JP2007299019A - データ通信システム、サーバ装置及びそれに用いるデータ通信方法並びにそのプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】 クライアントによるデータの要求対象が同一でない場合にも、通信量を削減可能なデータ通信システムを提供する。
【解決手段】 サーバ1は要求されたデータを送信する際に、差分情報生成比較部16において送信対象データとキャッシュ格納部15内のすべてのキャッシュデータとの差分を生成し、最小サイズの差分データをキャッシュデータの識別子とともに送信し、キャッシュ格納部15のキャッシュデータを更新する。クライアント2は情報復元部26において受信した差分データとキャッシュ識別子に対応付けられたキャッシュ格納部25内のキャッシュデータとから元のデータを復元し、キャッシュ格納部25内のキャッシュデータをサーバ1と同一の方法によって更新する。
【選択図】 図1
【解決手段】 サーバ1は要求されたデータを送信する際に、差分情報生成比較部16において送信対象データとキャッシュ格納部15内のすべてのキャッシュデータとの差分を生成し、最小サイズの差分データをキャッシュデータの識別子とともに送信し、キャッシュ格納部15のキャッシュデータを更新する。クライアント2は情報復元部26において受信した差分データとキャッシュ識別子に対応付けられたキャッシュ格納部25内のキャッシュデータとから元のデータを復元し、キャッシュ格納部25内のキャッシュデータをサーバ1と同一の方法によって更新する。
【選択図】 図1
Description
本発明はデータ通信システム、サーバ装置及びそれに用いるデータ通信方法並びにそのプログラムに関し、特に通信時に過去に通信したデータを再利用するデータ通信システムに関する。
従来、この種のデータ通信システムとしては、図9に示すように、サーバ3と、クライアント4と、これらサーバ3とクライアント4とを接続するネットワーク100とから構成される第1のデータ通信システムがある。
サーバ3はネットワーク100を介してクライアント4と通信する機能を有する通信部31と、クライアント4からのデータ要求を受けてデータを送信する機能を有するデータ送信処理部32と、サーバ3内部に格納されたデータのうち指定された資源IDに対応するデータを取得する機能を有するデータ取得部33とから構成されている。
ここで、資源IDとは、クライアント4がデータ要求において必要とするデータを指定するために用いられる識別子であり、サーバ3においては資源IDが特定のデータと対応付けられている。
尚、資源IDに対応付けられるデータが時間的に変化する場合や、資源IDに対応付けられるデータが動的に生成される場合もある。また、資源IDに対応付けられるデータがサーバ3内部ではなく、サーバ3外部にあり、データ取得部33がネットワーク100を介して該データを取得する場合もある。
クライアント4はネットワーク100を介してサーバ3と通信する機能を有する通信部41と、利用者の要求等に応じてサーバ3にデータを要求してデータを取得する機能を有するデータ受信処理部42とから構成され、利用者の指示等に基づいてサーバ3にデータを要求し、サーバ3からデータを受信する。
まず、データ受信処理部42が利用者等の要求に基づいて、必要とするデータの資源IDを含むデータ要求メッセージを通信部41を介してサーバ3に送信する。サーバ3のデータ送信処理部32は通信部31を介してデータ要求メッセージを受信する。
データ送信処理部32はデータ要求メッセージ内で指定されたデータの資源IDに対応するデータをデータ取得部33から取得し、該データを含むデータ応答メッセージを通信部31を介して要求元のクライアント4に送信する。データ受信処理部42はデータ応答メッセージを受信し、データ応答メッセージ内のデータを取得する。以上の処理によって、クライアント4は必要なデータをサーバ3から取得する。
上記のような第1のデータ通信システムでは、ネットワーク100を介してデータを通信する際に、そのデータ量に応じて時間的、金銭的コストが発生する場合がある。このような場合、ネットワーク100を介するデータ量を削減することが求められ、データ量削減のための技術が開発されている(例えば、特許文献1及び非特許文献1参照)。
このデータ量削減を考慮したシステム例としては、図10に示すように、サーバ5と、クライアント6と、サーバ5とクライアント6とを接続するネットワーク100とから構成される第2のデータ通信システムがある。
サーバ5はネットワーク100を介してクライアント6と通信する機能を有する通信部51と、クライアント6からのデータ要求を受けてデータを送信する機能を有するデータ送信処理部52と、サーバ5内部に格納されたデータのうち指定された資源IDに対応するデータを取得する機能を有するデータ取得部53と、過去に送信したデータを格納する機能を有するキャッシュ格納部54と、2つのデータから差分データを生成する機能を有する差分情報生成部55とから構成されている。
ここで、データ取得部53は、上述した第1のデータ通信システムと同様に、資源IDに対応付けられたデータを取得する機能を有するが、その機能に加えて、データ取得の際に該データを識別するためのデータIDを割り当てる機能を有している。データIDは同一の資源IDに対応付けられたデータ群においてユニークであり、複数のデータが同一の資源IDと同一のデータIDを有する場合、これらのデータの内容が同一であることが保証される。
クライアント6は通信部61と、データ受信処理部62と、過去に受信したデータを格納する機能を有するキャッシュ格納部63と、差分データから差分生成に用いられたデータを復元する機能を有する情報復元部64とから構成されている。
キャッシュ格納部54及びキャッシュ格納部63には、過去に送受信されたデータがその資源ID、データIDとともに格納されている。キャッシュ格納部54に格納されたデータの例を図11に示し、キャッシュ格納部63に格納されたデータの例を図12に示す。これらの例では、データが資源ID、データID、データの内容の組として格納されている。
上記の第2のデータ通信システムでは、(1)まず、データ受信処理部62が利用者等の要求に基づいて、必要とするデータの資源IDを含むデータ要求メッセージを通信部61を介してサーバ5に送信する。但し、その際、データ受信処理部62はキャッシュ格納部63を参照し、要求する資源IDに対応するデータの有無を確認し、資源IDに対応するデータが存在する場合、そのデータのデータIDをデータ要求メッセージに含める。
(2)サーバ5のデータ送信処理部52は通信部51を介してデータ要求メッセージを受信する。データ送信処理部52はデータ要求メッセージ内で指定されたデータの資源IDに対応するデータをデータ取得部53から取得し、データIDを割り当てる。ここで、データ要求メッセージにデータIDが含まれていなかった場合、データ送信処理部52はデータとデータIDとを含むデータ応答メッセージを生成し、通信部51を介してクライアント6に送信する。
データ要求メッセージにデータIDが含まれており、かつ同一の資源IDとデータIDとを有するデータがキャッシュ格納部54に存在した場合、データ送信処理部52は差分情報生成部55によって、データ取得部53が取得したデータとキャッシュ格納部54内の該データとの差分を生成し、その差分データを含むデータ応答メッセージを生成し、通信部51を介してクライアント6に送信する。
データ要求メッセージにデータIDが含まれているが、同一の資源IDとデータIDとを有するデータがキャッシュ格納部54に存在しなかった場合、データ送信処理部52はデータとデータIDとを含むデータ応答メッセージを生成し、通信部51を介してクライアント6に送信する。
(3)クライアント6のデータ受信処理部62はデータ応答メッセージを受信する。データ受信処理部62はデータ応答メッセージにデータが含まれる場合、該データをそのまま取得する。データ応答メッセージに差分データが含まれる場合、データ受信処理部62は情報復元部64によって、該差分データとキャッシュ格納部63内の要求時に指定したデータIDを有するデータとから、差分生成に用いられたた元データを復元して取得する。
以上の処理によって、クライアント6は必要なデータをサーバ5から取得する。尚、データ送信処理部52及びデータ受信処理部62は上記の処理の過程において、それぞれ任意の規則に基づいてデータを資源ID、データIDとともにキャッシュ格納部54に格納する。
上記の手法によって、差分データのサイズが元のデータより小さい場合、通信量を削減することが可能となる。
上述した従来のデータ通信システムでは、第1のデータ通信システムの場合、通信データ量を削減するための処理がなされていないため、データサイズと同等の通信量が発生してしまう。
また、従来のデータ通信システムでは、第2のデータ通信システムの場合、要求対象が同一であるデータ要求が繰り返されると、通信量の削減が可能であるが、要求対象が異なる場合には通信量の削減を行うことができない。
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、クライアントによるデータの要求対象が同一でない場合にも、通信量を削減することができるデータ通信システム、サーバ装置及びそれに用いるデータ通信方法並びにそのプログラムを提供することにある。
本発明によるデータ通信システムは、サーバからクライアントへデータを送信するデータ通信システムであって、
過去に通信したデータをキャッシュデータとして格納する第1のキャッシュ格納手段と、前記クライアントに送信データを送信する際にその送信データと前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータとの差分データを生成して送信する手段とを前記サーバに備え、
過去に通信したデータをキャッシュデータとして格納する第2のキャッシュ格納手段と、前記サーバからデータを受信する手段と、前記差分データと前記第2のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータとから前記送信データを復元する手段とを前記クライアントに備え、
前記第1のキャッシュ格納手段と前記第2のキャッシュ格納手段とに前記キャッシュデータを同一の状態で格納している。
過去に通信したデータをキャッシュデータとして格納する第1のキャッシュ格納手段と、前記クライアントに送信データを送信する際にその送信データと前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータとの差分データを生成して送信する手段とを前記サーバに備え、
過去に通信したデータをキャッシュデータとして格納する第2のキャッシュ格納手段と、前記サーバからデータを受信する手段と、前記差分データと前記第2のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータとから前記送信データを復元する手段とを前記クライアントに備え、
前記第1のキャッシュ格納手段と前記第2のキャッシュ格納手段とに前記キャッシュデータを同一の状態で格納している。
本発明によるサーバ装置は、クライアントへデータを送信するサーバ装置であって、
過去に通信したデータをキャッシュデータとして格納する第1のキャッシュ格納手段と、前記クライアントに送信データを送信する際にその送信データと前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータとの差分データを生成して送信する手段とを備え、
前記差分データが、過去に通信したデータをキャッシュデータとして格納する前記クライアントの第2のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータとから前記送信データを復元するためのものであり、
前記第1のキャッシュ格納手段と前記第2のキャッシュ格納手段とに前記キャッシュデータを同一の状態で格納している。
過去に通信したデータをキャッシュデータとして格納する第1のキャッシュ格納手段と、前記クライアントに送信データを送信する際にその送信データと前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータとの差分データを生成して送信する手段とを備え、
前記差分データが、過去に通信したデータをキャッシュデータとして格納する前記クライアントの第2のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータとから前記送信データを復元するためのものであり、
前記第1のキャッシュ格納手段と前記第2のキャッシュ格納手段とに前記キャッシュデータを同一の状態で格納している。
本発明によるデータ通信方法は、サーバからクライアントへデータを送信するデータ通信方法であって、
前記サーバ及び前記クライアントがそれぞれ前記サーバの第1のキャッシュ格納手段及び前記クライアントの第2のキャッシュ格納手段に過去に通信したデータをキャッシュデータとして同一の状態で格納し、
前記サーバが前記クライアントに送信データを送信する際、前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータと前記送信データとの差分データを生成して送信し、
前記クライアントが前記差分データと前記第2のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータとから前記送信データを復元している。
前記サーバ及び前記クライアントがそれぞれ前記サーバの第1のキャッシュ格納手段及び前記クライアントの第2のキャッシュ格納手段に過去に通信したデータをキャッシュデータとして同一の状態で格納し、
前記サーバが前記クライアントに送信データを送信する際、前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータと前記送信データとの差分データを生成して送信し、
前記クライアントが前記差分データと前記第2のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータとから前記送信データを復元している。
本発明によるデータ通信方法のプログラムは、サーバからクライアントへデータを送信するデータ通信方法のプログラムであって、前記サーバ側のコンピュータに、前記クライアントに送信データを送信する際に、過去に通信したデータをキャッシュデータとして同一の状態で格納する第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータと前記送信データとの差分データを生成して送信する処理を実行させ、前記差分データにて、過去に通信したデータをキャッシュデータとして同一の状態で格納する前記クライアントの第2のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータとから前記送信データを復元させている。
すなわち、本発明のデータ通信システムは、サーバが要求されたデータを送信する際に、差分情報生成比較部において送信対象データとキャッシュ格納部内のすべてのキャッシュデータとの差分を生成し、最小サイズの差分データをキャッシュデータの識別子とともに送信し、キャッシュ格納部のキャッシュデータを更新する。
クライアントは情報復元部において、サーバから受信した差分データとキャッシュ識別子に対応付けられたキャッシュ格納部内のキャッシュデータとから元のデータを復元し、キャッシュ格納部内のキャッシュデータをサーバと同一の方法によって更新する。
これによって、本発明のデータ通信システムでは、クライアントによるデータの要求対象が同一でない場合にも、通信量を削減することが可能となる。
本発明は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、クライアントによるデータの要求対象が同一でない場合にも、通信量を削減することができるという効果が得られる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例によるデータ通信システムの構成を示すブロック図である。図1において、本発明の一実施例によるデータ通信システムはサーバ1と、クライアント2と、サーバ1とクライアント2とを接続するネットワーク100とから構成されている。尚、図1ではクライアント2が単体となっているが、複数のクライアント2がネットワーク100を介してサーバ1に接続されていてもよい。
ネットワーク100はサーバ1とクライアント2との間の通信を実現するものであり、例えば、インタネット等がある。サーバ1とクライアント2との間のネットワーク100上で通信に用いられる通信プロトコルとしては、任意のものでよい。例えば、標準化されたプロトコルとして、HTTP(Hypertext Transfer Protocol)、SIP(Session Initiation Protocol)等があるが、これらを用いても、あるいは独自のプロトコルを用いてもよい。
クライアント2は利用者または外部プログラムから指定されたデータをネットワーク100を介してサーバ1から取得する機能を有する。サーバ1はクライアント2から指定されたデータを、ネットワーク100を介してクライアント2に送信する機能を有する。
サーバ1は通信部11と、データ送信処理部12と、データ取得部13と、キャッシュ処理部14と、キャッシュ格納部15と、差分情報生成比較部16と、データ格納部17と、記録媒体18とから構成されている。
通信部11はネットワーク100を介してクライアント2と通信し、データ送信処理部12はクライアント2からの要求を受けてデータを送信する。データ取得部13は識別子の指定に基づいてデータを取得し、キャッシュ処理部14はキャッシュ格納部15内のデータの追加、削除、変更処理を行う。
キャッシュ格納部15は過去に通信対象となったデータを格納する。差分情報生成比較部16は2つのデータからの差分データの生成及び差分送信による通信効率向上の可否判定を行う。データ格納部17はデータを格納する。
記録媒体18はサーバ1の各部の処理を実現するためのプログラム(コンピュータで実行可能なプログラム)を格納する。例えば、図示していないが、サーバ1がCPU(中央処理装置)とRAM(ランダムアクセスメモリ)とを含む場合、CPUは記録媒体18のプログラムをRAMに移して実行することで、サーバ1全体の制御や各種の処理動作を実行することができる。
データ取得部13は識別子の指定を伴う要求に対して、データを提供する機能を有する。識別子の書式は、データ取得部13が認識可能なものであれば、任意の書式で構わない。識別子の書式の例としては、URI(Uniform Resource Indicator)がある。
データ取得部13はデータの要求を受けると、識別子に対応するデータをデータ格納部17を参照して取得し、そのデータを返答する。尚、データ取得部13はデータの取得対象に、サーバ1内部のデータ格納部17のデータだけでなく、ネットワーク100を介してサーバ1に接続された他の計算機装置に格納されたデータをも含めてもよい。
この場合、識別子には、ネットワーク100上の計算機装置を識別する情報も含まれ、データ取得部13は該識別子で指定された計算機装置内から指定されたデータを取得する。尚、識別子とデータとの対応付けは時間的に変化する場合がある。また、識別子に対応付けられたデータが要求時に動的に生成される場合もある。
クライアント2は通信部21と、データ受信処理部22と、入出力部23と、キャッシュ処理部24と、キャッシュ格納部25と、情報復元部26と、記録媒体27とから構成されている。
通信部21はネットワーク100を介してサーバ1と通信し、データ受信処理部22は入出力部23を介した要求に基づいてサーバ1からデータを取得する。入出力部23は利用者または外部プログラムとの入出力を行う。
キャッシュ処理部24はキャッシュ格納部25内のデータの追加、削除、変更処理を行う。キャッシュ格納部25は過去に通信対象となったデータを格納する。情報復元部26は差分データから元のデータを復元する。
記録媒体27はクライアント2の各部の処理を実現するためのプログラム(コンピュータで実行可能なプログラム)を格納する。例えば、図示していないが、クライアント2がCPUとRAMとを含む場合、CPUは記録媒体27のプログラムをRAMに移して実行することで、クライアント2全体の制御や各種の処理動作を実行することができる。
ここで、差分情報生成比較部16による差分データの生成と、情報復元部26によるデータの復元とについて説明する。例えば、2つのデータA,Bがあるものとする。
差分情報生成比較部16はデータA,Bから差分データDを生成する機能を有する。ここで、データAのサイズから差分データDのサイズを引いた結果を、データAからのサイズ減少量と呼ぶ。情報復元部26は差分データDとデータBとから、データAを生成する機能を有する。
差分情報生成比較部16が用いる差分データ作成アルゴリズムと、情報復元部26が用いる情報復元のアルゴリズムとしては、情報復元部26が正しく情報復元ができる組み合わせであれば、それぞれ任意のアルゴリズムを用いてよい。
キャッシュ格納部15にはデータ送信処理部12が過去にクライアント2に送信したデータが、キャッシュ格納部25にはデータ受信処理部22が過去にサーバ1から受信したデータがそれぞれキャッシュデータとして格納されている。
システムの初期状態においては、キャッシュ格納部15、キャッシュ格納部25にはキャッシュデータが何も格納されてない状態となっている。キャッシュ格納部15内のデータの追加、削除、変更等のデータ処理はキャッシュ処理部14によって、キャッシュ格納部25内のデータの追加、削除、変更等のデータ処理はキャッシュ処理部24によって、それぞれ実行される。
キャッシュ処理部14とキャッシュ処理部24とは、キャッシュ格納部15とキャッシュ格納部25とに格納されたデータの内容が同一の状態となるように各種データ処理を実行する。
クライアント2が複数存在する場合、キャッシュ格納部15には各クライアント2毎に対応するキャッシュデータの格納領域が用意され、それぞれの内容は対応するクライアント2のキャッシュ格納部25の内容と同一の状態となる。
図2(a),(b)は図1のサーバ1のキャッシュ格納部15内のデータ例を示す図である。図2(a),(b)において、キャッシュ格納部15では複数のクライアント2(クライアント識別子「00001」,「00002」)に対応してキャッシュデータが管理されている。
キャッシュデータはキャッシュ格納部15内で、データを識別するための識別子とともに管理される。この識別子はキャッシュ処理部14によって管理されている。図2(a)はクライアント識別子「00001」で識別されるクライアント2に対応したキャッシュデータの例であり、図2(b)はクライアント識別子「00002」で識別されるクライアント2に対応したキャッシュデータの例である。
図3は図1のクライアント2のキャッシュ格納部25内のデータ例を示す図である。図3においては、図2(a)に示すクライアント識別子「00001」で識別されるクライアント2に対応したキャッシュデータの例を示している。これら図2(a)及び図3に示すように、サーバ1とクライアント2とにそれぞれ格納されているキャッシュデータの内容は同一の状態となっている。
図4は本発明の一実施例によるデータ通信システムの動作を示すシーケンスチャートであり、図5は図1のクライアント2におけるデータ通信処理を示すフローチャートであり、図6は図1のサーバ1におけるデータ通信処理を示すフローチャートである。
図7は図1のサーバ1における判定処理を示すフローチャートであり、図8は図1のクライアント2におけるデータ通信処理を示すフローチャートである。これら図1〜図8を参照して本発明の一実施例によるデータ通信システムの動作について説明する。尚、図5〜図8に示す処理はサーバ1及びクライアント2のCPUが記録媒体18,27のプログラムを実行することで実現される。
本発明の一実施例によるデータ通信システムでは、図4に示すように、(1)クライアント処理#1、(2)サーバ処理、(3)クライアント処理#2の各処理がサーバ1及びクライアント2で実行されているが、本発明の一実施例によるデータ通信システムの動作をこれら3つの処理に分けて説明する。
(1)クライアント処理#1は、クライアント2のデータ受信処理部22によって実行される(図4のa1,a2)。すなわち、データ受信処理部22は入出力部23を介して要求元からのデータへの要求を受信する(図5ステップS1)。この要求には、必要とされるデータに関する情報が含まれる。尚、ここで要求元の例としては、クライアント2の利用者やクライアント2に接続された外部の計算機装置(図示せず)がある。
次に、データ受信処理部22は入出力部23を介して入力された要求から、必要とするデータの識別子を抽出し、該識別子を含むデータ要求メッセージを生成し、通信部21を介してサーバ1に送信する(図5ステップS2)。
以上の処理によって、クライアント2はサーバ1に対してデータ要求メッセージを送信する(図4のa3)。
(2)サーバ処理は、サーバ1のデータ送信処理部12によって実行される(図4のa4)。すなわち、データ送信処理部12は通信部11を介してクライアント2からデータ要求メッセージを受信する(図6ステップS11)。
データ送信処理部12はクライアント2からのデータ要求メッセージに含まれるクライアント2が必要とするデータの識別子を抽出し、データ取得部13によって該識別子に対応付けられたデータを取得する(図6ステップS12)。以下、その取得されたデータ、すなわちクライアント2から要求されたデータを元データとする。
データ送信処理部12は差分情報生成比較部16によって、元データの送信において、差分送信を行うことによる通信効率の向上が可能か否かを判定する(図6ステップS13)。
差分情報生成比較部16はキャッシュ格納部15に格納されたすべてのキャッシュデータについて、元データとの差分データを生成する(図7ステップS21)。尚、キャッシュ格納部15に複数のクライアント2に対応するキャッシュデータが格納されている場合、データ要求元のクライアント2に対応するキャッシュデータのみが差分情報生成の対象となる。
差分情報生成比較部16は生成された差分データの中からサイズが最小のものを選択する。以下、この差分データのことを最小差分データとする。差分情報生成比較部16は元データのサイズから、この最小差分データのサイズを引くことによってサイズ減少量を算出する(図7ステップS22)。
差分情報生成比較部16は上記の処理で算出したサイズ減少量が、既定の閾値以上であるか否かを調べる(図7ステップS23)。ここで、既定の閾値とは、サーバ1で定められた固有の値である。閾値の値は差分データ送信時の通信オーバヘッド等を考慮して、事前にサーバ1で設定されるものとする。この閾値の値の例としては、例えば「0」がある。
差分情報生成比較部16はサイズ減少量が既定の閾値以上であった場合、判定結果を「可能」とし、判定結果とともに、最小差分データ及び該最小差分データの生成に用いられたキャッシュデータのキャッシュ格納部15内における識別子を応答する(図7ステップS24)。
一方、差分情報生成比較部16はサイズ減少量が既定の閾値未満であった場合、判定結果を「不可能」とし、判定結果を応答する(図7ステップS25)。以上の処理が、ステップS13において差分情報生成比較部16にて実行される。尚、上記の手順は判定方法の一例であり、判定方法を限定するものではない。
データ送信処理部12は差分情報生成比較部16から判定結果を得るとともに、判定結果に付随する情報がある場合には該情報も取得する。データ送信処理部12は差分情報生成比較部16からの判定結果が「可能」か否かを調べる(図6ステップS14)。データ送信処理部12は判定結果が「可能」であった場合、以下の情報から構成されるデータ応答メッセージを生成する(図6ステップS15)。
すなわち、データ送信処理部12は差分フラグ(「0」または「1」の値をとるフラグ情報、ここでは値が「1」に設定される)と、差分情報生成比較部16から得られた最小差分データと、差分情報生成比較部16から得られたキャッシュ識別子とからデータ応答メッセージを生成する。
データ送信処理部12は差分情報生成比較部16からの判定結果が「可能」でなかった場合、以下の情報から構成されるデータ応答メッセージを生成する(図6ステップS16)。データ送信処理部12は差分フラグ(「0」または「1」の値を取るフラグ情報。ここでは値が「0」に設定される)と、データ取得部13で取得された元データとからデータ応答メッセージを生成する。
データ送信処理部12は上記のようにして生成したデータ応答メッセージを通信部11を介してクライアント2に送信する(図6ステップS17)。データ送信処理部12はキャッシュ処理部14によって、キャッシュ格納部15のデータ内容を更新する(図6ステップS18)。尚、キャッシュ格納部15に複数のクライアント2に対応するキャッシュデータが格納されている場合、データ要求元のクライアント2に対応するキャッシュデータが更新の対象となる。
キャッシュ処理部14は既定のアルゴリズムに基づいて、キャッシュデータの追加、削除等を行う。このアルゴリズムではどのデータをキャッシュ格納部15に追加するか、どのデータをキャッシュ格納部15から削除するか、キャッシュ格納部15内のキャッシュデータにどのように識別子を割り当てるか、といったキャッシュ処理部14が行う処理に関する情報が既定される。
上記のアルゴリズムは処理内容が一意に決定されるものであり、同様の判断処理がクライアント2上でも可能なものであれば、任意のもので構わない。アルゴリズムの例としては、例えば、「元データを新規に追加する。キャッシュデータの総量が既定値を越えた場合には、最も古いデータから順に削除する。キャッシュデータの識別子としては未使用の自然数のうち最小のものを割り当てる」というものがある。尚、キャッシュ格納部15のデータ内容の更新は、データ応答メッセージをクライアント2に送信する直前に実施してもよい。
以上の処理によって、サーバ1はクライアント2に対してデータ応答メッセージを送信するとともに、キャッシュ格納部15内のキャッシュデータの更新を行う。
(3)クライアント処理#2は、クライアント2のデータ受信処理部22によって実行される。すなわち、データ受信処理部22は通信部21を介してサーバ1からデータ応答メッセージを受信する(図8ステップS31)。
データ受信処理部22はサーバ1から受信したデータ応答メッセージより差分フラグの情報を抽出し、差分フラグの値が「1」であるか否かを調べる(図8ステップS32)。データ受信処理部22は差分フラグが「1」であった場合、情報復元部26によって元データを復元する(図8ステップS33)。
情報復元部26はデータ応答メッセージに含まれる差分データと、キャッシュ格納部25内のキャッシュデータのうちのデータ応答メッセージに含まれるキャッシュ識別子に対応するキャッシュデータとから元データを復元する。
データ受信処理部22は差分フラグが「1」でなかった場合、データ応答メッセージに含まれる元データを取得する(図8ステップS34)。データ受信処理部22は上記の処理で取得した元データを入出力部23を介して、要求元に出力する(図8ステップS35)。
データ受信処理部22はキャッシュ処理部24によってキャッシュ格納部25のデータ内容を更新する(図8ステップS36)。キャッシュ処理部24は既定のアルゴリズムに基づいて、キャッシュデータの追加、削除等を行う。
このアルゴリズムは、上述した処理において、サーバ1のキャッシュ処理部14がキャッシュデータの更新に用いたものと同一のものを用いる。したがって、各々のキャッシュデータの更新終了時におけるキャッシュ格納部15内のキャッシュデータとキャッシュ格納部25内のキャッシュデータとは同一の状態となる。
以上の処理によって、クライアント2はサーバ1から受信したデータ応答メッセージを用いて要求元にデータを出力するとともに、キャッシュ格納部25内のキャッシュデータを更新し、キャッシュ格納部15内のキャッシュデータと同一の状態に保つことができる。
以上、(1)クライアント処理#1、(2)サーバ処理、(3)クライアント処理#2の一連の処理の結果として、クライアント2は必要とするデータをサーバ1から取得する。
上述した手順では、サーバ1からクライアント2にデータを送信する際に、過去に通信されたデータとの差分データを用いることによって、通信量を削減することが可能となる。また、上記の手順では、サーバ1とクライアント2とが同一のキャッシュデータを保持することが可能であるため、サーバ1はクライアント2の有するすべてのキャッシュデータを差分データの生成に活用することが可能となる。そのため、クライアント2によるデータの要求対象が過去と同一ではない場合であっても、差分データの生成、送信による通信量削減が可能となる。
上述した本発明の一実施例では、上記のステップS18でのキャッシュ処理部14によるキャッシュデータの更新及び上記のステップS36でのキャッシュ処理部24によるキャッシュデータの更新は、既定のアルゴリズムにしたがって実行されるものとしている。しかしながら、キャッシュデータの更新処理内容をサーバ1が指定するものとしてもよい。
具体的には、上記のステップS17において、データ送信処理部12がキャッシュデータの更新方法を決定し、該更新方法の情報をデータ応答メッセージに追加する。そして、上記のステップS18でのキャッシュ処理部14は上記のステップS17で決定された更新方法にしたがって、キャッシュ格納部15のキャッシュデータの更新を実行する。
また、上記のステップS36において、キャッシュ処理部24はデータ応答メッセージに含まれる更新方法の情報に基づいて、キャッシュ格納部25のキャッシュデータの更新を実行する。
データ送信処理部12によるキャッシュ更新方法の決定方法は任意の方法で良い。これによって、サーバ1側でキャッシュ更新方法を指定することが可能となる。
また、サーバ1に外部との入出力を行う機能を有する入出力部を設け、サーバ1の運用者等が入出力部を介してキャッシュ更新方法の決定方法を制御することも可能である。これによって、キャッシュ更新方法を状況に応じて最適なものに変更することが可能となる。
さらに、上述した本発明の一実施例では、サーバ1がクライアント2にデータ応答メッセージとして、元データか、差分データかのいずれかを送信するものとしている。しかしながら、サーバ1がデータ応答メッセージとして、これ以外の形態のデータを送信するものとしてもよい。
例えば、クライアント2のキャッシュ格納部25にキャッシュデータとして追加したいデータと、追加処理方法に関するデータとをデータ応答メッセージに格納して送信することも可能である。これによって、サーバ1側では、より柔軟にクライアント2のキャッシュ格納部25内のデータを制御することが可能となる。
さらにまた、上述した本発明の一実施例では、通信部11と通信部21とがデータ要求メッセージ及びデータ応答メッセージを加工せずに送受信しているが、通信部11と通信部21とが通信時に、通信対象に対して通信量削減のための処理を実行することも可能である。
通信量削減のための処理の例としては、データの圧縮、伸張がある。具体的には、送信側の通信部で通信対象データを圧縮して送信し、受信側の通信部で受信データを伸張することによって、データ量を削減することができる。このように、通信部11と通信部21とにおいて、通信量削減のための処理を実行することによって、通信削減量を増加させることが可能となる。
上述した本発明の一実施例では、差分データの生成に、元データとキャッシュデータとの2つのデータから行うアルゴリズムを用いるものとしているが、差分データの生成を元データと2つ以上のキャッシュデータとの合計3つ以上のデータから行うアルゴリズムを用いることも可能である。
上述した本発明の一実施例では、キャッシュ格納部15、キャッシュ格納部25には初期状態において、キャッシュデータが格納されてないものとしているが、キャッシュ格納部15、キャッシュ格納部25の初期状態において、特定のデータをそれぞれキャッシュデータとして格納されているものとしてもよい。これによって、差分生成に有用なデータを事前にキャッシュ格納部15、キャッシュ格納部25に用意しておくことが可能となる。
上述した本発明の一実施例では、差分送信の実施の有無をサーバ1側でのみ決定しているが、差分送信の実施の有無をクライアント2側からも制御可能とすることも可能である。具体的には、例えば、クライアント2がデータ要求メッセージに差分送信実施の有無を示すフラグ情報を加えることで、差分送信実施のフラグが「0」である場合、サーバ1が差分データを生成せずに、常に元データをデータ応答メッセージに格納してクライアント2に送信することが可能である。これによって、クライアント2側で差分送信の実施の有無を指定することが可能となる。
サーバ1及びクライアント2には、データ受信処理部22においてキャッシュデータがサーバ1上のキャッシュデータと同一であることを確認するための機構を設けてもよい。
例えば、データ送信処理部12が上記のステップS15において、差分フラグ、最小差分データ、キャッシュ識別子から構成されるデータ応答メッセージを生成する際に、キャッシュ識別子に対応するキャッシュデータのハッシュ情報をデータ応答メッセージに加えることとし、さらにデータ受信処理部22が上記のステップS33において、キャッシュ格納部25内のキャッシュデータを用いる際に、ハッシュ情報を用いて該キャッシュデータがサーバ1上のものと同一であることを確認することも可能である。
これによって、何らかの原因で、キャッシュ格納部25内のデータとキャッシュ格納部15内のデータとが異なる状態になった場合でも、データ受信処理部22がその異なる状態を検出することが可能となる。
サーバ1及びクライアント2には、データ受信処理部22が情報復元部26で復元した元データが、サーバ1が送信したものと同一であることを確認するための機構を設けてもよい。
例えば、データ送信処理部12が上記のステップS15において、差分フラグ、最小差分データ、キャッシュ識別子から構成されるデータ応答メッセージを生成する際に、元データのハッシュ情報をデータ応答メッセージに加えることとし、さらにデータ受信処理部22が上記のステップS33において、元データを復元した際に、ハッシュ情報を用いて元データがサーバ1が送信したのと同一であることを確認することも可能である。
これによって、何らかの原因で、差分データもしくはキャッシュデータの内容に異常が発生した場合でも、データ受信処理部22がその異常を検出することが可能となる。
上述した本発明の一実施例では、上記のステップS21において、差分情報生成比較部16がすべてのキャッシュデータとの差分データを生成するものとしているが、差分情報生成比較部16が特定の条件にしたがってキャッシュデータの一部との差分データのみを生成することも可能である。
条件の例としては、例えば「最新の10件のキャッシュデータ」等がある。このような条件を用いることによって、上記のステップS21における計算処理コストを削減することが可能となる。尚、その条件は任意の条件であってよい。
また、この条件として、キャッシュデータの何らかの属性情報に関わる条件を用いるものとしてもよい。属性情報の例としては、サイズ、データに対応付けられたファイル名、該データの要求に用いられた識別子等がある。
このように、上述したように、本発明では、通信量削減が可能なデータ通信システムを実現することができる。また、この効果はクライアント2によるデータの要求対象が同一でない場合にも有効である。
1 サーバ
2 クライアント
11,21 通信部
12 データ送信処理部
13 データ取得部
14,24 キャッシュ処理部
15,25 キャッシュ格納部
16 差分情報生成比較部
17 データ格納部
18,27 記録媒体
22 データ受信処理部
23 入出力部
26 情報復元部
100 ネットワーク
2 クライアント
11,21 通信部
12 データ送信処理部
13 データ取得部
14,24 キャッシュ処理部
15,25 キャッシュ格納部
16 差分情報生成比較部
17 データ格納部
18,27 記録媒体
22 データ受信処理部
23 入出力部
26 情報復元部
100 ネットワーク
Claims (31)
- サーバからクライアントへデータを送信するデータ通信システムであって、
過去に通信したデータをキャッシュデータとして格納する第1のキャッシュ格納手段と、前記クライアントに送信データを送信する際にその送信データと前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータとの差分データを生成して送信する手段とを前記サーバに有し、
過去に通信したデータをキャッシュデータとして格納する第2のキャッシュ格納手段と、前記サーバからデータを受信する手段と、前記差分データと前記第2のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータとから前記送信データを復元する手段とを前記クライアントに有し、
前記第1のキャッシュ格納手段と前記第2のキャッシュ格納手段とに前記キャッシュデータを同一の状態で格納することを特徴とするデータ通信システム。 - 前記クライアントの要求に基づいて前記送信データを決定する手段を前記サーバに含むことを特徴とする請求項1記載のデータ通信システム。
- 前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータが複数存在する場合に生成する差分データのサイズが最小となるキャッシュデータとの差分データを生成して送信する手段を前記サーバに含むことを特徴とする請求項1または請求項2記載のデータ通信システム。
- 前記差分データの送信時に前記差分データの生成に用いられた前記キャッシュデータの識別情報を前記差分データとともに送信する手段を前記サーバに含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のデータ通信システム。
- 前記差分データの送信による通信量削減の可否を既定の判断規則に基づいて判定しかつ前記通信量削減が可能と判定された場合にのみ前記差分データの送信を行う手段を前記サーバに含むことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のデータ通信システム。
- 前記差分データの送信の際に前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータの内容及び前記第2のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータの内容を更新する更新方法を含む情報を前記差分データとともに送信する手段と、前記更新方法に基づいて前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータの内容を更新する手段とを前記サーバに含み、
前記サーバから受信した更新方法に基づいて前記第2のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータの内容を更新する手段を前記クライアントに含むことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載のデータ通信システム。 - 前記更新方法を外部から指定するための入出力手段と、前記入出力手段からの指定に基づいて前記更新方法を設定する手段とを前記サーバに含むことを特徴とする請求項6記載のデータ通信システム。
- 前記第1のキャッシュ格納手段及び前記第2のキャッシュ格納手段は、初期状態においてその内部に共通のデータをキャッシュデータとして格納することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載のデータ通信システム。
- 前記差分データの生成に用いたキャッシュデータの内容の同一性を確認するための確認情報を生成する手段と、前記差分データの送信の際に前記確認情報を前記差分データとともに送信する手段とを前記サーバに含み、
前記サーバから受信した確認情報に基づいて前記第2のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータの内容の同一性を確認する手段を前記クライアントに含むことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載のデータ通信システム。 - 前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータが複数存在する場合に既定の規則に基づいて前記キャッシュデータの一部を選択しかつ選択されたキャッシュデータの中から生成される差分データのサイズが最小となるキャッシュデータとの差分データを生成して送信する手段を前記サーバに含むことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれかに記載のデータ通信システム。
- クライアントへデータを送信するサーバ装置であって、
過去に通信したデータをキャッシュデータとして格納する第1のキャッシュ格納手段と、前記クライアントに送信データを送信する際にその送信データと前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータとの差分データを生成して送信する手段とを有し、
前記差分データが、過去に通信したデータをキャッシュデータとして格納する前記クライアントの第2のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータとから前記送信データを復元するためのものであり、
前記第1のキャッシュ格納手段と前記第2のキャッシュ格納手段とに前記キャッシュデータを同一の状態で格納することを特徴とするサーバ装置。 - 前記クライアントの要求に基づいて前記送信データを決定する手段を含むことを特徴とする請求項11記載のサーバ装置。
- 前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータが複数存在する場合に生成する差分データのサイズが最小となるキャッシュデータとの差分データを生成して送信する手段を含むことを特徴とする請求項11または請求項12記載のサーバ装置。
- 前記差分データの送信時に前記差分データの生成に用いられた前記キャッシュデータの識別情報を前記差分データとともに送信する手段を含むことを特徴とする請求項11から請求項13のいずれかに記載のサーバ装置。
- 前記差分データの送信による通信量削減の可否を既定の判断規則に基づいて判定しかつ前記通信量削減が可能と判定された場合にのみ前記差分データの送信を行う手段を含むことを特徴とする請求項11から請求項14のいずれかに記載のサーバ装置。
- 前記差分データの送信の際に前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータの内容及び前記第2のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータの内容を更新する更新方法を含む情報を前記差分データとともに送信する手段と、前記更新方法に基づいて前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータの内容を更新する手段とを含むことを特徴とする請求項11から請求項15のいずれかに記載のサーバ装置。
- 前記更新方法を外部から指定するための入出力手段と、前記入出力手段からの指定に基づいて前記更新方法を設定する手段とを含むことを特徴とする請求項16記載のサーバ装置。
- 前記第1のキャッシュ格納手段及び前記第2のキャッシュ格納手段が、初期状態においてその内部に共通のデータをキャッシュデータとして格納することを特徴とする請求項11から請求項17のいずれかに記載のサーバ装置。
- 前記クライアント側において前記差分データの生成に用いたキャッシュデータの内容の同一性を確認するための確認情報を生成する手段と、前記差分データの送信の際に前記確認情報を前記差分データとともに送信する手段とを含むことを特徴とする請求項11から請求項18のいずれかに記載のサーバ装置。
- 前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータが複数存在する場合に既定の規則に基づいて前記キャッシュデータの一部を選択しかつ選択されたキャッシュデータの中から生成される差分データのサイズが最小となるキャッシュデータとの差分データを生成して送信する手段を含むことを特徴とする請求項11から請求項19のいずれかに記載のサーバ装置。
- サーバからクライアントへデータを送信するデータ通信方法であって、
前記サーバ及び前記クライアントがそれぞれ前記サーバの第1のキャッシュ格納手段及び前記クライアントの第2のキャッシュ格納手段に過去に通信したデータをキャッシュデータとして同一の状態で格納し、
前記サーバが前記クライアントに送信データを送信する際、前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータと前記送信データとの差分データを生成して送信し、
前記クライアントが前記差分データと前記第2のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータとから前記送信データを復元することを特徴とするデータ通信方法。 - 前記サーバが前記送信データを前記クライアントの要求に基づいて決定することを特徴とする請求項21記載のデータ通信方法。
- 前記サーバが、前記差分データの生成の際に、前記第1のキャッシュ内部に格納された前記キャッシュデータが複数存在する場合、生成される差分データのサイズが最小となるキャッシュデータとの差分データを生成することを特徴とする請求項21または請求項22記載のデータ通信方法。
- 前記サーバが、前記差分データの送信の際に、前記差分データの生成に用いられた前記キャッシュデータの識別情報を前記差分データとともに送信することを特徴とする請求項21から請求項23のいずれかに記載のデータ通信方法。
- 前記サーバが、前記差分データの送信の前に、前記差分データの送信による通信量削減の可否を既定の判断規則に基づいて判定し、前記通信量削減が可能と判定した場合にのみ前記差分データの送信を行うことを特徴とする請求項21から請求項24のいずれかに記載のデータ通信方法。
- 前記サーバが、前記差分データの送信の際に、前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータの内容及び前記第2のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータの内容を更新する更新方法を含む情報を前記差分データとともに送信し、前記更新方法に基づいて前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータの内容を更新し、
前記クライアントが、前記サーバから受信した前記更新方法に基づいて前記第2のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータの内容を更新することを特徴とする請求項21から請求項25のいずれかに記載のデータ通信方法。 - 前記サーバが、前記更新方法の指定を外部から受け、前記指定に基づいて前記更新方法を設定することを特徴とする請求項26記載のデータ通信方法。
- 前記サーバ及び前記クライアントが、前記第1のキャッシュ格納手段及び前記第2のキャッシュ格納手段の初期状態において、内部に共通のデータをキャッシュデータとして格納することを特徴とする請求項21から請求項27のいずれかに記載のデータ通信方法。
- 前記サーバが、前記差分データの生成に用いた前記キャッシュデータの内容の同一性を確認するための確認情報を生成し、前記差分データの送信の際に前記確認情報を前記差分データとともに送信し、
前記クライアントが、前記サーバから受信した前記確認情報に基づいて前記クライアント内部に格納されたキャッシュデータの内容の同一性を確認することを特徴とする請求項21から請求項28のいずれかに記載のデータ通信方法。 - 前記サーバが、前記差分データの生成の際に、前記第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータが複数存在する場合に既定の規則に基づいて前記キャッシュデータの一部を選択しかつ選択されたキャッシュデータの中から生成される差分データのサイズが最小となるキャッシュデータとの差分データを生成して送信することを特徴とする請求項21から請求項29のいずれかに記載のデータ通信方法。
- サーバからクライアントへデータを送信するデータ通信方法のプログラムであって、前記サーバ側のコンピュータに、前記クライアントに送信データを送信する際に、過去に通信したデータをキャッシュデータとして同一の状態で格納する第1のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータと前記送信データとの差分データを生成して送信する処理を実行させ、前記差分データにて、過去に通信したデータをキャッシュデータとして同一の状態で格納する前記クライアントの第2のキャッシュ格納手段に格納されたキャッシュデータとから前記送信データを復元させるためのプログラム。
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