JP2005250823A - Multiple computer operation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の計算機演算処理を並列的に実行するための複数の処理コンピュータを複数の登録コンピュータの中から選択して割り当てる複数コンピュータ運用システム、及び、当該割り当てのための情報をユーザに提供する複数コンピュータ運用システムに関する。 The present invention provides a plurality of computer operation systems for selecting and assigning a plurality of processing computers for executing a plurality of computer arithmetic processes in parallel from a plurality of registered computers, and information for the assignment to the user The present invention relates to a multiple computer operation system.
外部の利用者に対して計算機処理サービスを提供する場合の計算機使用料金は、一般に、定額の基本料金と従量料金に分けて設定されており、個々の計算機演算処理に対しては従量料金が課金される。また、従量料金は、計算機演算処理に要した計算時間による時間単価及び記憶装置の使用容量に応じて計算されるのが一般的である。 Computer usage fees for providing computer processing services to external users are generally set separately for fixed basic fees and metered fees, and metered fees are charged for individual computer processing. Is done. In addition, the pay-per-use charge is generally calculated according to the unit price of time by the calculation time required for the computer calculation process and the used capacity of the storage device.
グリッドコンピューティング等のネットワーク上に分散している複数の計算機に計算機演算処理を分割して実行させる並列演算処理の場合は、各計算機での従量料金の合計が計算機演算処理に対する計算機使用料金となる。 In the case of parallel computing processing in which computer computing processing is divided and executed by multiple computers distributed on a network such as grid computing, the total usage fee for each computer is the computer usage fee for the computer computing processing. .
上記のような並列演算処理において、計算機演算処理を如何に複数の演算処理単位に分割して、どの計算機にどの演算処理単位を割り当てるかによって、各計算機の混雑度、処理速度、及び、計算時間単価によって、計算機演算処理の終了時刻や料金に差異が生じる。そこで、納期を優先する場合は、なるべく多くの演算処理単位を混雑していない、或いは、処理速度の高い計算機に割り当てるように、計算機演算処理の分割及び割り当てが行われている。また、計算機使用料金を安価に抑えたい場合は、分割された演算処理単位を従量料金の安価な計算機に割り当て、その時の演算処理単位を各計算機に転送する通信コストも含めて最適化する計算機演算処理の分割・割り当て方法が提案されている(例えば、下記特許文献1参照)。
計算機使用料金の基本料金や従量料金は、その計算機の稼働に要する費用の一部または全部を利用者負担とするべく、例えば過去の実績等を参考に、基本料金や従量料金に割り振って定められる。そこで、計算機の稼働に要する費用としては、大型計算機やスーパーコンピュータ等では、計算機を作動させるための電力料金が大きな比率を占めている。 The basic fee or metered fee for using the computer is determined by allocating the basic fee or metered fee, for example, referring to past performance, so that some or all of the cost required to operate the computer is borne by the user. . Therefore, as a cost required for the operation of the computer, a large rate of electricity for operating the computer accounts for a large proportion in a large computer or a supercomputer.
ところで、上記並列演算処理の場合は、演算処理に利用する複数の計算機がネットワーク上に分散しているため、当該ネットワークがインターネット等のように全世界に広がっている場合は、当該複数の計算機も全世界に分散することになる。また、同時に処理される複数の演算処理単位が、ある計算機では昼間に処理され、別の計算機では夜間に処理されることになる。従って、計算機毎に各演算処理単位の実行時間帯における電力料金が、その地域及び時間帯によって種々に変化することになる。また、計算機演算処理を並列演算処理に分割せずに、1つの計算機で処理する場合でも、実行時間帯によって演算処理に要する電力料金は異なる。 By the way, in the case of the above parallel operation processing, since a plurality of computers used for the operation processing are distributed on the network, when the network is spread all over the world such as the Internet, the plurality of computers are also Will be distributed throughout the world. In addition, a plurality of arithmetic processing units processed at the same time are processed in the daytime in one computer and processed in the nighttime in another computer. Therefore, the power charge in the execution time zone of each arithmetic processing unit varies depending on the region and time zone for each computer. Further, even when the computer arithmetic processing is not divided into parallel arithmetic processing and processed by one computer, the power charge required for the arithmetic processing varies depending on the execution time zone.
しかしながら、電力料金は地域、時間によって種々に異なっているのに対して、個々の計算機演算処理に対する従量料金は、演算処理に要した消費電力に応じた電力料金を反映した公平な課金となっていないのが現状である。従って、単に個々の計算機演算処理に対する従量料金の合計を最適化したとしても、必ずしも計算機演算処理を実行した各コンピュータの電力消費に伴う電力料金が最適化されているとは言えない。 However, while the electricity charge varies depending on the region and time, the pay-per-use charge for each computer calculation process is a fair charge reflecting the electricity charge corresponding to the power consumption required for the calculation process. There is no current situation. Therefore, even if the sum of the metered charges for the individual computer calculation processes is simply optimized, it cannot be said that the power charge associated with the power consumption of each computer that has executed the computer calculation processes is optimized.
また、最近の地球環境保全に対する世界的な関心のなか、コンピュータの利用は年々増加しているが、コンピュータネットワーク上に分散するコンピュータの消費する電力によるエネルギ消費及びCO2発生量等を如何に削減できるかという試みは未だ具体的にはなされていないのが現状である。 In addition, the use of computers has been increasing year by year due to the recent global interest in global environmental conservation, but how to reduce energy consumption and CO 2 generation due to the power consumed by computers distributed on computer networks. At present, no attempt has been made to make this possible.
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の計算機演算処理を並列的に実行するための複数の処理コンピュータを複数の登録コンピュータの中から選択し、各処理コンピュータの電力消費に関連する電力料金、電力消費量、或いは、CO2発生量等を最適化して割り当てる複数コンピュータ運用システム、更に、上記各処理コンピュータの電力消費に関連する電力料金、電力消費量、或いは、CO2発生量等を最適化して割り当てるための情報をユーザに提供する複数コンピュータ運用システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to select a plurality of processing computers for executing a plurality of computer arithmetic processes in parallel from a plurality of registered computers, Multiple computer operation system that optimizes and allocates power charges, power consumption, or CO 2 generation amount related to power consumption of processing computers, and further, power charges and power consumption related to power consumption of each processing computer Alternatively, an object is to provide a multiple computer operation system that provides information to a user for optimizing and allocating the amount of CO 2 generated.
上記目的を達成するための本発明に係る複数コンピュータ運用システムは、複数の計算機演算処理を並列的に実行するための複数の処理コンピュータを複数の登録コンピュータの中から選択して割り当てる複数コンピュータ運用システムであって、前記登録コンピュータ毎の電力消費に関連する所定の単位計算量当りの被最適化量、及び、現在の使用状況を保存した登録コンピュータデータベースと、前記複数の計算機演算処理の入力を受け付ける演算処理入力部と、入力時点で前記単位計算量当りの被最適化量の低い順に、入力された前記複数の計算機演算処理と同数の前記処理コンピュータを選択し、選択した前記処理コンピュータを入力された前記複数の計算機演算処理に割り当てる演算処理割当部と、を備えてなることを第1の特徴とする。更に、前記被最適化量は、電力料金、電力消費量、及び、CO2発生量の何れか1つであるのが好ましい。 In order to achieve the above object, a multiple computer operation system according to the present invention is a multiple computer operation system in which a plurality of processing computers for executing a plurality of computer arithmetic processes in parallel are selected and assigned from a plurality of registered computers. And receiving an input of the plurality of computer calculation processes and a registered computer database storing an amount to be optimized per predetermined unit calculation amount related to power consumption for each registered computer and a current use state An arithmetic processing input unit selects the same number of processing computers as the plurality of input computer arithmetic processing in ascending order of optimization amount per unit calculation amount at the time of input, and the selected processing computers are input An arithmetic processing assigning unit for assigning to the plurality of computer arithmetic processings. To. Furthermore, it is preferable that the amount to be optimized is any one of a power rate, a power consumption amount, and a CO 2 generation amount.
上記第1の特徴の複数コンピュータ運用システムによれば、演算処理入力部が受け付けた複数の計算機演算処理に対して演算処理割当部が割り当てる複数の処理コンピュータの単位計算量当りの被最適化量が、入力時点で最低の組み合わせとして選択されるため、各計算機演算処理を割り当てられた各処理コンピュータに投入することにより、複数の計算機演算処理の全ての実行に伴う各処理コンピュータの電力消費に関連する、例えば、電力料金、電力消費量、または、CO2発生量等の総計が最適化される。この結果、被最適化量が電力料金であれば、計算機演算処理を実行する各コンピュータの時間帯別の電力料金の差が反映され、例えば、夜間の安価な電力料金を利用した演算処理がなされるため、ユーザに対しては計算コストの削減が図られ、且つ、電力ピーク削減にも寄与する。また、被最適化量が電力消費量、または、CO2発生量等の場合は、電力ピーク削減及び地球環境保全に貢献できる。 According to the multiple computer operation system of the first feature, the optimization amount per unit calculation amount of the plurality of processing computers assigned by the arithmetic processing assignment unit to the plurality of computer arithmetic processings received by the arithmetic processing input unit is Since it is selected as the lowest combination at the time of input, it is related to the power consumption of each processing computer accompanying all execution of a plurality of computer arithmetic processing by putting each computer arithmetic processing into each assigned processing computer For example, a total such as a power rate, power consumption, or CO 2 generation amount is optimized. As a result, if the amount to be optimized is a power charge, the difference in the power charge for each time zone of each computer executing the computer calculation process is reflected, and for example, a calculation process using an inexpensive power charge at night is performed. Therefore, the calculation cost can be reduced for the user, and the power peak can be reduced. Further, when the amount to be optimized is power consumption, CO 2 generation amount, etc., it can contribute to power peak reduction and global environment conservation.
尚、登録コンピュータ毎の電力消費に関連する単位計算量当りの被最適化量は、各登録コンピュータから取得しても構わないし、また、単位計算時間当りの被最適化量を計算速度で除すことにより算出してもよい。後者の場合、具体的には、被最適化量が電力料金の場合には、各コンピュータの消費電力と電力単価から単位計算時間当りの電力料金が算出できる。また、単位計算時間当りの電力消費量も各コンピュータの消費電力から算出できる。また、電力消費に対するCO2発生量についても、時間帯毎の発電方法等の違いによって、時間帯別に単位電力消費量に対するCO2発生量の関係が別途与えられるため、当該所与のCO2発生量の対応関係に基づいて、単位計算時間当りのCO2発生量を算出できる。 Note that the optimization amount per unit calculation amount related to the power consumption of each registered computer may be acquired from each registered computer, and the optimization amount per unit calculation time is divided by the calculation speed. You may calculate by. In the latter case, specifically, when the amount to be optimized is a power charge, a power charge per unit calculation time can be calculated from the power consumption of each computer and the power unit price. Also, the power consumption per unit calculation time can be calculated from the power consumption of each computer. As for the amount of produced CO 2 with respect to power consumption, the difference in the power generation method and the like for each time period, since the relationship between the CO 2 emissions are separately provided for the time period separately unit power consumption, the given CO 2 generation Based on the correspondence between the amounts, the CO 2 generation amount per unit calculation time can be calculated.
更に、同複数コンピュータ運用システムは、上記第1の特徴に加えて、前記演算処理割当部が、前記登録コンピュータの中から、入力時点で前記使用状況が空き状態または待ち時間が所定時間以内の前記処理コンピュータを選択することを第2の特徴とする。 Furthermore, in addition to the first feature, the multiple-computer operation system is configured such that the arithmetic processing allocation unit has the usage status in a free state or a waiting time within a predetermined time from the registered computers at the time of input. The second feature is to select a processing computer.
上記第2の特徴の複数コンピュータ運用システムによれば、複数の計算機演算処理が、即座に開始、或いは、所定時間以内に開始できるので、各コンピュータでの被最適化量の合計を最小化でき、且つ、複数の計算機演算処理の早期終了に貢献する。 According to the multiple-computer operation system of the second feature, since a plurality of computer arithmetic processes can be started immediately or within a predetermined time, the total amount of optimization in each computer can be minimized, In addition, it contributes to the early termination of a plurality of computer arithmetic processes.
更に、同複数コンピュータ運用システムは、上記第1または第2の特徴に加えて、前記演算処理割当部で選択された前記処理コンピュータが実行した計算機演算処理の計算時間と計算量から、当該処理コンピュータの計算速度を算出し、算出した前記計算速度に基づいて前記単位計算量当りの被最適化量を計算し、前記登録コンピュータデータベースに登録する計算速度算出部を備えていることを第3の特徴とする。 Furthermore, in addition to the first or second feature, the multiple computer operation system is configured to calculate the processing computer from the calculation time and amount of the computer arithmetic processing executed by the processing computer selected by the arithmetic processing allocation unit. A calculation speed calculation unit for calculating an optimization amount per unit calculation amount based on the calculated calculation speed and registering the calculation amount in the registered computer database; And
上記第3の特徴の複数コンピュータ運用システムによれば、計算速度がコンピュータのカタログ値と異なる場合や、カタログ値がない場合に、実績に即した計算速度が得られるので、演算処理割当部が実績に即した各登録コンピュータの電力消費に関連する単位計算量当りの被最適化量を使用できるので、精度良く、被最適化量を最小にする処理コンピュータの選択割り当てが行える。 According to the multi-computer operation system of the third feature, when the calculation speed is different from the catalog value of the computer or when there is no catalog value, the calculation speed according to the actual result can be obtained. Therefore, it is possible to use the optimization amount per unit calculation amount related to the power consumption of each registered computer, so that it is possible to select and assign processing computers that minimize the optimization amount with high accuracy.
更に、同複数コンピュータ運用システムは、複数の計算機演算処理を並列的に実行するための複数の処理コンピュータを複数の登録コンピュータの中から選択して割り当てるための情報を、前記複数の計算機演算処理を依頼するユーザに提供する複数コンピュータ運用システムであって、前記登録コンピュータ毎の電力消費に関連する所定の単位計算量当りの被最適化量、計算速度、及び、現在の使用状況を保存した登録コンピュータデータベースと、前記単位計算量当りの被最適化量、前記計算速度、及び、前記使用状況の少なくとも何れか1つの変化を検知して前記登録コンピュータデータベースを更新する登録データ更新部と、前記ユーザのユーザ端末に対して、前記登録コンピュータデータベースに登録されているデータを提供する登録データ提供部と、を備えてなることを第4の特徴とする。更に、前記被最適化量は、電力料金、電力消費量、及び、CO2発生量の何れか1つであるのが好ましい。 Further, the multiple computer operation system selects information to select and assign a plurality of processing computers for executing a plurality of computer computing processes in parallel from a plurality of registered computers, and performs the plurality of computer computing processes. A multi-computer operating system provided to a requesting user, wherein the registration computer stores an amount to be optimized per predetermined unit calculation amount, a calculation speed, and a current use state related to the power consumption of each registered computer A database, a registration data update unit that detects a change in at least one of the optimization amount per unit calculation amount, the calculation speed, and the usage state, and updates the registration computer database; Provide data registered in the registered computer database to the user terminal And recording data providing unit, to become comprise a fourth feature. Furthermore, it is preferable that the amount to be optimized is any one of a power rate, a power consumption amount, and a CO 2 generation amount.
上記第4の特徴の複数コンピュータ運用システムによれば、複数の計算機演算処理を各別に複数の処理コンピュータに投入して並列的に実行させたいユーザに対して、登録コンピュータデータベースに登録されている登録コンピュータ毎の電力消費に関連する単位計算量当りの被最適化量、計算速度、及び、現在の使用状況の最新データを提供することができるので、当該ユーザは、複数の登録コンピュータの中から、どのコンピュータを処理コンピュータとして選択し割り当てれば良いかの必要な情報を得ることができる。この結果、例えば、被最適化量が電力料金であれば、ユーザは、複数の計算機演算処理に掛かる電力料金を最小化できる。また、被最適化量が電力消費量であれば、ユーザは、複数の計算機演算処理に掛かる電力消費量を最小化でき、更に、被最適化量がCO2発生量であれば、ユーザは、複数の計算機演算処理で発生するCO2量を最小化でき、地球環境保全に貢献できる。 According to the multi-computer operating system of the fourth feature, a registration registered in a registered computer database for a user who wants to execute a plurality of computer arithmetic processes separately on a plurality of processing computers and execute them in parallel. Since it is possible to provide the latest data on the amount of optimization per unit calculation related to the power consumption of each computer, the calculation speed, and the current usage status, the user can select from among a plurality of registered computers. Necessary information on which computer should be selected and assigned as a processing computer can be obtained. As a result, for example, if the amount to be optimized is a power charge, the user can minimize the power charge required for a plurality of computer calculation processes. In addition, if the amount to be optimized is power consumption, the user can minimize the power consumption required for a plurality of computer calculation processes. Furthermore, if the amount to be optimized is CO 2 generation amount, The amount of CO 2 generated by multiple computer processing can be minimized, contributing to global environmental conservation.
更に、同複数コンピュータ運用システムは、上記第4の特徴に加えて、前記登録データ提供部は、前記ユーザ端末からのデータ提供要求に応答して要求時点に対応する登録データを前記ユーザ端末に送信することを第5の特徴とする。更に、同複数コンピュータ運用システムは、上記第4または第5の特徴に加えて、前記登録データ提供部は、前記登録データ更新部が前記登録コンピュータデータベースを更新する毎に登録データを前記ユーザ端末に送信することを第6の特徴とする。 Further, in the computer operating system, in addition to the fourth feature, the registration data providing unit transmits registration data corresponding to a request time point to the user terminal in response to a data provision request from the user terminal. This is a fifth feature. Furthermore, in addition to the fourth or fifth feature, the plurality of computer operating system is configured such that the registration data providing unit sends registration data to the user terminal every time the registration data updating unit updates the registration computer database. Transmission is the sixth feature.
上記第5または第6の特徴の複数コンピュータ運用システムによって、効率的な登録データの提供が行える。 Efficient registration data can be provided by the multiple computer operation system having the fifth or sixth characteristics.
更に、同複数コンピュータ運用システムは、複数の計算機演算処理を並列的に実行するための複数の処理コンピュータを複数の登録コンピュータの中から選択して割り当てるための情報を、前記複数の計算機演算処理を依頼するユーザに提供する複数コンピュータ運用システムであって、前記登録コンピュータ毎の電力消費に関連する所定の単位計算量当りの被最適化量、計算速度、及び、現在の使用状況を保存した登録コンピュータデータベースと、前記単位計算量当りの被最適化量、前記計算速度、及び、前記使用状況の少なくとも何れか1つの変化を検知して前記登録コンピュータデータベースを更新する登録データ更新部と、前記ユーザのユーザ端末から、前記複数の計算機演算処理の計算量を特定可能な特性情報と目標終了時刻の入力を受け付ける演算処理情報入力部と、前記特性情報から前記各計算機演算処理の計算量を予測し、前記各計算機演算処理の前記被最適化量の合計が、前記各計算機演算処理の予想終了時刻の最も遅いものが前記目標終了時刻を越えない範囲で、最小となるように、前記複数の計算機演算処理と同数の前記処理コンピュータを選択し、選択した前記処理コンピュータを前記複数の計算機演算処理に割り当てる第1演算処理割当部と、前記第1演算処理割当部の処理結果を前記ユーザ端末に提供する処理結果情報提供部と、を備えてなることを第7の特徴とする。更に、前記被最適化量は、電力料金、電力消費量、及び、CO2発生量の何れか1つであるのが好ましい。 Further, the multiple computer operation system selects information to select and assign a plurality of processing computers for executing a plurality of computer computing processes in parallel from a plurality of registered computers, and performs the plurality of computer computing processes. A multi-computer operating system provided to a requesting user, wherein the registration computer stores an amount to be optimized per predetermined unit calculation amount, a calculation speed, and a current use state related to the power consumption of each registered computer A database, a registration data update unit that detects a change in at least one of the optimization amount per unit calculation amount, the calculation speed, and the usage state, and updates the registration computer database; From the user terminal, the characteristic information that can specify the amount of calculation of the plurality of computer arithmetic processes and the target end time A calculation processing information input unit for receiving a force, and a calculation amount of each computer calculation process is predicted from the characteristic information, and a total of the optimized amounts of the computer calculation processes is an expected end time of each computer calculation process Select the same number of the processing computers as the plurality of computer arithmetic processes so that the latest one of the plurality of computer arithmetic processes becomes the minimum within a range not exceeding the target end time, and the selected processing computers are used as the plurality of computer arithmetic processes. According to a seventh aspect, the present invention includes a first arithmetic processing allocation unit to be allocated and a processing result information providing unit that provides the processing result of the first arithmetic processing allocation unit to the user terminal. Furthermore, it is preferable that the amount to be optimized is any one of a power rate, a power consumption amount, and a CO 2 generation amount.
上記第7の特徴の複数コンピュータ運用システムによれば、入力された目標終了時刻を越えない範囲で、計算機演算処理に要する被最適化量の合計が最小となる処理コンピュータの選択と割り当てが第1演算処理割当部によってなされるので、当該処理コンピュータの選択と割り当てを情報として複数の計算機演算処理を各別に複数の処理コンピュータに投入して並列的に実行させたいユーザに対して提供できる。この結果、当該ユーザは、情報提供された処理コンピュータの選択と割り当てに従って、複数の計算機演算処理を各処理コンピュータに投入することで、目標終了時刻までに最小の被最適化量で当該演算処理を実行できる。 According to the multiple-computer operating system of the seventh feature, the selection and assignment of processing computers that minimize the total amount of optimization required for computer arithmetic processing within a range that does not exceed the input target end time is the first. Since it is performed by the arithmetic processing assigning unit, it is possible to provide a user who wants to execute a plurality of computer arithmetic processes separately in a plurality of processing computers by executing selection and assignment of the processing computer as information. As a result, according to the selection and assignment of the processing computer provided by the information, the user inputs the plurality of computer arithmetic processing into each processing computer, thereby performing the arithmetic processing with the minimum amount to be optimized by the target end time. Can be executed.
更に、同複数コンピュータ運用システムは、複数の計算機演算処理を並列的に実行するための複数の処理コンピュータを複数の登録コンピュータの中から選択して割り当てるための情報を、前記複数の計算機演算処理を依頼するユーザに提供する複数コンピュータ運用システムであって、前記登録コンピュータ毎の電力消費に関連する所定の単位計算量当りの被最適化量、計算速度、及び、現在の使用状況を保存した登録コンピュータデータベースと、前記単位計算量当りの被最適化量、前記計算速度、及び、前記使用状況の少なくとも何れか1つの変化を検知して前記登録コンピュータデータベースを更新する登録データ更新部と、前記ユーザのユーザ端末から、前記複数の計算機演算処理の計算量を特定可能な特性情報と前記被最適化量の上限値の入力を受け付ける演算処理情報入力部と、前記特性情報から前記各計算機演算処理の計算量を予測し、前記各計算機演算処理の前記被最適化量の合計が前記上限値を越えない範囲で、前記複数の計算機演算処理の予想終了時刻が最も早くなるように、前記複数の計算機演算処理と同数の前記処理コンピュータを選択し、選択した前記処理コンピュータを前記複数の計算機演算処理に割り当てる第2演算処理割当部と、前記第2演算処理割当部の処理結果を前記ユーザ端末に提供する処理結果情報提供部と、を備えてなることを第8の特徴とする。更に、前記被最適化量は、電力料金、電力消費量、及び、CO2発生量の何れか1つであるのが好ましい。 Further, the multiple computer operation system selects information to select and assign a plurality of processing computers for executing a plurality of computer computing processes in parallel from a plurality of registered computers, and performs the plurality of computer computing processes. A multi-computer operating system provided to a requesting user, wherein the registration computer stores an amount to be optimized per predetermined unit calculation amount, a calculation speed, and a current use state related to the power consumption of each registered computer A database, a registration data update unit that detects a change in at least one of the optimization amount per unit calculation amount, the calculation speed, and the usage state, and updates the registration computer database; Characteristic information capable of specifying the amount of calculation of the plurality of computer arithmetic processes from the user terminal and the amount to be optimized An arithmetic processing information input unit that accepts an input of an upper limit value, a calculation amount of each computer calculation process is predicted from the characteristic information, and a range in which the total of the optimization target amounts of the computer calculation processes does not exceed the upper limit value And selecting the same number of processing computers as the plurality of computer arithmetic processes so that the expected end time of the plurality of computer arithmetic processes is the earliest, and assigning the selected processing computers to the plurality of computer arithmetic processes. An eighth feature is that it comprises a two-operation processing allocation unit and a processing result information providing unit that provides the processing result of the second arithmetic processing allocation unit to the user terminal. Furthermore, it is preferable that the amount to be optimized is any one of a power rate, a power consumption amount, and a CO 2 generation amount.
上記第8の特徴の複数コンピュータ運用システムによれば、入力された被最適化量の上限値を越えない範囲で、計算機演算処理の予想終了時刻が最も早くなる処理コンピュータの選択と割り当てが第2演算処理割当部によってなされるので、当該処理コンピュータの選択と割り当てを情報として複数の計算機演算処理を各別に複数の処理コンピュータに投入して並列的に実行させたいユーザに対して提供できる。この結果、当該ユーザは、情報提供された処理コンピュータの選択と割り当てに従って、複数の計算機演算処理を各処理コンピュータに投入することで、当該演算処理に伴う被最適化量が所定の上限値を越えない限度で、最速で当該演算処理を実行できる。 According to the multiple-computer operating system of the eighth feature, the selection and assignment of the processing computer with the earliest expected end time of the computer arithmetic processing within the range not exceeding the upper limit of the input optimization amount is the second. Since it is performed by the arithmetic processing assigning unit, it is possible to provide a user who wants to execute a plurality of computer arithmetic processes separately in a plurality of processing computers by executing selection and assignment of the processing computer as information. As a result, according to the selection and assignment of the processing computer provided by the information, the user inputs a plurality of computer arithmetic processing into each processing computer, so that the optimization amount accompanying the arithmetic processing exceeds a predetermined upper limit value. As long as there is no limit, the calculation process can be executed at the highest speed.
更に、同複数コンピュータ運用システムは、上記第4乃至第8の何れか1つの特徴に加えて、前記登録データ更新部が、前記処理コンピュータが実行した計算機演算処理の計算時間と計算量の入力を受け付けて、前記計算速度を算出することを第9の特徴とする。 Further, in the multiple computer operation system, in addition to any one of the fourth to eighth features, the registration data update unit inputs a calculation time and a calculation amount of a computer calculation process executed by the processing computer. The ninth feature is to accept and calculate the calculation speed.
上記第9の特徴の複数コンピュータ運用システムによれば、登録データ更新部が実績に即した計算速度を算出するので、実績に即した各登録コンピュータの電力消費に関連する単位計算量当りの被最適化量を使用した、高精度な処理コンピュータの選択割り当てが行える。 According to the multiple-computer operating system of the ninth feature, since the registered data update unit calculates a calculation speed according to the actual result, the optimization target per unit calculation amount related to the power consumption of each registered computer according to the actual result High-accuracy processing computers can be selected and assigned using the conversion amount.
更に、同複数コンピュータ運用システムは、上記第1乃至第9の何れか1つの特徴に加えて、前記被最適化量が電力料金であり、前記登録コンピュータ毎の単位計算量当りの電力料金として、前記登録コンピュータの各所有者によって入札された入札電力料金の入力を受け付け、入力毎に逐次、前記入札電力料金を前記登録コンピュータデータベースに登録する入札電力料金入力部を備えていることを第10の特徴とする。 Further, in the multiple computer operation system, in addition to any one of the first to ninth features, the amount to be optimized is a power charge, and a power charge per unit calculation amount for each registered computer is as follows: A tenth power supply unit for receiving a bid power charge bid by each owner of the registered computer and sequentially registering the bid power charge in the registered computer database for each input; Features.
上記第10の特徴の複数コンピュータ運用システムによれば、登録コンピュータの所有者は、単位計算量当りの電力料金として、実際の電力料金に代えて、それより安価な或いは高価な入札電力料金を入札電力料金入力部に対して入力することで、当該登録コンピュータについては、単位計算量当りの電力料金として入札電力料金が使用され、処理コンピュータの選択及び割り当てに使用される。この結果、登録コンピュータの所有者が自己のコンピュータの使用を積極的に促進したい場合は、安価な値付けにより可能となり、逆に、他の登録コンピュータの使用状況から自己のコンピュータが使用される確率が高い場合に、高価な値付けを行うことで、電力料金収入を増加させることが可能となる。 According to the multiple-computer operating system of the tenth feature, the owner of the registered computer bids a cheaper or more expensive bid power fee instead of the actual power fee as the power fee per unit calculation amount. By inputting to the power charge input unit, the registered computer uses the bid power charge as the power charge per unit calculation amount, and is used for selection and allocation of the processing computer. As a result, if the owner of a registered computer wants to actively promote the use of his / her own computer, it is possible by cheap pricing, and conversely, the probability that his / her computer will be used from the usage status of other registered computers. When the price is high, it is possible to increase the revenue of the electricity bill by performing expensive pricing.
本発明に係る複数コンピュータ運用システム(以下、適宜「本発明システム」という。)の実施の形態につき、図面に基づいて説明する。 An embodiment of a multiple computer operation system according to the present invention (hereinafter referred to as “the present invention system” as appropriate) will be described with reference to the drawings.
〈第1実施形態〉
図1に示すように、複数のユーザ(ユーザ端末)2、複数のユーザ2の計算機演算処理(以下、便宜的に「ジョブ」という。)を分散して並列的に処理する複数の計算ノード3、各ジョブに当該処理を実行する計算ノード3(処理コンピュータ)を割り当てる本発明システム10が、インターネット等のコンピュータネットワーク4上に分散して相互にデータ送受信可能に接続されている。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, a plurality of
本発明システム10は、図1に示すように、あるユーザ2の複数ジョブが複数の計算ノード3に分散して処理されるグリッドコンピューティングにおいて、コンピュータネットワーク4上に接続する全ての計算ノード3(登録コンピュータ)の中から実際に当該ジョブを実行する特定の計算ノード3(処理コンピュータ)を選択して割り当てる処理を、本発明システム10を構成するコンピュータ5上で、プログラム処理により実行する。
As shown in FIG. 1, in the grid computing in which a plurality of jobs of a
本発明システム10は、図2に示すように、登録コンピュータデータベース11、登録データ更新部12、演算処理入力部13、演算処理割当部14、及び、電力料金データベース15を備えて構成される。
As shown in FIG. 2, the
登録コンピュータデータベース11は、図3に示すように、計算ノード3毎の最新の単位計算量当りの電力料金(電力計算量単価)[円/TFLOPS]と最新の使用状況(空き状態または使用状態)をコンピュータ5の記憶装置の所定の記憶領域に記憶して形成される。電力計算量単価は、各計算ノード3が電力供給を受ける電力会社の時間帯別の電力単価[円/kWh]に応じて、計算ノード3毎及び時間帯毎に変化する。
As shown in FIG. 3, the registered
電力料金データベース15は、図4に示すように、時間帯別の電力単価[円/kWh]を計算ノード3別に整理して、コンピュータ5の記憶装置の所定の記憶領域に記憶して形成される。電力単価を規定する時間帯は、図4に示すように、計算ノード3毎に異なり、例えば、ある計算ノード(ノードN1)では、10時〜18時の昼間の電力単価が13円/kWhで、それ以外の時間帯(18時〜翌日の10時)の夜間の電力単価が昼間より安価で11円/kWhとなっており、他の計算ノード(ノードN2)では、昼間の時間帯が6時〜20時に設定されている。この相違は、各計算ノード3に電力供給する電力会社の料金体系が異なるためである。また、各電力単価が、季節によって変動する場合もあり、図4に示す例では、何れの計算ノードも北半球に位置しており、夏期の電力単価が高く設定されている。電力料金データベース15は、更に、時間帯別の電力単価と消費電力に基づいて算出される各計算ノード3の単位使用時間当たりの電力料金(電力時間単価)[円/秒]を記憶している。電力計算量単価[円/TFLOPS]は、この電力時間単価[円/秒]を各計算ノード3の計算速度[TFLOPS/秒]で除すことにより簡単に算出される。本実施形態では、各計算ノード3の計算速度は予め登録されているものを使用する場合を想定する。
As shown in FIG. 4, the
各計算ノード3の時間帯別の電力単価が変化した場合、或いは、後述するように演算処理割当部14によって特定の計算ノード3にジョブが投入されて使用状況が変化した場合は、登録コンピュータデータベース11を更新する必要がある。このため、登録データ更新部12は、電力料金データベース15にアクセスして、各計算ノード3の時間帯別の電力単価の変化時期を予め記憶しておき、当該変化時期の到来する毎に、上記要領で電力計算量単価を計算して、登録コンピュータデータベース11の当該計算ノード3の電力計算量単価を更新する。また、登録データ更新部12は、演算処理割当部14が新たなジョブを投入する毎に、及び、投入されたジョブが終了する毎に、登録コンピュータデータベース11の該当する計算ノード3の使用状況を更新する。
When the power unit price for each time zone of each
演算処理入力部13は、各ユーザ2が並列的に実行させたい複数のジョブを、コンピュータネットワーク4を介して受け取る。本実施形態では、並列処理するジョブは各ユーザ2において予め複数のジョブに分割されている場合を想定する。
The arithmetic
演算処理割当部14は、演算処理入力部13が新たなジョブを受け付けると起動され、後述するアルゴリズムに則って入力された複数のジョブと同数の計算ノード3を選択し、各ジョブに選択した計算ノード3を各別に割り当てる。この場合、選択された各計算ノードでの各ジョブの実行に伴う電力消費に係る電力料金の合計が最小となるように、計算ノード3の選択及び割り当てが上記アルゴリズムによって実行される。
The arithmetic
以下、本発明システム10、ユーザ2、計算ノード3の夫々の動作について、図5を参照して説明する。
Hereinafter, the operations of the
先ず、ユーザ2(図5では、ユーザA)が複数のジョブ(JA1〜JA3)を本発明システム10に送信する(#1)。引き続き、演算処理入力部13が複数のジョブ(JA1〜JA3)の入力を受け付ける(#2)。当該入力受付けによって、演算処理割当部14が起動され、演算処理割当部14は、登録コンピュータデータベース11にアクセスして、最新の登録データ(電力計算量単価、使用状況)を抽出する(#3)。仮に、抽出結果が図3に例示する状態であるとする。
First, the user 2 (user A in FIG. 5) transmits a plurality of jobs (JA1 to JA3) to the
次に、抽出した電力計算量単価の小さい順に、計算ノード3を並べ替えて、使用状況が空き状態の計算ノード3をジョブと同数(図5の例では“3”)を選択する(#4)。ここで、図3の例示では、計算ノードN2,N3,N5の順に電力計算量単価が小さいので、当該計算ノードN2,N3,N5が選択される。次に、各ジョブ(JA1〜JA3)の計算量[TFLOPS]を、そのジョブの種類及び計算サイズに基づき予測し、計算量の大きいジョブから順番に、電力計算量単価の小さい計算ノード3を割り当てる(#5)。仮に、ジョブJA1の計算量が一番大きいとすると、計算ノードN2が割り当てられる。ここで、各ジョブの計算量が略等しいと判断される状況では、計算量の予測は行わずに、各ジョブに選択された計算ノードを適当な順番で割り当てればよい。
Next, the
次に、本発明システム10は、演算処理割当部14の割り当てた計算ノードN2,N3,N5にジョブJA1〜JA3を投入する(#6)。各計算ノードN2,N3,N5に夫々のジョブが投入されると、各計算ノードの使用状況が、空き状態から使用状態に変化するので、登録データ更新部12が、図6に示すように、登録コンピュータデータベース11の当該計算ノードN2,N3,N5の使用状況を使用状態(使用中)に変更して、登録コンピュータデータベース11を更新する(#7)。
Next, the
引き続き、各計算ノードN2,N3,N5は、夫々に投入されたジョブを実行し、各ジョブが終了すると、その結果をジョブJA1〜JA3の発信元であるユーザAに送信し(#8)、同時に、ジョブの終了を示すデータを本発明システム10に対して送信する(#9)。尚、各計算ノードN2,N3,N5における各ジョブの終了タイミングは、各計算ノードの計算速度及び各ジョブの計算量に応じて異なるため、登録データ更新部12は、各計算ノードN2,N3,N5から当該ジョブ終了データを受信する毎に、受信した計算ノードの使用状況を空き状態に逐次変更して、登録コンピュータデータベース11を更新する(#10)。
Subsequently, each of the calculation nodes N2, N3, and N5 executes the job that has been input, and when each job is completed, the result is transmitted to the user A who is the source of the jobs JA1 to JA3 (# 8). At the same time, data indicating the end of the job is transmitted to the
〈第2実施形態〉
次に、本発明システムの第2実施形態について説明する。図1に示すように、第2実施形態に係る本発明システム20は、第1実施形態と同様に、コンピュータネットワーク4を介して、複数のユーザ(ユーザ端末)2及び複数の計算ノード3と接続している。本発明システム20は、あるユーザ2の複数ジョブが複数の計算ノード3に分散して処理されるグリッドコンピューティングにおいて、コンピュータネットワーク4上に接続する全ての計算ノード3(登録コンピュータ)の最新の登録データをユーザ2に提供するための処理を、本発明システム20を構成するコンピュータ5上で、プログラム処理により実行する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the system of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the
本発明システム20は、図7に示すように、登録コンピュータデータベース21、登録データ更新部22、演算処理情報入力部23、登録データ提供部24、及び、電力料金データベース25を備えて構成される。尚、電力料金データベース25は、第1実施形態の電力料金データベース15と同じ構成である。
As shown in FIG. 7, the
登録コンピュータデータベース21は、図8に示すように、計算ノード3毎の最新の単位計算量当りの電力料金(電力計算量単価)[円/TFLOPS]、計算速度[TFLOPS/秒]、及び、最新の使用状況(空き状態または使用状態における待ち時間)をコンピュータ5の記憶装置の所定の記憶領域に記憶して形成される。電力計算量単価は、各計算ノード3が電力供給を受ける電力会社の時間帯別の電力単価[円/kWh]に応じて、計算ノード3毎及び時間帯毎に変化する。また、電力計算量単価は、第1実施形態と同様に、電力料金データベース25に記憶されている電力時間単価[円/秒]を各計算ノード3の計算速度[TFLOPS/秒]で除すことにより簡単に算出される。尚、第2実施形態では、各計算ノード3の計算速度は、登録コンピュータデータベース21に登録されており、登録データ更新部22によって、各計算ノード3の実行したジョブの計算時間と計算量の実績値に基づいて算出された計算速度が用いられる。従って、登録データ更新部22は、各計算ノード3から当該実績値の入力を計算終了の都度或いは定期的に受け付け、登録コンピュータデータベース21の該当する計算ノード3の計算速度の更新を実行する。
As shown in FIG. 8, the registered
更に、登録データ更新部22は、第1実施形態の登録データ更新部12と同様に、電力料金データベース25にアクセスして、各計算ノード3の時間帯別の電力単価の変化時期を予め記憶しておき、当該変化時期の到来する毎に、上記要領で電力計算量単価を計算して、登録コンピュータデータベース21の当該計算ノード3の電力計算量単価を更新する。また、登録データ更新部22は、各ユーザ2が新たなジョブを投入する毎に、及び、投入されたジョブが終了する毎に、演算処理情報入力部23が各ユーザ2または各計算ノード3から受信する投入された或いは終了したジョブに関する特性情報に基づいて、登録コンピュータデータベース11の該当する計算ノード3の使用状況を更新する。尚、ジョブの投入によって空き状態から使用状態に変化した後の待ち時間は、登録データ更新部22が、投入されたジョブの計算量と投入先の計算ノードの計算速度から予測する。また、投入されたジョブの計算量は、演算処理情報入力部23が受信した特性情報(ジョブの種類、プログラムサイズ等)に基づいて所定の推測アルゴリズムにより推測する。
Further, similarly to the registration
演算処理情報入力部23は、各ユーザ2または各計算ノード3から、各ユーザ2が各計算ノード3に投入したジョブの計算量の推定に用いる上記特性情報を受信し、登録データ更新部22に当該情報を転送する。
The calculation processing
登録データ提供部24は、各ユーザ2からのデータ提供要求を受け付けると、当該要求に応答して要求時点に対応する最新の登録データを、登録コンピュータデータベース21を抽出して、要求のあったユーザ2に送信する。また、登録データ提供部24は、登録データ更新部22が登録コンピュータデータベース21を更新する毎に登録データを各ユーザ2、或いは、登録データの自動配信を希望するユーザ2に送信する。
Upon receiving a data provision request from each
このように、登録コンピュータデータベース21の最新の登録データをユーザ2が取得できるので、当該登録データに基づいて、各ユーザはジョブをどの計算ノード3に投入すべきかの判断が可能となる。
As described above, since the
〈第3実施形態〉
次に、本発明システムの第3実施形態について説明する。図1に示すように、第3実施形態に係る本発明システム30は、第1及び第2実施形態と同様に、コンピュータネットワーク4を介して、複数のユーザ(ユーザ端末)2及び複数の計算ノード3と接続している。本発明システム30は、あるユーザ2の複数ジョブが複数の計算ノード3に分散して処理されるグリッドコンピューティングにおいて、全ての計算ノード3(登録コンピュータ)の中から実際に当該ジョブを実行する特定の計算ノード3(処理コンピュータ)を選択して割り当てるための情報をユーザ2に提供するための2種類の処理を、各ユーザ2からの処理要求に応答して、本発明システム30を構成するコンピュータ5上で、プログラム処理により実行する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the system of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the
本発明システム30は、図9に示すように、登録コンピュータデータベース31、登録データ更新部32、演算処理情報入力部33、第1演算処理割当部34、第2演算処理割当部35、処理結果情報提供部36、及び、電力料金データベース37を備えて構成される。尚、登録コンピュータデータベース31、登録データ更新部32、及び、電力料金データベース37は、第2実施形態の登録コンピュータデータベース21、登録データ更新部22、及び、電力料金データベース25と同じ構成であるので、重複する説明は割愛する。
As shown in FIG. 9, the
先ず、演算処理情報入力部33と第1演算処理割当部34と処理結果情報提供部36の処理動作について、図10を参照して説明する。
First, processing operations of the arithmetic processing
先ず、ユーザ2(図10では、ユーザA)が投入予定の複数のジョブ(JA1〜JA3)の特性情報と目標終了時刻を本発明システム30に送信する(#1)。引き続き、演算処理情報入力部33が複数のジョブ(JA1〜JA3)の特性情報と目標終了時刻の入力を受け付ける(#2)。当該入力受付けによって、第1演算処理割当部34が起動され、第1演算処理割当部34は、先ず、入力された各ジョブ(JA1〜JA3)の特性情報に基づいて各ジョブの計算量[TFLOPS]を所定の推測アルゴリズムにより推測する(#3)。次に、登録コンピュータデータベース31にアクセスして、最新の登録データ(電力計算量単価、計算速度、使用状況)を抽出する(#4)。
First, the characteristic information and target end times of a plurality of jobs (JA1 to JA3) scheduled to be submitted by the user 2 (user A in FIG. 10) are transmitted to the present invention system 30 (# 1). Subsequently, the arithmetic processing
次に、抽出した登録データの電力計算量単価の小さい順に、計算ノード3を並べ替えて、ジョブと同数(図5の例では“3”)を仮選択する(#5)。次に、推測した計算量の大きいジョブから順番に、電力計算量単価の小さい計算ノード3を割り当てる(#6)。各ジョブについて、推測した計算量を割り当てた計算ノード3の計算速度で除して計算時間を算出し、当該計算ノード3の使用状況の待ち時間(空き状態では0時間)を加算して終了時刻を予測する(#7)。そして、複数のジョブの一部または全部について、予測した終了時刻が目標終了時刻を超過するジョブがあるか判定する(#8)。ここで、複数のジョブの一部または全部について、予測した終了時刻が目標終了時刻を超過するジョブがあれば、計算量の大きいジョブを計算速度の速い計算ノード3または待ち時間の短い計算ノード3の中で、電力計算量単価の最小の計算ノード3に置き換える処理を行い(#9)、予測終了時刻が目標終了時刻を超過しないようになるまで上記ステップ#7〜#9の各処理を繰り返し、全てのジョブについて予測終了時刻が目標終了時刻を超過しない範囲で計算ノード3の割り当てを行う。この結果、全てのジョブについて予測終了時刻が目標終了時刻を超過しない範囲で、選択された計算ノード3の電力料金の合計が最小となる割り当てが実現される。次に、各ジョブに割り当てた計算ノード3の電力計算量単価と推測した計算量から、各ジョブの電力料金を算出する(#10)。
Next, the
次に、処理結果情報提供部36は、ジョブ(JA1〜JA3)毎の処理結果情報(第1演算処理割当部34の割り当てた計算ノード3(図10の例では、計算ノードN2,N3,N5)と予測終了時刻と電力料金)を、ユーザ2(図10では、ユーザA)に送信する(#11)。ユーザ2は、処理結果情報に基づいて、ジョブ(JA1〜JA3)の投入の是非を検討し、問題なければ各ジョブを第1演算処理割当部34の割り当てた計算ノード3に投入し(#12)、同時に、各ジョブをどの計算ノードに投入したかの投入情報、或いは、処理結果情報の確認情報を本発明システム30に送信する(#13)。この結果、各計算ノード3の使用状況が、空き状態から使用状態に変化し、或いは、待ち時間が延長されるので、登録データ更新部22が、登録コンピュータデータベース11の当該計算ノードN2,N3,N5の使用状況を変更して、登録コンピュータデータベース11を更新する(#14)。
Next, the processing result
引き続き、各計算ノード3(N2,N3,N5)は、夫々に投入されたジョブを実行し、各ジョブが終了すると、その結果をジョブJA1〜JA3の発信元であるユーザAに送信する(#15)。各ジョブの実行及び終了に伴う各計算ノード3の使用状況の変化に対する登録コンピュータデータベース21の更新は、登録データ更新部22によって処理されるが、当該処理は、第2実施形態で説明した通りであるので、重複する説明は割愛する。
Subsequently, each computation node 3 (N2, N3, N5) executes the job that has been submitted, and when each job is completed, the result is transmitted to the user A who is the source of the jobs JA1 to JA3 (#). 15). The
次に、演算処理情報入力部33と第2演算処理割当部35と処理結果情報提供部36の処理動作について、図11を参照して説明する。
Next, processing operations of the arithmetic processing
先ず、ユーザ2(図11では、ユーザA)が投入予定の複数のジョブ(JA1〜JA3)の特性情報と電力料金の上限値を本発明システム30に送信する(#1)。引き続き、演算処理情報入力部33が複数のジョブ(JA1〜JA3)の特性情報と電力料金の上限値の入力を受け付ける(#2)。当該入力受付けによって、第2演算処理割当部35が起動され、第2演算処理割当部35は、先ず、入力された各ジョブ(JA1〜JA3)の特性情報に基づいて各ジョブの計算量[TFLOPS]を所定の推測アルゴリズムにより推測する(#3)。次に、登録コンピュータデータベース31にアクセスして、最新の登録データ(電力計算量単価、計算速度、使用状況)を抽出する(#4)。
First, the user 2 (user A in FIG. 11) transmits the characteristic information of the plurality of jobs (JA1 to JA3) to be submitted and the upper limit value of the power charge to the present system 30 (# 1). Subsequently, the arithmetic processing
次に、ジョブ毎に抽出した登録データの計算速度の速い順に、計算ノード3を並べ替えた計算ノードリストを作成する(#5)。ここで、使用状況が使用状態の計算ノード3は、対応するジョブの計算量に基づいて、計算速度を遅くする修正を行う。次に、推測した計算量の大きいジョブから順番に、計算速度の速い計算ノード3を割り当て、他のジョブの計算ノードリストから当該計算ノード3を削除して、順次割り当てを行う(#6)。各ジョブについて、推測した計算量を割り当てた計算ノード3の計算速度で除して計算時間を算出して終了時刻を予測する(#7)。そして、最も遅い終了時刻のジョブが、計算量が最大のジョブでない場合は、より計算量の大きいジョブと、計算ノードの置換を行って、最も遅い終了時刻が早くなるか確認し、最も遅い終了時刻が早くなる場合は、当該置換を実行して、割り当ての修正を行う(#8)。次に、各ジョブについて、割り当てられた計算ノード3の電力計算量単価と推測した計算量から電力料金を算出して全ジョブについて合計を算出し(#9)、当該合計が入力された電力料金の上限値以下か否かの判定を行う(#10)。ここで、当該合計が上限値を超過している場合は、最も遅い終了時刻のジョブ以外のジョブに対して、最も遅い終了時刻を超過しない範囲で、計算量の大きいジョブに対して、電力計算量単価の低い計算ノード3が割り当てられるように、計算ノード3の交換作業を行い(#11)、再度全ジョブについて電力料金の合計を算出し(#12)、当該合計が入力された電力料金の上限値以下か否かの判定を行う(#13)。ここで、当該合計がまだ上限値を超過している場合は、最も遅い終了時刻のジョブも含めて、終了時刻の目標値を徐々に遅らせながら、当該目標値を超過しない範囲で、計算量の大きいジョブに対して、電力計算量単価の低い計算ノード3が割り当てられるように、計算ノード3の交換作業を行い(#14)、再度全ジョブについて電力料金の合計を算出し(#15)、当該合計が入力された電力料金の上限値以下か否かの判定を行う(#16)。ここで、当該合計がまだ上限値を超過している場合は、当該合計がまだ上限値以下となるまで、ステップ#14〜#16の処理を繰り返す。この結果、全てのジョブの電力料金の合計が上限値を超過しない範囲で、最も終了時刻の早い計算ノード3の割り当てが実現される。
Next, a calculation node list in which the
次に、処理結果情報提供部36は、ジョブ(JA1〜JA3)毎の処理結果情報(第2演算処理割当部35の割り当てた計算ノード3(図11の例では、計算ノードN2,N3,N5)と予測終了時刻と電力料金)を、ユーザ2(図11では、ユーザA)に送信する(#17)。以降の処理は、図10で説明した場合と同様であるので、重複する説明は割愛する。
Next, the processing result
以下に、別の実施形態につき説明する。 Hereinafter, another embodiment will be described.
〈1〉上記各実施形態では、登録コンピュータデータベース11,21,31の登録データとして、単位計算量当りの電力料金(電力計算量単価)を用いたが、これに代えて或いは追加して、電力消費量[Wh/TFLOPS]、CO2発生量[t/TFLOPS]であっても構わない。この場合、第1実施形態では、電力消費量またはCO2発生量が最小となる計算ノードの割り当てが実行され、第3実施形態では、第1演算処理割当部34により、全てのジョブについて予測終了時刻が目標終了時刻を超過しない範囲で、選択された計算ノード3の電力消費量またはCO2発生量の合計が最小となる割り当てが実行され、第2演算処理割当部35により、全てのジョブの電力消費量またはCO2発生量の合計が入力された当該電力消費量またはCO2発生量の上限値を超過しない範囲で、最も終了時刻の早い計算ノード3の割り当てが実現される。尚、電力消費量は各計算ノードを構成するコンピュータの消費電力で定まり、時間帯に関係なく一定であるが、CO2発生量は、電力消費量が同じでも時間帯が異なれば、電力会社の供給する総電力量によって使用する発電設備が異なるため、時間帯によって変動する。従って、予め、計算ノード毎に、コンピュータの消費電力と、使用する電力会社の時間帯別の電力消費量とCO2発生量の対応関係に基づいて、電力料金データベース15、25、37と同様のデータベースを使用し、単位電力消費量当りのCO2発生量を登録しておき、登録データ更新部12,22,32は、当該データベースにアクセスして、各計算ノード3の時間帯別の単位電力消費量当りのCO2発生量の変化時期を予め記憶しておき、当該変化時期の到来する毎に、登録コンピュータデータベース11の当該計算ノード3の単位計算量当りのCO2発生量を更新する。
<1> In each of the above embodiments, the power charge per unit calculation amount (unit price of power calculation amount) is used as the registration data of the registered
また、本発明システム10、20、30が計算ノードの割り当て処理に使用する電力消費に関連する被最適化量として、ユーザ2が電力料金と電力消費量とCO2発生量を選択可能に構成するのも好ましい。
Further, the
〈2〉上記各実施形態では、単位計算量当りの電力料金(電力計算量単価)は、各計算ノードの消費電力、計算速度、時間帯別の電力単価を基に算出し、各計算ノードの上記属性によって固有の値であったが、この電力計算量単価を各計算ノードの所有者の意思によって変更可能に構成するのも好ましい。具体的には、本発明システム10、20、30に、計算ノード毎の電力計算量単価として、計算ノード(登録コンピュータ)の各所有者によって入札された入札電力料金の入力を受け付け、入力を受け付ける毎に逐次、入札電力料金を登録コンピュータデータベースに登録する入札電力料金入力部を設ける。
<2> In each of the above embodiments, the power charge per unit calculation amount (power calculation unit price) is calculated based on the power consumption of each calculation node, the calculation speed, and the power unit price for each time zone. Although it is a unique value depending on the attribute, it is also preferable that the unit price of power calculation amount can be changed according to the intention of the owner of each calculation node. Specifically, the
〈3〉上記第1実施形態では、登録コンピュータデータベース11には、計算ノード3毎の最新の単位計算量当りの電力料金(電力計算量単価)[円/TFLOPS]と最新の使用状況(空き状態または使用状態)を登録していたが、上記第2または第3実施形態と同様に、計算ノード3毎の計算速度を記憶するようにしても構わない。
<3> In the first embodiment, the registered
〈4〉上記第2実施形態において、登録データ提供部24が登録データをユーザ2に提供するタイミングは、上記第2実施形態で例示したタイミングに限定されるものではない。また、登録データ提供部24は、各ユーザ2からのデータ提供要求を受け付けた場合、登録データ更新部22が登録コンピュータデータベース21を更新する場合の、何れか一方だけについて登録データの提供を行っても構わない。
<4> In the second embodiment, the timing at which the registration
〈5〉上記第3実施形態において、第1演算処理割当部34と第2演算処理割当部35の両方を備えた場合を説明したが、何れか一方だけを備えている構成であっても構わない。また、上記第3実施形態の構成に、上記第2実施形態の登録データ提供部24を設けても構わない。この場合、処理結果情報提供部36と登録データ提供部24の両機能が合体して、ユーザに対する情報提供機能を発揮する。
<5> In the third embodiment, the case where both the first arithmetic
〈6〉上記第3実施形態において、第1演算処理割当部34と第2演算処理割当部35の計算ノードの割り当て処理手順は、上記第3実施形態の処理手順に限定されるものではない。
<6> In the third embodiment, calculation node assignment processing procedures of the first arithmetic
〈7〉上記各実施形態において、各計算ノード3の所在地に電力供給している電力会社の時間帯別の電力単価の入力を予め受け付けて、当該時間帯別電力単価を各計算ノード3の所在地によって検索可能に電力会社別に、電力料金データベース15、25、37に記憶するのも好ましい。このように、電力会社別に時間帯別の電力単価をデータベース化しておくと、電力会社単位で、電力単価の更新が可能なため、同じ電力会社から電力供給を受けている複数の計算ノードに対して、個別に電力単価及び電力時間単価の更新作業を行う必要がなく好都合である。
<7> In each of the above embodiments, an input of a power unit price for each time zone of an electric power company that supplies power to the location of each
10,20,30: 本発明に係る複数コンピュータ運用システム
2: ユーザ(ユーザ端末)
3: 計算ノード(コンピュータ)
4: コンピュータネットワーク(インターネット)
5: 複数コンピュータ運用システムを構成するコンピュータ
11,21,31: 登録コンピュータデータベース
12,22,32: 登録データ更新部
13: 演算処理入力部
14: 演算処理割当部
15,25,37: 電力料金データベース
23,33: 演算処理情報入力部
24: 登録データ提供部
34: 第1演算処理割当部
35: 第2演算処理割当部
36: 処理結果情報提供部
10, 20, 30: Multiple computer operation system according to the present invention 2: User (user terminal)
3: Compute node (computer)
4: Computer network (Internet)
5: Computers constituting a multiple
Claims (11)
前記登録コンピュータ毎の電力消費に関連する所定の単位計算量当りの被最適化量、及び、現在の使用状況を保存した登録コンピュータデータベースと、
前記複数の計算機演算処理の入力を受け付ける演算処理入力部と、
入力時点で前記単位計算量当りの被最適化量の低い順に、入力された前記複数の計算機演算処理と同数の前記処理コンピュータを選択し、選択した前記処理コンピュータを入力された前記複数の計算機演算処理に割り当てる演算処理割当部と、
を備えてなることを特徴とする複数コンピュータ運用システム。 A multiple computer operation system for selecting and assigning a plurality of processing computers for executing a plurality of computer arithmetic processes in parallel from a plurality of registered computers,
An amount to be optimized per predetermined unit calculation amount related to power consumption for each registered computer, and a registered computer database storing current usage conditions;
An arithmetic processing input unit for receiving inputs of the plurality of computer arithmetic processes;
Select the same number of processing computers as the plurality of input computer operation processes in ascending order of the amount of optimization per unit calculation amount at the time of input, and the plurality of computer operations input to the selected processing computer An arithmetic processing assignment unit to be assigned to the process;
A multi-computer operating system characterized by comprising:
前記登録コンピュータ毎の電力消費に関連する所定の単位計算量当りの被最適化量、計算速度、及び、現在の使用状況を保存した登録コンピュータデータベースと、
前記単位計算量当りの被最適化量、前記計算速度、及び、前記使用状況の少なくとも何れか1つの変化を検知して前記登録コンピュータデータベースを更新する登録データ更新部と、
前記ユーザのユーザ端末に対して、前記登録コンピュータデータベースに登録されているデータを提供する登録データ提供部と、
を備えてなることを特徴とする複数コンピュータ運用システム。 Multiple computer operation for providing information for selecting and assigning a plurality of processing computers for executing a plurality of computer computing processes in parallel from among a plurality of registered computers to a user requesting the plurality of computer computing processes A system,
A registered computer database that stores an amount to be optimized per predetermined unit calculation amount, a calculation speed, and a current use state related to the power consumption of each registered computer;
A registration data update unit that detects a change in at least one of the amount to be optimized per unit calculation amount, the calculation speed, and the usage state, and updates the registered computer database;
A registered data providing unit that provides data registered in the registered computer database to the user terminal of the user;
A multi-computer operating system characterized by comprising:
前記登録コンピュータ毎の電力消費に関連する所定の単位計算量当りの被最適化量、計算速度、及び、現在の使用状況を保存した登録コンピュータデータベースと、
前記単位計算量当りの被最適化量、前記計算速度、及び、前記使用状況の少なくとも何れか1つの変化を検知して前記登録コンピュータデータベースを更新する登録データ更新部と、
前記ユーザのユーザ端末から、前記複数の計算機演算処理の計算量を特定可能な特性情報と目標終了時刻の入力を受け付ける演算処理情報入力部と、
前記特性情報から前記各計算機演算処理の計算量を予測し、前記各計算機演算処理の前記被最適化量の合計が、前記各計算機演算処理の予想終了時刻の最も遅いものが前記目標終了時刻を越えない範囲で、最小となるように、前記複数の計算機演算処理と同数の前記処理コンピュータを選択し、選択した前記処理コンピュータを前記複数の計算機演算処理に割り当てる第1演算処理割当部と、
前記第1演算処理割当部の処理結果を前記ユーザ端末に提供する処理結果情報提供部と、
を備えてなることを特徴とする複数コンピュータ運用システム。 Multiple computer operation for providing information for selecting and assigning a plurality of processing computers for executing a plurality of computer computing processes in parallel from among a plurality of registered computers to a user requesting the plurality of computer computing processes A system,
A registered computer database that stores an amount to be optimized per predetermined unit calculation amount, a calculation speed, and a current use state related to the power consumption of each registered computer;
A registration data update unit that detects a change in at least one of the amount to be optimized per unit calculation amount, the calculation speed, and the usage state, and updates the registered computer database;
An arithmetic processing information input unit that receives input of characteristic information and a target end time from the user terminal of the user that can specify the amount of calculation of the plurality of computer arithmetic processing;
The calculation amount of each computer calculation process is predicted from the characteristic information, and the sum of the amounts to be optimized of each computer calculation process is the latest expected end time of each computer calculation process as the target end time. A first arithmetic processing assigning unit that selects the same number of processing computers as the plurality of computer arithmetic processes so as to be a minimum within a range not exceeding, and assigns the selected processing computers to the plurality of computer arithmetic processes;
A processing result information providing unit for providing a processing result of the first arithmetic processing assigning unit to the user terminal;
A multi-computer operating system characterized by comprising:
前記登録コンピュータ毎の電力消費に関連する所定の単位計算量当りの被最適化量、計算速度、及び、現在の使用状況を保存した登録コンピュータデータベースと、
前記単位計算量当りの被最適化量、前記計算速度、及び、前記使用状況の少なくとも何れか1つの変化を検知して前記登録コンピュータデータベースを更新する登録データ更新部と、
前記ユーザのユーザ端末から、前記複数の計算機演算処理の計算量を特定可能な特性情報と前記被最適化量の上限値の入力を受け付ける演算処理情報入力部と、
前記特性情報から前記各計算機演算処理の計算量を予測し、前記各計算機演算処理の前記被最適化量の合計が前記上限値を越えない範囲で、前記複数の計算機演算処理の予想終了時刻が最も早くなるように、前記複数の計算機演算処理と同数の前記処理コンピュータを選択し、選択した前記処理コンピュータを前記複数の計算機演算処理に割り当てる第2演算処理割当部と、
前記第2演算処理割当部の処理結果を前記ユーザ端末に提供する処理結果情報提供部と、
を備えてなることを特徴とする複数コンピュータ運用システム。 Multiple computer operation for providing information for selecting and assigning a plurality of processing computers for executing a plurality of computer computing processes in parallel from among a plurality of registered computers to a user requesting the plurality of computer computing processes A system,
A registered computer database that stores an amount to be optimized per predetermined unit calculation amount, a calculation speed, and a current use state related to the power consumption of each registered computer;
A registration data update unit that detects a change in at least one of the amount to be optimized per unit calculation amount, the calculation speed, and the usage state, and updates the registered computer database;
An arithmetic processing information input unit that receives input of characteristic information capable of specifying the calculation amount of the plurality of computer arithmetic processing and the upper limit value of the optimization target amount from the user terminal of the user;
The calculation amount of each computer calculation process is predicted from the characteristic information, and the expected end time of the plurality of computer calculation processes is within a range in which the total amount of the optimization target of each computer calculation process does not exceed the upper limit value. A second arithmetic processing assigning unit that selects the same number of processing computers as the plurality of computer arithmetic processes, and assigns the selected processing computers to the plurality of computer arithmetic processes so as to be the earliest;
A processing result information providing unit for providing a processing result of the second arithmetic processing assigning unit to the user terminal;
A multi-computer operating system characterized by comprising:
前記登録コンピュータ毎の単位計算量当りの電力料金として、前記登録コンピュータの各所有者によって入札された入札電力料金の入力を受け付け、入力毎に逐次、前記入札電力料金を前記登録コンピュータデータベースに登録する入札電力料金入力部を備えていることを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の複数コンピュータ運用システム。 The amount to be optimized is a power charge,
As a power charge per unit calculation amount for each registered computer, an input of a bid power charge bid by each owner of the registered computer is accepted, and the bid power charge is sequentially registered in the registered computer database for each input. The multi-computer operation system according to any one of claims 1 to 9, further comprising a bid power charge input unit.
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