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2017 Fiscal Year Annual Research Report

計算機資源の動的再構成機能を有するベアメタルクラウド構築手法の確立

Research Project

Project/Area Number 16H02802
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

下條 真司  大阪大学, サイバーメディアセンター, 教授 (00187478)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊達 進  大阪大学, サイバーメディアセンター, 准教授 (20346175)
木戸 善之  大阪大学, サイバーメディアセンター, 講師 (70506310)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsベアメタル / 資源管理 / クラウド構成技術
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ユーザが記載する計算機資源要求を受け付け、それら資源要求間で有限の計算機資源の調整・スケジューリングを行い、アクセラレータ等の計算機資源を動的に計算ノードに割り付けることで、それぞれの計算機資源要求および性能要求に合致したベアメタルクラウドをオンデマンドに構築・提供する技術を実現する。技術的には、申請者らが開発してきたユーザの資源要求に最適な計算機資源とネットワーク資源を動的に割り当てるジョブ管理フレームワークSDNJMSの資源割当機構を中核技術とし、クラウド管理ツールOpenStackおよびシステムハードウェア仮想化技術ExpEtherを連動させることにより、ユーザの多様なシステム構成要求に応じた動的資源割当を行うベアメタルクラウド構築手法および技術を確立する。このような研究目的に向け、2年目となる平成29年度は、前年度から継続となる「課題1. 計算機資源要求に基づく動的再構成フレームワークの設計と実装」に取り組み、後半期から「課題2. ユーザ資源要求に基づく計算機資源の多次元スケジューリング手法の考案」へ移行する。この研究計画に基づき、平成28年度は下記の(b)(b')(c)を推進した。
(b) 計算機資源要求に基づく動的再構成フレームワークの設計と実装: 本フェーズでは、計算機資源要求に基づいた資源割り当てシミュレータの開発を行った。
(b')コンテナ仮想技術採用時の技術検証: 本フェーズでは、動的再構成機能を有するベアメタルクラウドを構築するに際して、コンテナ仮想技術採用時の技術検証をおこなった。
(c) ユーザ資源要求に基づく計算機資源の多次元スケジューリング手法の考案: 本フェースでは、ユーザスループット最大化といった観点から、プロセッサ、複数の再構成可能資源をユーザの計算機要求資源に割り当てるスケジューリングアルゴリズムの設計を行なっている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本年度、当初予定では、(b)動的再構成フレームワークの実装を完了し、(c)ユーザ資源要求に基づく計算機資源の多次元スケジューリング手法の考案に移行する計画であった。しかし、コンテナ仮想技術を採用した場合の性能面の技術検証を行う必要性が生じ、(b')コンテナ仮想技術採用時の技術検証、の研究プロセスを急遽実施内容に組み込んだ。そのため、(c)の開始時期にやや遅れが発生している。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、当初予定から本年度および今年度に実施予定の(c)ユーザ資源要求に基づく計算機資源の多次元スケジューリング手法の考案に引き続き取り組むとともに、実環境背の性能評価と有用性・運用性の検証を推し進めていく予定である。

  • Research Products

    (9 results)

All 2018

All Journal Article (1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Dynamic Reconfiguration of Computer Platforms at the Hardware Device Level for High Performance Computing Infrastructure as a Service2018

    • Author(s)
      Akihiro Misawa, Susumu Date, Keichi Takahashi, Takashi Yoshikawa, Masahiko Takahashi, Masaki Kan, Yasuhiro Watashiba, Yoshiyuki Kido, Chonho Lee, Shinji Shimojo
    • Journal Title

      Communications in Computer and Information Science

      Volume: 864 Pages: 177-199

    • DOI

      10.1007/978-3-319-94959-8_10

  • [Presentation] Job Scheduling Simulator for Assisting the Mapping Configuration between Queue and Computing Nodes2018

    • Author(s)
      Yuki Matsui, Yasuhiro Watashiba, Susumu Date, Takashi Yoshikawa, Shinji Shimojo
    • Organizer
      The 33rd International Conference on Advanced Information Networking and Applications (AINA-2019),
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Job Scheduler Simulator Extension for Evaluating Queue Mapping to Computing Node2018

    • Author(s)
      Susumu Date, Yuki Matsui, Yasuhiro Watashiba, Takashi Yoshikawa, Shinji Shimojo
    • Organizer
      28th Workshop on Sustained Simulation Performance (WSSP)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Architecture of Job Scheduling Simulator for Evaluating Mapping Between Queue and Computing Node2018

    • Author(s)
      Yuki Matsui, Yasuhiro Watashiba, Susumu Date, Takashi Yoshikawa and Shinji Shimojo
    • Organizer
      PRAGMA 34 workshop
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 医療応用を考慮した動的構成変更可能計算機クラスタの検討2018

    • Author(s)
      三澤明寛, 高橋慧智, 渡場康弘, 伊達進, 吉川隆士, 阿部洋丈, 野崎一徳, 木戸善之, Lee CHONHO, 下條真司
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会 第16回ディペンダブルシステムワークショップ
  • [Presentation] 細粒度マッピング設定に対応したジョブスケジューリングシミュレータの構築2018

    • Author(s)
      松井祐希, 渡場康弘, 伊達進, 吉川隆士, 下條真司
    • Organizer
      第143回 システムソフトウェアとオペレーティング・システム研究会
  • [Presentation] Secure Staging Mechanism towards AI-related research Treating Security-sensitive Scientific Data2018

    • Author(s)
      Susumu Date
    • Organizer
      Southeast Asia International Joint Research and Collaboration Program in High-Performance Computing Applications and Networking Technology(SEAIP) 2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Secure Staging Structure for Treating Security-sensitive Scientific Data2018

    • Author(s)
      Susumu Date
    • Organizer
      NUG 2018
  • [Presentation] ダイナミックセキュアステージングを用いた医療データ解析環境2018

    • Author(s)
      Yoshiyuki Kido
    • Organizer
      Small-workshop on Communications between Academia and Industry for Security (SCAIS2019)

URL: 

Published: 2019-12-27  

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