大規模分散データの効率的な共有を実現する並列コンピューティング環境の開発

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15017228
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 清水 謙多郎 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (80178970)
• 研究分担者: 中村 周吾 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (90272442)
• キーワード: 並列計算 / 分散共有メモリ / グリッドコンピューティング / ミドルウェア / 資源管理 / バイオインフォマティクス

研究概要

本研究では、科学技術計算の応用に対し、物理的に分散するメモリ領域を統合し巨大な共有メモリが存在するかのように利用できるようにするとともに、メモリアクセスの効率化のために、データのレプリケーションおよびマイグレーションを自動的に行い、データー貫性について利用者が明示的な指定を含めてアプリケーションに適した方式が選択できるようなシステムを構築する。今年度の成果は以下の通りである。
1.昨年度に引き続き、広範なアプリケーションに対する適用を考え、システムとして提供すべきデータ共有の機構およびプログラミングインタフェースを検討した。例えば、集約演算を多用する分子軌道計算、局所参照性の強い分子動力学計算、共有メモリ領域に対して独立したメモリアクセスが行われる傾向にあるMRCI法など、アプリケーションプログラムの特性は様々であり、それらに適応できるファイル共有、メモリ共有の機構を検討した。
2.動的なプロセスの生成およびそれに適応したデータ領域の割当て、データ共有を支援するための同期機構、データ一貫性制御の機構を実現し、さらにそれをもとにした集約演算、行列演算の機構を実現した。
3.資源管理システムの開発に着手した。動的なデータのレプリケーションおよびマイグレーションの機構を開発するとともに、それらの自動化の方針について検討した。
4.地理的に分散する計算資源および情報資源の活用法、Globusとの統合的な利用、システムの拡張性などについて検討した。

研究成果

• [文献書誌] 野本 享: "Distributed shared arrays : Portable shared-memory programming interface for multiple computer systems"Proceedings of the 2004 Symposium on Applications & the Internet. 630-636 (2004)
• [文献書誌] 石田 貴士: "Development of an ab initio protein structure prediction system ABLE"Proceedings of the 14th International Conference on Genome Informatics (GIW 2003). 228-237 (2003)
• [文献書誌] 金子 済: "Design and implementation of a parallel programming environment based on distributed shared arrays"Proceedings of the fifth International Symposium on High Performance Computing, Lecture Notes in Computer Science. LNCS2858. 402-411 (2003)
• [文献書誌] 河野健二: "資源濫用攻撃に耐性のある資源管理方式"情報処理学会ACS論文誌. 74. 818-828 (2003)
• [文献書誌] 塚本弘毅: "SAM1 semiempirical calculations on the catalytic cycle of nitric oxide reductase from Fusarium oxysporum"Journal of Molecular Structure : THEOCHEM. 624. 309-322 (2003)
• [文献書誌] 野本 享: "Distributed shared arrays : Portable shared-memory programming interface for multiple computer systems"Journal of Computer Software and Communications. (2003)
• [文献書誌] 坂村 健: "大人のための「情報」教科書"数研出版. 278 (2003)