| 研究課題/領域番号 |
25330148
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
辻田 祐一 独立行政法人理化学研究所, 計算科学研究機構, 研究員 (70360435)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | PCクラスタ / 並列I/O / 並列ファイルシステム / MPI-IO / アグリゲータ |
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| 研究実績の概要 |
PCクラスタをはじめとする並列計算機で広く利用されている並列I/OインタフェースであるMPI-IOに関して、特に代表的実装であるROMIOの高度化に関する研究開発を行った。本年度は特にROMIOにおける高速化に向けた最適化実装であるTwo-Phase I/Oにおいて、ファイルシステムへの入出力処理を担当するプロセス（アグリゲータ）に関し、マルチコアCPUによるPCクラスタでのプロセス配置方法の最適化について研究を進めた。マルチコアCPUを用いることで、ノードあたり複数のプロセスを起動しているようなケースでは、ユーザが意図的にノードあたりに複数のアグリゲータを割り当てられるが、既存のROMIOの実装では、Lustreのような並列ファイルシステムのストライピングアクセスパターンに対して非効率的な配置になっている。そこで、I/O性能向上のために、Lustreのストライピングアクセスに最適化したアグリゲータの配置を実現する実装を開発した。
評価試験環境として、InfiniBandを用いた4ノードのPCクラスタと4個のOSTを有するLustreファイルシステムを用い、ノードあたり4プロセスを起動し、全体で16プロセスによるLustreへのI/O性能を今回実装したライブラリを用いてHPIOベンチマークにより計測したところ、既存実装に対し、最大で約30%の性能向上が確認できた。これについては、同じタイミングでストライピングアクセスを行うアグリゲータが、既存実装では同一ノードに複数存在するのに対し、改良実装ではノード毎に1個ずつ分散させるため、InfiniBandの通信帯域を有効に使えることが主な性能向上の理由であることが分かった。この結果を踏まえて、次年度では大規模化した際のスケーラビリティ向上に向けた取り組みを進めることとなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
所属機関において、InfiniBandを用いた小規模なPCクラスタを整備することができ、試験実装の予備評価をうまくすすめることが出来るようになったことで、改変した実装の検証について成果をまとめることができるようになった。
今後、より大規模な環境での評価が必要になるため、最終年度では外部機関の大型PCクラスタシステムの利用を検討する。
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| 今後の研究の推進方策 |
手元にあるPCクラスタシステムでの試験実装と予備評価を進めつつ、並行して外部機関の大型PCクラスタ環境での高スケーラビリティに関する評価を進め、計画に沿った円滑な研究が行えるように準備を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額として繰り越される金額は5,000円未満であり、これまでに概ね計画通りに実行してきている。
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| 次年度使用額の使用計画 |
最終年度となる平成27年度は、ほぼ繰り越し額が無い状態であり、当初の研究計画に沿って進める予定である。
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