CN1925462B - 高速缓存系统 - Google Patents

Abstract

提供一种在由多个高速缓存服务器构成的分散高速缓存系统中，可适用于大规模网络的高速缓存系统。在由多个高速缓存控制服务器构成的分散高速缓存系统中，对各高速缓存控制服务器进行管理的内容信息进行分割管理。在高速缓存连接路由器中，当从客户机请求的内容被存储在分散高速缓存系统内时，向管理该内容信息的高速缓存控制服务器传送内容的请求。再者，在把高速缓存控制服务器追加到分散高速缓存系统时，具有将自己的地址通知到分散高速缓存系统内的功能。接收了通知的高速缓存控制服务器，向上述追加的高速缓存控制服务器发送内容信息，取得内容信息的同步，可以增设高速缓存控制服务器。

Description

高速缓存系统

技术领域

本发明涉及在网络中分散配置了高速缓存服务器的分散高速缓存系统，尤其是涉及在多个高速缓存服务器之间连接起来提供内容的技术。

背景技术

在连接有多个客户机的网络中，当多个客户机参照同一内容时，通过在网络内配置高速缓存服务器，从高速缓存服务器向客户机返回内容，由此可以降低从外部网络取得内容的次数。这样，可以抑制网络间的业务，削减通信成本。

但是，在大规模的网络中，多个客户机请求内容，因此发生大量的业务。对于所发生的大量的业务，用一个高速缓存服务器对应是困难的。为此，在网络内分散配置多个高速缓存服务器，从各高速缓存服务器向客户机返回内容。

再者，提出了如下的分散高速缓存系统：当高速缓存服务器没存储从客户机请求的内容时，通过从存储有该内容的其它高速缓存服务器取得内容，并向客户机返回内容，从而抑制网络间的业务。

上述的分散高速缓存系统具备一台高速缓存控制服务器和一台高速缓存连接路由器。因此，随着客户机的增加，网络更大规模化时，在一台高速缓存控制服务器和一台高速缓存连接路由器中，各自的处理能力达到极限。

因此，有必要构成如下的分散高速缓存系统，即根据来自客户机的请求数和由来自客户机的请求所产生的业务量，在分散高速缓存系统中具备多台高速缓存控制服务器和多台高速缓存连接路由器，可适用于大规模网络。

首先，存在第一课题：在构成具备多个高速缓存控制服务器的分散高速缓存系统的情况下，在分散高速缓存系统内存储了客户机所请求的内容时，必须适当地向管理该内容的高速缓存控制服务器传送来自客户机的请求。

再者，存在第二课题：在构成具备多个高速缓存连接路由器的高速缓存系统的情况下，在分散高速缓存系统内存储了客户机所请求的内容时，在任一个高速缓存连接路由器中都必须适当地向高速缓存控制服务器传送来自客户机的请求。

而且，存在第三课题：需要能够增减高速缓存控制服务器和高速缓存连接路由器。

另外，存在第四课题：在可适用于大规模网络的分散高速缓存系统中，存在于分散高速缓存系统内的内容数很多，因此，在高速缓存连接路由器判定内容是否存储在高速缓存系统内而所需的表变大，检索时间增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分散高速缓存系统，是连接分散配置在网络中的高速缓存服务器，并根据需要在高速缓存服务器之间传送内容的分散高速缓存系统，可以容易地适用于大规模网络。

根据本发明的代表性的一方式，其具备：多个高速缓存服务器，存储从客户终端请求的内容；高速缓存控制服务器，管理存储在上述高速缓存服务器中的内容的信息；以及高速缓存连接路由器，判断在高速缓存系统内是否存储了从上述客户终端请求的内容；还具备多个上述高速缓存控制服务器；上述各高速缓存控制服务器，对存储在上述高速缓存系统内的内容的信息分担进行管理；上述高速缓存连接路由器，基于由上述各高速缓存控制服务器管理的内容的信息，当从上述客户终端接收了内容的请求时，确定对涉及该请求的内容的信息进行管理的高速缓存控制服务器，并且，向上述确定的高速缓存控制服务器传送来自该客户终端的请求；上述高速缓存服务器，接收新追加的高速缓存控制服务器的地址的通知，当新接收到内容时，使用设置在上述高速缓存系统内的上述高速缓存控制服务器的数量，确定管理该内容的信息的高速缓存控制服务器，向上述确定的高速缓存控制服务器发送该内容的信息。

根据本发明的一方式，根据来自客户终端的内容的请求数、由上述内容的请求所发生的业务量来改变高速缓存控制服务器和高速缓存连接路由器的构成台数，这样，能够根据客户机的台数来提供最佳的分散高速缓存系统。

附图说明

图1是第一实施方式的分散高速缓存系统的系统结构图。

图2是表示第一实施方式的分散高速缓存系统的工作的时序图。

图3是第一实施方式的高速缓存连接路由器的方框图。

图4是第一实施方式的命中高速缓存判定表的结构图。

图5是第一实施方式的高速缓存连接路由器的内容请求接受处理的流程图。

图6是第一实施方式的高速缓存控制服务器的方框图。

图7是第一实施方式的内容信息管理表的结构图。

图8是第一实施方式的高速缓存控制服务器的内容请求数据包接收时的处理流程图。

图9是第一实施方式的高速缓存控制服务器的内容保持信息接收时的处理流程图。

图10是第一实施方式的高速缓存服务器的方框图。

图11是第一实施方式的高速缓存服务器的内容接收时的处理流程图。

图12是第一实施方式的变形例的高速缓存控制服务器的内容请求数据包接收时的处理流程图。

图13是第二实施方式的分散高速缓存系统的系统结构图。

图14是表示第二实施方式的分散高速缓存系统的工作的时序图。

图15是第三实施方式的分散高速缓存系统的系统结构图。

图16是表示第三实施方式的分散高速缓存系统的工作的时序图。

图17是第三实施方式的命中高速缓存判定表的结构图。

图18是第三实施方式的高速缓存连接路由器的内容请求数据包接收时的处理流程图。

图19是第三实施方式的系统管理服务器的方框图。

图20是第三实施方式的内容信息管理表的结构图。

图21是第三实施方式的系统管理服务器的内容请求数据包接收时的处理流程图。

图22是第三实施方式的系统管理服务器的内容保持信息接收时的处理流程图。

具体实施方式

根据本发明的代表性的一个方式，作为解决第一课题的结构是，在具备多个高速缓存控制服务器的分散高速缓存系统中，由多个高速缓存控制服务器对存储在分散高速缓存系统中的内容的信息进行分割并管理。在高速缓存连接路由器中，当从客户机请求的内容存储在分散高速缓存系统内时，向管理该内容的信息的高速缓存控制服务器传送内容的请求。

而且，作为解决第二课题的结构是，从客户机接收了新内容的信息的高速缓存控制服务器，将内容的信息传送给存在于分散高速缓存系统内的所有高速缓存连接路由器。

另外，作为解决第三课题的结构是，高速缓存控制服务器和高速缓存连接路由器在被追加到上述分散高速缓存系统时，将自己的地址通知到分散高速缓存系统内。而且，接收了地址的通知的高速缓存控制服务器，向被追加的高速缓存控制服务器和被追加的高速缓存连接路由器发送内容的信息，并且使内容信息同步。

再者，作为解决第四课题的结构是，将网络分割为域，成为按各个域对内容的信息进行管理的阶层式的分散高速缓存系统。管理高速缓存连接路由器及分散高速缓存系统全体的内容信息的服务器，将内容的信息分割成域进行检索。由此，提高内容的检索效率，缩短内容的检索时间，缩短对来自客户机的内容请求的响应时间。

下面，参照附图说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)

在第一实施方式的分散高速缓存系统中，根据来自客户终端的内容请求数来追加高速缓存控制服务器，在多个高速缓存控制服务器对来自客户终端的请求进行分散处理，由此，实现可适用于大规模网络的分散高速缓存系统。

图1是表示第一实施方式的分散高速缓存系统的结构一例的方框图。

分散高速缓存系统具备源数据服务器10、核心网11、存取网12及多个客户终端15-1～15-4。

源数据服务器10是具备处理器、存储器、存储装置及输入输出部的计算机，在存储装置中存储着客户终端所请求的内容的源数据。从客户终端15-1等看时，源数据服务器10存在于经核心网11连接的其他网络。

存取网12是连接着客户终端15-1～15-4的、客户终端附近的网络。核心网11是连接在存取网12的上游的网络。

存取网12具备路由器13-1～13-2、高速缓存服务器14-1～14-2、高速缓存连接路由器16及高速缓存控制服务器17-1～17-2。

路由器13-1～13-2是具备输入输出接口及数据包处理部的数据传送装置。

高速缓存服务器14-1～14-2是具备处理器、存储器、存储装置及输入输出部的计算机，在存储装置中存储从源数据服务器10提供的内容，构成分散高速缓存系统。

高速缓存连接路由器16是具备输入输出接口及数据包处理部的数据传送装置，判断由客户机请求的内容是否存储在高速缓存系统内。

高速缓存控制服务器17-1～17-2是具备处理器、存储器、存储装置及输入输出部的计算机，对在分散高速缓存系统内的高速缓存服务器中保持的内容的信息进行一元化管理。各高速缓存控制服务器管理独立的内容空间。在图1，图示了两台高速缓存控制服务器，也可以是三台以上。

客户终端15-1～15-4是具备处理器、存储器、存储装置及输入输出部的计算机，使用者利用客户终端15-1等请求内容。

下面，参照图2说明第一实施方式的分散高速缓存系统的工作。

具体地说，说明图1所示的客户终端(1)15-1取得URL(UniformResource Locater)用http://www.ab.ne.jp/content.html识别的内容，然后客户终端(3)15-3取得相同URL的内容时的高速缓存系统的工作。并且，在客户终端(1)15-1请求的时刻，用该URL表示的内容未保持在高速缓存系统内的任何高速缓存服务器中。

首先，客户终端(1)15-1向高速缓存服务器A14-1发送该URL的内容的请求(步骤1000)。

当高速缓存服务器A14-1从客户终端(1)15-1接收到该URL的内容的请求时，高速缓存服务器A14-1检索被保持在高速缓存中的内容。但是，高速缓存服务器A14-1没有将该URL的内容作为高速缓存存储，因此，向源数据服务器10发送该内容的请求(1001)。

对来自高速缓存服务器A14-1的内容请求进行中继的高速缓存连接路由器16，判定是否存在将涉及请求的内容存储在高速缓存中的高速缓存服务器。然后，由于任何高速缓存服务器都没有将该内容存储在高速缓存中，所以判定为未命中。由此，高速缓存连接路由器16向源数据服务器10发送该内容的请求(1002)。

然后，按照源数据服务器10、高速缓存连接路由器16、高速缓存服务器A14-1的顺序，沿着与内容请求相反的路径，发送内容到客户终端(1)15-1(1003～1005)。

当高速缓存服务器A14-1在时序1004接收到该内容时，确定应该对该内容的信息进行管理的高速缓存控制服务器，向确定的高速缓存控制服务器发送内容的信息(1006)。并且，在图2中，选择高速缓存控制服务器A17-1，从高速缓存服务器A14-1向高速缓存控制服务器A17-1发送内容的信息。

当高速缓存控制服务器A17-1接收到内容的信息时，更新高速缓存控制服务器A17-1的内容信息管理表，并且，将该内容的信息登记到高速缓存连接路由器16(1007)。

接着，说明在以上说明的处理结束之后，终端(3)15-3请求了URL用http://www.ab.ne.jp/content.html表示的内容时的工作时序。

首先，客户终端(3)15-3向设置在客户终端(3)附近的高速缓存服务器B14-2请求该URL的内容(1008)。

当高速缓存服务器B14-2从客户终端(1)15-3接收到该URL的内容的请求时，高速缓存服务器B14-2检索保持在高速缓存中的内容。但是，由于高速缓存服务器B14-2没有将该URL的内容作为高速缓存存储，所以向源数据服务器10发送该内容的请求(1009)。

对来自高速缓存服务器B14-2的内容请求进行中继的高速缓存连接路由器16，判定是否存在将涉及请求的内容存储在高速缓存中的高速缓存服务器。然后，判断为涉及该请求的内容命中到高速缓存命中判定表，任一个高速缓存服务器管理着该内容的信息。然后，确定管理该内容的信息的高速缓存控制服务器A17-1，向高速缓存控制服务器A17-1传送该内容的请求(1010)。

当高速缓存控制服务器A17-1接收到内容的请求时，确定存储有该内容的高速缓存服务器A14-1，指示高速缓存A14-1向高速缓存服务器B 14-2发送该内容(1011)。

当高速缓存服务器A14-1接收到内容的传送指示时，向高速缓存服务器B14-2发送该内容(1012)。

当高速缓存服务器B14-2从高速缓存服务器A14-1接收到该内容时，向请求源客户终端(3)15-3发送该内容(1013)。再者，确定应该对该内容的信息进行管理的高速缓存控制服务器，将该内容的高速缓存信息登记到已确定的高速缓存控制服务器A17-1(1014)。

当高速缓存控制服务器A17-1接收到内容的高速缓存信息时，在对内容信息管理表的该内容的信息进行管理的项目的高速缓存服务器地址字段中，追加高速缓存服务器B14-2的地址。并且，已经向高速缓存连接路由器16通知了该内容被保持在高速缓存系统内，因此不进行向高速缓存连接路由器16登记内容信息的处理。

在图3示出第一实施方式的高速缓存连接路由器16的结构一例。

高速缓存连接路由器16具备输入输出接口20、数据包处理部22、请求处理部23、高速缓存命中判定部24及高速缓存命中判定表25。

输入输出接口20同存取网12连接，是与分散高速缓存系统内的高速缓存服务器14-1等及高速缓存控制服务器17-1等进行数据包的收发的接口。数据包处理部22处理输入输出接口20接收到的数据包，决定传送对象。

当接收到的数据是内容的请求时，请求处理部23处理该请求。高速缓存命中判定部24判定被请求的内容是否保持在高速缓存系统内。

数据包处理部22、请求处理部23及高速缓存命中判定部24，由设在高速缓存连接路由器16的处理器执行的处理构成。而且，这些也可以由硬件逻辑构成。

高速缓存命中判定表25包含存储在高速缓存系统内的内容的信息，在高速缓存命中判定部24判定所请求的内容是否被保持在高速缓存系统内时参照该高速缓存命中判定表25，并且，该高速缓存命中判定表25存储在存储器等的存储部中。

图4表示第一实施方式的高速缓存命中判定表25的结构例。

高速缓存命中判定表25包含一个以上的高速缓存命中判定表项目30。高速缓存命中判定表项目30作为实际存储数据的字段，包含URL散列值字段31和传送对象高速缓存控制服务器地址字段32。

URL散列值字段31是将所请求的内容的URL转换为散列值后存储的字段。

传送对象高速缓存控制服务器地址字段32是存储高速缓存控制服务器的地址的字段，该高速缓存控制服务器对用存储在URL散列值字段31中的值识别的内容的信息进行管理。在本实施方式中，是高速缓存控制服务器17-1的IP地址。

图5是表示第一实施方式的高速缓存连接路由器16中的内容请求接收时的处理一例的流程图。

当高速缓存连接路由器16通过输入输出接口20接收到数据包时，向数据包处理部22传送接收到的数据包。

数据包处理部22对接收数据包进行解析(S100)，判定接收数据包是否是内容的请求(S101)。利用该数据包的目的地端口地址来判断接收数据包是否是内容的请求。

其结果，在该数据包不是上述内容的请求时，参照数据包内的目的地地址来确定应输出的输入输出接口20，向已确定的输入输出接口20传送该数据包。另一方面，在判断为是内容的请求时，向请求处理部23传送该数据包。

当请求处理部23从数据包处理部22接收到数据包时，从该数据包中抽出所请求的内容的URL的散列值。内容的URL的散列值被包含在请求内容的数据包中，从高速缓存服务器14-1等发送。然后，高速缓存命中判定部24将抽出的散列值作为关键字来检索高速缓存命中表25，判定所请求的内容是否保持在高速缓存系统内(S102)。

另一方面，没有命中到高速缓存命中判定表25时，请求处理部23向源数据服务器10传送该内容的请求(S103)。另外，在命中到高速缓存判定表25时，判定为该内容未保持在存取网12内，从高速缓存命中判定表25的命中项目的传送对象高速缓存控制服务器地址字段32中，取得对所请求的内容的信息进行管理的高速缓存控制服务器17的地址。然后，向该高速缓存控制服务器17-1等传送请求数据包(S104)。

而且，高速缓存连接路由器16从高速缓存控制服务器17-1等接收在高速缓存系统内新保持的内容的信息。具体地说，高速缓存连接路由器16接收由该内容的URL的散列值和发送源高速缓存控制服务器的地址构成一组的信息。当高速缓存连接路由器16接收到新保持的内容的信息时，使用接收到的内容信息来更新高速缓存命中判定表25。

在图6示出第一实施方式的高速缓存控制服务器17的结构一例。

而且，构成第一实施方式的分散高速缓存系统的高速缓存控制服务器17-1是相同的结构，因此，代表这些来说明高速缓存控制服务器17。

高速缓存控制服务器17具备输入输出接口20、请求处理部40、高速缓存保持服务器检索部41及内容信息管理表42。

输入输出接口20同存取网12连接，是与高速缓存连接路由器16之间收发数据包的接口。

请求处理部40对从高速缓存连接路由器16传送的内容的请求、和从高速缓存服务器14接收的内容的高速缓存信息进行处理。高速缓存保持服务器检索部14根据所传送的内容的请求，检索保持所请求的内容的高速缓存服务器。请求处理部40及高速缓存保持服务器检索部41由设置在高速缓存控制服务器17的处理器所执行的处理构成。

内容信息管理表42存储被保持在存取网内的内容的信息，并且被存储在存储器、HDD等存储部。

在第一实施方式的分散高速缓存系统中，对来自客户终端14-1等的内容的请求数、和一台高速缓存控制服务器17-1等能够处理的请求数进行比较。然后，当来自客户终端的请求数超过在一台高速缓存控制服务器中能够处理的请求数时，根据来自客户终端的内容请求数，变更配置在高速缓存系统内的高速缓存控制服务器的台数。

在本发明的分散高速缓存系统中新追加了高速缓存控制服务器时，被追加的高速缓存控制服务器向已存在的高速缓存控制服务器17-1等、及已存在的高速缓存服务器14-1等，通知被追加的高速缓存控制服务器的地址。

当高速缓存控制服务器14-1等从追加的高速缓存控制服务器接收到地址信息时，再次计算各高速缓存控制服务器应该管理的内容的地址空间。然后，根据需要，与其他高速缓存控制服务器之间，交换内容的信息。

再者，重新管理内容信息的高速缓存控制服务器在交换了内容信息时，向高速缓存连接路由器16通知进行管理的高速缓存控制服务器已变更的内容的信息。高速缓存连接路由器16在接受到高速缓存控制服务器的变更通知时，更新高速缓存命中判定表26的传送对象高速缓存控制服务器地址字段32。

在此，在对应该在各高速缓存控制服务器中管理的地址空间进行分割的方法中，有以下方式：用从内容的URL转换的散列值除以存在于高速缓存系统内的高速缓存控制服务器的数量，使用得到的余数来确定管理该内容的高速缓存控制服务器。

而且，在第一实施方式的分散高速缓存系统中，来自客户终端14-1等的请求数减少，在利用少数的高速缓存控制服务器17-1等能够处理来自客户终端的请求时，也可以减少配置在高速缓存系统内的高速缓存控制服务器的台数。

在减少高速缓存控制服务器台数时，首先从停止对象的高速缓存控制服务器，向其他的高速缓存控制服务器及高速缓存服务器16通知停止对象的高速缓存控制服务器的地址。接收了高速缓存控制服务器的停止通知的高速缓存控制服务器，再次计算各高速缓存控制服务器应该管理的内容的地址空间。然后，根据需要同其他高速缓存控制服务器之间交换内容的信息。

再者，重新管理内容信息的高速缓存控制服务器在交换了内容的信息时，向高速缓存连接路由器16通知进行管理的高速缓存控制服务器已变更的内容的信息。高速缓存连接路由器16在接受到高速缓存控制服务器的变更通知时，更新高速缓存命中判定表26的传送对象高速缓存控制服务器地址字段32。

在高速缓存控制服务器之间的内容信息的交换结束之后，使停止对象的高速缓存控制服务器停止。

在图7表示第一实施方式的内容信息管理表42的结构例。

内容信息管理表42包含一个以上的内容信息管理表项目33。内容信息管理表项目33作为实际存储数据的字段，包含URL散列值字段31、URL字段34及高速缓存地址字段35。

URL散列值字段31是存储与包含在高速缓存命中判定表25(图4)的URL散列值字段31相同的值的字段。

URL字段34是存储保持有内容源数据的地址的字段，具体地说，存储内容的URL。

高速缓存服务器地址字段35是对保持内容的高速缓存服务器14的地址进行存储的字段，其中，该内容是利用被存储在URL字段34的文字串识别的。

图8表示第一实施方式的高速缓存控制服务器17从高速缓存连接路由器16接收了内容的请求数据包时的流程图。

当高速缓存控制服务器17从高速缓存连接路由器16经输入输出接口20接收到内容的请求数据包时，请求处理部40将由被包含在该请求数据包中的内容的URL转换的散列值作为关键字，向高速缓存保持服务器检索部41询问保持该内容的高速缓存服务器的地址。

当高速缓存保持服务器检索部41接收到高速缓存服务器的地址的询问时，参照内容信息管理表42来检索保持该内容的高速缓存服务器(S110)。然后，向请求处理部40返回检索结果。

另一方面，在不存在保持该内容的高速缓存服务器时，从保持该内容的源数据的源数据服务器10取得该内容(S111)，向请求了该内容的高速缓存服务器发送取得的内容(S112)。

另外，在存在保持该内容的高速缓存服务器时，请求处理部40对保持该内容的高速缓存服务器发出指示，向请求源的高速缓存服务器传送该内容(S113)。

在图9表示高速缓存控制服务器17接收了第一实施方式的高速缓存服务器14-1新保持了内容时发送的通知数据包时的流程图。

当高速缓存控制服务器17从高速缓存服务器14-1经输入输出接口20接收到表示已保持了内容的高速缓存信息时，请求处理部40更新内容信息管理表42的信息(S120)。此时，在该内容的URL存在于内容信息管理表42的内容信息管理表项目33的URL字段34时，在该内容信息管理表项目33的高速缓存服务器地址字段35中，追加发送了内容的高速缓存信息的高速缓存服务器14-1的地址。

在该内容的URL不存在于内容信息管理表42的内容信息管理表项目33的URL字段34时，新制作内容信息管理表项目33，在上述制作的内容信息管理表项目33的URL字段34中，存储被包含在该内容信息中的内容的URL。而且，在URL散列值字段31存储由该内容的URL转换成的散列值。而且，在高速缓存服务器地址字段35存储发送了内容信息的高速缓存服务器的地址。

再者，请求处理部40还判定是否需要向高速缓存连接路由器16进行信息的通知(S121)。其结果，在新制做了内容信息管理表项目33时，判断为有必要向高速缓存连接路由器16进行信息通知，向高速缓存连接路由器16通知新缓存的内容的信息(S122)。

在图10表示第一实施方式的高速缓存服务器14的结构一例。

而且，构成第一实施方式的分散高速缓存系统的高速缓存服务器14-1等具有相同结构，因此，代表这些说明高速缓存控制服务器14。

高速缓存服务器14具备输入输出接口20、请求处理部43、内容管理部44、内容存储部45及内容信息管理高速缓存控制服务器确定部46。

输入输出接口20同存取网12连接，是与高速缓存连接路由器16及高速缓存控制服务器17进行数据包的收发的接口。

请求处理部40处理从客户终端接收的内容的请求。内容管理部44管理被保持在高速缓存服务器14的内容的信息。内容信息管理高速缓存控制服务器确定部46确定应该对被保持在高速缓存服务器14的内容的信息进行管理的高速缓存控制服务器。

请求管理部43、内容管理部44及内容信息管理高速缓存控制服务器确定部46，由设置在高速缓存服务器14中的处理器执行的处理构成。

内容存储部45由存储器、HDD等存储部构成，保持内容。

当高速缓存服务器14从客户终端15-1等接收到内容的请求数据包时，在没有保持客户终端所请求的内容时，向源数据服务器10发送内容的请求数据包。此时，高速缓存服务器14在内容的请求数据包中付由该内容的URL转换成的散列值，并发送内容的请求。

而且，在新追加了高速缓存控制服务器时，高速缓存服务器14从被追加的高速缓存控制服务器接收并存储所追加的高速缓存控制服务器的地址。再者，在追加了新的高速缓存服务器时，高速缓存服务器14变更用于确定各高速缓存控制服务器进行管理的内容空间的关键字。在此，用于确定各高速缓存控制服务器进行管理的内容空间的关键字，可以由高速缓存服务器14使用存在于高速缓存系统内的高速缓存控制服务器的台数来确定，也可以从新追加的高速缓存控制服务器接收。

在图11表示第一实施方式的高速缓存服务器14接收了内容时的处理流程图。

高速缓存服务器14从源数据服务器10或分散高速缓存系统内的其他高速缓存服务器接收所请求的内容(S130)。

接着，当高速缓存服务器14接收到所请求的内容时，请求处理部43向请求了内容的客户终端发送接收到的内容(S131)。而且，请求处理部43指示内容管理部44保持接收到的内容。

当内容管理部44从请求处理部43接收到保持已接收的内容的指示时，在内容存储部45存储接收到的内容。

然后，请求处理部43为了确定对接收到的内容信息进行管理的高速缓存控制服务器，向内容信息管理高速缓存控制服务器确定部46发送该内容的URL。

当内容信息管理高速缓存控制服务器确定部46从请求处理部43接收到该内容的URL时，使用用于确定内容空间的关键字，确定应该管理内容信息的高速缓存控制服务器。然后，向请求处理部43发送已确定的高速缓存控制服务器的地址(S132)。

当请求处理部43接收到应该管理内容信息的高速缓存控制服务器的地址时，制作包含内容的位置信息的发送消息(S133)。该内容的位置信息，例如可以使用由接收到的内容的URL转换成的散列值、及高速缓存服务器14的地址。然后，向上述确定的高速缓存控制服务器发送包含有内容的位置信息的发送消息(S134)。

在第一实施方式中，也可以是，在通过高速缓存控制服务器的追加而改变了各高速缓存控制服务器管理的内容的空间时，以来自客户终端的请求为触发，更新管理内容信息的高速缓存控制服务器。此时，高速缓存控制服务器接收了内容的请求时的工作不同。

在第一实施方式的变形例中，在新追加了高速缓存控制服务器时，即使各高速缓存控制服务器应管理的内容空间被更新，也在高速缓存控制服务器之间不实施内容信息的交换。高速缓存控制服务器更新内容信息的时刻是，来自高速缓存服务器的内容请求在高速缓存连接路由器命中，且来自上述高速缓存服务器的内容请求被传送到高速缓存控制服务器的时刻。此时，被传送内容请求的高速缓存控制服务器是，在新追加高速缓存控制服务器之前对该内容的内容信息进行管理的高速缓存控制服务器。

图12表示在第一实施方式的变形例中，当高速缓存控制服务器管理的内容的空间被变更时，以来自客户终端15-1等的内容请求作为触发，进行管理内容信息的高速缓存控制服务器的更新，并且高速缓存控制服务器17接收了内容的请求时的工作。

本变形例中的处理与图8所示的处理的不同点是，在对保持内容的高速缓存服务器指示了内容的传送之后，更新内容信息。并且，向图12的与图8相同的处理付与相同标记，省略其详细说明。

当高速缓存控制服务器17对保持内容的高速缓存服务器14指示了内容的传送时(S113)，再次计算应管理内容信息的高速缓存控制服务器(S114)。

之后，判定应管理该内容信息的高速缓存控制服务器、和在新追加高速缓存控制服务器之前曾经管理该内容信息的高速缓存控制服务器是否不同(S115)。

其结果，在高速缓存控制服务器不同时，在新追加高速缓存控制服务器之前曾经管理该内容信息的高速缓存控制服务器，向应该管理该内容信息的高速缓存控制服务器发送该内容的信息(S116)，从内容信息管理表中删除该内容的信息(S117)。

另一方面，在高速缓存控制服务器相同时，不进行新的处理。

这样，在第一实施方式的变形例中，不需要进行在新追加了高速缓存控制服务器时发生一次的高速缓存控制服务器之间的内容信息交换处理，可以抑制高速缓存控制服务器中的处理的集中。而且，不需要在高速缓存控制服务器之间交换只请求一次的内容信息，因此可以抑制高速缓存控制服务器之间的业务。

如上说明，根据本发明的第一实施方式，在连接多个客户终端的网络中，能够提供根据来自客户终端的请求数的增加可以追加高速缓存控制服务器的分散高速缓存系统。由此，根据客户终端的台数提供最佳的分散高速缓存系统，可以抑制构筑及扩展分散高速缓存系统所需的成本。

(第二实施方式)

接着，说明本发明的第二实施方式的分散高速缓存系统。

第二实施方式的分散高速缓存系统的特点是使用多个高速缓存连接路由器来处理业务，在用一台高速缓存连接路由器不能够处理因来自客户终端的请求数增加而发生的业务时有效。

图13是表示第二实施方式的分散高速缓存系统的结构一例的方框图。

第二实施方式的分散高速缓存系统与上述的第一实施方式的分散高速缓存系统(图1)的不同点是，设有多个高速缓存连接路由器，高速缓存控制服务器为一台。而且，在图13中设置着两台高速缓存连接路由器，也可以设置三台以上的高速缓存连接路由器。而且，对与上述第一实施方式相同的结构付与相同标记，并省略其详细说明。

第二实施方式的分散高速缓存系统中，在新追加了高速缓存连接路由器时，被追加的高速缓存连接路由器向高速缓存控制服务器17通知追加的高速缓存连接路由器的地址。当高速缓存控制服务器17接收到来自被追加的高速缓存连接路由器的地址通知时，向高速缓存连接路由器发送被保持在自己管理的内容管理信息表中的所有内容信息。

通过以上的工作，追加的高速缓存连接路由器保持与追加前存在的高速缓存连接路由器相同的信息，可以执行与追加前存在的高速缓存连接路由器相同的处理。

接着，参照图14说明第二实施方式的分散高速缓存系统的工作。

具体地，说明图13所示的客户终端(1)15-1取得URL用http://www.ab.ne.jp/content.html识别的内容，然后，客户终端(3)15-3取得相同URL的内容时的高速缓存系统的工作。而且，在客户终端(1)15-1请求的时刻，该URL的内容没有保持在高速缓存系统内的任一高速缓存服务器中。

第二实施方式与上述第一实施方式(图2)不同点是，当高速缓存控制服务器17从高速缓存服务器A14-1接收到内容信息时，在高速缓存系统内的所有高速缓存连接路由器中登记内容的信息。而且，对于与上述第一实施方式(图2)相同的处理付与相同标记，省略其详细说明。

当高速缓存服务器A14-1在时序1004接收到该内容时，向高速缓存控制服务器17发送内容的信息(2000)。

高速缓存控制服务器17在接收到内容信息时，更新高速缓存控制服务器17的内容信息管理表，将该内容的信息登记到高速缓存系统内的所有高速缓存连接路由器(本实施例中是高速缓存连接路由器A16-1和高速缓存连接路由器B16-2)(2001-1、2001-2)。

而且，在高速缓存服务器中，与上述的第一实施方式不同，不分割内容的空间以便由多个高速缓存控制服务器管理，因此，不需要确定应管理内容信息的高速缓存控制服务器。

如以上说明，根据本发明的第二实施方式，在连接多个客户终端的网络中，能够提供根据随来自客户终端的请求数的增加而发生的业务量的增加，可追加高速缓存控制服务器的分散高速缓存系统。由此，能够根据业务来提供最佳的分散高速缓存系统，可以抑制构筑及扩展分散高速缓存系统所需的成本。

(第三实施方式)

接着，说明本发明的第三实施方式的分散高速缓存系统。

在第三实施方式中，说明在存在多个域的存取网中能够进行域间的内容收发的高速缓存系统。

图15是表示第三实施方式的分散高速缓存系统的结构一例的方框图。

而且，对与上述第一实施方式(图1)相同的结构付与相同的标记，省略其详细说明。

在各域19-1、19-2中包含具有存储内容的高速缓存服务器14、及担当内容信息的收发控制的高速缓存控制服务器17的高速缓存系统。设置在域内的高速缓存控制服务器，在自己管理的内容信息管理表的信息被更新时，向系统管理服务器18发送更新后的内容信息。图15中，在存取网内图示了两个域，也可以存在三个以上的域。而且，域是由企业或地域分割的区段。

各域连接在高速缓存连接路由器16。而且，对整个存取网的高速缓存的连接进行控制的系统管理服务器19连接在高速缓存连接路由器16。

第三实施方式的高速缓存连接路由器16与第一实施方式的高速缓存连接路由器(图3)的结构大致相同，但高速缓存命中判定表25的结构不同。

接着，参照图16说明从图15所示的域α19-1发生URL用http://www.ab.ne.jp/content.html识别的内容的请求，然后域β19-2请求了该URL的内容时的分散高速缓存系统的工作。而且，由该URL表示的内容在被域α请求时，没保持在高速缓存系统内。

首先，从域α发送该URL的内容的请求(3000)。

对来自域α的内容请求进行中继的高速缓存连接路由器16，检索高速缓存命中判定表25，判定是否存在存储着涉及请求的内容的域。然后，由于该内容未保持在任一域中，因此判定为未命中。由此，高速缓存连接路由器16向源数据服务器10发送该内容的请求(3001)。

然后，按照源数据服务器10、高速缓存连接路由器16的顺序，经过与内容请求相反的路径，向域α返回该内容(3002、3003)。

当域α的高速缓存控制服务器接收到该内容时，向系统管理服务器18发送表示已保持了该内容的信息(3004)。系统管理服务器18将接收到的内容信息登记到内容信息管理表52，向高速缓存连接路由器16通知已登记了内容信息(3005)。

高速缓存连接路由器16在接收到此信息时，将信息登记到高速缓存命中判定表。

接着，说明如上所述的处理结束后从域β请求了URL用http://www.ab.ne.jp/content.html识别的内容时的工作时序。

首先，从域β发送该URL的内容的请求(3006)。

对来自域β的内容请求进行中继的高速缓存连接路由器16，检索高速缓存命中判定表25，判定是否存在存储着涉及请求的内容的域。然后，判明该内容被保持在域α内。然后，高速缓存连接路由器16将在域α的高速缓存命中判定表已命中的信息，同该内容的请求一起向系统管理服务器18传送(3007)。

当系统管理服务器18接收到内容的请求时，检索域α的内容信息管理表52，对保持着该内容的域α的高速缓存控制服务器进行指示，以便向域β发送该内容(3008)。

当域α的高速缓存控制服务器接收到内容的传送指示时，向域β发送该内容(3009)。

当域β的高速缓存控制服务器接收到该内容，向系统管理服务器18发送已保持了该内容的信息(3010)。

系统管理服务器将接收到的内容信息登记到内容信息管理表52中，向高速缓存连接路由器16通知已登记了内容信息的消息(3011)。

当高速缓存连接路由器16接收到表示已登记了内容信息的通知时，将信息登记到高速缓存命中判定表25。

在图17表示第三实施方式的高速缓存连接路由器16的高速缓存命中判定表25的结构一例。

第三实施方式的高速缓存连接路由器16的高速缓存命中判定表25，包含对于存在于存取网内的每个域不相同的域高速缓存命中判定表36。再者，域高速缓存命中判定表36还包含一个以上的域高速缓存命中判定表项目37。域高速缓存命中判定表项目37包含URL散列值字段31。

在某一个域高速缓存命中判定表36的URL散列值字段31中，存储着从存在于该域内的内容的URL转换成的散列值。

图18是第三实施方式的高速缓存连接路由器16接收了来自域的内容请求时的处理流程图。

第三实施方式的高速缓存连接路由器16的处理是，在上述的第一实施方式的高速缓存连接路由器16的处理(图5)上，追加了域间的连接处理所必需的处理而成的，具体地说，接收到内容请求时的高速缓存命中连接表的检索方法不同。而且，对与上述的第一实施方式相同的处理付与相同标记，省略其详细说明。

当请求处理部23从数据包22接收到数据包时，从该数据包抽出所请求的内容的URL的散列值。内容的URL的散列值被包含请求内容的数据包中，从高速缓存服务器14发送。然后，高速缓存命中判定部24将抽出的散列值作为关键字来检索高速缓存命中判定表25，判定请求的内容是否被保持在高速缓存系统内(S300)。

此时，高速缓存命中判定部24抽出的散列值作为关键字，检索除了发送了内容请求的域的高速缓存命中判定表36之外的、其他域的高速缓存命中判定表36(S301)。因此，在各高速缓存命中判定表的检索中，可以按各域依次进行检索，也可以并列地执行应检索的域的高速缓存命中判定表的检索。

然后，在也没有命中到已检索的任一域的高速缓存命中判定表36时，判断为该内容没有保持在存取网12内，请求处理部23向源数据服务器10传送该内容请求(S103)。另一方面，在命中到某一个高速缓存判定表36时，将命中的高速缓存判定表25的域的识别符同该内容的请求数据包一起，向系统管理服务器18传送(S302)。

在图19表示第三实施方式的系统管理服务器18的结构一例。

系统管理服务器18具备输入输出接口20、请求处理部50、内容信息管理高速缓存控制服务器检索部51及内容信息管理表52。

输入输出接口20与存取网12连接，是与高速缓存连接路由器16进行数据包的收发的接口。

请求处理部50处理从高速缓存连接路由器16传送的内容的请求、和从域19接收的新缓存的内容的信息。

内容信息管理高速缓存控制服务器检索部51，对管理上述内容信息的高速缓存控制服务器进行检索。

请求处理部50及内容信息管理高速缓存控制服务器检索部51，由设在系统管理服务器18中的处理器执行的处理构成。

内容信息管理表52存储被保持在存取网内的内容信息，由存储器、HDD等存储部构成。

在图20表示第三实施方式的系统管理服务器18的内容信息管理表52的结构例。

内容信息管理表52包含存储被保持在各域内的内容信息的域内容信息管理表38。域内容信息管理表38的存在数量与存在于高速缓存系统内的域数相同。

域内容信息管理表38包含一个以上的域内容信息管理表项目39。域内容信息管理表项目39包含URL散列值字段31、URL字段34及高速缓存控制地址字段32，作为存储实际数据的字段。

URL散列值字段31是存储与包含在高速缓存命中判定表25(图4)中的URL散列值字段31相同的值的字段。URL字段34是存储与包含在内容信息管理表42(图7)中的URL散列值字段31相同的值的字段。高速缓存控制服务器地址字段32是存储与包含在高速缓存命中判定表25(图4)中的传送对象高速缓存控制服务器地址字段32相同的值的字段。

图21表示第三实施方式的系统管理服务器18从高速缓存连接路由器16接收了内容的请求数据包时的流程图。

系统管理服务器18从高速缓存连接路由器16经由输入输出接口20，同在高速缓存连接路由器16的高速缓存命中判定表25命中的域的识别符一起，接收内容的请求(S310)。

请求处理部50使用取得的域的识别符来检索该内容已命中的域的域内容信息管理表(S311)。然后，判定是否存在管理该内容信息的检索控制服务器(S312)。

其结果，当存在管理该内容信息的高速缓存控制服务器时，在步骤S313，向管理该内容的高速缓存服务器传送请求消息，以便向请求了该内容的服务器发送该内容(S313)。

另一方面，当不存在管理该内容信息的高速缓存控制服务器时，从保持该内容的源数据的源数据服务器10取得该内容(S111)，向请求了该内容的高速缓存服务器发送取得的内容(S112)。而且，步骤S111、S112是与用图8说明的第一实施方式的高速缓存控制服务器相同的处理，因此付与和图8相同的标记。

在图22表示系统管理服务器18从某域内的高速缓存控制服务器新接收到内容、高速缓存通知数据包时的流程图。

在系统管理服务器18从高速缓存控制服务器经输入输出接口20接收到内容的高速缓存信息时，请求处理部50向管理发送源的高速缓存控制服务器的域的内容信息的域内容信息管理表追加内容的信息(S320)。

然后，将域的识别符和追加的内容信息一起向高速缓存连接路由器发送(S321)。

如以上说明，根据本发明的第三实施方式，通过连接域间的高速缓存系统，可以提高存取网内的比特率。而且，通过抑制对源数据服务器的请求，降低源数据服务器的负载，可以降低核心网及存取网间的业务。再者，通过判断按每个域从客户终端请求的内容是否存储在分散高速缓存系统内，缩短内容检索所需的处理时间，对于来自客户终端的内容请求，从存取网响应，可以提高响应时间。

Claims (7)

1.一种高速缓存系统，其特征在于，具备：

多个高速缓存服务器，存储从客户终端请求的内容；

高速缓存控制服务器，管理存储在上述高速缓存服务器中的内容的信息；以及

高速缓存连接路由器，判断在高速缓存系统内是否存储了从上述客户终端请求的内容；

还具备多个上述高速缓存控制服务器；

上述各高速缓存控制服务器，对存储在上述高速缓存系统内的内容的信息分担进行管理；

上述高速缓存连接路由器，基于由上述各高速缓存控制服务器管理的内容的信息，当从上述客户终端接收了内容的请求时，确定对涉及该请求的内容的信息进行管理的高速缓存控制服务器，并且，向上述确定的高速缓存控制服务器传送来自该客户终端的请求；

上述高速缓存服务器，

接收新追加的高速缓存控制服务器的地址的通知，

当新接收到内容时，使用设置在上述高速缓存系统内的上述高速缓存控制服务器的数量，确定管理该内容的信息的高速缓存控制服务器，向上述确定的高速缓存控制服务器发送该内容的信息。

2.如权利要求1所述的高速缓存系统，其特征在于，

上述高速缓存连接路由器，

具有表，该表存储有将存储在上述高速缓存系统内的内容的识别符转换成散列值的值、及散列值的值与对存储该内容的高速缓存服务器的地址进行管理的高速缓存控制服务器地址的关系，

通过上述表的检索，判定从上述客户终端请求的内容是否存储在上述高速缓存系统内，并且在上述请求的内容存储在上述高速缓存系统内的情况下，确定对存储上述请求的内容的高速缓存服务器的地址进行管理的高速缓存控制服务器，向上述确定的高速缓存控制服务器传送来自上述客户终端的该内容的请求。

3.如权利要求1所述的高速缓存系统，其特征在于，

高速缓存控制服务器在被追加到上述高速缓存系统时，向设置在上述高速缓存系统内的所有上述高速缓存服务器及上述高速缓存控制服务器通知自己的地址。

4.如权利要求3所述的高速缓存系统，其特征在于，

接收到来自上述追加的高速缓存控制服务器的地址的通知的高速缓存控制服务器，计算自己应管理的内容的信息的范围，根据上述计算结果，与在高速缓存系统内存在的其他的高速缓存控制服务器之间交换内容的信息。

5.如权利要求3所述的高速缓存系统，其特征在于，

接收到来自追加的高速缓存控制服务器的地址的通知的上述高速缓存控制服务器，在从上述高速缓存连接路由器接收到内容请求时，指示从存储上述内容的高速缓存服务器向请求了上述内容的高速缓存服务器传送该内容，并且计算应管理上述请求的内容的信息的高速缓存控制服务器；上述计算的结果，当判断为其他高速缓存控制服务器应管理上述请求的内容的信息时，向上述计算结果决定的高速缓存控制服务器传送上述被请求的内容的信息。

6.一种高速缓存系统，其特征在于，具备：

多个高速缓存服务器，存储从客户终端请求的内容；

高速缓存控制服务器，管理存储在上述高速缓存服务器中的内容的信息；以及

高速缓存连接路由器，判断在高速缓存系统内是否存储了从上述客户终端请求的内容；

上述高速缓存连接路由器在被新追加到高速缓存系统时，向高速缓存控制服务器通知自己的地址；

上述高速缓存控制服务器在从上述追加的高速缓存连接路由器接收到地址的通知时，向上述追加的高速缓存连接路由器发送自己管理的内容的信息。

7.如权利要求6所述的高速缓存系统，其特征在于，

上述高速缓存控制服务器在从上述高速缓存服务器接收到新存储的内容的信息时，向上述高速缓存系统内具有的所有高速缓存连接路由器发送上述新存储的内容的信息。

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