OpenFlow結合網での高速MPI通信に向けたフロー制御命令列ジェネレータ

• 研究課題/領域番号: 26330145
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高性能計算
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 伊達 進 大阪大学, サイバーメディアセンター, 准教授 (20346175)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: MPI / SDN

研究成果の概要

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ミング性を連動させ、MPIプログラムを高速に実行する並列分散計算実行環境を実現した。より具体的には、OpenFlow結合網を有する計算クラスタ上で、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、本研究での提案手法が、MPI通信、特にMPI_Bcast、MPI_Allreduce等の集合通信に要する時間の縮減に有効であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] UnisonFlow: A Software-Defined Coordination Mechanism for Message-Passing Communication and Computation (2018)
  • 著者名/発表者名: Keichi Takahashi, Susumu Date, Dashdavaa Khureltulga, Yoshiyuki Kido, Hiroaki Yamanaka, Eiji Kawai, Shinji Shimojo
  • 雑誌名: IEEE Access 巻: 印刷中 ページ: 23372-23382
  • DOI: 10.1109/access.2018.2829532
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Towards a Software Defined Secure Data Staging Mechanism (2017)
  • 著者名/発表者名: Susumu Date, Takashi Yoshikawa, Kazunori Nozaki, Yasuhiro Watashiba, Yoshiyuki Kido, Masahiko Takahashi, Masaya Muraki, Shinji Shimojo
  • 雑誌名: Sustained Simulation Performance 2017 巻: - ページ: 15-24
  • DOI: 10.1007/978-3-319-66896-3_2
  • ISBN: 9783319668956, 9783319668963
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] SDN-accelerated HPC Infrastructure for Scientific Research (2016)
  • 著者名/発表者名: Susumu Date, Hirotake Abe, Dashdavaa Khureltulga, Keichi Takahashi, Yoshiyuki Kido, Yasuhiro Watashiba, Pongsakorn U-chupala, Kohei Ichikawa, Hiroaki Yamanaka, Eiji Kawai, Shinji Shimojo
  • 雑誌名: International Journal of Information Technology 巻: 22 ページ: 1-30
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Toward Flexible Supercomputing and Visualization System (2015)
  • 著者名/発表者名: Susumu Date, Yoshiyuki Kido, Khureltulga Dashdavaa, Keichi Takahashi, Yasuhiro Watashiba, Shinji Shimojo
  • 雑誌名: Sustained Simulation Performance 2015 巻: 1 ページ: 77-03
  • DOI: 10.1007/978-3-319-20340-9_7
  • ISBN: 9783319203393, 9783319203409
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] PFAnalyzer: A Toolset for Analyzing Application-Aware Dynamic Interconnects (2017)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Keichi, Date Susumu, Khureltulga Dashdavaa, Kido Yoshiyuki, Shimojo Shinji
  • 学会等名: The Monitoring and Analysis for High Performance Computing Systems Plus Applications (HPCMASPA) Workshop, Cluster 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluation of SDN-based Conflict Avoidance between Data Staging and Inter-Process Communication (2017)
  • 著者名/発表者名: Endo Arata, Jingai Ryoichi, Date Susumu, Kido Yoshiyuki, Shimojo Shinji
  • 学会等名: The 2017 International Conference on High Performance Computing & Simulation (HPCS 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluation of SDN-based Conflict Avoidance between Data Staging and Inter-Process Communication (2017)
  • 著者名/発表者名: Arata Endo, Ryoichi Jingai, Susumu Date, Yoshiyuki Kido, Shinji Shimojo
  • 学会等名: The 2017 International Conference on High Performance Computing & Simulation (HPCS 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] MPI通信パターンに基づくSDN制御を高速化するカーネルモジュールの試作と評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高橋慧智，Khureltulga Dashdavaa，木戸善之，伊達進，下條真司
  • 学会等名: 情報処理学会システムソフトウェアとオペレーティング・システム（OS）研究会
  • 発表場所: ホテルモントレ沖縄(沖縄・恩納村)
  • 年月日: 2016-05-30
• [学会発表] Current Research on SDN and IoT (2015)
  • 著者名/発表者名: Susumu Date, Yoshiyuki Kido
  • 学会等名: Southeast Asia International Joint-Research and Training Program 2015
  • 発表場所: Taichung-Keelung, Taiwan
  • 年月日: 2015-12-07
  • 招待講演
• [学会発表] Design and Implementation of Control Sequence Generator for SDN-enhanced MPI (2015)
  • 著者名/発表者名: Baatarsuren Munkhdorj, Keichi Takahashi, Khureltulga Dashdavaa, Yasuhiro Watashiba, Yoshiyuki Kido, Susumu Date, Shinji Shimojo
  • 学会等名: The 5th International Workshop on Network-aware Data Management(NDM’15)
  • 発表場所: Austin, USA
  • 年月日: 2015-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] An Empirical Study of SDN-accelerated HPC Infrastructure for Scientific Research (2015)
  • 著者名/発表者名: Susumu Date, Hirotake Abe, Khureltulga Dashdavaa, Keichi Takahashi, Yoshuyuki Kido, Yasuhiro Watashiba, Pongsakorn U-Chupala, Kohei Ichikawa, Hiroaki Yamanaka, Eiji Kawai, Shinji Shimojo
  • 学会等名: International Conference Research and Innovation (ICCCRI) 2015
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2015-10-26
  • 国際学会
• [学会発表] A MPI Concept with Efficient Control of Network Functionality Based on SDN (2015)
  • 著者名/発表者名: Khureltulga Dashdavaa, Munkhdorj Baatarsuren, Keichi Takahashi, Susumu Date, Yoshiyuki Kido, Shinji Shimojo
  • 学会等名: PRAGMA workshop 29
  • 発表場所: Depok, Indonesia
  • 年月日: 2015-10-07
  • 国際学会
• [学会発表] Concept and Design of SDN-enhanced MPI Framework (2015)
  • 著者名/発表者名: Keichi Takahashi, Khureltulga Dashdavaa, Baatarsuren Munkhdorj, Yoshiyuki Kido, Susumu Date, Hiroaki Yamanaka, Eiji Kawai, Shinji Shimojo
  • 学会等名: The fourth edition of the European Workshop on Software Defined Networks
  • 発表場所: Bilbao, Spain
  • 年月日: 2015-09-30
  • 国際学会
• [学会発表] Control Sequence Generator for Generic SDN-­enhanced MPI Framework (2015)
  • 著者名/発表者名: Keichi Takahashi, Baatarsuren Munkhdorj, Khureltulga Dashdavaa, Susumu Date, Yoshiyuki Kido, Shinji Shimojo
  • 学会等名: PRAGMA workshop 28
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 2015-04-08
  • 国際学会
• [学会発表] Software Defined Infrastructure towards HPC cloud (2015)
  • 著者名/発表者名: Susumu Date
  • 学会等名: The 10th AEARU Workshop on Computer Science and Web Technology
  • 発表場所: つくば市筑波大学
  • 年月日: 2015-02-25 – 2015-02-27
  • 招待講演
• [学会発表] Quest for Software Defined Infrastructure for New-Generation Computing and Visualization (2014)
  • 著者名/発表者名: Susumu Date
  • 学会等名: Southeast Asia International Joint-Research and Training Service
  • 発表場所: 台湾高雄市National Sun Yat-sen University
  • 年月日: 2014-12-01 – 2014-12-05
  • 招待講演
• [学会発表] Performance Evaluation of SDN-enhanced MPI_Allreduce on a Cluster System with Fat-tree Interconnect (2014)
  • 著者名/発表者名: Keichi Takahashi, Dashdavaa Khureltulga, Yasuhiro Watashiba, Yoshiyuki Kido, Susumu Date, Shinji Shimojo
  • 学会等名: The International Conference on High Performance Computing and Simulations
  • 発表場所: イタリア ボローニャ市The Savoia Hotel Regency
  • 年月日: 2014-07-21 – 2014-07-25
• [備考] 通信特性にfitした実行時プロセス間通信制御技術
  • URL: http://ds-server.ais.cmc.osaka-u.ac.jp/interproc-com/
• [備考] Runtime inter-process communication protocol
  • URL: http://ds-server.ais.cmc.osaka-u.ac.jp/interproc-com/
• [備考] Runtime inter-process communication control
  • URL: http://ds-server.ais.cmc.osaka-u.ac.jp/en/interproc-com2/