2018 Fiscal Year Research-status Report
OpenFlow結合網配備クラスタを対象としたMPI実行時計算・通信連携機構
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17K00168
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
伊達 進 大阪大学, サイバーメディアセンター, 准教授 (20346175)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | MPI / SDN |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、MPIプログラムの特性とSDN(Software Defined Networking)のネットワークプログラム性を連動させ、MPIプログラムを高速に実行する並列分散計算実行基盤を実現する。具体的には、OpenFlow結合網配備クラスタ上で、MPI通信によって発生するネットワークフロー系列をOpenFlowコントローラでプログラム制御することで、MPI通信時間の縮減をねらう。本目的のために、2年目となる平成30年度は、平成29年度からの継続となる「課題1. MPI通信エンコード機能の設計・実装」に取り組み、後半期から「課題2. MPI通信連携機能の設計・実装」へ移行する。この研究計画に基づき、平成30年度は下記を行なった。
(ph.b) MPI通信エンコード機能の設計・実装：本フェーズでは、まずインターコネクト内のパケットフロー制御を行うOpenFlowコントローラがフロー制御命令列ジェネレータの出力であるフロー制御命令列と実行中のMPI通信を対応付ける際に必要となる、通信種別、送信元/受信先ランク(rank)、MPIコミュニケータ(communicator)等の情報をMPIプログラム実行時に抽出する方法を検討し、それらを通信コンテキスト情報として規定する。その後、MPIライブラリより送出されるL3パケットあるいはL2フレームに当該通信コンテキスト情報を高速に埋め込むエンコード手法を設計・実装した。
(ph.c) MPI通信連携機能の設計・実装：本フェーズでは、MPI通信派生のパケットにエンコードされた情報を抽出し、実行中のMPI通信を検知した上で、当該MPI通信に対応したフロー制御命令列を高速かつシームレスに実行するMPI通信連携機能を設計・開発している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
以下のフェーズを本年度までの研究計画に定め、研究を実施した。
(ph.b) MPI通信エンコード機能の設計・実装
(ph.c) MPI通信連携機能の設計・実装
その結果、(ph.b)についてはやや遅れたたものの完了済みであるが、(ph.c)については、実装工数が想定以上であったために困難を極め、当初予定の計画より遅れている。なお、(ph.c)については本年度および次年度で実施する計画であるため、次年度に開発工数を評価することで計画通りの進捗に回復することができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、(ph.c)の遂行に際して、開発量の見積もりが甘かったために当初予定の計画よりやや遅れていると判断したが、その遅延は回復可能であると考えている。次年度は、(ph.C)遂行後、実環境での性能評価と有用性を検証していくことを計画している。
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| Causes of Carryover |
本年度、本研究では、改良・機能拡張されたフロー制御命令列ジェネレータを中核とした技術検証を本格化させた。当初計画および昨年度においては、技術検証に関連した物品費が当初より増加すると想定していたが、現段階では、申請者が現在保有している機材も利用可能であることが判明した。
次年度は、実証実験を予定しており、物品費、打ち合わせ旅費等の増を予定している。
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