2019 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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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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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、申請者の科学研究費を通じて開発済みのフロー制御命令列ジェネレータが生成し、OpenFlowコントローラが入力として利用するMPI通信系列のフロー制御命令列を、MPIプログラムの計算実行に合わせて連動させる仕組み、すなわち、MPI実行時計算・通信連携機構を中核技術として開発する。本目的のために、3年目となる2019年度は、昨年度からの継続となる課題2. MPI通信連携機能の設計・実装」に取り組み、後半期より「課題3. 実環境での性能評価と有用性検証」へと移行する計画で研究開発を推進した。当該研究計画に基づき、本年度は下記を行なった。
[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・開発した。
[ph.d] 実環境での性能評価と有用性検証
に、図1に示す並列分散計算実行基盤を実際に構築し、本研究成果となるMPI実行時計算・通信連携機構の性能評価を行う。
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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.c] MPI通信連携機能の設計・実装
[ph.d] 実環境での性能評価と有用性検証
その結果、当初本年度9月に完了予定であった[ph.c]について、MPI計算実行中のMPI通信とOpenFlow結合網上でのデータ配送ツリーの制御の連携手法が、当初予定していたフロー制御命令列をOpenFlowコントローラ上で連動させる方式では想定以上の遅延によるオーバヘッドが大きいことが本年度8月に判明し新たな方式の検討が必要となったため、その後に予定していた[ph.d]への着手が遅延した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、残研究項目である[ph.d] 実環境での性能評価と有用性検証に取りくみ、成果を取りまとめることを計画している。また、成果を国際会議論文等へとまとめていく。
[ph.d] 実環境での性能評価と有用性検証
OpenFlow網をインターコネクトとするクラスタシステム(28ノード:12cpu/ノード)上に、図1に示す並列分散計算実行基盤を実際に構築し、本研究成果となるMPI実行時計算・通信連携機構の性能評価を行う。
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| Causes of Carryover |
当初、本年度9月に完了予定であった[ph.c]について、MPI計算実行中のMPI通信とOpenFlow結合網上でのデータ配送ツリーの制御の連携手法が、当初予定していたフロー制御命令列をOpenFlowコントローラ上で連動させる方式では想定以上の遅延によるオーバヘッドが大きいことが本年度8月に判明し新たな方式の検討が必要となったため、その後に予定していた[ph.d]への着手が遅延した。そのため、次年度使用額が生じた。
次年度は、実際環境に実装を本格的にすすめていくことから、旅費、消耗品等の予算が当初予定より増となる予定である。
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