2017 Fiscal Year Research-status Report
Task Distribution/Assignment and Energy Efficiency Optimization on Virtual Environments by Utilizing Parallelizing Compiler Analysis Information of User Applications
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17K12665
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| Research Institution | Meisei University |
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Principal Investigator |
和田 康孝 明星大学, 情報学部, 准教授 (40434310)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 仮想環境 / 負荷分散最適化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，並列化コンパイラによるアプリケーションの解析情報を活用することにより，仮想環境上で動作するアプリケーションの特性に基づいて仮想マシンの配置やハードウェアリソースの割り当てを最適化し効率を向上させることを目的としている．その結果，DVFSやクロックゲーティング，パワーゲーティング等の機能を仮想環境から積極的に利用することができるようになり，近年大規模化する傾向にあるクラウドシステムの低消費電力化・高効率化が可能となる．
2017年度においては，まず単一の物理マシン環境を対象として，実験環境の構築および評価実験用のアプリケーションに関する検討を進めた．実験環境で用いる基盤ソフトウェアの条件として，オープンソースソフトウェアとして公開されており改変が可能，DVFS等のHWの機能を利用するための拡張が可能であること，を基準に，実装や機能の詳細を確認し検討を進めている．評価実験のためのアプリケーションに関する検討・評価では，ネットワークやメモリへの負荷なども考慮し様々な状況を作り出して実験を行う必要があることから，特性の異なる処理が同時に実行される，いわゆるIn-Situ Visualizationによるシミューレショント可視化を同時並行に行う状況を対象として，様々な状況下での評価を実施した．またこれらと並行して，自動並列化コンパイラにおける解析情報の利用方法についても，LLVMを対象として検討を進めた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
仮想環境を実現するための基盤ソフトウェアの選定と環境構築にあたって，オープンソースソフトウェアとして公開されているものを候補として機能の確認などを行なっているが，ソフトウェアの規模が大きく，想定より時間を要している．また，評価アプリケーションについては，In-Situ Visualizationを行うアプリケーションを対象とした評価検討を行なったが，今後も並行して様々な特性を持つアプリケーションを対象として検討を進める必要がある．
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| Strategy for Future Research Activity |
2018年度以降は，複数の物理マシンを想定した環境での実験を進める予定である．複数の物理マシンを持つ仮想環境の構築を通じて，基盤ソフトウェアの選定を加速させる．ホストとなるOS上でDVFSや動作周波数の変更を行う仕組みはすでに用意してあるため，仮想マシン上で動作するアプリケーションの解析情報を，基盤ソフトウェアに通知し共有する仕組みを構築することで，実行状況に応じて消費電力のコントロールを行う仕組みを構築する予定である．また，複数の物理マシンを含む実験環境が構築できることから，物理マシン間で仮想マシンのマイグレーションを行う際のオーバヘッドや負荷に関する評価実験も進める．
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| Causes of Carryover |
仮想環境を実現する基盤ソフトウェアの選定に時間を要したため，一部機材の調達や出張を次年度に延期したため．複数の物理マシンを対象とした実験環境の構築に必要となる機材や消耗品に充当して活用する予定である．
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