。

0155

まず、通信管理部31は接続応答を受信すると、その接続応答をキャッシュ制御部32に渡す。
そして、キャッシュ制御部32はコンテンツサーバ・上位キャッシュサーバ情報管理部35に上位キャッシュサーバ情報の更新を指示する。

0156

最後に、コンテンツサーバ・上位キャッシュサーバ情報管理部35はDB内の上位キャッシュサーバ情報の更新を実行し、キャッシュ制御部32に応答する。
図35は、高負荷時に子キャッシュサーバ接続切替要求を上位のサーバに送信する場合のキャッシュサーバの動作例を示す図である。

0157

まず、キャッシュ情報・負荷管理部34は高負荷(過負荷)状態を検知すると、高負荷状態であることをキャッシュ制御部32に通知する。
次に、キャッシュ制御部32はコンテンツサーバ・上位キャッシュサーバ情報管理部35に問い合わせ、コンテンツサーバ・上位キャッシュサーバ情報管理部35がDBを参照することにより要求先キャッシュサーバ30の検索を行ない、キャッシュ制御部32に応答する。

0158

そして、キャッシュ制御部32は応答として要求先キャッシュサーバ情報を受け取り、接続先検索要求を生成して、要求先キャッシュサーバ情報とともに通信管理部31に渡す。
最後に、通信管理部31は、接続先検索要求を切替要求先のキャッシュサーバ30に送信する。

0159

図36は、高負荷時に接続切替要求を子キャッシュサーバに送信する場合のキャッシュサーバの動作例を示す図である。
まず、キャッシュ情報・負荷管理部34は高負荷状態を検知すると、高負荷状態であることをキャッシュ制御部32に通知する。
次に、キャッシュ制御部32はキャッシュ・接続先決定部33に問い合わせ、キャッシュ・接続先決定部33がデータベース(DB)を参照することにより要求先キャッシュサーバ30の検索を行ない、キャッシュ制御部32に応答する。

0160

そして、キャッシュ制御部32は応答として要求先サーバ情報を受け取り、子キャッシュサーバ接続切替要求を生成し、要求先サーバ情報とともに通信管理部31に渡す。
最後に、通信管理部31は、子キャッシュサーバ接続切替要求を要求先のキャッシュサーバ30に送信する。

0161

以上、図27乃至図36を用いて、キャッシュサーバの動作例を説明した。
次に、図37乃至図42を用いて、コンテンツサーバの動作例を説明する。
図37は、コンテンツサーバの負荷状況から接続先切替が起こる場合のコンテンツサーバの動作例を示す図である。

0162

まず、キャッシュサーバ情報・負荷管理部24は、負荷状況等から、コンテンツサーバ20と接続しているキャッシュサーバ30のうち接続先を切替えるキャッシュサーバ30および切替先の2台のキャッシュサーバ30を選出する。

0163

次に、キャッシュサーバ情報・負荷管理部24は、キャッシュ制御部22に接続先切替通知を送信するように指示する。
そして、キャッシュ制御部22は接続先切替通知のメッセージを作成し、通信管理部21に渡す。

0164

最後に、通信管理部21は、接続先を切替るキャッシュサーバ30に対して接続先切替通知を送信する。
図38は、接続先検索要求受信時のコンテンツサーバの動作例を示す図である。

0165

まず、通信管理部31は受信した接続先検索要求をキャッシュ制御部22に渡す。
そして、キャッシュ制御部22はキャッシュサーバ情報・負荷管理部24に問合せ、キャッシュサーバ情報・負荷管理部24がキャッシュサーバ情報・負荷管理部24がデータベース(DB)を検索することにより接続先切替要求の送信先のキャッシュサーバ30を決定し、キャッシュ制御部22に応答する。

0166

最後に、キャッシュ制御部22は接続先切替要求メッセージを作成し、通信管理部21を介して所定の宛先のキャッシュサーバ30に接続先切替要求を送信する。
図39は、接続先切替要求受信時のコンテンツサーバの動作例を示す図である。

0167

まず、通信管理部21は接続先切替要求を受信し、受信した接続先切替要求をキャッシュ制御部22に渡す。
そして、キャッシュ制御部22はコンテンツ管理部23に問合せ、コンテンツ管理部23が接続の可否を決定してキャッシュ制御部22に応答する。

0168

最後に、キャッシュ制御部22は接続先切替応答メッセージを作成し、通信管理部21を介して所定の宛先のキャッシュサーバ30に接続先切替応答を送信する。
図40は、接続要求受信時のコンテンツサーバの動作例を示す図である。

0169

まず、通信管理部21は接続要求を受信し、受信した接続要求をキャッシュ制御部22に渡す。
次に、キャッシュ制御部22はキャッシュサーバ情報・負荷管理部24に情報の更新を指示する。

0170

そして、キャッシュサーバ情報・負荷管理部24は情報の更新を実行し、キャッシュ制御部22に応答する。
最後に、キャッシュ制御部22は接続応答メッセージを作成し、通信管理部21を介して所定の宛先のキャッシュサーバ30に接続応答を送信する。

0171

図41は、接続先検索応答受信時のコンテンツサーバの動作例を示す図である。
まず、通信管理部21は接続先検索応答を受信し、受信した接続先検索応答をキャッシュ制御部22に渡す。

0172

次に、キャッシュ制御部22は必要に応じてキャッシュサーバ情報・負荷管理部24に情報の更新を指示する。
そして、キャッシュサーバ情報・負荷管理部24は情報の更新を実行し、キャッシュ制御部22に応答する。

0173

最後に、キャッシュ制御部22は、応答の転送先を受信した接続先検索応答に含まれる転送経路から、次にメッセージを転送する宛先を抽出し、接続先検索応答メッセージを作成し、通信管理部21を介して所定の宛先のキャッシュサーバ30に応答を送信する。応答抽出する。

0174

図42は、接続先切替応答受信時のコンテンツサーバの動作例を示す図である。
まず、通信管理部21は接続先切替応答を受信し、受信した接続先切替応答をキャッシ
ュ制御部22に渡す。

0175

次に、キャッシュ制御部22は必要に応じてキャッシュサーバ情報・負荷管理部24に情報の更新を指示する。
そして、キャッシュサーバ情報・負荷管理部24が情報の更新を実行し、キャッシュ制御部22に応答する。

0176

最後に、キャッシュ制御部22は、応答の転送先を受信した接続先切替応答から抽出し、接続先切替応答メッセージを作成し、通信管理部21を介して所定の宛先のキャッシュサーバ30に応答を送信する。応答先が接続先検索要求を送信したキャッシュサーバまたはコンテンツサーバであった場合、接続先検索応答メッセージを作成する。応答先が接続先切替要求を送信したキャッシュサーバまたはコンテンツサーバであった場合、接続先切替応答メッセージを作成する。

0177

以上、図37乃至図42を用いて、コンテンツサーバの動作例を説明した。
(実施例2)
(構成)
図43は、コンテンツ配信ネットワークの構成例を示す図である。

0178

図43において、コンテンツ配信ネットワーク(CDN)430は、コンテンツサーバ450をルート(第1層目)とし、コンテンツサーバ450の直ぐ下位(コンテンツサーバ450の1階層下)にキャッシュサーバA431、キャッシュサーバB432およびキャッシュサーバG437が接続され、キャッシュサーバA431の直ぐ下位(コンテンツサーバ450の2階層下)にキャッシュサーバC433およびキャッシュサーバD434が接続され、キャッシュサーバB432の直ぐ下位(コンテンツサーバ450の2階層下)にキャッシュサーバE435およびキャッシュサーバF436が接続されている。キャッシュサーバE435の下位にはキャッシュサーバH438(コンテンツサーバ450の3階層下)が接続されている。なお、これらのキャッシュサーバA431乃至キャッシュサーバH438には通常それぞれいくつかの不図示のクライアントが接続されている。

0179

これらのキャッシュサーバA431乃至キャッシュサーバH438は、クライアントからの要求に応じてコンテンツサーバ450上のコンテンツをキャッシュして上記クライアントに配信する。

0180

上記説明したキャッシュサーバA431乃至キャッシュサーバH438のそれぞれは、接続先を複数同時に切り替える機能を備えている。
図44を用いて、接続先を複数同時に切り替える機能を備えるキャッシュサーバの構成を説明する。

0181

図44において、キャッシュサーバ30Bは、通信管理部31と、キャッシュ制御部32と、キャッシュ・接続先決定部33bと、キャッシュ情報・負荷管理部34と、コンテンツサーバ・上位キャッシュサーバ情報管理部35と、さらにキャッシュ選択部36を備えている。

0182

キャッシュ・接続先決定部33bは、クライアントまたは他のキャッシュサーバからの要求に基づいて、キャッシュするコンテンツおよび接続先(取得先)とその属性を決定または変更する。他のキャッシュサーバから新たにキャッシュするコンテンツを取得することが可能であるか問合せがあった場合、現在の負荷と新たにキャッシュするコンテンツの取得を加味した負荷に基づいて可否を判断し応答する。

0183

キャッシュ選択部36は、負荷が閾値を超えたため保持するキャッシュしているコンテンツの取得元キャッシュサーバを他のサーバに切替える際、自分の上位キャッシュサーバへの取得負荷を増大させずに配布可能なキャッシュするコンテンツを選択する。

0184

上記説明したキャッシュサーバA431乃至キャッシュサーバH438のそれぞれは、キャッシュ制御部32に負荷計測部と過負荷判断部を備え、通信管理部31に接続先検索要求情報送信部と接続先情報受信部と切替要求送信部とを備える。ただし、上記各部は通信管理部31、キャッシュ制御部32に必ずしも配置する必要はなく別に設けてもよい。

0185

負荷計測部はキャッシュサーバ自身の負荷を計測する。例えば、キャッシュサーバA431の下位に接続されたキャッシュサーバC433が、キャッシュサーバA431にキャッシュされているコンテンツをキャッシュすることによるキャッシュサーバA431の負荷を計測する。

0186

過負荷判断部は、上記負荷計測部によって計測した負荷と予め定められた過負荷設定値と比較することにより過負荷であるか否かを判断する。
ここで、前記キャッシュサーバA431の負荷は、上記負荷の原因となっているキャッシュサーバC433に対してアクセス要求されるコンテンツサイズの大きさに基づいて計測してもよい。また、キャッシュサーバC433に対してアクセス要求するクライアントの数に基づいて計測してもよい。また、キャッシュサーバC433に対するアクセスの頻度に基づいて計測してもよい。

0187

また、キャッシュサーバA431がキャッシュするコンテンツとキャッシュサーバ433およびキャッシュサーバD434がキャッシュするコンテンツとの重複度合に基づいて計測してもよい。この重複度合に基づく負荷の計測は、例えばキャッシュサーバA431の下位にキャッシュサーバC433のみが接続されている場合であって、キャッシュサーバA431がキャッシュするコンテンツとキャッシュサーバC433がキャッシュするコンテンツとが同一のコンテンツをキャッシュする場合、すなわち上下関係にあるキャッシュサーバA431とキャッシュサーバC433がキャッシュするコンテンツが重複している場合、キャッシュサーバC433の存在意義がなくなってしまうことに由来している。

0188

接続先検索要求情報送信部は、例えばキャッシュサーバA431の過負荷判断部によって過負荷であると判断された場合、コンテンツサーバ450または他のキャッシュサーバD434に対して、上記負荷の原因となっているキャッシュサーバC433の接続先を検索するように要求するための接続先検索要求情報(子キャッシュサーバ接続先検索要求)を送信する。この際、コンテンツサーバ450への送信あるいは他のキャッシュサーバD434への送信は、予め定められた順に行われる。例えば、階層的に構成されるコンテンツ配送ネットワーク430の上位のコンテンツサーバ450から順に接続先検索要求情報を送信する。なお、接続先検索要求情報の送信の際には、接続先検索要求情報とともに負荷の原因となっているキャッシュサーバC433に関する情報も送信してもよい。

0189

接続先情報受信部は、例えば、接続先検索要求情報送信部によって接続先検索要求情報を送信した送信先のコンテンツサーバ450から、コンテンツサーバ450によって検索された接続先キャッシュサーバを示す接続先情報(切替先通知情報:切替先キャッシュサーバ通知)を受信する。例えば、接続先情報はキャッシュサーバB432に接続可能であることを示す情報である。また、切替先応答情報接続要求情報接続応答情報を受信してもよい。

0190

切替要求送信部は、例えば、キャッシュサーバC433とキャッシュサーバE435に対して、接続先情報受信部によって受信した接続先情報に基づいて、接続先情報に示され
た接続先に接続を切替えるように要求する切替要求情報(切替先通知情報:切替先キャッシュサーバ通知)を送信する。また、接続先切替要求情報を送信してきたキャッシュサーバに対して接続先検索応答情報を送信してもよい。また、切替先通知情報を送信してきたキャッシュサーバに対して切替先応答情報を送信してもよい。また、接続要求情報、接続応答情報を送信してもよい。

0191

また、キャッシュサーバA431乃至キャッシュサーバH438のそれぞれは、接続先を検索するよう依頼されたときのため(例えば、コンテンツサーバ450から接続先を検索するよう依頼されたキャッシュサーバB432)、通信管理部31に接続先検索要求情報受信部と、接続先検索要求情報転送部と、接続先可否判断結果送信部を備え、キャッシュ接続先決定部33bに接続先判断部を備えている。ただし、上記各部は通信管理部31、キャッシュ接続先決定部33bに必ずしも配置する必要はなく別に設けてもよい。

0192

接続先検索要求情報受信部は、例えば、コンテンツサーバ450から、キャッシュサーバA431の負荷の原因となっているキャッシュサーバC433の接続先を検索するように要求するための接続先検索要求情報を受信する。

0193

接続先判断部は、接続先検索要求情報受信部によって接続先検索要求情報を受信することにより、キャッシュサーバB432自身の負荷に基づいて、キャッシュサーバC433の接続先としての可否を判断する。ここで、キャッシュサーバB432自身の負荷とは、基本的には上述のキャッシュサーバA431の負荷と同様の基準で計測され、キャッシュサーバC433を接続した場合に過負荷とならないか否かを判断することにより、接続先としての可否を判断する。

0194

接続先検索要求情報転送部は、例えば、接続先判断部によって判断された接続先としての可否を示す接続先可否判断結果がキャッシュサーバC433の接続先として不可を示す接続先可否判断結果であった場合(キャッシュサーバC433を接続することにより過負荷となると判断した場合)、接続先切替要求情報をキャッシュサーバB432の下位に接続された他のキャッシュサーバE435あるいはキャッシュサーバF436へ予め定められた順に転送する。

0195

接続先可否判断結果送信部は、例えば、接続先切替要求情報を送信してきたコンテンツサーバ450に対して、接続先判断部によって判断された接続先としての可否を示す接続先可否判断結果(接続先切替応答)を送信する。

0196

コンテンツサーバ450は、通信管理部21に接続先検索要求情報受信部と、接続先検索要求情報転送部と、接続先可否判断結果受信部と、接続先可否判断結果送信部を備え、キャッシュ制御部22に接続先判断部を備える。ただし、上記各部は通信管理部21、キャッシュ制御部22に必ずしも配置する必要はなく別に設けてもよい。

0197

接続先検索要求情報受信部は、例えば、キャッシュサーバA431から、負荷の原因となっているキャッシュサーバC433の接続先を検索するように要求するための接続先検索要求情報を受信する。

0198

接続先検索要求情報転送部は、例えば、接続先検索要求情報受信部によって接続先検索要求情報を受信することにより、接続先検索要求情報(子キャッシュサーバ接続検索要求)を上記コンテンツサーバ450の下位に接続された他のキャッシュサーバB432へ転送する。また、切り替え先のキャッシュサーバを検索した切り替え先キャッシュサーバの情報を接続切替要求情報(子キャッシュサーバ接続切替要求)としてコンテンツサーバ450の下位に接続された他のキャッシュサーバB432へ転送する。

0199

接続先可否判断結果受信部は、例えば、接続先検索要求情報を転送した転送先である他のキャッシュサーバB432からキャッシュサーバC433の接続先としての可否を示す接続先可否判断結果(接続先切替応答)を受信する。

0200

接続先判断部は、例えば、接続先可否判断結果受信部によって受信した接続先可否判断結果が全てキャッシュサーバC433の接続先として不可を示す接続先可否判断結果であった場合、上記サーバの負荷に基づいて、上記サーバが負荷原因キャッシュサーバの接続先として接続可能か否かの判断をする。

0201

接続先可否判断結果送信部は、例えば、キャッシュサーバA431に対して、接続先判断部によって判断された接続先としての可否を示す接続先可否判断結果(切替先キャッシュサーバ通知)を含む情報を送信する。

0202

ここで、負荷の増加を検知したキャッシュサーバが、接続先の切り替えを試みる子キャッシュサーバおよびコンテンツを選択する方法について説明する。
単一の切り替えで検索先が見つかりやすいことを重視する場合は、切替要求に対して不可の応答が繰り返し返ってきて検索先が見つからないという場合が想定される。そこで、他のキャッシュサーバの過負荷設定値を越えないように、負荷が小さい単位で切替先を検索する。従ってキャッシュしているコンテンツとその取得元のうち、最も負荷の小さい子キャッシュサーバおよびコンテンツを選択する。

0203

単一の切り替えで負荷の削減幅を重視する場合は、切替要求に対して可の返答が返ってくれば負荷の削減は図られる。従ってキャッシュしているコンテンツとその取得元のうち、最も負荷の大きい子キャッシュサーバおよびコンテンツを選択する。

0204

単一の切り替えで負荷の削減効率を重視する場合は、基本的に単一の切り替えでは負荷の総和は変わらないが、切り替えによって上位キャッシュサーバへの取得がなくなる場合は、その分負荷の総和が削減される。従ってキャッシュしているコンテンツとその取得元のうち、切り替えによってコンテンツのキャッシュを行う必要がなくなるコンテンツとその取得元を選択する。そのうちの大小の選択は、見つかりやすさ、削減幅のどちらを重視するかによって決まる。

0205

複数の切り替えで検索先が見つかりやすさと効率を重視する場合は、取得コンテンツの削減と増加が起こるため、同一の負荷であれば受け入れられるはずである。従ってキャッシュしているコンテンツとその取得元のうち、切り替えによってコンテンツのキャッシュを行う必要がなくなるコンテンツとその取得元を選択してこれを他のキャッシュサーバへの切り替え候補とし、他のサーバにとって同程度の負荷をもつコンテンツを自分への切り替え候補とする。

0206

(メッセージ)
コンテンツサーバとキャッシュサーバが通信をする場合に用いるメッセージに含まれる情報について説明する。ここで、情報とは、接続先切替要求情報(子キャッシュサーバ接続切替要求:図8)、接続先切替応答情報(接続先切替応答:図9)、切替先通知情報(切替先キャッシュサーバ通知:図10)、切替先応答情報(切替先応答:図11)、接続要求情報(接続要求:図12)、接続応答情報(接続応答:図13)、接続先検索要求情報(子キャッシュサーバ接続先検索要求:図15)、接続先検索応答情報(接続先検索応答:図16)である。

0207

接続先切替要求情報(図8)、接続先切替応答情報(図9)は、切替先を検索するキャ
ッシュサーバまたはコンテンツサーバが、切替先の候補に接続の可否を問合せる際に送受信するメッセージに含まれる。

0208

切替先通知情報(図10)、切替先応答情報(図11)は、コンテンツサーバまたはキャッシュサーバが、切替先の決定したキャッシュサーバにその情報を伝える際に送受信するメッセージに含まれる。

0209

接続要求情報(図12)、接続応答情報(図13)は、切替先を知ったキャッシュサーバが切替先に接続する際に送受信するメッセージに含まれる。
接続先検索要求情報(図15)、接続先検索応答情報(図16)は、切替先を検索するキャッシュサーバまたはコンテンツサーバが、切替先の候補を他のサーバに問合せる際に送受信するメッセージに含まれる。

0210

接続先を複数同時に切替える機能を持つキャッシュサーバにおける接続先切替要求情報、接続先検索要求情報は、「メッセージタイプ」「接続元キャッシュサーバのアドレス」「接続先サーバのアドレス」と、切り替えを行いたいコンテンツに関する情報として「URI」「コンテンツ取得の要件」「プロトコル」、他のサーバから切り替え可能なコンテンツに関する情報として「コンテンツ取得の要件」「プロトコル」「転送経路」に関するデータを有している。図45、46に、接続先切替要求情報、接続先検索要求情報の例を示す。

0211

(動作説明)
次に、コンテンツ配信ネットワークの動作例を説明する。
複数同時に切替える機能を持つキャッシュサーバ主導の負荷増大による切り替え動作の説明をする。

0212

図47は、最上階層キャッシュサーバの負荷が増大したとき、第2層より下のキャッシュサーバの接続先を他の最上階層キャッシュサーバに切り替える動作例を示す図である。
図47は、図43のコンテンツ配信ネットワーク(CDN)430において、キャッシュサーバA431(最上階層キャッシュサーバ)の負荷が増大したために、キャッシュサーバA431の下位に接続されている負荷原因であるキャッシュサーバC433(第2層)をキャッシュサーバB432(最上階層キャッシュサーバ)に切り替えるとともに、キャッシュサーバA431(最上階層キャッシュサーバ)の下位にキャッシュサーバE435(第2層)を接続する。

0213

テップS4701では、図43に示すキャッシュサーバA431(最上階層キャッシュサーバ)は、キャッシュサーバA431の負荷が予め設定された過負荷設定値を超えたことを負荷計測部と過負荷判断部により検知する。

0214

その後、切り替え後総負荷が設定値以下になるような、新たに他の子キャッシュサーバが取得しに来るコンテンツ、他の子キャッシュサーバに取得先を切替えるコンテンツ、を選択し、この情報を含んだT4701(子キャッシュサーバ接続先検索要求:図46参照)を生成する。

0215

ステップS4702では、キャッシュサーバA431は、接続先検索要求情報送信部によりコンテンツサーバ450に対してT4701を送信する。なお、必要であればキャッシュサーバ主導のコンテンツに更新する。

0216

ステップS4703では、コンテンツサーバ450は、接続先検索要求情報受信部によりT4701を受信する。
ステップS4704では、コンテンツサーバ450はキャッシュ制御部22により自身に接続するキャッシュサーバの中で、子キャッシュサーバC433にとって最適な切替先キャッシュサーバを検索する。本例ではキャッシュサーバB432が検索される。

0217

ステップS4705では、T4702(子キャッシュサーバ接続切替要求:図45参照)をキャッシュサーバB432に対して送信する。
ステップS4706では、キャッシュサーバB432の接続先検索要求情報受信部によりT4702を受信する。

0218

ステップS4707では、接続先に選ばれたキャッシュサーバB432(最上階層キャッシュサーバ)は自身の負荷状態をチェックする。このとき、受信したメッセージ(接続先切替要求情報図45参照)からキャッシュサーバE435の接続先をキャッシュサーバA431に切り替えることが可能であることを判断する。そして、キャッシュサーバC433のキャッシュ取得先が切り替わったことによる負荷の増大と、キャッシュサーバE435の接続先がキャッシュサーバA431に切り替わったことによる負荷の減少から、接続の可否を判断する。

0219

ステップS4708では、接続先可否判断結果送信部によってT4703(接続先切替応答:図9参照)をコンテンツサーバ450に返信する。接続可能であれば、ステップS4709では、コンテンツサーバ450が接続先可否判断結果受信部により応答T4703を受信する。

0220

ステップS4710では、受信したT4703に基づいてコンテンツサーバ450は、接続先可否判断結果送信部によりT4704切替先キャッシュサーバ通知(キャッシュサーバB442の情報:図10参照)をキャッシュサーバA431に対して送信する。

0221

ステップS4711では、キャッシュサーバA431の接続先情報受信部よりT4704を受信する。
次に、キャッシュサーバA431は、ステップS4712とステップS4724の処理を実行する。

0222

ステップS4712では、T4705切替先キャッシュサーバ通知(親キャッシュサーバB432の情報:図10参照)を子キャッシュサーバC433にキャッシュサーバA431の切替要求送信部から送信する。

0223

ステップS4724では、S4712と同様キャッシュサーバA431は、T4709切替先キャッシュサーバ通知(親キャッシュサーバA431の情報)を子キャッシュサーバE435に対して送信する。

0224

ステップS4713では、キャッシュサーバC433がT4705を接続先情報受信部により受信する。
ステップS4714では、キャッシュサーバC433から親キャッシュサーバA431に対してT4706切替先応答情報(図11参照)を送信する。このとき、ステップS4716ではキャッシュサーバC433の接続しているキャッシュサーバに関する情報を更新する。

0225

ステップS4715では、キャッシュサーバA431の接続先情報受信部によりT4706を受信する。このとき、ステップS4717ではキャッシュサーバA431の接続しているキャッシュサーバに関する情報を更新する。

0226

ステップS4718では、キャッシュサーバC433から親キャッシュサーバB432に対してT4707接続要求(図12参照)を送信する。
ステップS4719では、親キャッシュサーバB432がT4707接続要求を受信する。ステップS4720では、親キャッシュサーバB432がキャッシュサーバC433に対してT4708接続応答(図13参照)を送信する。このとき、ステップS4722ではキャッシュサーバB432の接続しているキャッシュサーバに関する情報を更新する。

0227

ステップS4721では、キャッシュサーバC433がT4708を受信する。このとき、ステップS4723ではキャッシュサーバC433の接続しているキャッシュサーバに関する情報を更新する。

0228

ステップS4724では、T4709切替先キャッシュサーバ通知(親キャッシュサーバA431の情報:図10参照)を子キャッシュサーバE435にキャッシュサーバA431の切替要求送信部から送信する。

0229

ステップS4725では、キャッシュサーバE435がT4709を接続先情報受信部により受信する。
ステップS4726では、キャッシュサーバE435から親キャッシュサーバA431に対してT4710切替先応答情報(図11参照)を送信する。このとき、ステップS4728ではキャッシュサーバE435の接続しているキャッシュサーバに関する情報を更新する。

0230

ステップS4727では、キャッシュサーバA431の接続先情報受信部によりT4710を受信する。このとき、ステップS4729ではキャッシュサーバA431の接続しているキャッシュサーバに関する情報を更新する。

0231

ステップS4730では、キャッシュサーバE435から親キャッシュサーバB432に対してT4711接続要求(図12参照)を送信する。
ステップS4731では、親キャッシュサーバB432がT4711接続要求を受信する。ステップS4732では、親キャッシュサーバB432がキャッシュサーバE435に対してT4712接続応答(図13参照)を送信する。このとき、ステップS4734ではキャッシュサーバB432の接続しているキャッシュサーバに関する情報を更新する。

0232

ステップS4733では、キャッシュサーバE435がT4712を受信する。このとき、ステップS4735ではキャッシュサーバE435の接続しているキャッシュサーバに関する情報を更新する。

0233

2階層より下のキャッシュサーバの接続先を他の最上階層キャッシュサーバ配下の2階層より下のキャッシュサーバに切り替える動作について説明する。
図48は、最上階層キャッシュサーバの負荷増大により、2階層より下のキャッシュサーバの接続先を他の2階層より下のキャッシュサーバに切り替える動作を示す図である。

0234

ステップS4801では、図43に示すキャッシュサーバA431(最上階層キャッシュサーバ)は、キャッシュサーバA431の負荷が予め設定された過負荷設定値を超えたことを負荷計測部と過負荷判断部により検知する。例えば、負荷原因がキャッシュサーバC433であるとする。

0235

ステップS4802では、キャッシュサーバA431は、接続先検索要求情報送信部に
よりコンテンツサーバ450に対してT4801(子キャッシュサーバ接続先検索要求:図46参照)を送信する。なお、必要であればキャッシュサーバ主導のコンテンツに更新する。

0236

ステップS4803では、コンテンツサーバ450は、接続先検索要求情報受信部によりT4801を受信する。
ステップS4804では、コンテンツサーバ450はキャッシュ制御部22により自身に接続するキャッシュサーバの中で、子キャッシュサーバC433にとって最適な切替先キャッシュサーバを検索するが適切な切替先キャッシュサーバが検索できないためステップS4805に移行する。

0237

ステップS4805では、コンテンツサーバ450の下位に接続されているキャッシュサーバB62に対して、キャッシュサーバB62に接続するキャッシュサーバの中で、子キャッシュサーバC63にとって最適な切替先キャッシュサーバを検索するため、T4802(子キャッシュサーバ接続先検索要求:図46参照)をキャッシュサーバB432に対して送信する。

0238

ステップS4806では、キャッシュサーバB432の接続先検索要求情報受信部によりT4802を受信する。
ステップS4807では、キャッシュサーバB432はキャッシュ制御部32により自身に接続するキャッシュサーバの中で、子キャッシュサーバC433にとって最適な切替先キャッシュサーバを検索する。本例ではキャッシュサーバE435が検索される。

0239

ステップS4808では、T4803(子キャッシュサーバ接続切替要求:図45参照)をキャッシュサーバE435に対して送信する。
ステップS4809では、キャッシュサーバE435の接続先検索要求情報受信部によりT4803を受信する。

0240

ステップS4810では、子キャッシュサーバ接続切替要求を受信した子キャッシュサーバE435は自身の負荷状態をチェックし、接続可能であれば、応答を親キャッシュサーバB432に返信する。このとき受信したメッセージからキャッシュサーバH438の接続先をキャッシュサーバA431に切り替えることが可能であることを判断し、キャッシュサーバC433のキャッシュ取得先が切り替わったことによる負荷の増大と、キャッシュサーバH438の接続先をキャッシュサーバA431に切り替わったことによる負荷の減少から、接続の可否を判断する。

0241

ステップS4811では、接続先可否判断結果送信部によってT4804(接続先切替応答:図16参照)をキャッシュサーバB432に返信する。接続可能であれば、
ステップS4812では、キャッシュサーバB432が接続先可否判断結果受信部により応答T4804を受信する。

0242

ステップS4813では、応答T4804を受信したキャッシュサーバB432がコンテンツサーバ450にT4805(コンテンツサーバE435およびキャッシュサーバE435の情報)を送信する。

0243

ステップS4814では、コンテンツサーバ450がT4805を受信する。
ステップS4815では、受信したT4805に基づいてコンテンツサーバ450は、T4806切替先キャッシュサーバ通知(キャッシュサーバE435および子キャッシュサーバH438の情報:図10参照)をキャッシュサーバA431に対して送信する。

0244

ステップS4816では、キャッシュサーバA431によりT4806を受信する。
次に、キャッシュサーバA431は、ステップS4817とステップS4829の処理を実行する。

0245

ステップS4817では、T4807切替先キャッシュサーバ通知(子キャッシュサーバE435の情報:図10参照)を子キャッシュサーバC433に送信する。
ステップS4829では、S4817と同様キャッシュサーバA431は、T4811切替先キャッシュサーバ通知(親キャッシュサーバA431の情報)を子キャッシュサーバH438に対して送信する。

0246

ステップS4818では、キャッシュサーバC433がT4807を受信する。
ステップS4819では、キャッシュサーバC433から親キャッシュサーバA431に対してT4808切替先応答情報(図11参照)を送信する。このとき、ステップS4821ではキャッシュサーバC433の接続しているキャッシュサーバに関する情報を更新する。

0247

ステップS4820では、キャッシュサーバA431によりT4820を受信する。このとき、ステップS4822ではキャッシュサーバA431の接続しているキャッシュサーバに関する情報を更新する。

0248

ステップS4823では、キャッシュサーバC433から子キャッシュサーバE435に対してT4809接続要求(図12参照)を送信する。
ステップS4824では、子キャッシュサーバE435がT4809接続要求を受信する。ステップS4825では、子キャッシュサーバE435がキャッシュサーバC443に対してT4810接続応答(図13参照)を送信する。このとき、ステップS4827ではキャッシュサーバE435の接続しているキャッシュサーバに関する情報を更新する。

0249

ステップS4826では、キャッシュサーバC433がT4810を受信する。このとき、ステップS4828ではキャッシュサーバC433の接続しているキャッシュサーバに関する情報を更新する。

0250

ステップS4829では、T4811切替先キャッシュサーバ通知(親キャッシュサーバA431の情報:図10参照)を子キャッシュサーバH438に送信する。
ステップS4830では、キャッシュサーバH438がT4811を受信する。

0251

ステップS4831では、キャッシュサーバH438から親キャッシュサーバA431に対してT4812切替先応答情報(図11参照)を送信する。このとき、ステップS4833ではキャッシュサーバH438の接続しているキャッシュサーバに関する情報を更新する。

0252

ステップS4832では、キャッシュサーバA431によりT4710を受信する。このとき、ステップS4834ではキャッシュサーバA431の接続しているキャッシュサーバに関する情報を更新する。

0253

ステップS4835では、キャッシュサーバH438からキャッシュサーバE435に対してT4813接続要求(図12参照)を送信する。
ステップS4836では、キャッシュサーバE435がT4813接続要求を受信する。

0254

ステップS4837では、キャッシュサーバE435がキャッシュサーバH438に対してT4814接続応答(図13参照)を送信する。このとき、ステップS4839ではキャッシュサーバE435の接続しているキャッシュサーバに関する情報を更新する。

0255

ステップS4838では、キャッシュサーバH438がT4814を受信する。このとき、ステップS4840ではキャッシュサーバH438の接続しているキャッシュサーバに関する情報を更新する。

0256

なお、2階層より下のキャッシュサーバの接続先を同じ最上階層キャッシュサーバ配下の2階層より下のキャッシュサーバに切り替える動作は、最上階層キャッシュサーバの負荷増大により、2階層より下のキャッシュサーバの接続先を他の2階層より下のキャッシュサーバに切替える動作と同様である。

0257

(キャッシュサーバの動作)
次に、接続先を複数同時に切替える機能を持つキャッシュサーバの動作例を説明する。
接続切替要求受信時のキャッシュサーバの動作を、図49に示した接続切替要求受信時のキャッシュサーバの動作例に基づいて説明をする。
ステップS4901では、通信管理部31が接続切替要求を受信する。

0258

ステップS4902では、通信管理部31はT4901(子キャッシュサーバ接続切替要求)をキャッシュ制御部32に渡す。
ステップS4903では、キャッシュ制御部32はT4901を受信する。

0259

ステップS4904では、T4901の内容に基づいてキャッシュ情報・負荷管理部34に負荷状態のチェックを問い合わせるためにT4902を通知する。
ステップS4905では、キャッシュ情報・負荷管理部34がT4902(負荷状態のチェック)を受信する。

0260

ステップS4906では、キャッシュ情報・負荷管理部34が管理するデータベース(DB)を参照して負荷状態のチェックを行い、負荷情報を取得する。
ステップS4907では、応答としてT4903(負荷情報など)を送信する。ステップS4908では、T4903を受け取る。

0261

ステップS4909では、キャッシュ制御部32は、キャッシュ選択部36にT4904接続先を他のキャッシュサーバに切り替えるために選択するキャッシュの問い合わせをする。

0262

ステップS4910では、キャッシュ選択部36によりT4904を受信する。ステップS4911では、接続先を他のキャッシュサーバに切替えるべきキャッシュを選択する。

0263

ステップS4912では、キャッシュ選択部36は応答としてT4905(選択したキャッシュ)をキャッシュ制御部32に通知する。
ステップS4913では、キャッシュ制御部32がT4905を受信する。ステップS4914では、キャッシュ制御部32はキャッシュ・接続先決定部33bにT4906(接続可否の問い合わせ)を通知する。

0264

ステップS4915では、キャッシュ・接続先決定部33bはT4906を受信する。ステップS4916では接続可否を判断する。このとき現状の負荷と選択されたキャッシュを元に、接続可否を判断する。

0265

ステップS4917では、キャッシュ・接続先決定部33bはキャッシュ制御部32にT4907(接続可否の判断結果)を通知する。
ステップS4918では、キャッシュ制御部32はT4907を受信する。ステップS4919では、キャッシュ制御部32により経路情報を更新する。

0266

ステップS4920では、キャッシュ制御部32はメッセージを作成し、ステップS4921でそのメッセージである応答T4908を通信管理部31により送信する。
ステップS4922では、通信管理部31が応答T4908を受信して、ステップS4922では、接続要求送信元のキャッシュサーバにメッセージを送信する。

0267

また、接続先を複数同時に切り替える機能を有するキャッシュサーバにおいて、接続先検索要求受信時のキャッシュサーバの動作は、図27に示した接続先検索要求受信時のキャッシュサーバの動作と同じである。

0268

また、接続切替応答受信時のキャッシュサーバの動作は、図29に示した接続切替応答受信時のキャッシュサーバの動作と同じである。
切替先キャッシュサーバ通知受信時の親キャッシュサーバの動作は、図30に示した切替先キャッシュサーバ通知受信時の親キャッシュサーバの動作と同じである。

0269

切替先キャッシュサーバ通知受信時の子キャッシュサーバの動作は、図31に示した切替先キャッシュサーバ通知受信時の子キャッシュサーバの動作と同じである。
切替先キャッシュサーバ通知応答受信時のキャッシュサーバの動作は、図32に示した切替先キャッシュサーバ通知応答受信時の動作と同じである。

0270

接続要求受信時のキャッシュサーバの動作は、図33に示した接続要求受信時の動作と同じである。
接続応答受信時のキャッシュサーバの動作は、図34に示した接続応答受信時の動作と同じである。

0271

なお、高負荷時に子キャッシュサーバ接続切替要求を上位のサーバに送信する場合のキャッシュサーバの動作は、図35に示した動作と同じようにしてもよい。
また、高負荷時に接続切替要求を子キャッシュサーバに送信する場合のキャッシュサーバの動作は、図36に示した動作と同じようにしてもよい。

0272

なお、上述してきた本発明の実施の形態は、キャッシュサーバまたはコンテンツサーバの一機能としてハードウェアまたはDSPボードやCPUボードでのファームウェアもしくはソフトウェアにより実現することができる。

0273

以上、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明してきたが、本発明が適用されるキャッシュサーバまたはコンテンツサーバは、その機能が実行されるのであれば、上述の実施の形態に限定されることなく、単体の装置であっても、複数の装置からなるシステムあるいは統合装置であっても、LAN、WAN等のネットワークを介して処理が行なわれるシステムであってもよいことは言うまでもない。

0274

また、図50に示したように、バス5009に接続されたCPU5001、ROMやRAMのメモリ5002、入力装置5003、出力装置5004、外部記録装置5005、媒体駆動装置5006、ネットワーク接続装置5007で構成されるシステムでも実現できる。すなわち、前述してきた実施の形態のシステムを実現するソフトェアのプログラムコードを記録したROMやRAMのメモリ5002、外部記録装置5005、可搬記録媒
体5010を、キャッシュサーバまたはコンテンツサーバに供給し、そのキャッシュサーバまたはコンテンツサーバのコンピュータがプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。

0275

この場合、可搬記録媒体5010等から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した可搬記録媒体5010等は本発明を構成することになる。

0276

プログラムコードを供給するための可搬記録媒体5010としては、例えば、フレキシブルディスクハードディスク光ディスク光磁気ディスクCD−ROM、CD−R、DVD−ROM、DVD−RAM、磁気テープ不揮発性メモリーカード、ROMカード電子メールやパソコン通信等のネットワーク接続装置5007(言い換えれば、通信回線)を介して記録した種々の記録媒体などを用いることができる。

0277

また、図51に示すように、コンピュータ(情報処理装置)5100がメモリ5101上に読み出したプログラムコードを実行することによって、前述した実施の形態の機能が実現される他、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ5100上で稼動しているOSなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施の形態の機能が実現される。

0278

さらに、可搬記録媒体5110から読み出されたプログラムコードやプログラム(データ)提供者から提供されたプログラム(データ)5120が、コンピュータ5100に挿入された機能拡張ボードやコンピュータ5100に接続された機能拡張ユニットに備わるメモリ5101に書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施の形態の機能が実現され得る。
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。

0279

上実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
クライアントからの要求に応じてコンテンツサーバ上のコンテンツをキャッシュして前記クライアントに配信するキャッシュサーバであって、
前記キャッシュサーバの下位に接続された負荷原因キャッシュサーバが前記キャッシュサーバにキャッシュされているコンテンツをキャッシュすることにより発生する前記キャッシュサーバの負荷を計測し、予め定められた過負荷設定値と比較することにより過負荷であるか否かを判断し、過負荷であると判断された場合、前記コンテンツサーバまたは他のキャッシュサーバに対して、前記負荷原因キャッシュサーバの接続先を検索する要求と、
切り替え後総負荷が前記過負荷設定値以下になる、切り替えたいコンテンツと他のキャッシュサーバまたはコンテンツサーバが切り替えるコンテンツを選択し、選択した各コンテンツに関する情報を含む接続先検索要求情報の生成と、
前記接続先検索要求情報を受信した前記コンテンツサーバまたは前記他のキャッシュサーバから、前記コンテンツサーバまたは前記他のキャッシュサーバによって検索された接続先を示す接続先情報に基づいて前記負荷原因キャッシュサーバに対して、前記接続先情報に示された接続先に接続を切り替えるための要求を生成するキャッシュ制御部と、
キャッシュに関連する情報をキャッシュ制御部に転送する通信管理部と、
を備えることを特徴とするキャッシュサーバ。
(付記2)
キャッシュ制御部は、
前記接続先検索要求情報を受信した前記コンテンツサーバまたは前記他のキャッシュサーバから送信された、前記負荷原因キャッシュサーバの接続先の可否を示す接続先可否判断結果が不可である場合、前記通信管理部により前記接続先検索要求情報を下位に接続された他のキャッシュサーバへ転送することを特徴とする付記1に記載のキャッシュサーバ。
(付記3)
キャッシュ制御部は、
前記コンテンツサーバまたは前記他のキャッシュサーバから、前記コンテンツサーバまたは前記他のキャッシュサーバによって検索された接続先を示す接続先情報である接続先切替要求情報により接続先に選ばれた場合、負荷状態に基づいて、前記負荷原因キャッシュサーバの接続先であるか判定し、接続できるときは応答を前記接続先切替要求情報の送信元の前記コンテンツサーバまたは前記他のキャッシュサーバに返信することを特徴とする付記2に記載のキャッシュサーバ。
(付記4)
付記1乃至3のいずれかひとつに記載のコンテンツサーバであって、
前記接続先検索要求情報を転送した転送先である付記1乃至3のいずれかひとつに記載のキャッシュサーバに、前記負荷原因キャッシュサーバの接続先としての可否を含む応答である接続先可否判断結果を受信する通信管理部と、
前記接続先可否判断結果に基づいて、前記負荷原因キャッシュサーバが接続されているキャッシュサーバに、切り替え先キャッシュサーバと前記切り替え先キャッシュサーバの下位に接続されるキャッシュサーバに関連する前記接続先可否判断結果を含む情報を生成するキャッシュ制御部と、を備え、
前記通信管理部により前記情報を前記負荷原因キャッシュサーバの接続先キャッシュサーバに送信する、
ることを特徴とするコンテンツサーバ。
(付記5)
クライアントからの要求に応じてコンテンツサーバ上のコンテンツを配信するコンテンツ配信ネットワークにおいて実行される接続先サーバ切替制御方法であって、
前記コンテンツサーバ上のコンテンツをキャッシュするキャッシュサーバが、
前記キャッシュサーバの下位に接続された負荷原因キャッシュサーバが前記キャッシュサーバにキャッシュされているコンテンツをキャッシュすることによる前記キャッシュサーバの負荷を計測し、
前記計測した負荷が予め定められた値と比較することによって前記負荷が過負荷であると判断された場合、前記コンテンツサーバに対して、前記負荷の原因となっている負荷原因キャッシュサーバの接続先を検索するように要求するための接続先検索要求情報を送信し、
前記コンテンツサーバが、
前記キャッシュサーバから送信された前記接続先検索要求情報を受信し、
前記受信した接続先検索要求情報を前記コンテンツサーバの下位に接続された他のキャッシュサーバへ転送し、
前記他のキャッシュサーバが、
前記コンテンツサーバから転送された接続先検索要求情報を受信することにより、前記他のキャッシュサーバの負荷に基づいて、前記負荷原因キャッシュサーバの接続先としての可否を判断し、
前記接続先検索要求情報を送信してきたコンテンツサーバに対して、前記判断された接続先としての可否を示す接続先可否判断結果を送信し、
前記コンテンツサーバが、
前記接続先可否判断結果に基づいて、前記負荷原因キャッシュサーバが接続されているキャッシュサーバに、切り替え先キャッシュサーバと前記切り替え先キャッシュサーバの下位に接続されるキャッシュサーバに関連する情報を含む通知を送信し、
前記キャッシュサーバが、
前記送信された通知に基づいて、前記キャッシュサーバと、前記キャッシュサーバの下位に接続されている前記負荷原因キャッシュサーバと、前記切り替え先キャッシュサーバと、前記切り替え先キャッシュサーバの下位に接続されている切り替えられるキャッシュサーバの、接続先を変更する通信をする、
ことを特徴とする接続先サーバ切替制御方法。
(付記6)
キャッシュ制御部は、
前記負荷原因キャッシュサーバのキャッシュするコンテンツの取得先が切り替わったことによる負荷の増加と、前記コンテンツサーバの下位に接続されている前記他のキャッシュサーバに接続されている前記負荷原因キャッシュサーバと切り替えられるキャッシュサーバに切り替わったことによる負荷の減少から、接続の可否を判断することを特徴とする付記3に記載のキャッシュサーバ。
(付記7)
前記接続先検索要求情報を受信した前記コンテンツサーバまたは前記他のキャッシュサーバから、前記コンテンツサーバまたは前記他のキャッシュサーバによって検索された接続先を示す接続先情報に基づいて前記負荷原因キャッシュサーバに対して、前記接続先情報に示された接続先に接続を切り替えるための要求を生成することを特徴とする付記5に記載の接続先サーバ切替制御方法。
(付記8)
前記負荷原因キャッシュサーバのキャッシュするコンテンツの取得先が切り替わったことによる負荷の増加と、前記コンテンツサーバの下位に接続されている前記他のキャッシュサーバに接続されている前記負荷原因キャッシュサーバと切り替えられるキャッシュサーバに切り替わったことによる負荷の減少から、接続の可否を判断することを特徴とする付記5に記載の接続先サーバ切替制御方法。

図面の簡単な説明

0280

従来技術の問題点を説明するための図である。
本発明の概要を説明するための図である。
本発明を適用したネットワーク構成の例を示す図である。
コンテンツサーバの機能構成例を示す図である。
キャッシュサーバの機能構成例を示す図である。
本発明を適用した動作例を説明するためのコンテンツ配信ネットワークを示す図である。
最上階層のキャッシュサーバの負荷の増大により、2階層より下位のキャッシュサーバの接続先を他のキャッシュサーバに切替える動作例を示す図である。
接続先切替要求メッセージに含まれる情報の例を示す図である。
接続先切替応答メッセージに含まれる情報の例を示す図である。
切替先通知メッセージに含まれる情報の例を示す図である。
切替先応答メッセージに含まれる情報の例を示す図である。
接続要求メッセージに含まれる情報の例を示す図である。
接続応答メッセージに含まれる情報の例を示す図である。
最上階層キャッシュサーバの負荷増大により、2階層より下のキャッシュサーバの接続先を他の2階層より下のキャッシュサーバに切替える動作例を示す図である。
接続先検索要求メッセージに含まれる情報の例を示す図である。
接続先検索応答メッセージに含まれる情報の例を示す図である。
最上階層キャッシュサーバの負荷増大により、2階層より下のキャッシュサーバの接続先を他の2階層より下のキャッシュサーバに切替える動作例を示す図である。
最上階層キャッシュサーバの負荷増大により、2階層より下のキャッシュサーバの接続先をコンテンツサーバに切替える動作例を示す図である。
親キャッシュサーバと子キャッシュサーバ間の重複キャッシュコンテンツの減少により、接続が切替わる場合の動作例を示す図である。
キャッシュするコンテンツの重複が大きいキャッシュサーバとの切替要求をコンテンツサーバから受けた場合の動作例を示す図である。
子キャッシュサーバの要求するコンテンツ量が相対的に増大し、子キャッシュサーバを直接コンテンツサーバに接続する場合の接続先切り替え動作例を示す図である。
子キャッシュサーバの要求するコンテンツ量が相対的に増大し、子キャッシュサーバの接続を他のキャッシュサーバに切替える場合接続先切り替え動作例を示す図である。
親キャッシュサーバに障害が発生し、キャッシュサーバの接続先を変更する場合の動作を示す図である。
最上階層キャッシュサーバの接続先を他のキャッシュサーバに切替える動作例を示す図である。
キャッシュサーバ主導のキャッシュ更新からコンテンツサーバ主導のキャッシュ更新への変更動作例を示す図である。
コンテンツサーバ主導のキャッシュ更新からキャッシュサーバ主導のキャッシュ更新への変更動作例を示す図である。
接続先検索要求受信時のキャッシュサーバの動作例を示す図である。
接続切替要求受信時のキャッシュサーバの動作例を示す図である。
接続切替応答受信時のキャッシュサーバの動作例を示す図である。
切替先キャッシュサーバ通知受信時の親キャッシュサーバの動作例を示す図である。
切替先キャッシュサーバ通知受信時の子キャッシュサーバの動作例を示す図である。
切替先キャッシュサーバ通知応答受信時のキャッシュサーバの動作例を示す図である。
接続要求受信時のキャッシュサーバの動作例を示す図である。
接続応答受信時のキャッシュサーバの動作例を示す図である。
高負荷時に子キャッシュサーバ接続切替要求を上位のサーバに送信する場合のキャッシュサーバの動作例を示す図である。
高負荷時に接続切替要求を子キャッシュサーバに送信する場合のキャッシュサーバの動作例を示す図である。
コンテンツサーバの負荷状況から接続先切替が起こる場合のコンテンツサーバの動作例を示す図である。
接続先検索要求受信時のコンテンツサーバの動作例を示す図である。
接続先切替要求受信時のコンテンツサーバの動作例を示す図である。
接続要求受信時のコンテンツサーバの動作例を示す図である。
接続先検索応答受信時のコンテンツサーバの動作例を示す図である。
接続先切替応答受信時のコンテンツサーバの動作例を示す図である。
本発明を適用したネットワーク構成の例を示す図である。
接続先を複数同時に切替える機能を持つキャッシュサーバの構成を示す図である。
接続先切替要求に含まれる情報を示す図である。
接続先検索要求に含まれる情報を示す図である。
2階層より下のキャッシュサーバの接続先を他の最上階層キャッシュサーバに切り替える動作例を示す図である。
2階層より下のキャッシュサーバの接続先を他の最上階層キャッシュサーバ配下の2階層より下のキャッシュサーバに切り替える場合の接続先サーバ切り替え動作例を示す図である。
接続切替要求受信時のキャッシュサーバの動作例を示す図である。
本発明におけるコンテンツサーバおよびキャッシュサーバのハードウェア構成図である。
本発明における接続先サーバ切替制御プログラムのコンピュータへのローディングを説明するための図である。

符号の説明

0281

1コンテンツ配信ネットワーク(CDN)
2コンテンツサーバ
3キャッシュサーバ
4クライアント
10 コンテンツ配信ネットワーク(CDN)
20 コンテンツサーバ
21通信管理部
22キャッシュ制御部
23コンテンツ管理部
24 キャッシュサーバ情報・負荷管理部
25コンテンツ登録アプリケーション、
30、30A、30B キャッシュサーバ
31 通信管理部
32 キャッシュ制御部
33、33bキャッシュ・接続先決定部
34キャッシュ情報・負荷管理部
35 コンテンツサーバ・上位キャッシュサーバ情報管理部
36 キャッシュ選択部
40 クライアント
50、450 コンテンツサーバ
61、431 キャッシュサーバA
62、432 キャッシュサーバB
63、433 キャッシュサーバC
64、434 キャッシュサーバD
65、435 キャッシュサーバE
66、436 キャッシュサーバF
67、437 キャッシュサーバG
438 キャッシュサーバH
70、430 コンテンツ配信ネットワーク(CDN)
5001 CPU
5002メモリ
5003入力装置
5004出力装置
5005外部記録装置
5006媒体駆動装置
5007ネットワーク接続装置
5009バス
5010可搬記録媒体
5100コンピュータ
5101 メモリ
5110 可搬記録媒体
5120プログラム(データ)

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