JP2016224875A - 並列計算機システム、保守装置、保守方法、および保守プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】並列計算機システムは、多次元のネットワーク1内にメッシュまたはトーラス接続で配置された複数の計算機2と、保守装置10とを有する。保守装置10は、保守処理の実行要求に応じ、2以上の計算機で実行するジョブの実行開始予定時刻を示す開始時刻情報に基づいて、保守処理の実行開始時刻後に実行する予定の実行予定ジョブを検出する。次に保守装置10は、実行予定ジョブを実行させる計算機群を包含する領域の各軸方向の長さを示す領域情報に基づいて、ネットワークの多次元の複数の軸それぞれについて、実行予定ジョブごとの領域の軸方向の長さの代表値を算出する。さらに保守装置10は、各軸の該代表値に基づいて、ネットワーク内の保守領域3を決定する。そして保守装置10は、該保守領域3内の計算機に対して保守処理を実行する。
【選択図】図1
Description
〔第1の実施の形態〕
図1は、第1の実施の形態に係る並列計算機システムの構成例を示す図である。並列計算機システムでは、複数の軸を有する多次元のネットワーク1内にメッシュまたはトーラス接続で配置された複数の計算機2が設けられている。複数の計算機2内の2以上の計算機により、ジョブを並列処理で実行することができる。
・x軸(y軸)方向の長さの代表値=各ジョブの領域のx軸(y軸)方向の長さの平均値
・x軸(y軸)方向の代表長さ比率=x軸(y軸)方向の長さの代表値/各軸の代表値の合計
・保守領域のx軸(y軸)方向の長さ=保守領域の大きさ×x軸(y軸)方向の代表長さ比率
なお、各軸方向の長さの代表値は、平均値以外の統計的な値(例えば、中央値や平均値を定数倍(例えば1.5倍)した値)を用いてもよい。また、保守領域の大きさを求める際には、標準偏差を加える代わりに標準偏差の定数倍(例えば2倍)を加えてもよい。
次に第2の実施の形態について説明する。
図2は、第2の実施の形態の並列計算機システムの構成例を示す図である。並列計算機システムでは、ジョブを実行するための複数の計算機31,32,33,34・・・が、ネットワーク20を介して接続されている。またネットワーク20には、管理用計算機100と端末装置30が接続されている。管理用計算機100は、複数の計算機31,32,33,34・・・に対して実行させるジョブを管理するコンピュータである。また端末装置30は、システムの管理者が使用するコンピュータである。計算機31,32,33,34・・・同士は、メッシュまたはトーラス接続のネットワークトポロジにより、ファイバチャネルのような広帯域の伝送路で接続されている。
ジョブ管理部110は、計算機31,32,・・・に実行させるジョブを管理する。ジョブ管理部110は、スケジュールDB111、ジョブ情報管理部112、ジョブスケジュール部113、およびジョブ実行制御部114を有する。
図5は、スケジュールDBのデータの一例を示す図である。スケジュールDB111には、計算機管理テーブル111aとジョブ実行予定テーブル111bとが格納されている。
図6は、保守設定情報の一例を示す図である。保守設定情報121aには、全体保守開始時刻、保守プログラム、および保守処理所要時間が含まれる。全体保守開始時刻は、システム全体に対して保守処理を開始する時刻である。保守プログラムは、各計算機に対する保守処理の自動実行処理手順が記述されたプログラムである。保守処理所要時間は、計算機1台当たりの保守処理の所要時間である。
[ステップS101]計算機保守部120の保守管理部121は、端末装置30からの保守設定入力を受け付ける。保守管理部121は、入力内容を、保守設定情報121aとしてメモリ102に格納する。
[ステップS104]保守実行部123は、保守領域計算部122から、保守領域の大きさと形状との計算結果を取得し、1つの保守領域内の各計算機に対して保守処理を実行する。保守処理実行処理の詳細は後述する。
図8は、保守領域の大きさと形状計算処理の手順の一例を示すフローチャートである。
[ステップS111]保守領域計算部122は、保守領域の大きさを算出する。例えば保守領域計算部122は、ジョブ実行予定テーブル111bに示されている実行予定のジョブのうち、全体保守開始時刻後に実行される予定のジョブ(実行予定ジョブ)の情報を用いて、以下の計算を行う。
ここで、ジョブの大きさは、ジョブに割り当てる計算機数であり、ジョブ形状の各軸方向の長さを乗算することで算出できる。例えば図5のジョブ実行予定テーブル111bに示す「jobA」の大きさは、「2×2×2=8」である。実行予定ジョブの大きさの算術平均を計算することで、「ジョブの大きさの平均値」が得られる。また各実行予定ジョブの大きさに基づいて、ジョブの大きさの標準偏差を算出できる。ジョブの大きさの標準偏差は、ジョブの大きさの分散の正の平方根であり、ジョブの大きさのばらつきの度合いを表している。ジョブの大きさの平均値に、ジョブの大きさの標準偏差を加算した値を保守領域の大きさとすることで、実行予定ジョブの大多数を実行可能な大きさの領域を、保守領域とすることができる。
=<ジョブのx軸方向の長さの平均値>/<ジョブの各軸方向の長さの平均値の合計>
<ジョブのy軸方向の代表長さ比率>
=<ジョブのy軸方向の長さの平均値>/<ジョブの各軸方向の長さの平均値の合計>
<ジョブのz軸方向の代表長さ比率>
=<ジョブのz軸方向の長さの平均値>/<ジョブの各軸方向の長さの平均値の合計>
このようにして、各軸方向の代表長さ比率が求められる。各軸方向の代表長さ比率を用いて、以下の式により、保守領域の各軸方向の長さが求められる。
=<保守領域の大きさ>×<ジョブのx軸方向の代表長さ比率>
<保守領域のy軸方向の長さ>
=<保守領域の大きさ>×<ジョブのy軸方向の代表長さ比率>
<保守領域のz軸方向の長さ>
=<保守領域の大きさ>×<ジョブのz軸方向の代表長さ比率>
なお各軸方向の長さの計算結果における小数点以下の値は、切り上げられる。保守領域計算部122は、算出した「保守領域の大きさと形状」を入力とし、保守実行部123に保守処理実行命令を出力する。
図9は、保守処理の実行手順の一例を示すフローチャートである。
[ステップS121]保守実行部123は、ジョブ情報管理部112に問い合わせ、計算機に関するデータを取得する。例えばジョブ情報管理部112は、保守実行部123からの問い合わせに応じ、計算機管理テーブル111aに格納されている情報を、保守実行部123に送信する。
[ステップS123]保守実行部123は、少なくとも1つの保守領域候補が見つかったか否かを判断する。保守領域候補が見つかった場合、処理がステップS125に進められる。保守領域候補が見つからなかった場合、処理がステップS124に進められる。
次に、保守領域候補の探索処理について詳細に説明する。
[ステップS121]保守実行部123は、保守領域の大きさおよび形状を有し、保守処理が未適用の計算機を含む領域のうち、まだステップS122〜S124の処理を実施していない領域を、ネットワーク内から探索する。
このようにして、ジョブ状態が未実行かつ、保守状態が「未適応」の計算機を含み、保守領域の大きさと形状を当てはめられる領域が探索され、見つけ出された領域が、保守領域候補して保守領域候補リストに登録される。このとき保守実行部123は、システムの端やジョブ領域、保守済領域に囲まれ、十分な大きさを取れない領域でも、その領域を保守領域候補に含めることができる。また保守実行中に次のジョブが実行される予定がある計算機を含む領域は、保守領域候補から除外される。
図11は、保守領域選択処理の手順の一例を示すフローチャートである。
[ステップS141]保守実行部123は、探索により見つかった保守領域候補の中から、未適用の計算機数が最も多い保守領域候補を抽出する。
[ステップS144]保守実行部123は、ステップS141で抽出した複数の保守領域候補のなかで、適用済みの計算機に隣接する計算機数が最も多い保守領域候補を抽出する。
[ステップS147]保守実行部123は、ステップS144で抽出した複数の保守領域候補のなかで、メッシュ接続のネットワーク20の端にある計算機数が最も多い保守領域候補を抽出する。
このようにして、複数の保守領域候補から、適切な1つの保守領域候補が、保守領域として選択される。例えば保守領域候補が複数あった場合は、保守候補領域に隣接する、保守済みの計算機数が最大の保守候補領域が、保守領域として選択される。保守済みの多数の計算機に隣接している領域内の計算機に対して優先的に保守処理を実施することで、保守済みの計算機が集まった領域を、早期に拡大することができる。その結果、保守領域の大きさよりも大きな形状を有するジョブについても実行可能となる。
図12は、各計算機の保守処理前の状態を示す図である。図12には、6×4の2次元配列のメッシュ接続のネットワークトポロジをもつ並列計算機システムの例を示している。図中、横方向にx軸、縦方向にy軸を採っている。実線の矩形は、計算機を表している。各計算機の位置は、x−yの座標値で表される。図12中の左下の計算機の位置は(0,0)であり、右上の計算機の位置は(5,3)である。
図13は、保守領域候補リストの第1の例を示す図である。保守領域候補リスト123aには、番号、領域、適用済み計算機に隣接する計算機数、システムの端の計算機数、および未適用計算機数の欄が設けられている。番号の欄には、登録された保守領域候補の識別番号が設定される。領域の欄には、保守領域候補の範囲が設定される。適用済み計算機に隣接する計算機数の欄には、保守領域候補の範囲内の計算機のうち、既に保守処理を適用済みの計算機と隣接している計算機の数が設定される。システムの端の計算機数の欄には、保守領域候補の範囲内の計算機のうち、メッシュ接続のネットワークの端にある計算機の数が設定される。未適用計算機数の欄には、保守領域候補の範囲内の計算機のうち、保守処理が未適用の計算機の数が設定される。
図14は、1回目の保守処理実行後の各計算機の状態を示す図である。図14の例では、「ジョブA」が終了し、領域43内の計算機により「ジョブC」が実行されている。また前回の保守領域選択処理で選択された保守領域内の保守状態は、「適用済」に変更されている。
図18は、3回目の保守処理実行後の各計算機の状態を示す図である。図18の例では、「ジョブC」が終了し、領域44内の計算機により「ジョブD」が実行されている。このような状態において保守領域候補の探索が行われると、例えば保守領域候補81〜84が見つけ出される。そして、各保守領域候補81〜84が登録された保守領域候補リストが生成される。
図20は、4回目の保守処理実行後の各計算機の状態を示す図である。図20に示す状態において保守領域候補の探索が行われると、保守領域候補91が見つけ出される。そして、保守領域候補91が保守領域として選択され、保守領域内の各計算機に対して、保守処理の実行が開始される。その結果、すべての計算機に対する保守処理が完了する。
2 計算機
3 保守領域
10 保守装置
11 記憶部
11a スケジュール情報
12 演算部
Claims (8)
- 多次元のメッシュまたはトーラス接続のネットワーク内に配置された複数の計算機と、
保守処理の実行要求に応じ、2以上の計算機で実行するジョブの実行開始予定時刻を示す開始時刻情報に基づいて、前記保守処理の実行開始時刻後に実行する予定の実行予定ジョブを検出し、前記実行予定ジョブを実行させる計算機群を包含する領域の各軸方向の長さを示す領域情報に基づいて、前記ネットワークの多次元の複数の軸それぞれについて、前記実行予定ジョブごとの前記領域の軸方向の長さの代表値を算出し、各軸の該代表値に基づいて、前記ネットワーク内の保守領域を決定し、該保守領域内の計算機に対して前記保守処理を実行する保守装置と、
を有する並列計算機システム。 - 前記保守装置は、前記実行予定ジョブごとの領域に含まれる計算機数の平均値に対して、前記実行予定ジョブごとの領域に含まれる計算機数の標準偏差を加算し、加算結果に応じた数の計算機を包含する領域を、前記保守領域とする、
請求項1記載の並列計算機システム。 - 前記保守装置は、各軸方向の長さの代表値に基づいて、前記保守領域の各軸方向の長さを決定し、各軸方向に決定された長さを有すると共に前記保守処理を実行していない未適用計算機を包含する領域を、前記ネットワーク内から探索し、該領域を前記保守領域として決定する、
請求項1または2記載の並列計算機システム。 - 前記保守装置は、前記探索により複数の領域が検出された場合、前記保守処理が実行済みである適用済み計算機に隣接する計算機を多く含む領域を、前記保守領域として決定する、
請求項3記載の並列計算機システム。 - 前記保守装置は、前記保守領域の決定時にジョブを実行している計算機と、該決定時から前記保守処理の所要時間経過後までにジョブの実行を開始する予定がある計算機とを含まない領域を、前記保守領域として決定する、
請求項1乃至4のいずれかに記載の並列計算機システム。 - 多次元のメッシュまたはトーラス接続のネットワーク内に配置された複数の計算機の保守処理を行う保守装置であって、
2以上の計算機で実行するジョブの実行開始予定時刻を示す開始時刻情報と、該ジョブを実行させる計算機群を包含する領域の各軸方向の長さを示す領域情報とを記憶する記憶部と、
保守処理の実行要求に応じ、前記開始時刻情報に基づいて、前記保守処理の実行開始時刻後に実行する予定の実行予定ジョブを検出し、前記実行予定ジョブの前記領域についての領域情報に基づいて、前記ネットワークの多次元の複数の軸それぞれについて、前記実行予定ジョブごとの前記領域の軸方向の長さの代表値を算出し、各軸の該代表値に基づいて、前記ネットワーク内の保守領域を決定し、該保守領域内の計算機に対して前記保守処理を実行する演算部と、
を有する保守装置。 - 多次元のメッシュまたはトーラス接続のネットワーク内に配置された複数の計算機の保守処理を行う保守方法であって、
コンピュータが、
保守処理の実行要求に応じ、2以上の計算機で実行するジョブの実行開始予定時刻を示す開始時刻情報に基づいて、前記保守処理の実行開始時刻後に実行する予定の実行予定ジョブを検出し、
前記実行予定ジョブを実行させる計算機群を包含する領域の各軸方向の長さを示す領域情報に基づいて、前記ネットワークの多次元の複数の軸それぞれについて、前記実行予定ジョブごとの前記領域の軸方向の長さの代表値を算出し、
各軸の該代表値に基づいて、前記ネットワーク内の保守領域を決定し、
該保守領域内の計算機に対して前記保守処理を実行する、
保守方法。 - 多次元のメッシュまたはトーラス接続のネットワーク内に配置された複数の計算機の保守処理を行うための保守プログラムであって、
コンピュータに、
保守処理の実行要求に応じ、2以上の計算機で実行するジョブの実行開始予定時刻を示す開始時刻情報に基づいて、前記保守処理の実行開始時刻後に実行する予定の実行予定ジョブを検出し、
前記実行予定ジョブを実行させる計算機群を包含する領域の各軸方向の長さを示す領域情報に基づいて、前記ネットワークの多次元の複数の軸それぞれについて、前記実行予定ジョブごとの前記領域の軸方向の長さの代表値を算出し、
各軸の該代表値に基づいて、前記ネットワーク内の保守領域を決定し、
該保守領域内の計算機に対して前記保守処理を実行する、
処理を実行させる保守プログラム。
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