JP5413599B2 - データ配信システム，負荷分散方法及び蓄積サーバ - Google Patents

Description

本発明は、ネットワーク経由でのクライアント端末からのアクセスに応じて、複数台のサーバでデータの蓄積及び配信を行うデータ配信システム、負荷分散方法及び蓄積サーバに関する。

ネットワーク経由でクライアント端末から書込み要求のあったデータをサーバに蓄積し、ネットワーク経由でクライアント端末から読込み要求のあったデータをサーバからクライアント端末に配信するシステムが、様々な分野で実用化されている。例えば映像データの蓄積及び配信を行うシステムとしては、ビデオオンデマンドシステムや、放送局用のビデオサーバシステムや、防災・防犯用の監視システムなどが挙げられる。

本明細書では、これらのシステムを「データ配信システム（特に、映像データの蓄積及び配信を行うものについては映像データ配信システム）」と呼ぶことにする。また、本明細書では、これらのシステムにおいてデータを蓄積及び配信するサーバを「蓄積サーバ」と呼ぶことにする。

こうしたデータ配信システムでは、クライアント端末からのアクセスを高速に処理するために、複数台の蓄積サーバを設けて、それらの蓄積サーバにデータを分散して蓄積させていることが少なくない。

しかし、複数台の蓄積サーバの内、或る特定の蓄積サーバにアクセス頻度の高いデータ（例えばニュース性の高い映像データ）が蓄積されている場合には、その蓄積サーバにアクセスが偏ってしまい、その蓄積サーバの負荷が高くなる。このため、システム全体として十分なアクセス性能を発揮することができなくなる。

そこで、こうしたデータ配信システムにおいて、各蓄積サーバに負荷を分散させる技術が従来から提案されている。例えば、特許文献１には、複数台の蓄積サーバとは別に専用の管理サーバを設け、その管理サーバに、各蓄積サーバに関する情報をデータベースとして搭載して、各蓄積サーバの負荷状況を管理させる技術が記載されている。

特開平１０−３２０２６１号公報

しかし、特許文献１に記載された技術では、管理サーバが多数の蓄積サーバの管理を行うので、クライアント端末からのアクセスが管理サーバに集中すると、管理サーバの負荷が高くなる。その結果、管理サーバが各蓄積サーバの負荷状況の管理を迅速に行えなくなるので、やはり、アクセス頻度の高い映像データを蓄積している蓄積サーバにアクセスが偏り、その蓄積サーバの負荷が高くなってしまう。

本発明は、上述の点に鑑み、ネットワーク経由でのクライアント端末からのアクセスに応じて、複数台の蓄積サーバによってデータの蓄積及び配信を行うデータ配信システムにおいて、蓄積サーバや、各蓄積サーバの負荷状況を管理する機能を有するサーバの負荷を分散させることを目的とする。

本発明に係る蓄積サーバは、自己の蓄積サーバの負荷状況の情報を他の全ての蓄積サーバに送信し、他の蓄積サーバから受信した負荷状況の情報を全サーバ負荷管理部に格納する。そして蓄積サーバは、クライアント端末からのアクセスを受け付けると、全サーバ負荷管理部に格納した負荷状況の情報に基づき、自己の蓄積サーバが全ての蓄積サーバのうちで負荷の一番低い蓄積サーバである場合に、クライアント端末に応答を返送し、クライアント端末からの読込み要求を受け付けた場合、全サーバ負荷管理部に格納された負荷状況の情報に基づき、自己の蓄積サーバが、読込み対象の映像データを蓄積している全ての蓄積サーバのうちで負荷の一番低い蓄積サーバである場合に、クライアント端末に応答を返送する。また、蓄積サーバが、複数台の蓄積サーバのうち、どの蓄積サーバが映像データのコピー元であり、どの蓄積サーバが映像データのコピー先であるかの設定情報をマスタ／コピーサーバ管理部によって管理する。また、蓄積サーバが、クライアント端末からのアクセスの単位となるデータをコンテンツとした場合に、自己の蓄積サーバにおけるコンテンツ毎の負荷状況をコンテンツ負荷管理部によって管理する。また、蓄積サーバが、クライアント端末からの書込み要求に対して応答を返送したことによりデータが書き込まれた後、マスタ／コピーサーバ管理部で管理されている設定情報に基づき、自己の蓄積サーバがコピー元として設定されている場合に、書き込まれたデータを、コピー先として設定されている蓄積サーバに転送し、コンテンツ負荷管理部によって負荷が所定の閾値を超えているデータが存在すると判定された場合に、全サーバ負荷管理部に格納された負荷状況の情報に基づき、閾値を超えているデータを蓄積していない他の全ての蓄積サーバのうちで負荷の一番低い蓄積サーバに、閾値を超えているデータを転送する。

本発明によれば、ネットワーク経由でのクライアント端末からのアクセスに応じて、複数台の蓄積サーバによってデータの蓄積及び配信を行うデータ配信システムにおいて、蓄積サーバや、各蓄積サーバの負荷状況を管理する機能を有するサーバの負荷を分散させることができる。

本発明の一実施の形態に係る映像データ配信システムの全体構成を示す図である。 管理蓄積サーバの構成を示す図である。 管理蓄積サーバ間の情報共有処理のイメージを示す図である。 クライアント端末からの書込み要求時の処理のイメージを示す図である。 クライアント端末からの読込み要求時の処理のイメージを示す図である。 クライアント端末のアクセス時の処理を示すフローチャートである。 クライアント端末からのアクセス時の管理蓄積サーバの処理を示すフローチャートである。 情報共有処理における情報発信側の管理蓄積サーバの処理を示すフローチャートである。 情報共有処理における情報受信側の管理蓄積サーバの処理を示すフローチャートである。 映像データへの高負荷時のコピー映像データ転送処理のイメージを示す図である。 映像データコピー転送を要求する際における発信側の管理蓄積サーバの処理を示すフローチャートである。 映像データコピー転送を要求する際における受信側の管理蓄積サーバの処理を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態とする）について、図１〜図１２を参照して説明する。

＜システムの構成＞
図１は、本発明の一実施の形態に係る映像データ配信システム１００の全体構成例を示す。
映像データ配信システム１００は、管理蓄積サーバ１０１と、ストレージ１０２と、複数台の管理蓄積サーバ１０３と、複数台のストレージ１０４とで構成されている。そして、映像データ配信システム１００は、ネットワーク経由でのクライアント端末からのアクセスに応じて、ネットワークに接続された複数台の管理蓄積サーバ１０１，１０３によって映像データの蓄積及び配信を行う。

各管理蓄積サーバ１０１，１０３は、ネットワーク（広域ネットワークあるいは専用回線を用いたネットワーク）に接続されている。このネットワークには、複数台のクライアント端末１０５も接続されている。各管理蓄積サーバ１０１，１０３は、後で詳述するように、データを蓄積及び配信する蓄積サーバに、映像データ配信システム１００を構成している全ての管理蓄積サーバ１０１，１０３の負荷状況を管理する管理サーバとしての機能を併有させたものである。

各ストレージ１０２，１０４は、例えばＲＡＩＤ構成としたハードディスク装置のように大容量の映像記録装置が用いられる。ストレージ１０２は、管理蓄積サーバ１０１に接続されている。各ストレージ１０４は、それぞれ１台ずつの各管理蓄積サーバ１０３に接続されている。

なお、図１では管理蓄積サーバ１０１及びストレージ１０２を「マスタ」と表記し、１台の管理蓄積サーバ１０３及びストレージ１０４を「コピー」と表記しているが、マスタ，コピーの意味については後述する。

図２は、管理蓄積サーバ１０１の内部構成例を示す。
ただし、各管理蓄積サーバ１０１，１０３は、同一の構成としているため、ここでは管理蓄積サーバ１０１についてのみ説明を行う。

管理蓄積サーバ１０１には、マイクロプロセッサから成る管理部２０２と、例えばハードディスク装置のような記録装置から成る蓄積部２１３とが設けられている。

管理部２０２は、所定の処理を行う処理部として、映像データ所在管理部２０３と、映像データアクセス管理部２０４と、全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５と、マスタ／コピーサーバ管理部２０６と、転送制御部２１１と、コンテンツ負荷管理部２１２と、を備える。また、管理部２０２は、データを蓄積するデータベースとして、映像データ所在情報データベース２０７と、全管理蓄積サーバ負荷情報データベース２０８と、映像データアクセス情報データベース２０９と、マスタ／コピーサーバ情報データベース２１０と、を備える。これらの各部の処理や各データベースに格納される情報は、蓄積部２１３に格納されているプログラムやデータベースを、管理部２０２がロードすることによって実現される。

映像データ所在管理部２０３は、自己の管理蓄積サーバに接続されているストレージ（管理蓄積サーバ１０１ではストレージ１０２）の各ディレクトリに、どのようなファイル名の映像データがどれだけの容量だけ蓄積されているのかを管理するためのプログラムである。映像データ所在情報データベース２０７は、映像データ所在管理部２０３がこの管理を行うために用いるデータベースである。

映像データアクセス管理部２０４は、クライアント端末１０５からのアクセスを受け付け、全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５に格納された負荷状況の情報に基づき、自己の蓄積サーバ１０１が全ての蓄積サーバ１０１のうちで負荷の一番低い蓄積サーバ１０１である場合に、クライアント端末に応答を返送するプログラムである。また、映像データアクセス管理部２０４は、クライアント端末１０５から自己の管理蓄積サーバへのアクセス数を管理するためのプログラムである。映像データアクセス情報データベース２０９は、映像データアクセス管理部２０４がこのアクセス数の管理を行うために用いるデータベースである。

全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５は、映像データ配信システム１００を構成している全ての管理蓄積サーバ１０１，１０３の負荷状況を管理するためのプログラムである。全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５は、自己の蓄積サーバ１０１の負荷状況の情報を他の全ての蓄積サーバ１０１に送信し、他の蓄積サーバ１０１から受信した負荷状況の情報を格納する。全管理蓄積サーバ負荷情報データベース２０８は、全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５がこの管理を行うために用いるデータベースである。

マスタ／コピーサーバ管理部２０６は、どの蓄積サーバが映像データのコピー元であり、どの蓄積サーバが映像データのコピー先であるかの設定情報を管理するプログラムである。また、マスタ／コピーサーバ管理部２０６は、映像データ配信システム１００を構成している各管理蓄積サーバのうち、どの管理蓄積サーバが映像データのコピー元（マスタ）であり、どの管理蓄積サーバが映像データのコピー先（コピー）であるかの設定情報を管理するためのプログラムである。マスタ／コピーサーバ情報データベース２１０は、マスタ／コピーサーバ管理部２０６がこの管理を行うために用いるデータベースである。

なお、どの管理蓄積サーバをマスタとして設定し、どの管理蓄積サーバをコピーとして設定するかは、システムの管理者の設定操作によって決定される。図１では、映像データ配信システム１００を構成している複数台の管理蓄積サーバ１０１，１０３のうち、この設定操作によってマスタとして設定された管理蓄積サーバ１０１（及び管理蓄積サーバ１０１に接続されたストレージ１０２）をマスタと表記している。そして、システム管理者の設定操作によってコピーとして設定された複数台の管理蓄積サーバ１０３（及びその管理蓄積サーバ１０３に接続されたストレージ１０４）をコピーと表記している。

転送制御部２１１は、自己の管理蓄積サーバ（本例では、管理蓄積サーバ１０１）がマスタとして設定されている場合に、自己の管理蓄積サーバに書き込まれた映像データを、コピーとして設定されている管理蓄積サーバ（本例では、管理蓄積サーバ１０３）に転送するためのプログラムである。そして、転送制御部２１１は、映像データアクセス管理部２０４がクライアント端末１０５からの書込み要求に対して応答を返送したことによりデータが書き込まれた後、マスタ／コピーサーバ管理部２０６で管理されている設定情報に基づき、自己の蓄積サーバ１０１がコピー元として設定されている場合に、書き込まれたデータを、コピー先として設定されている蓄積サーバ１０１に転送する。

コンテンツ負荷管理部２１２は、自己の管理蓄積サーバにおけるコンテンツ（クライアント端末１０５からのアクセスの単位となる映像データ）毎の負荷状況を管理するためのプログラムである。

＜情報共有処理及びアクセス時の処理＞
次に、映像データ配信システム１００における、情報共有処理と、クライアント端末からのアクセス時の処理とについて説明する。

図３は、各管理蓄積サーバ１０１，１０３間の情報共有処理のイメージを示す。
管理蓄積サーバ１０１では、図２に示した全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５が、自己以外の全ての管理蓄積サーバ１０３へ、自己の管理蓄積サーバの負荷状況通知３０１をマルチキャストで送信する。また図示は省略しているが、各管理蓄積サーバ１０３でも、全く同様にして、全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５が、自己以外の全ての管理蓄積サーバへ、自己の管理蓄積サーバの負荷状況通知をマルチキャストで送信する。そして、各管理蓄積サーバ１０１，１０３において、全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５が、それぞれ他の管理蓄積サーバからの負荷状況通知を受信して、全ての管理蓄積サーバ１０１，１０３の負荷状況の情報を共有する。

なお、図３では、映像データ配信システム１００を構成している各管理蓄積サーバ１０１，１０３及び各ストレージ１０２，１０４の全体を、クライアント端末１０５側から見た場合の仮想的な１台の管理蓄積サーバである全管理蓄積サーバ３０４として示している。以下の図４，図５，図１０でも同様である。

図４は、クライアント端末１０５からの書込み要求時の処理のイメージを示す。
クライアント端末１０５は、全管理蓄積サーバ３０４に対して書込み先要求４０１をマルチキャストで送信する。

各管理蓄積サーバ１０１，１０３では、それぞれ映像データアクセス管理部２０４（図２）が、この書込み先要求４０１を受け付けて、全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５（図２）に対して、自己の管理蓄積サーバが全ての管理蓄積サーバ１０１，１０３のうちで負荷が一番低いかを問い合わせる。全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５は、図３に示す情報共有処理によって全ての管理蓄積サーバ１０１，１０３の負荷状況の情報を保有しているので、その情報に基づいて問い合わせに返答する。

そして、この返答の結果、負荷が一番低かった管理蓄積サーバ（図４では一例として管理蓄積サーバ１０１としている）の映像データアクセス管理部２０４が、書込み先要求４０１の送信元のクライアント端末１０５に対して書込み先応答４０２を返送する。その後、クライアント端末１０５は、この書込み先応答４０２を返送した管理蓄積サーバ１０１に接続されたストレージ１０２に映像データの書込み４０３を行う。

管理蓄積サーバ１０１では、マスタ／コピーサーバ管理部２０６（図２）が、自己の管理蓄積サーバがマスタとして設定され、管理蓄積サーバ（コピー）１０３がコピーとして設定されていることを管理している。そこで、管理蓄積サーバ１０１では、映像データアクセス管理部２０４が、転送制御部２１１（図２）に対して、ストレージ１０２に書き込まれた映像データを管理蓄積サーバ（コピー）１０３に転送することを要求する。転送制御部２１１は、この要求に応じて、管理蓄積サーバ（コピー）１０３に接続されたストレージ（コピー）１０４への映像データの転送４０４を行うことにより、コピー素材を作成する。

図５は、クライアント端末１０５からの読込み要求時の処理のイメージを示す。
クライアント端末１０５は、全管理蓄積サーバ３０４に対して読込み先要求５０１をマルチキャストで送信する。

各管理蓄積サーバ１０１，１０３では、それぞれ映像データアクセス管理部２０４が、この読込み先要求５０１を受け付けて映像データ所在管理部２０３と全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５に対して、自己の管理蓄積サーバが、読込み対象の映像データを蓄積している全ての管理蓄積サーバのうちで負荷の一番低い管理蓄積サーバであるかを問い合わせる。全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５は、図３の情報共有処理によって保有している情報に基づいて問い合わせに返答する。

そして、この返答の結果、負荷が一番低かった管理蓄積サーバ（図５では一例として管理蓄積サーバ（コピー）１０３としている）の映像データアクセス管理部２０４が、読込み先要求５０１の送信元のクライアント端末１０５に対して読込み先応答５０２を返送する。

クライアント端末１０５は、この読込み先応答５０２を返送した管理蓄積サーバ（コピー）１０３に接続されているストレージ（コピー）１０４から映像データの読込み５０３を行う。

図３〜図５では処理のイメージを示したが、次に、これらの処理をフローチャートによって説明する。図６，図７は、図４及び図５のクライアント端末からのアクセス（書込み要求あるいは読込み要求）時の処理を、クライアント端末側の処理，管理蓄積サーバ側の処理としてそれぞれ示すフローチャートである。

図６は、クライアント端末１０５の映像データアクセス処理の例を示す。
クライアント端末１０５は、映像データにアクセスする場合には、書込み先要求、読込み先要求をマルチキャストで全管理蓄積サーバ３０４へ送信する（ステップＳ１）。

そしてクライアント端末１０５は、各管理蓄積サーバ１０１，１０３のうちで負荷の一番低い管理蓄積サーバからの書込み先応答あるいは読込み先応答を受信する（ステップＳ２）。そして、クライアント端末１０５は、その管理蓄積サーバに対して映像データの書込みあるいは読込みを行い（ステップＳ３）、処理を終了する。

図７は、管理蓄積サーバの映像データアクセス処理の例を示す。
始めに、各管理蓄積サーバ１０１，１０３では、映像データアクセス管理部２０４（図２）が、クライアント端末１０５から書込み先要求あるいは読込み先要求をマルチキャストで受信する（ステップＳ１１）。

次に、映像データアクセス管理部２０４が、全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５（図２）に対して、自己の管理蓄積サーバが全ての管理蓄積サーバ１０１，１０３のうち、どのサーバの負荷が一番低いか（但し、読込み先要求の場合には、読込み対象の映像データを蓄積している全ての管理蓄積サーバのうちで負荷が一番低いか）を問い合わせる。そして、全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５が問い合わせに返答する（ステップＳ１２）。

この返答の結果、自サーバの負荷が一番低くなければ、そのまま処理を終了する。他方、負荷が一番低ければ、映像データアクセス管理部２０４が、クライアント端末１０５へ書込み先応答あるいは読込み先応答を返送する（ステップＳ１３）。

続いて、映像データアクセス管理部２０４は、クライアント端末１０５からのアクセスが書込み先要求であるかを判断する（ステップＳ１４）。アクセスが書込み先要求であれば、映像データアクセス管理部２０４は、マスタ／コピーサーバ管理部２０６（図２）に対して、自己の管理蓄積サーバがマスタとして設定されているか（マスタとして設定されている場合は、どの管理蓄積サーバがコピーとして設定されているか）を問い合わせる。そして、マスタ／コピーサーバ管理部２０６が問い合わせに返答する（ステップＳ１５）。

この返答の結果、マスタに設定されていれば、映像データアクセス管理部２０４は、クライアント端末１０５からの映像データの書込みを受け付け、転送制御部２１１に対して、コピーとして設定されている管理蓄積サーバへの映像データの転送を要求する。転送制御部２１１は、この要求に応じて、ストレージ１０２に書き込まれた映像データを、コピーとして設定されている管理蓄積サーバ１０３に接続されたストレージ１０４に転送することにより、コピー素材を作成する（ステップＳ１６）。そして、処理を終了する。

ステップＳ１５での返答の結果、マスタに設定されていなければ、映像データアクセス管理部２０４は、クライアント端末１０５からの映像データの書込みを受け付けて（ステップＳ１７）、処理を終了する。

ステップＳ１４においてアクセスが読込み先要求であれば、映像データアクセス管理部２０４は、クライアント端末１０５による映像データの読込みを受け付けて（ステップＳ１８）、処理を終了する。

図８，図９は、図３の情報共有処理における、情報発信側の管理蓄積サーバの処理，情報受信側の管理蓄積サーバの処理をそれぞれ示すフローチャートである。

図８は、管理蓄積サーバの情報共有の発信側の処理の例を示す。
各管理蓄積サーバ１０１，１０３では、全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５が、映像データアクセス管理部２０４に対して、クライアント端末１０５から自己の管理蓄積サーバへの現在のアクセス数（書込み数及び読込み数）を問い合わせる。

また、全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５が、映像データ所在管理部２０３に対して、自己の管理蓄積サーバに接続されたストレージにおける現在のディスク使用量（どのようなファイル名の映像データをどれだけの容量蓄積しているのか）を問い合わせる。映像データアクセス管理部２０４，映像データ所在管理部２０３は、それぞれ現在のアクセス数，ディスク使用量を算出して、全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５に返答する（ステップＳ２１）。

全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５は、この返答に基づき、現在のアクセス数及びディスク使用量を、自己の管理蓄積サーバの負荷状況の情報として全管理蓄積サーバ負荷情報データベース２０８に格納するとともに、このアクセス数及びディスク使用量を内容とする自己の管理蓄積サーバの負荷状況通知を、自己以外の全ての管理蓄積サーバへマルチキャストで送信する（ステップＳ２２）。

そして全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５は、一定時間（例えば５〜１０秒）待機し（ステップＳ２３）、その後再びステップＳ２１に戻ることにより、周期的にステップＳ２１〜Ｓ２２の処理を繰り返す。なお、この問合せを行う際の通信プロトコルとして、例えば、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）が用いられる。このため、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）を使う場合に比べて通信負荷を低く抑えることができる。

図９は、管理蓄積サーバの情報共有の受信側の処理の例を示す。
各管理蓄積サーバ１０１，１０３では、全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５が、他の管理蓄積サーバから負荷状況通知を受信する（ステップＳ３１）。

このとき、各管理蓄積サーバ１０１，１０３は、その負荷状況通知が示しているアクセス数及びディスク使用量を、その管理蓄積サーバの現在の負荷状況の情報として全管理蓄積サーバ負荷情報データベース２０８に格納し（ステップＳ３２）、処理を終了する。

図３〜図９を用いて説明したように、この映像データ配信システム１００は、各管理蓄積サーバ１０１，１０３が、データを蓄積及び配信する蓄積サーバとしての機能を有する。さらに、映像データ配信システム１００は、全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５によって、それぞれ全ての管理蓄積サーバ１０１，１０３の負荷状況を管理する管理サーバとしての機能も有している。

そして、クライアント端末１０５から映像データの書込み要求時には、クライアント端末１０５は、全ての管理蓄積サーバ１０１，１０３に対して書込み先要求をマルチキャストで送信し、負荷の一番低い管理蓄積サーバのみが、クライアント端末１０５へ書込み先応答を返送する。

これにより、クライアント端末１０５からの映像データの書込み要求時に、或る特定の管理蓄積サーバの負荷が高くなることが防止され、各管理蓄積サーバに負荷が分散される。したがって、蓄積サーバとしての機能を有するサーバの負荷が分散されるとともに、専用の管理サーバを設ける場合と違って、全ての蓄積サーバの負荷状況を管理する機能を有するサーバの負荷も分散される。

また、映像データの書込み時には、クライアント端末１０５へ書込み先応答を返送した管理蓄積サーバは、マスタとして設定されている場合、書き込まれた映像データを、コピーとして設定されている管理蓄積サーバに転送することにより、コピー素材を作成する。

そして、クライアント端末１０５から映像データの読込み要求時には、クライアント端末１０５は、全ての管理蓄積サーバ１０１，１０３に対して読込み先要求をマルチキャストで送信する。そして、読込み対象の映像データを蓄積している全ての管理蓄積サーバ（クライアント端末１０５からその映像データを書き込まれた管理蓄積サーバ、及びその映像データのコピー素材を作成された管理蓄積サーバ）のうちで負荷の一番低い管理蓄積サーバのみが、クライアント端末１０５へ読込み先応答を返送する。

これにより、クライアント端末１０５から映像データの読込み要求時にも、或る特定の管理蓄積サーバの負荷が高くなることが防止され、複数の管理蓄積サーバに負荷が分散される。

このようにして、この映像データ配信システム１００では、クライアント端末１０５から映像データの書込み要求時，読込み要求時のいずれにも、管理蓄積サーバの負荷が分散されるので、システム全体としてのアクセス性能を向上させることができる。

さらに、従来、蓄積サーバを増設する場合には、増設する蓄積サーバに関する情報を管理サーバに新たにデータベースとして搭載しなければならないので、その間、管理サーバの動作を停止させてシステムの運用を停止しなければならなかった。

これに対し、この映像データ配信システム１００では、各管理蓄積サーバが、自己の管理蓄積サーバの負荷状況通知を一定周期毎にマルチキャストで送信する。したがって、システムを運用したまま管理蓄積サーバを増設しても、既存の管理蓄積サーバは、増設された管理蓄積サーバからマルチキャストで送信される負荷状況通知を受信することによって、増設された管理蓄積サーバの負荷状況を管理することができる。また増設された管理蓄積サーバも、既存の管理蓄積サーバからマルチキャストで送信される負荷状況通知を受信することによって、既存の管理蓄積サーバの負荷状況を管理することができる。

これにより、この映像データ配信システム１００では、管理蓄積サーバを増設する場合に、システムの運用を停止することなく管理蓄積サーバを増設して、各管理蓄積サーバ（既存の管理蓄積サーバ及び増設された管理蓄積サーバ）に全ての管理蓄積サーバの負荷状況を管理させることができる。

以上のことから、この映像データ配信システム１００は、例えば、ビデオオンデマンドシステムのような、蓄積した映像データに対する配信要求数にばらつきのあるシステムや、放送局用のビデオサーバシステムあるいは防災・防犯用の監視システムのような、放送スケジュールあるいは防災・防犯上の見地から無停止で運用することが要求されるシステムに適用することができる。

＜映像データへの高負荷時のコピー映像データ転送処理＞
次に、映像データ配信システム１００における、映像データへの高負荷時のコピー映像データ転送処理について説明する。

図１０は、映像データへの高負荷時のコピー映像データ転送処理のイメージを示す。

例えば、管理蓄積サーバ１０１において、コンテンツ負荷管理部２１２が、ストレージ１０２内の映像データのうちの特定の映像データへのアクセス数が多いと判定した場合、管理蓄積サーバ１０１では、転送制御部２１１が、その映像データをマスタ映像データ１１０とする映像データコピー転送要求６０１を、そのマスタ映像データ１１０をまだ蓄積していない管理蓄積サーバ１０３のうちで負荷の一番低い管理蓄積サーバ１０３へ送信する。そして、その管理蓄積サーバ１０３が、管理蓄積サーバ１０１へ映像データコピー転送応答６０２を返信する。

管理蓄積サーバ１０１では、映像データコピー転送応答６０２を受信すると、転送制御部２１１が、映像データコピー転送応答６０２の返信元の管理蓄積サーバ１０３に接続されているストレージ１０４に対して映像データコピー転送６０３を行うことにより、コピー映像データ１１１を作成する。

図１１，図１２は、図１０のコピー映像データ転送処理における要求発信側の管理蓄積サーバの処理，要求受信側の管理蓄積サーバの処理をそれぞれ示すフローチャートである。

図１１は、映像データコピー転送を要求する際における発信側の管理蓄積サーバの処理例を示す。
各管理蓄積サーバ１０１，１０３では、コンテンツ負荷管理部２１２が、自己の管理蓄積サーバに接続されているストレージ内の映像データのコンテンツ毎の負荷（アクセス数）を一定周期毎に監視し（ステップＳ４１）、コンテンツ毎のアクセス数で所定の閾値を超えているコンテンツがあるか否かを判定する（ステップＳ４２）。

閾値を超えているコンテンツがなければ、そのまま処理を終了する。他方、閾値を超えているコンテンツがあれば、コンテンツ負荷管理部２１２は、全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５に対して、そのコンテンツを蓄積していない他の全ての管理蓄積サーバのうち、負荷の一番低い管理蓄積サーバ（同一処理で一度コピー転送に失敗した管理蓄積サーバを除く）はどの管理蓄積サーバであるかを問い合わせる。そして、全管理蓄積サーバ負荷管理部２０５が問い合わせに返答することにより、コンテンツ負荷管理部２１２が、コピー転送先とすべき管理蓄積サーバを示す情報を取得する（ステップＳ４３）。

続いてコンテンツ負荷管理部２１２は、転送制御部２１１に対して、この取得した情報が示す管理蓄積サーバ宛てにコンテンツのコピー転送を行うように指示する（ステップＳ４４）。

転送制御部２１１は、このコンテンツ負荷管理部２１２からの指示においてコピー転送の宛先となっている管理蓄積サーバの映像データアクセス管理部２０４へ、コピー転送要求を送信する（ステップＳ４５）。そして転送制御部２１１は、コピー転送要求の送信先の映像データアクセス管理部２０４から、正常であることを示す応答が返って来たか否かを判定する（ステップＳ４６）。

正常であることを示す応答が返って来ていれば、転送制御部２１１は、コンテンツ負荷管理部２１２からの指示においてコピー転送の宛先となっている管理蓄積サーバに接続されているストレージ１０４に対して、コンテンツのコピー転送を行う（ステップＳ４７）。そして転送制御部２１１は、コピー転送結果（ここでは正常にコピー転送できたこと）をコンテンツ負荷管理部２１２へ通知する（ステップＳ４８）。

他方、ステップＳ４６において正常であることを示す応答が返って来ていなければ、転送制御部２１１は、ステップＳ４６からそのままステップＳ４８に移行して、コピー転送結果（ここではコピー転送に失敗したこと）をコンテンツ負荷管理部２１２へ通知する。

コンテンツ負荷管理部２１２は、このコピー転送結果が、正常にコピー転送できたことを示すものであるか否かを判定する（ステップＳ４９）。正常にコピー転送できた場合は、コンテンツ負荷管理部２１２は、コピー転送処理を終了する（ステップＳ５０）。他方、コピー転送に失敗した場合は、コンテンツ負荷管理部２１２は、再びステップＳ４４に戻ってステップＳ４４以下の処理を繰り返す。

図１２は、映像データコピー転送を要求する際における受信側の管理蓄積サーバの処理例を示す。
各管理蓄積サーバ１０１，１０３では、映像データアクセス管理部２０４が、他の管理蓄積サーバの転送制御部２１１からのコピー転送要求を受信すると（ステップＳ６１）、自己の管理蓄積サーバを構成しているハードウェアのステータス情報が正常であるか否かを判定する（ステップＳ６２）。

正常であれば、映像データアクセス管理部２０４は、映像データ所在管理部２０３に対して、コピー転送要求のあったコンテンツの情報（コンテンツ名及びコンテンツを格納するディレクトリ名）を映像データ所在情報データベース２０７に書き込むことを指示する（ステップＳ６３）。そして映像データアクセス管理部２０４は、コピー転送要求の送信元の管理蓄積サーバの転送制御部２１１へ、正常であることを示す応答結果を返送する（ステップＳ６４）。

続いて、転送制御部２１１が、コピー転送要求の送信元の管理蓄積サーバからのコピー転送を受け付ける（ステップＳ６６）。そして、コピー転送が完了すると、転送制御部２１１がコピー転送完了を検知して（ステップＳ６７）、処理を終了する。

ステップＳ６２において、ハードウェアのステータス情報が正常でなければ、映像データアクセス管理部２０４は、コピー転送要求の送信元の管理蓄積サーバの転送制御部２１１へ、異常であることを示す応答結果を返送する（ステップＳ６５）。そして、処理を終了する。

以上に図１０〜図１２を用いて説明したように、映像データ配信システム１００では、管理蓄積サーバ１０１，１０３のうちマスタとして設定されていない管理蓄積サーバでも、或る特定の映像データについての負荷（アクセス数）が高くなった場合には、その映像データを蓄積していない管理蓄積サーバのうちで負荷の一番小さい管理蓄積サーバにその映像データを転送することにより、コピー素材を作成する。

これにより、それ以降もその特定の映像データへのアクセス数が多い状態が続いても、管理蓄積サーバの負荷が分散されるので、システム全体としてのアクセス性能を向上させることができる。

＜変形例＞
以上の実施の形態では、映像データ配信システム１００に本発明を適用している。しかし、本発明は、映像データ配信システム１００に限らず、映像データ以外のデータ（例えば、映像コンテンツ以外の音声データ、コンテンツ、プログラムなど）の蓄積及び配信を行うデータ配信システムにも適用してよい。

また、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。

１００…映像データ配信システム，１０１…管理蓄積サーバ，１０２…ストレージ，１０３…管理蓄積サーバ，１０４…ストレージ，１０５…クライアント端末，２０２…管理部，２０３…映像データ所在管理部，２０４…映像データアクセス管理部，２０５…全管理蓄積サーバ負荷管理部，２０６…マスタ／コピーサーバ管理部，２０７…映像データ所在情報データベース，２０８…全管理蓄積サーバ負荷情報データベース，２０９…映像データアクセス情報データベース，２１０…マスタ／コピーサーバ情報データベース，２１１…転送制御部，２１２…コンテンツ負荷管理部，２１３…蓄積部，３０４…全管理蓄積サーバ

Claims (3)

1. ネットワーク経由でのクライアント端末からのアクセスに応じて、前記ネットワークに接続された複数台の蓄積サーバによってデータの蓄積及び配信を行うデータ配信システムにおいて、
   前記蓄積サーバは、
   自己の蓄積サーバの負荷状況の情報を他の全ての前記蓄積サーバに送信し、他の前記蓄積サーバから受信した負荷状況の情報を格納する全サーバ負荷管理部と、
   前記クライアント端末からのアクセスを受け付け、前記全サーバ負荷管理部に格納された負荷状況の情報に基づき、自己の蓄積サーバが全ての前記蓄積サーバのうちで負荷の一番低い蓄積サーバである場合に、前記クライアント端末に応答を返送し、前記クライアント端末からの読込み要求を受け付けた場合、前記全サーバ負荷管理部に格納された負荷状況の情報に基づき、自己の蓄積サーバが、読込み対象の映像データを蓄積している全ての前記蓄積サーバのうちで負荷の一番低い蓄積サーバである場合に、前記クライアント端末に応答を返送するデータアクセス管理部と、
   前記複数台の蓄積サーバのうち、どの蓄積サーバが映像データのコピー元であり、どの蓄積サーバが映像データのコピー先であるかの設定情報を管理するマスタ／コピーサーバ管理部と、
   前記クライアント端末からのアクセスの単位となるデータをコンテンツとした場合に、自己の蓄積サーバにおける前記コンテンツ毎の負荷状況を管理するコンテンツ負荷管理部と、
   前記データアクセス管理部が前記クライアント端末からの書込み要求に対して応答を返送したことによりデータが書き込まれた後、前記マスタ／コピーサーバ管理部で管理されている設定情報に基づき、自己の蓄積サーバがコピー元として設定されている場合に、前記書き込まれたデータを、コピー先として設定されている蓄積サーバに転送し、前記コンテンツ負荷管理部によって負荷が所定の閾値を超えているデータが存在すると判定された場合に、前記全サーバ負荷管理部に格納された負荷状況の情報に基づき、前記閾値を超えているデータを蓄積していない他の全ての蓄積サーバのうちで負荷の一番低い蓄積サーバに、前記閾値を超えているデータを転送する転送制御部と、を備えた
   データ配信システム。
2. ネットワーク経由でのクライアント端末からのアクセスに応じて、前記ネットワークに接続された複数台の蓄積サーバによってデータの蓄積及び配信を行うデータ配信システムにおける負荷分散方法において、
   前記蓄積サーバが、自己の蓄積サーバの負荷状況の情報を他の全ての前記蓄積サーバに送信し、他の前記蓄積サーバから受信した負荷状況の情報を全サーバ負荷管理部に格納する全サーバ負荷管理ステップと、
   前記蓄積サーバが、前記クライアント端末からのアクセスを受け付け、前記全サーバ負荷管理部に格納した負荷状況の情報に基づき、自己の蓄積サーバが全ての前記蓄積サーバのうちで負荷の一番低い蓄積サーバである場合に、前記クライアント端末に応答を返送し、前記クライアント端末からの読込み要求を受け付けた場合、前記全サーバ負荷管理部に格納された負荷状況の情報に基づき、自己の蓄積サーバが、読込み対象の映像データを蓄積している全ての前記蓄積サーバのうちで負荷の一番低い蓄積サーバである場合に、前記クライアント端末に応答を返送するデータアクセス管理ステップと、
   前記蓄積サーバが、前記複数台の蓄積サーバのうち、どの蓄積サーバが映像データのコピー元であり、どの蓄積サーバが映像データのコピー先であるかの設定情報をマスタ／コピーサーバ管理部によって管理するマスタ／コピーサーバ管理ステップと、
   前記蓄積サーバが、前記クライアント端末からのアクセスの単位となるデータをコンテンツとした場合に、自己の蓄積サーバにおける前記コンテンツ毎の負荷状況をコンテンツ負荷管理部によって管理するコンテンツ負荷管理ステップと、
   前記蓄積サーバが、前記クライアント端末からの書込み要求に対して応答を返送したことによりデータが書き込まれた後、前記マスタ／コピーサーバ管理部で管理されている設定情報に基づき、自己の蓄積サーバがコピー元として設定されている場合に、前記書き込まれたデータを、コピー先として設定されている蓄積サーバに転送し、前記コンテンツ負荷管理部によって負荷が所定の閾値を超えているデータが存在すると判定された場合に、前記全サーバ負荷管理部に格納された負荷状況の情報に基づき、前記閾値を超えているデータを蓄積していない他の全ての蓄積サーバのうちで負荷の一番低い蓄積サーバに、前記閾値を超えているデータを転送する転送制御ステップと、を有する
   負荷分散方法。
3. ネットワーク経由でのクライアント端末からのアクセスに応じてデータの蓄積及び配信を行う蓄積サーバにおいて、
   自己の蓄積サーバの負荷状況の情報を、前記ネットワークに接続された他の全ての蓄積サーバに送信し、前記ネットワークに接続された他の蓄積サーバから受信した負荷状況の情報を格納する全サーバ負荷管理部と、
   前記クライアント端末からのアクセスを受け付け、前記全サーバ負荷管理部に格納された負荷状況の情報に基づき、自己の蓄積サーバが前記ネットワークに接続された全ての前記蓄積サーバのうちで負荷の一番低い蓄積サーバである場合に、前記クライアント端末に応答を返送し、前記クライアント端末からの読込み要求を受け付けた場合、前記全サーバ負荷管理部に格納された負荷状況の情報に基づき、自己の蓄積サーバが、読込み対象の映像データを蓄積している全ての前記蓄積サーバのうちで負荷の一番低い蓄積サーバである場合に、前記クライアント端末に応答を返送するデータアクセス管理部と、
   前記複数台の蓄積サーバのうち、どの蓄積サーバが映像データのコピー元であり、どの蓄積サーバが映像データのコピー先であるかの設定情報を管理するマスタ／コピーサーバ管理部と、
   前記クライアント端末からのアクセスの単位となるデータをコンテンツとした場合に、自己の蓄積サーバにおける前記コンテンツ毎の負荷状況を管理するコンテンツ負荷管理部と、
   前記データアクセス管理部が前記クライアント端末からの書込み要求に対して応答を返送したことによりデータが書き込まれた後、前記マスタ／コピーサーバ管理部で管理されている設定情報に基づき、自己の蓄積サーバがコピー元として設定されている場合に、前記書き込まれたデータを、コピー先として設定されている蓄積サーバに転送し、前記コンテンツ負荷管理部によって負荷が所定の閾値を超えているデータが存在すると判定された場合に、前記全サーバ負荷管理部に格納された負荷状況の情報に基づき、前記閾値を超えているデータを蓄積していない他の全ての蓄積サーバのうちで負荷の一番低い蓄積サーバに、前記閾値を超えているデータを転送する転送制御部と、を備えた
   蓄積サーバ。

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