2020 Fiscal Year Research-status Report
Energy-Efficient Concurrency Control for Cloud Computing Systems
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19K11951
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| Research Institution | Rissho University |
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Principal Investigator |
榎戸 智也 立正大学, 経営学部, 教授 (10360158)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 情報システム / 情報通信工学 / 計算機システム / 省エネルギー / アルゴリズム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，実サーバを構成するハードウェアの電力消費特性だけでなく，実サーバ内で稼働している複数の仮想マシン上でのソフトウェアの実行も考慮した実サーバの電力消費モデルを提案し，提案した電力消費モデルをもとに応用サービスの信頼性，可用性の向上のためにクラウド・システム内の複数の仮想マシンに多重化されたオブジェクト（情報資源）に対して，システム全体の消費電力量を削減し，かつスループットを向上できる新たな同時実行制御方式を提案することを目的としている．
2020年度は，初めに各オブジェクト上で実行される演算の実行系列と演算の特性をもとに各オブジェクト上で実際の実行を省略できる演算を定義した．本研究では，はじめにオブジェクトに対する書込み演算を「部分更新演算」と「全更新演算」に分類した．ここで，部分更新演算の後に全更新演算が実行される場合に実行を省略できる部分更新演算を演算の実行上意味のない部分更新演算として定義した．また，あるオブジェクトにして発行された複数の連続した読込み演算に対して，１回の読込み演算の実行結果を複数の要求元に返送できる場合に，実行を省略できる読込み演算を実行上意味のない読込み演算として定義した．次に，多重化されたオブジェクトに対する同時実行制御方式の１つであるコーラム方式を拡張し，各演算のコーラム選定時に2019年度に定義した仮想マシンの計算モデルと実サーバの電力消費モデルをもとにシステム全体の消費電力量が削減できるコーラムを選定するアルゴリズムを提案した．さらに，前述した各オブジェクト上で演算の実行上意味のない演算の実行を省略するための制御方式を提案した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2020年度は，多重化されたオブジェクトに対する同時実行制御方式の１つであるコーラム方式を拡張し，各演算のコーラム選定時に2019年度に定義した仮想マシンの計算モデルと実サーバの電力消費モデルをもとにシステム全体の消費電力量が削減できるコーラムを選定するアルゴリズムを提案すること，および，各オブジェクト上で実行される演算の実行系列と演算の特性をもとに各オブジェクト上で実行を省略できる演算を定義し，各オブジェクト上で意味のない演算の実行を省略することでさらに電力消費を抑える制御方式を提案することを目的とした．予定通り，システム全体の消費電力量が削減できるコーラムを選定するアルゴリズム，および，各オブジェクト上で意味のない演算の実行を省略するための制御方式の設計と実装を行えていることから，おおむね順調に進展していると判断する．
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度は，実装したシステム全体の消費電力量が削減できるコーラムを選定アルゴリズムに各オブジェクト上で意味のない演算の実行を省略するための制御方式を組み入れた同時実行制御方式の実装を行う．また，実装した同時実行制御方式の有効性を評価するためのシミュレーション環境の構築を行う．構築したシミュレーション環境を用いて，従来の同時実行制御方式に比べて，提案した同時実行制御方式がシステム全体の消費電力量を削減でき，かつスループットが向上できているかの検証を実施する．さらに，検証結果をもとにシステム全体の消費電力量が削減できるコーラムを選定アルゴリズム，および，各オブジェクト上で意味のない演算の実行を省略するための制御方式の修正を実施する．
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