アプリケーショントランスペアレントな大域データインテンシブ計算機構

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15300014
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 稲葉 真理 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 科学技術振興特任教員(常勤形態) (60282711)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平木 敬 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (20238348) ; 今井 浩 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (80183010)
• Keywords: ネットワーク / ウインドウコントロール / データ転送 / iSCSI / 並列ストリーム / ファイル共有 / グリット / TCP / IP

Research Abstract

超高速ネットワーク網の実現により、実験科学の分野では、ローカルな計算ファシリティと、ネットワークの先にある実験観測機器あるいは共同研究機関内計算ファシリティとのシームレスな利用が期待されているが、現実には、遠距離通信におけるレイテンシの問題、および広バンド幅ゆえのバッファリング問題が遠隔地間の協調計算において大きな障害となっている。また現在の高速ネットワークの特性として、小さいデータサイズでの通信を行うと、ネットワークの性能が引き出せないことが知られており、なんらかの形で通信データをまとめ、大きなサイズでの通信を行うことが重要な課題となっている。
本年度の研究では、実験科学の新しい手法として注目されるデータインテンシブコンピュテーションをターゲットとして、複数の研究機関が超高速大域ネットワークにより結合された環境で、CPU負荷が高く巨大メモリを必要とし大量データ入力のあるソフトウェアが繰り返し実行されるという前提のもと、プログラマブルなインテリジェントネットワークインターフェースボードを利用し、CPU負荷の少ないセキュアな通信を実現し、低レベルプロトコルとストライビング技法の組み合わせによる自動マルチストリームの実現による超高速データ転送を実現した。これらはSuperComputing (SC 2003)を始めとした国際会議で広く成果を発表し、国際的にも高い評価を受けた。また、研究協力者の伊藤と、これらの研究の背景となる理論について検討し、その成果も採択率が低い国際会議で採択された。このように、システム実装の面から理論まで大きな成果をあげることができた。

Research Products

• [Publications] Ito, T., Inaba, M.: "Theoretical Analysis of Performances of TCP/IP Congestion Control Algorithm with Different Distances"3rd IFIP-TC6 Networking Conference, Lecture Notes in Computer Science, accepted for publication. (2004)
• [Publications] Nakamura, M., Inaba, M., Tamatsukuri, J., Hiraki, K., 他9名: "Long Fat Pipe Congestion Control for Multi-Stream Data Transfer"2004 International Symposium on Parallel Architectures, Algorithms, and Networks (I-SPAN), accepted for publication. (2004)
• [Publications] Nakamura, M., Senbon, J., Sugawara, Y., Itoh, T., Inaba, M., Hiraki, K.: "End-Node Transmission Rate Control Kind to Intermediate Routers --- Towards 10Gbps Era"2nd International Workshop on Protocols for Fast Long-Distance Networks (PFLDnet 2004). (2004)
• [Publications] Nakamura, M., Inaba, M., Hiraki, K.: "Fast Ethernet is Sometimes Faster than Gigabit Ethernet on LFN --- Observation of Congestion Control of TCP Streams"Proceedings of the 15th IASTED International Conference on Parallel and Distributed Computing and Systems (PDCS2003). (2003)
• [Publications] Asano, Y., T.Ito, T., Imai, H., Toyoda, M., Kitsuregawa, M.: "Compact Encoding of the Web Graph Exploiting Various Power Distributions"IEICE Trans. Fundamentals. (accepted for publication). (2004)
• [Publications] Inaba, M., Nakamura, M., Hiraki, K.: "Data Reservoir, a file sharing facility on Long Fat Pipe Network"The fourteenth Australasian Workshop on Combinatorial Algorithms (AWOCA 2003), invited talk. (2003)