2022 Fiscal Year Annual Research Report
A Coordination Structure for MPI Execution and Communication on OpenFlow-based Cluster System
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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 – 2023-03-31
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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、本年度は、かねてより推進中の「課題3. 実環境での性能評価と有用性検証」に関する研究開発を推進した。具体的には、半導体不足の問題による実験機材不足、および、新型コロナウイルス感染症の影響により困難となっていた、OpenFlow網をインターコネクトとするクラスタシステム上に、本研究成果を用いて構成する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った。その結果、本研究で実現した、カーネル内でパケットにタグ付けをおこなうMPI実行時計算・通信連携機構は、通信と計算を連動させることが可能であり、またその機構による性能的なオーバヘッドは実用的には無視できることもまた確認できた。
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