2026-03-08T01:18:49Z https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/oai

oai:ipsj.ixsq.nii.ac.jp:00066247 2025-01-22T01:07:00Z 934:1119:5602:5889

PCクラスタにおけるVLANイーサネットのトポロジの評価 Performance Evaluation of VLAN-Ethernet Topologies on PC Clusters 廣安, 知之 渡辺, 崇文 中尾, 昌広 大塚, 智宏 鯉渕, 道紘 Tomoyuki, Hiroyasu Takafumi, Watanabe Masahiro, Nakao Tomohiro, Otsuka Michihiro, Koibuchi クラスタシステム イーサネットにおいて，VLAN ルーティング法を用いることで，様々なトポロジを採用することができるようになった．しかし，これまで大規模 PC クラスタにおけるイーサネットのトポロジの性能評価はほとんど行われていない．そこで，本稿では 450 コア 225 台のホストで構成される SuperNova クラスタ，および，528 コア 66 台のホストで構成される Misc クラスタにおいて，トポロジが性能に与える影響について調べた．既存の PC クラスタにおいて最小限のシステム更新で VLAN ルーティング法を実装するために，(1) スイッチにおいてフレームに VLAN タグを付与し，(2) MAC アドレステーブルの学習により各スイッチの経路管理を行う汎用性の高い方法を提案し，実装した．評価結果より，SuperNova クラスタにおいて 8 台の安価な 48 ポートスイッチをトーラス，完全結合トポロジで接続した場合の High-Performance LINPACK benchmark（HPL） の性能は，336 ポートの高価なノンブロッキングスイッチを 1 台使用した場合とほぼ同等であることが分かった．さらに，Misc クラスタにおいて完全結合トポロジにおける NAS Parallel Benchmarks の性能は，リンク集約化を行ったツリートポロジに比べて最大 909.2% 向上することが分かった． VLAN routing method allows us to employ various topologies in Ethernet. However, their evaluation on real large-scale PC clusters was rarely done. In this paper, we investigate the impact of topology on the performance of PC clusters called SuperNova that consists of 225 450-core hosts and called Misc that consists of 66 528-core hosts. To minimize the system modification of existing PC clusters, we implement it by (1) adding the VLAN tag to frames at switches, and (2) managing routing paths by address self-learning of switches. Evaluation results show that the performance of torus and completely connected topologies with eight 48-port switches is comparable to those of an ideal 1-switch (full crossbar) network in High-Performance LINPACK Benchmark (HPL) on SuperNova cluster. In Misc cluster, the completely connected topology achieves up to 909.2% improvement on their execution time of NAS Parallel Benchmarks compared with that of tree topology with link aggregation. journal article 情報処理学会 2009-09-18 application/pdf 情報処理学会論文誌コンピューティングシステム（ACS） 3 2 131 141 1882-7829 AA11833852 https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/record/66247/files/IPSJ-TACS0203014.pdf jpn