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並列入出力機構を用いたPCクラスタによる高性能ファイルサーバの研究

研究課題

研究課題/領域番号 14580360
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計算機科学
研究機関筑波大学

研究代表者

朴 泰祐  筑波大学, 電子・情報工学系(計算物理学研究センター), 助教授 (90209346)

研究分担者 石川 裕  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教授 (70345122)
高橋 大介  筑波大学, 電子・情報工学系(計算物理学研究センター), 講師 (00292714)
佐藤 三久  筑波大学, 電子・情報工学系(計算物理学研究センター), 教授 (60333481)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2003年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2002年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード並列入出力 / PCクラスタ / ネットワークトランキング / イーサネット / ファイルシステム / File System
研究概要

本研究では、近年の並列処理システムによる演算性能の増大に対し、相対的なバンド幅不足に陥りつつあるネットワークファイルシステムを対象に、ファイルシステムを高性能PCクラスタにより構成し、さらにファイルシステムへのネットワークチャネルを多重化してバンド幅を補う並列入出力機構に関して基本設計と性能評価を行った。また、同並列入出力機構をファイルサーバだけでなく他の並列システム間結合機構として利用する実験も行った。本研究におけるファイルシステムは、ユーザレベルで実装し、高い性能と過般性を目指した。
4ノードからなる実験PCクラスタにおいて、ノード当たり4ポートのFastEthernet及び2ポートのGigabitEthernetを設置し、ネットワークリンクのトランクによるバンド幅向上の特性評価を中心に、この上でのアプリケーションベンチマーキング及び並列ファイルシステムの実装に関する検討を行った。性能評価の結果、近年ハイパフォーマンスコンピューティング向けに用いられる最も典型的なPCクラスタである、IntelPentium Xeon dual CPU SMPという構成において、我々が開発した並列入出力機構によってFastEthernet4本を用いた場合、ピーク性能の90%以上、GigabitEthernetを用いた場合、ピーク性能の70%以上が、基本入出力性能としてそれぞれ得られることが確認された。
本研究の結論として、バンド幅が最も重要視されるハイパフォーマンスコンピューティング分野において、並列入出力機構は高い並列処理性能に見合うディスク等の入出力性能を提供するための有効手段であることが確認され、PVFS等の並列クラスタ向けディスクシステムへの適用によりシステム各部のバンド幅バランスを最適化するための有効手法であることが確認された。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] 朴泰祐, 他: "Heterogeneous Multi-Computer Systemにおける重力効果を含む宇宙輻射流体計算"情報処理学会論文誌灰パフォーマンスコンピューティングシステム. Vold.43,No.SIG6(HPS5). 219-229 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Miura, 他: "RI2N - Interconnection network system for clusters with wide-bandwidth and fault-tolerancy based on multiple links"Proceedings of International Symposium on High Performance Computing 2004 (ISHPC-V), LNCS-2858. 342-351 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Boku, 他: "Heterogeneous Multi-Computer System : A New Platform for Multi-Paradigm Scientific Simulation"Proceedings of 2002 International Conference on Supercomputing. 26-34 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Boku, 他: "Heterogeneous Multi-Computer System : A New Paradigm of Parallel Processing"Proceedings of 2004 International Conference on Parallel Processing in Electrical Engineering. (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三浦信一, 他: "ユーザーレベルでのマルチリンク利用による高バンド幅/耐故障性を持つクラスタ向け結合ネットワークRI2N"情報処理学会研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング研究会. 2003-HPC-93. 13-18 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三浦信一, 他: "高バンド幅/耐故障性を持つクラスタ向けネットワークRI2Nの性能評価"情報処理学会研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング研究会. 2003-HPC-95. 55-60 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Boku, et al.: "Space Radiative Transfer and Hydrodynamics Calculation with Self-Gravity on Heterogeneous Multi-Computer System (in Japanese)"IPSJ Transactions on High Performance Computing System. Vol.43, SIG 6(HPS 5). 219-229 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Miura, et al.: "RI2N -Interconnection network system for clusters with wide-bandwidth and fault-tolerancy based on multiple links"Proceedings of International Symposium on High Performance Computing 2004 (ISHPC-V). LNCS-2858. 342-351 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Boku, et al.: "Heterogeneous Multi-Computer System : A New Platform for Multi-Paradigm Scientific Simulation"Proceedings of 2002 International Conference on Supercomputing. 26-34 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Boku, et al.: "Heterogeneous Multi-Computer System : A New Paradigm of Parallel Processing"Proceedings of 2002 International Conference on Parallel Processing in Electrical Engineering. (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Miura, et al.: "RI2N -User level interconnection network for clusters with wide-bandwidth and fault-tolerancy based on multiple-links (in Japanese)"IPSJ SIGHPC report. 2003-HPC-93. 13-18 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Miura, et al.: "Performance evaluation of RI2N -Interconnection network system for clusters with wide-bandwidth and fault-tolerancy (in Japanese)"IPSJ SIGHPC report. 2003-HPC-95. 55-60 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Miura, 他: "RI2N - Interconnection network system for clusters with wide-bandwidth and fault-tolerancy based on multiple links"Proceedings of International Symposium on High Performance Computing 2004 (ISHPC-V), LNCS-2858. 342-351 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 三浦信一, 他: "高バンド幅/耐故障性を持つクラスタ向けネットワークRI2Nの性能評価"情報処理学会研究報告:ハイパフォーマンスコンピューティング. 2003-HPC-95. 55-60 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Boku, J.Makino, H.Susa, et al.: "Heterogeneous Multi-Computer System : A New Platform for Multi-Paradigm Scientific Simulation"Proceedings of 2002 International Conference on Supercomputing. 26-34 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] D.Takahashi, M.Sato, T.Boku: "Performance Evaluation of the Hitachi SR8000 Using OpenMP Benchmarks"Proceedings of 4th International Symposium on High Performance Computing (HPCS 2002), LNCS. No.2327. 390-400 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 吉川茂洋, 朴泰祐, 佐藤三久, 高橋大介, C.G.Hoover, W.G.Hoover: "SMP-PCクラスタにおけるSPAM粒子シミュレーシヨンのハイブリッド並列化"情報処理学会論文誌ハイパフォーマンスコーピューティング. Vol.43, No.SIG(HPS5). 143-152 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 朴泰祐, 牧野淳一郎, 須佐元, 梅村雅之, 福重俊幸, 宇川彰: "Heterogeneous Multi-Computer Systemにおける重力効果を含む宇宙輻射流体計算"情報処理学会論文誌ハイパフォーマンスコンピューティング. Vol.43, No.SIG(HPS5). 219-229 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋大介, 朴泰祐, 佐藤三久: "PCクラスタにおける並列一次元FFTのブロックアルゴリズム"情報処理学会論文誌ハイパフォーマンスコンピューティング. Vol.43, No.SIG(HPS5). 134-142 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 三浦信一, 朴泰祐, 佐藤三久, 高橋大介: "ユーザレベルでのマルチリンク利用による高バンド幅/耐故障性を持つクラスタ向け結合ネットワークRI2N"情報処理学会研究報告. 2003-HPC-93-3. 13-18 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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