2020 年度研究成果報告書

全光無線通信による大規模計算機ネットワーク進化

研究課題

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研究課題/領域番号	19K20263
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分60060:情報ネットワーク関連
研究機関	国立情報学研究所
研究代表者	胡曜国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 特任研究員 (50791232)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2021-03-31
キーワード	計算機ネットワーク / 光無線通信 / ネットワークトポロジ / タスクスケジューリング
研究成果の概要	本研究では、ラック間とラック内で多数のレーザービームが相互に干渉しないようなFSO光無線端末レイアウト設計法を確立し、入力した通信パターンに合わせた最適な光無線トポロジの動的構成法を提案した。また、将来の全光無線リンクを用いたデータセンターシステムを想定し、光無線トポロジ動的構成法を活用し、アーキテクチャの最適な物理トポロジへのタスクマッピング手法を導き出した。そして、ラック間とラック内のトポロジとリンク遅延を考慮しアプリケーション毎に計算ノードを柔軟に分配するタスクスケジューリング手法を提案した。
自由記述の分野	高性能計算
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究で開発したトポロジ動的構成法とスパコンスケジューラのプログラムをオープンソースソフトウェアとして公開した。研究過程で得られた知見については、産業界・学術界の技術者・研究者らと幅広い議論を交えながら、研究会・国際会議・論文誌などで発表し、将来の光無線環境データセンターに向けた参考とする。本研究により、低遅延光無線通信システムにおける大規模計算機ネットワークがそのポテンシャルを十分に発揮することで、ビッグデータ時代のニューラルネットワークにおける巨大なデータ処理の速度や次世代アプリケーション実行性能をより一層向上させることが期待できる。