JP4983332B2 - 性能評価プログラム、性能評価装置および性能評価方法 - Google Patents
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Description
また、一側面では、図1に示すネットワーク性能評価プログラムが提供される。ネットワーク性能評価プログラムは、複数のプロセスを並列に実行する並列計算機のネットワーク性能を評価するものである。ネットワーク性能評価プログラムを実行するコンピュータ1は、設計情報記憶手段1a、評価情報記憶手段1b、通信データ取得手段1c、設計評価手段1dおよび通信データ転送手段1eを有する。
図1は、本実施の形態の概要を示す図である。図1に示すコンピュータ1は、複数のプロセスを並列に実行する並列計算機のネットワーク性能を評価するものである。コンピュータ1は、ネットワーク3を介して、プロセスを実行する計算ノード2a,2b,2cと接続されている。コンピュータ1は、設計情報記憶手段1a、評価情報記憶手段1b、通信データ取得手段1c、設計評価手段1dおよび通信データ転送手段1eを有する。
[第1の実施の形態]
図2は、第1の実施の形態のシステム構成を示す図である。図2に示すシミュレーションシステムは、シミュレーションサーバ100、8台の計算ノード200,200a,・・・,200gおよびネットワーク20で構成される。シミュレーションサーバ100および計算ノード200,200a,・・・,200gは、ネットワーク20を介して相互に通信が可能である。
図3は、シミュレーションサーバのハードウェア構成を示す図である。シミュレーションサーバ100は、CPU(Central Processing Unit)101によって装置全体が制御されている。CPU101には、バス107を介してRAM(Random Access Memory)102、ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)103、グラフィック処理装置104、入力インタフェース105および通信インタフェース106が接続されている。
図4は、シミュレーションサーバの機能を示すブロック図である。シミュレーションサーバ100は、物理設計情報記憶部110、機能設計情報記憶部120、評価情報記憶部130、MPI通信部140、MPI命令変換部150、シミュレーション部160および評価結果表示部170を有する。MPI通信部140は、ネットワーク20を介して計算ノード200,200a,・・・,200gと通信を行うことができる。評価結果表示部170は、モニタ11に各種情報を表示することができる。
次に、シミュレーションサーバ100で用いられる設計情報の例について説明する。
図7は、リンク情報テーブルのデータ構造例を示す図である。図7に示すリンク情報テーブル111は、物理設計情報記憶部110に格納されている。リンク情報テーブル111に格納されるリンク情報は、図6に示した2次元メッシュ型ネットワークのトポロジーと各リンクの通信能力とを定義した設計情報である。
[ステップS11]プログラム実行部240は、プロセスの実行中に他のプロセスとの間で通信を行う必要が生じると、通信データと宛先ノード番号とをMPI命令変換部230に渡す。なお、この処理は、MPIライブラリが提供するMPI関数の呼び出しとして実現できる。
図11は、メッセージ中継処理の手順を示すフローチャートである。以下、図11に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
[ステップS22]MPI通信部140は、ステップS21で受信したメッセージからMPIヘッダを分離する。そして、MPI通信部140は、追加情報と通信データとからなるデータと、MPIヘッダに含まれていた送信元ノード番号とを、MPI命令変換部150に渡す。
[ステップS31]MPI通信部220は、シミュレーションサーバ100が出力したメッセージを受信する。
図14は、評価情報テーブルのデータ構造例を示す図である。図14に示す評価情報テーブル131は、シミュレーションサーバ100の評価情報記憶部130に格納されている。評価情報テーブル131に格納された評価情報は、図6に示した2次元メッシュ型ネットワークの評価結果である。
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態について説明する。前述の第1の実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。
[第3の実施の形態]
次に、第3の実施の形態について説明する。前述の第1の実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。
このようなシミュレーションシステムを用いることにより、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。更に、第3の実施の形態のシミュレーションシステムを用いることにより、設計上の計算ノード数より少ない数の計算機でシミュレーションを実行することができる。従って、計算ノード数が大きい大規模な並列計算機のシミュレーションの作業負担をより軽減することができる。
[第4の実施の形態]
次に、第4の実施の形態について説明する。前述の第1の実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。
次に、計算ノード400がメッセージを出力する処理について説明する。
[ステップS41]プログラム実行部450は、プロセスの実行中に他のプロセスとの間で通信を行う必要が生じると、通信データと宛先ノード番号とをMPI命令変換部470に渡す。
また、本実施の形態では、演算時間に関して、実時間を仮想時間に変換する処理を計算ノード側で行うこととしたが、シミュレーションサーバ側で行うようにしてもよい。この場合、計算ノードからシミュレーションサーバに送られるメッセージには、実時間の演算時間が含まれることになる。
(付記1) 複数のプロセスを並列に実行する並列計算機のネットワーク性能を評価するコンピュータで実行されるネットワーク性能評価プログラムにおいて、
前記コンピュータを、
複数の計算ノードを用いて前記複数のプロセスを実行させたときに、前記計算ノードによって出力される通信データを取得する通信データ取得手段、
評価対象のネットワークを定義した設計情報を記憶する設計情報記憶手段を参照して、前記通信データ取得手段が取得した前記通信データを前記評価対象のネットワークで伝送する場合の通信のシミュレーションを行い、得られたシミュレーション結果に基づいて、評価情報記憶手段が記憶する前記評価対象のネットワークの評価結果を示す評価情報を更新する設計評価手段、
前記通信データ取得手段が取得した前記通信データを、宛先の計算ノードに対して転送する通信データ転送手段、
として機能させることを特徴とするネットワーク性能評価プログラム。
前記設計評価手段は、前記演算時間に基づいて前記通信データが出力されたタイミングを特定し、特定したタイミングに応じた通信のシミュレーションを行う、
ことを特徴とする付記1記載のネットワーク性能評価プログラム。
前記設計評価手段は、所定の関数を用いて前記実演算時間を仮想演算時間に変換し、前記仮想演算時間に基づいて前記通信データが出力されたタイミングを特定する、
ことを特徴とする付記2記載のネットワーク性能評価プログラム。
前記設計評価手段は、前記演算時間に基づいて個々の前記計算ノードの負荷状態を計算し、得られた計算結果を前記評価情報に反映させる、
ことを特徴とする付記2記載のネットワーク性能評価プログラム。
前記設計評価手段は、前記故障情報が示す前記故障時刻以降は前記故障箇所を迂回するように通信のシミュレーションを行う、
ことを特徴とする付記1記載のネットワーク性能評価プログラム。
前記設計評価手段は、通信のシミュレーションの際に前記経路決定情報を用いて通信経路を決定する、
ことを特徴とする付記1記載のネットワーク性能評価プログラム。
複数の計算ノードを用いて前記複数のプロセスを実行させたときに、前記計算ノードによって出力される通信データを取得する通信データ取得手段と、
評価対象のネットワークを定義した設計情報を記憶する設計情報記憶手段を参照して、前記通信データ取得手段が取得した前記通信データを前記評価対象のネットワークで伝送する場合の通信のシミュレーションを行い、得られたシミュレーション結果に基づいて、評価情報記憶手段が記憶する前記評価対象のネットワークの評価結果を示す評価情報を更新する設計評価手段と、
前記通信データ取得手段が取得した前記通信データを、宛先の計算ノードに対して転送する通信データ転送手段と、
を有することを特徴とするネットワーク性能評価装置。
前記設計評価手段は、前記演算時間に基づいて前記通信データが出力されたタイミングを特定し、特定したタイミングに応じた通信のシミュレーションを行う、
ことを特徴とする付記7記載のネットワーク性能評価装置。
前記設計評価手段は、所定の関数を用いて前記実演算時間を仮想演算時間に変換し、前記仮想演算時間に基づいて前記通信データが出力されたタイミングを特定する、
ことを特徴とする付記8記載のネットワーク性能評価装置。
前記設計評価手段は、前記演算時間に基づいて個々の前記計算ノードの負荷状態を計算し、得られた計算結果を前記評価情報に反映させる、
ことを特徴とする付記8記載のネットワーク性能評価装置。
前記設計評価手段は、前記故障情報が示す前記故障時刻以降は前記故障箇所を迂回するように通信のシミュレーションを行う、
ことを特徴とする付記7記載のネットワーク性能評価装置。
前記設計評価手段は、通信のシミュレーションの際に前記経路決定情報を用いて通信経路を決定する、
ことを特徴とする付記8記載のネットワーク性能評価装置。
通信データ取得手段が、複数の計算ノードを用いて前記複数のプロセスを実行させたときに、前記計算ノードによって出力される通信データを取得するステップと、
設計評価手段が、評価対象のネットワークを定義した設計情報を記憶する設計情報記憶手段を参照して、前記通信データ取得手段が取得した前記通信データを前記評価対象のネットワークで伝送する場合の通信のシミュレーションを行い、得られたシミュレーション結果に基づいて、評価情報記憶手段が記憶する前記評価対象のネットワークの評価結果を示す評価情報を更新するステップと、
通信データ転送手段が、前記通信データ取得手段が取得した前記通信データを、宛先の計算ノードに対して転送するステップと、
を有することを特徴とするネットワーク性能評価方法。
前記評価情報を更新するステップで、前記設計評価手段が、前記演算時間に基づいて前記通信データが出力されたタイミングを特定し、特定したタイミングに応じた通信のシミュレーションを行う、
ことを特徴とする付記13記載のネットワーク性能評価方法。
前記評価情報を更新するステップで、前記設計評価手段が、所定の関数を用いて前記実演算時間を仮想演算時間に変換し、前記仮想演算時間に基づいて前記通信データが出力されたタイミングを特定する、
ことを特徴とする付記14記載のネットワーク性能評価方法。
前記評価情報を更新するステップで、前記設計評価手段が、前記演算時間に基づいて個々の前記計算ノードの負荷状態を計算し、得られた計算結果を前記評価情報に反映させる、
ことを特徴とする付記14記載のネットワーク性能評価方法。
前記評価情報を更新するステップで、前記設計評価手段が、前記故障情報が示す前記故障時刻以降は前記故障箇所を迂回するように通信のシミュレーションを行う、
ことを特徴とする付記13記載のネットワーク性能評価方法。
前記評価情報を更新するステップで、前記設計評価手段が、通信のシミュレーションを行う際に前記経路決定情報を用いて通信経路を決定する、
ことを特徴とする付記13記載のネットワーク性能評価方法。
1a 設計情報記憶手段
1b 評価情報記憶手段
1c 通信データ取得手段
1d 設計評価手段
1e 通信データ転送手段
2a,2b,2c 計算ノード
3 ネットワーク
Claims (8)
- ネットワークを介して接続される複数の計算ノードを用いて複数のプログラムを実行する並列計算機の性能評価に用いられる性能評価プログラムにおいて、
前記ネットワークを介して前記複数の計算ノードに接続されるコンピュータに、
前記複数の計算ノードを用いて前記複数のプログラムを実行させる場合、前記複数の計算ノードのうち一の計算ノードによって宛先が他の計算ノードから前記コンピュータに書き換えられた通信データを、前記一の計算ノードから受信し、
前記コンピュータが有する定義情報記憶部が記憶する評価対象のネットワークを定義したネットワーク定義情報に基づき、受信した前記通信データを用いたシミュレーションを行い、
前記シミュレーションの結果に基づいて、前記コンピュータが有する評価情報記憶部が記憶する前記評価対象のネットワークの評価結果を示す評価情報を更新し、
受信した前記通信データを前記他の計算ノードに転送する、
処理を実行させることを特徴とする性能評価プログラム。 - 前記通信データは、前記一の計算ノードが前記通信データを出力するまでに要した演算時間を示す演算時間情報を含み、
前記コンピュータに、前記演算時間に基づいて特定される前記通信データが出力されたタイミングに応じて前記シミュレーションを行う、処理を実行させる、
ことを特徴とする請求項1記載の性能評価プログラム。 - 前記コンピュータに、
所定の関数を用いて前記演算時間を前記シミュレーションにおける演算時間に変換し、
変換された前記シミュレーションにおける演算時間に基づいて、前記通信データが出力されたタイミングを特定する、
処理を実行させることを特徴とする請求項2記載の性能評価プログラム。 - 前記評価情報は、前記複数の計算ノードの負荷状態を示す負荷情報を含み、
前記コンピュータに、前記演算時間に基づいて前記一の計算ノードの負荷状態を計算し、負荷状態の計算により得られた計算結果を前記評価情報に反映させる、処理を実行させる、
ことを特徴とする請求項2記載の性能評価プログラム。 - 前記ネットワーク定義情報は、前記評価対象のネットワーク内の故障箇所と故障時刻とを示す故障情報を含み、
前記コンピュータに、前記故障時刻以降は前記故障箇所を迂回するように、前記通信データを用いた前記シミュレーションを行う、処理を実行させる、
ことを特徴とする請求項1記載の性能評価プログラム。 - 前記コンピュータに、
受信した前記通信データの宛先を前記コンピュータから前記他の計算ノードに書き換え、
宛先を書き換えた通信データを前記他の計算ノードに転送する、
処理を実行させることを特徴とする請求項1記載の性能評価プログラム。 - ネットワークを介して接続される複数の計算ノードを用いて複数のプログラムを実行する並列計算機の性能評価に用いられ、前記ネットワークを介して前記複数の計算ノードに接続される性能評価装置において、
前記複数の計算ノードを用いて前記複数のプログラムを実行させる場合、前記複数の計算ノードのうち一の計算ノードによって宛先が他の計算ノードから前記性能評価装置に書き換えられた通信データを、前記一の計算ノードから受信する受信部と、
評価対象のネットワークを定義したネットワーク定義情報を記憶する定義情報記憶部と、
前記評価対象のネットワークの評価結果を示す評価情報を記憶する評価情報記憶部と、
前記定義情報記憶部が記憶する前記ネットワーク定義情報に基づき、受信された前記通信データを用いたシミュレーションを行い、前記シミュレーションの結果に基づいて、前記評価情報記憶部が記憶する前記評価情報を更新する評価部と、
受信した前記通信データを前記他の計算ノードに転送する転送部と、
を有することを特徴とする性能評価装置。 - ネットワークを介して接続される複数の計算ノードを用いて複数のプログラムを実行する並列計算機の性能評価に用いられる性能評価方法において、
前記ネットワークを介して前記複数の計算ノードに接続されるコンピュータが、
前記複数の計算ノードを用いて前記複数のプログラムを実行させる場合、前記複数の計算ノードのうち一の計算ノードによって宛先が他の計算ノードから前記コンピュータに書き換えられた通信データを、前記一の計算ノードから受信し、
前記コンピュータが有する定義情報記憶部が記憶する評価対象のネットワークを定義したネットワーク定義情報に基づき、受信した前記通信データを用いたシミュレーションを行い、
前記シミュレーションの結果に基づいて、前記コンピュータが有する評価情報記憶部が記憶する前記評価対象のネットワークの評価結果を示す評価情報を更新し、
受信した前記通信データを前記他の計算ノードに転送する、
ことを特徴とする性能評価方法。
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