複数Gigabit Ethernetを用いたPACS-CSのための高性能通信機構の設計と評価

• Item type: Trans(1)
• 公開日: 2006-09-15
• タイトル: 複数Gigabit Ethernetを用いたPACS-CSのための高性能通信機構の設計と評価
• タイトル / 言語: en
• タイトル: The Design and Evaluation of High Performance Communication Facility Using Multiple Gigabit Ethernet for PACS-CS System
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: ネットワーク
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
• 資源タイプ: journal article
• 著者所属: 富士通研究所
• 著者所属: 富士通研究所
• 著者所属: 富士通研究所
• 著者所属: 筑波大学
• 著者所属: 筑波大学
• 著者所属: 筑波大学
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): FUJITSU LABORATORIES
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): FUJITSU LABORATORIES
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): FUJITSU LABORATORIES
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): University of Tsukuba
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): University of Tsukuba
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): University of Tsukuba
• 著者名: 住元, 真司; 大江, 和一; 久門, 耕一; 朴, 泰祐; 佐藤三久; 宇川, 彰
• 著者名(英): Shinji, Sumimoto; Kazuichi, Ooe; Kouichi, Kumon; Taisuke, Boku; Mitsuhisa, Sato; Akira, Ukawa
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 本論文では，PACS-CSシステムのための高性能通信機構PM/Ethernet-HXBの設計と評価について述べる．PACS-CSの計算ノードはGigabit Ethernetを計算ネットワークとして1次元に2系統ずつ用いた3次元Hyper Crossbar結合を備える．PM/Ethernet-HXBの設計では，ノード間の直接通信のほか，中継ノードを経由した間接通信も並行して行うため，複数Ethernetを用いた通信処理コストを極限まで下げることが重要な課題である．この課題を解決するため，通信バッファ間でのZero-Copy通信を実現する超軽量通信プロトコルを開発した．PM/Ethernet-HXBをSCoreクラスタシステムソフトウェア上に実装，評価した．低レベル通信評価の結果，Gigabit Ethernet 9本時に，片方向で1065MB/sの通信バンド幅性能，3次元隣接通信の片方向で741MB/s（理論性能の98.8%），双方向で1401MB/s（理論性能の93.4%）と高い通信バンド幅性能を達成している．3次元結合におけるMPIアプリケーション性能劣化は，NAS並列ベンチマークClass C，8ノードにおいて1次元結合と3次元（2×2×2）結合の性能差でISで13%，CGで7%と小さくおさえられており，既存のGigabit Ethernetハードウェアを用いて高いアプリケーション性能を実現している．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: This paper discusses the design and evaluation of high performance communication facility called PM/Ethernet-HXB for PACS-CS system. A computing node of the PACS-CS uses 3-dimensional hyper crossbar connections, which have two Gigabit Ethernet for one dimensional connection. In the PM/Ethernet-HXB design, communication protocol overhead must be minimized on multiple Ethernet devices, because the PACS-CS requires not only direct communications between nodes but also communication using routing nodes. To minimize the communication protocol overhead, a light weight communication protocol using Zero-copy communication between communication buffers of nodes has been developed.We have implemented the PM/Ethernet-HXB on SCore cluster system software,and evaluated its communication and application performance. The PM/Ethernet-HXB achieves 1065MB/s of uni-directional communication bandwidth using nine Gigabit Ethernet links, 741MB/s (98.8% of theorical performance) of uni-directional, 1401MB/s (93.4% of theorical performance) of bi-directional bandwidth on the 3-dimensional hyper crossbar connections. The performance differences using NAS parallel benchmarks between 3-dimensional hyper crossbar 2×2×2) and 1-dimensional network (8 nodes) are minimal, that of IS Class C is 13%, and that of CG Class C is 7%. Therefore, PM/Ethernet-HXB realizes higher application performance using existing Gigabit Ethernet hardware.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AA11833852
• 書誌情報: 情報処理学会論文誌コンピューティングシステム（ACS）; 巻 47, 号 SIG12(ACS15), p. 25-34, 発行日 2006-09-15
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 1882-7829
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会