光グリッド環境における光共有メモリアーキテクチャに関する研究

• Project/Area Number: 16700065
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Computer system/Network
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 馬場 健一 大阪大学, サイバーメディアセンター, 助教授 (60252722)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2005: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2004: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: λコンピューティング環境 / 光リングネットワーク / 共有メモリ / メモリアクセス競合 / キャッシュ一貫性 / キャッシュ整合性

Research Abstract

ネットワークにおける高速かつ大容量な伝送を可能とする技術への要求を満たすために、光伝送技術を用いた研究が活発に進められているが、パケット交換技術に基づいたアーキテクチャをとる限り、個々のコネクションに対する高品質通信の実現は非常に難しくなっている。そこで、各ノード計算機を接続している光ファイバを、インターネットとして利用するのではなく専用の通信路として利用し、WDM技術を用いた高速な通信チャネルとして活用するλコンピューティング環境を提案する。すなわち、各ノード計算機と接続しているネットワークを仮想的なリングネットワークとして利用し、このリング上にデータを載せる、あるいは伝送することにより、高速・高品質通信を可能とする技術である。
前年度では、λコンピューティング環境上に仮想光リングを構成し、光リング上にデータを載せることにより、波長を仮想的な共有メモリとして利用するモデルを対象としていた。本年度では、高速チャネルを用いてノード計算機上にある共有メモリを接続して利用するアーキテクチャの提案と評価を行った。特にアプリケーションから利用に適したMPIを実装し、評価を行った。また、この共有メモリを用いて並列計算を行う際のアーキテクチャのモデル化を行い、メモリアクセスの競合回避方法、データの一貫性制御、同期方法を評価した。その結果、共有データのサイズやアクセス頻度により十分に有効な領域が存在することがわかった。

Research Products

• [Journal Article] Implementation and evaluation of MPI library with Globus Toolkit for establishing λ computing environment (2005)
  • Author(s): Mai Imoto, Eiji Tanigucni, Ken-ichi Baba, Masayuki Murata
  • Journal Title: Proceedings of APSITT2005 Pages: 421-426
• [Journal Article] Implementation and Evaluation of Shared Memory System for Establishing λ Computing Environment (2005)
  • Author(s): Eiji Taniguchi, Ken-ichi Baba, Masayuki Murata
  • Journal Title: Proceedings of OECC2005 Pages: 20-21
  • NAID: 110003223656
• [Journal Article] Proposal and Evaluation of Realization Approach for a Shared Memory System in λ Computing Environment (2005)
  • Author(s): Hirohisa Nakamoto, Ken-ichi Baba, Masayuki Murata
  • Journal Title: Proceedings of COIN2005 Pages: 90-95
  • NAID: 110003205865
• [Journal Article] λコンピューティング環境構築のためのGlobus Toolkitを用いたMPIライブラリの実装と評価 (2005)
  • Author(s): 井本舞, 谷口英二, 馬場健一, 村田正幸
  • Journal Title: 電子情報通信学会 技術研究報告 105,8 Pages: 7-12
  • NAID: 10015723377
• [Journal Article] λコンピューティング環境における共有メモリシステム実現手法の提案と評価 (2005)
  • Author(s): 中本博久, 馬場健一, 村田正幸
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術研究報告 (印刷中)
• [Journal Article] Shared memory access method for a λ computing environment (2004)
  • Author(s): Hirohisa Nakamoto, Ken-ichi Baba, Masayuki Murata
  • Journal Title: Proceedings of IFIP Optical Networks and Technologies Conference Pages: 210-217
• [Journal Article] λコンピューティング環境における共有メモリアクセス手法の提案 (2004)
  • Author(s): 中本博久, 馬場健一, 村田正幸
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術研究報告 PN2004-29 Pages: 43-48
  • NAID: 110003282129