著者

田浦 健次朗 明比 英高 秋田 英範 郡司 彩 工藤 知宏 空閑 洋平 栗田 佳代子 黒田 裕文 三浦 紗江 中村 文隆 中村 宏 小川 剛史 岡田 和也 坂口 菊恵 関谷 貴之 柴山 悦哉 玉造 潤史 友西 大 椿本 弥生 TAVARES VASQUES Diego 吉田 塁

出版者

日本ソフトウェア科学会

雑誌

コンピュータ ソフトウェア (ISSN:02896540)

巻号頁・発行日

vol.37, no.3, pp.3_2-3_8, 2020-07-22 (Released:2020-09-22)

---

東京大学の2020年4月からの,授業オンライン化の準備,現状,課題,展望について述べる.

著者

清水 敏行 建部修見 工藤 知宏

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会論文誌コンピューティングシステム(ACS) (ISSN:18827829)

巻号頁・発行日

vol.45, no.6, pp.23-34, 2004-05-15

---

最近のクラスタ向け計算機,とりわけラックマウント型では,限られた容積に多くの機器が実装されているため,それを冷却するファンの振動によってHDD等のデータ転送性能が低下する問題が生じていることが分かった.従来より外部からの振動によってHDD の転送性能が影響を受けることは知られていたが,我々の実験によりHDD の仕様以下の強さの振動であっても特定の周波数の振動が連続的に加わると20?90%の転送速度の低下が見られ,ときにはHDD が回復不能なダメージを被る場合があることが明らかとなった.本稿ではこの問題について紹介し,HDD の転送速度の周波数特性を詳細に調べることで原因の推定を試みる.またその結果をふまえて,解決の一手法について述べる.Performance of latest HDDs can be affected by the mechanical vibration of the cooling fan. This phenomenon is often observed in recent low height rack-mounted type computers, which have number of components in its limited capacity of the enclosure. The head positioning servo of latest HDD's are designed considering the effect of vibration. However, we found that the transfer rate of HDD is sometimes degraded by the continuous vibration even when the magnitude of the vibration is smaller than the specified allowance. Moreover, such vibration cause an unrecoverable damage in some cases. This paper introduces such phenomena, and tries to investigate the cause of the phenomena by analyzing frequency response characteristics of the HDD transfer rate in detail. This paper also discusses ways to avoid these problems.

著者

石原 知洋 四本 裕子 角野 浩史 玉造 潤史 中村 遼 小川 剛史 相田 仁 工藤 知宏

雑誌

インターネットと運用技術シンポジウム論文集

巻号頁・発行日

vol.2020, pp.85-92, 2020-11-26

---

2020 年初頭から発生した COVID-19 により,多くの大学で 4 月からオンラインによる講義の配信を行っている.オンライン講義のメリットが明らかになる一方で,様々な要因から対面での講義の実施も求められている.そこで東京大学では,COVID-19 対応のためオンラインと,感染症対策を実施した上での対面講義の双方を実施するハイブリッド方式の講義を検討している.このハイブリッット方式では,対面講義のためキャンパスに来た学生が,対面講義の他にもその日のオンライン講義をキャンパスのネットワークを用いて受講することになる.このように多数の学生がキャンパスネットワークを用いてオンライン講義を受講するにあたって,どの程度のネットワーク設備があればそのような講義形態が可能であるかは自明ではない.そこで我々は,最もボトルネックになると想定されるユーザ端末の無線接続について,実際の教室を用いて多人数での同時オンライン講義の受講が可能であるかの評価実験をおこなった.本実験では,いくつかのオンラインの講義シナリオを設定し,ネットワーク状況やオンライン講義の音声・映像の品質を計測,確認した.本論文ではその実験結果および得られた知見について述べる.

著者

山本 淳二 田邊 昇 西 宏章 土屋 潤一郎 渡辺 幸之介 今城 英樹 上嶋 利明 金野 英俊 寺川 博昭 慶光院 利映 工藤 知宏 天野 英晴

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会研究報告. 計算機アーキテクチャ研究会報告 (ISSN:09196072)

巻号頁・発行日

vol.2000, no.110, pp.19-24, 2000-11-29

参考文献数

7

被引用文献数

9

---

我々は、フロア内やビル内に設置された計算機間で低レイテンシで高バンド幅な通信を実現するネットワークRHiNETおよびMEMOnetの開発を行なっている。本報告では、RHiNETおよびMEMOnetのネットワークインタフェースのコントローラチップであるMartiniについて述べる。Martiniは、ユーザレベルのゼロコピー通信(OSをバイパスしたユーザプロセスのメモリ空間間のリモートDMA)をハードウェアによりサポートすると共に、チップ内部のコアプロセッサにより柔軟な通信を実現する。

著者

児玉 祐悦 高野 了成 岡崎 史裕 工藤 知宏 伊藤 智

出版者

情報処理学会

雑誌

研究報告計算機アーキテクチャ(ARC) (ISSN:09196072)

巻号頁・発行日

vol.2009, no.5, pp.1-7, 2009-11-23

---

データセンタの省エネルギー化を推進するために、IT 機器による生産性を加味した電力利用効率の指標が求められている。そのような指標を策定するために、処理内容による消費電力のモデル化が重要となる。その一歩として、ネットワーク転送時のノードの消費電力のモデル化を試みた。その際、ペーシングによる帯域制御を行ったところ、転送バンド幅を減少させても消費電力が増加する場合が観測された。これは割り込み削減機構に因るものであり、この割り込み遅延時間を制御することにより、消費電力を削減することができた。ネットワーク転送時の消費電力のモデル化には、転送バンド幅だけでなく、割り込み回数をパラメータとすることが有効であった。To improve the energy efficiency of data centers, the new metrics for data center efficiency are required to include productivity that is a useful work produced in a data center. To propose a new metric, we will create a model of power consumption for productivity. As the first step, we measured the power consumption of nodes when they communicate using network. In this measurement, we observed that the power consumption increased when the effective bandwidth was decreased with rate controlling by pacing. This phenomenon was caused by interrupt coalescing, and by controlling the delay time of interrupt the power consumption can be decreased. We also found that the number of interrupts is a good parameter to estimate the power consumption of nodes with communication.

著者

松田 元彦 石川 裕 工藤 知宏 手塚 宏史

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC) (ISSN:09196072)

巻号頁・発行日

vol.2003, no.83, pp.101-106, 2003-08-04

被引用文献数

1

---

大規模クラスタ計算機やグリッドに向けたMPIを実装するための通信機構としてO2Gドライバの設計・実装を行なった.O2Gは通信レイヤ自体を変更することなく,オーバーヘッドが大きいと考えられるソケットAPIをバイバスする.それにより性能問題が懸念されるselect&readによるポーリングを排除し非同期通信処理の効率化を狙う.そのためO2GではMPIで必要になる受信キュー操作をすべてプロトコル処理ハンドラ内で実装する.O2Gは現在Linuxのローダブル・ドライバとして提供される.評価として,NAS並列ベンチマークを用いたMPICHとの比較を行なう.非同期通信が重要となるISベンチマークではO2Gを用いた実装はMPICHの2.8倍の性能を示す.他のベンチマークの結果も互角の性能であり,O2Gを用いる実装に無駄なオーバーヘッドがないことを示す.O2G is a messaging kernel interface designed to implement MPI for large-scale clusters and networks in the Grid environment. O2G cares asynchronous communication primitives, and totally avoids the select&read system call loops. For this purpose, O2G provides the message queue management of MPI in the driver, where all message processing is completed in the protocol handler. Currently, O2G is provided as a loadable driver module of the Linux kernel. Evaluation using NAS Parallel Benchmarks shows that an MPI implementation with O2G performs better than MPICH for all benchmarks. Especially, it performs 2.8 times faster than MPICH for the IS benchmark. The results show that the O2G's approach is efficient and has no excessive overheads.

著者

松田 元彦 石川 裕 工藤 知宏 手塚 宏史

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会論文誌コンピューティングシステム(ACS) (ISSN:18827829)

巻号頁・発行日

vol.45, no.11, pp.14-23, 2004-10-15

---

大規模クラスタ計算機に向けたMPIを実装するための通信機構であるO2Gドライバの設計・実装を行っている.O2Gでは,TCP/IPプロトコル通信レイヤ自体は変更せず,MPIの実装に必要となる受信キュー操作をプロトコル処理ハンドラに組み込んでいる.割込みで起動されるプロトコル処理ハンドラ内で,TCP受信バッファから受信データを読み出しユーザ空間にコピーする.これによって,TCP受信バッファの溢れにともなう通信フローの停滞が抑制され,通信性能を劣化させることがなくなる.さらに,従来のソケットAPIで必要だったポーリングが不要になり,システムコール・オーバヘッドが低減される.NAS 並列ベンチマークのISベンチマークでは,O2Gを使用することで従来のMPI実装に比べて3倍の性能が得られる.さらに,ソケットによるMPI実装ではコネクション数が増大すると通信バンド幅が低下するが,O2Gではコネクション数に関係なく高性能なデータ受信を達成していることが示される.In order to implement an efficient MPI communication library for large-scale commoditybased clusters, a new communication mechanism, called O2G, is designed and implemented. O2G introduces receive queue management of MPI into a TCP/IP protocol handler without modifying the protocol stacks. Received data is extracted from the TCP receive buffer and copied into the user space within the TCP/IP protocol handler invoked by interrupts. This avoids message flow disruption due to the shortage of the receive buffer and keeps the bandwidth high. In addition, it totally avoids polling of sockets and reduces system call overheads. An evaluation using the NAS Parallel Benchmark IS shows that an MPI implementation with O2G performed three times faster than other MPI implementations. An evaluation on bandwidth also shows that an MPI implementation with O2G was not affected by the number of connections while an MPI implementation with sockets was affected.

著者

小川 宏高 中田 秀基 工藤 知宏

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)

巻号頁・発行日

vol.2013, no.15, pp.1-6, 2013-05-22

---

我々は,オンライン機械学習向け分散処理フレームワーク Jubatus を基盤として用いた,大量センサデータに対するリアルタイムかつ複雑な解析を実現する処理エンジンの構築を目指している.特にさまざまな応用分野へのシステムの適用を想定した場合,多種多様なリアルタイムデータを処理対象として取り扱えることが重要である.そのなかでも映像や音声に代表されるメディアデータは,汎用性が高く,実世界へのセンサー装置の浸透が顕著に進んでおり,内包している情報量の多さから高い利用価値が期待される.本稿では,Jubatus を基盤として実際に多数の動画像を対象としたリアルタイム異常値検出を行うシステムを構築し,その構成概要を示した.また,性能特性の調査を行い,その結果を示した.その結果,学習データに基づいた異常値検知はリアルタイムに実現できたが,学習フェーズは学習データの増加とともにリアルタイムに処理することが困難になった.レスポンス時間についてより詳細な調査を行い,LSH から取得した擬似近傍点の個数が多い場合に著しい性能劣化が見られることが判明した.We aim to build a real-time and complex data analisys engine for large-scale sensor data, based on a distributed online machine-learing framework, Jubatus. In order to adapt this engine to various application areas, it is crucial that we can handle a wide variety of real-time data. Especially, multimedia data, including video and audio, are general-purpose and feature rich, and their sensors have already been penerated into the real world deeply and widely. Hence, we expect that they are quite valuable for various applications. In this paper, we realize an actual system that provides real-time anomaly detection for multiple video streams and describe the overview of our system. And, we also investigate the performance characteristics of the system. As a result, anomaly dectection based on learnt video frames can be performed at real-time, but learning phase can hardly be processed at real-time according to the growth of learnt video frames. We conduct more detailed investigation into the response time of the system, and clarify that peformance degradation is observed mostly when the amount of pseudo-neighbors extracted from LSH is relatively large.

著者

広渕 崇宏 高野 了成 工藤 知宏

雑誌

研究報告システム・アーキテクチャ(ARC) (ISSN:21888574)

巻号頁・発行日

vol.2015-ARC-215, no.12, pp.1-6, 2015-05-19

---

システムソフトウェア分野において不揮発性メモリ技術に関する研究を進めるため,オペレーティングシステムのメモリアクセス傾向を把握する手法を開発した.オペレーティングシステムを改変することなく,そのメモリ読み書き速度や読み書きメモリページ番号を記録できる.ハードウェアが備えるメモリアクセス監視機能を用いて既存ハイパーバイザーを拡張することで実現した.CPU インストラクションを逐次分析する方式と比べて遙かに高速に動作する.試作を通じて提案機構の基本的な動作を確認できた.

著者

西村 克信 工藤 知宏 天野 英晴

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会論文誌 (ISSN:18827764)

巻号頁・発行日

vol.39, no.6, pp.1644-1654, 1998-06-15

被引用文献数

5 3

---

Pruning Cacheは,大規模なCC?NUMA型並列計算機においてディレクトリを動的に構成する手法である.この方法は,ページ単位で共有関係を管理したり,更新型のプロトコルを用いるなど,データ共有を行うプロセッサ数が多い場合に特に有効である.さらに,システムが階層型結合網を持つ場合,縮的階層ビットマップディレクトリ法(RHBD:Reduced Hierarchical Bitmap Directory)を組み合わせて用いることにより,互いの弱点を補うことができ,より高い性能を得ることができる.トレースドリブンシミュレーションによる評価の結果,多くのアプリケーションプログラムにおいて,32エントリ2wayの構成で75%以上のヒット率を実現することが分かった.さらに大規模な階層型結合網を持つシステムに関して確率モデルにより評価した結果,従来の1対1転送の方式に比べて転送容量の点でほぼ等しく,レインテンシの点で有利であることが分かった.The pruning cache directory method is proppsed for dynamic hierarchical directory management on large scale CC-NUMA systems in which a node aggressively shares data with other nodes.By a combination with RHBD(Reduced Hierarchical Bitmap Directory) method,dynamic directory is queckly formed and managed with a small additional hardware.Trace driven simulation shows that the hit ratio of the 2-set associative cache with 32 entries is more than 75% in most of applications.From the probabilistic simulation of a large system,it appears that the combination of the pruning cache and the RHBD achieves better latency and bandwidth than those of traditional directory management methods bassed on 1-to-1 message passing.

著者

中田 秀基 竹房 あつ子 大久保 克彦 岸本 誠 工藤 知宏 田中 良夫 関口 智嗣

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC) (ISSN:09196072)

巻号頁・発行日

vol.2006, no.20, pp.217-222, 2006-02-27

被引用文献数

2

---

グリッド上で複数の資源を同時に確保(コアロケーション)するには,各サイトにおける事前予約が不可欠である.現在計算資源の多くでは,プライオリティと First Come First Servedを組み合わせたスケジューリングポリシが用いられているが,このスケジューリングポリシと事前予約をどのように組み合わせるべきかに関しては,明らかになっていない.われわれは,この問題を検討する研究環境を整備することを目的とし,1) OpenPBSの亜種であるTORQUEのスケジューラモジュールを記述するためのAPIを整備し,2)これを用いて事前予約機能を持つスケジューラモジュールを実装した.さらにWSRFを用いた外部インターフェイスを実装し,Globus Toolkit Ver.4のGRAMと連動したグリッド環境での予約と実行を実現した.While advance reservation is an essential capability for co-allocating several resources on Grid environments, it is not obvious how it can be combined with priority-based First Come First Served scheduling, that is widely used as local scheduling policy today. To investigate this problem, we 1) developped Java API to implement scheduling modules for TORQUE, a variant of OpenPBS, 2) implemented a scheduler module that have advance reservation capability with the API. We also provide an external interface for the reservation capability based one WSRF. Using with job submission module from Globus toolkit 4, users can make reservation for resources and submit jobs over Grid.

著者

持永 大 小林 克志 工藤 知宏 村瀬 一郎 後藤 滋樹

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 B (ISSN:13444697)

巻号頁・発行日

vol.J94-B, no.10, pp.1293-1302, 2011-10-01

---

本研究は2030年までのネットワークが消費する電力を検討することを目標とする.消費電力の低減を検討するためにネットワークの構成を見直して,現在のパケット交換方式だけでなく,消費電力削減効果が期待できる光回線交換方式やコンテンツ配信ネットワークも活用した将来のネットワークの構成を想定する.この構成の特徴はアクセス回線網,広域中継網,中核拠点網に階層化することである.本論文では,インターネット上で転送されるコンテンツの大きさによって通信方式を変化させる手法を活用して,提案する方式の消費電力を従来のパケット交換方式と比較する.この消費電力の算出にあたっては,通信方式による効果だけでなく通信量・利用者数の将来の伸び,技術進化による省電力化効果も算入している.従来のパケット交換方式に加えて光回線交換方式,コンテンツ配信ネットワーク(CDN)方式を組み合わせたネットワーク構成の消費電力を検討した結果,いずれの方式においても消費電力を削減可能であり,パケット交換方式と回線交換方式を併用すれば,従来のパケット交換方式と比較して,67.7%の省電力化が達成できることが分かった.

著者

児玉 祐悦 工藤 知宏 清水 敏行

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会論文誌. D, 情報・システム (ISSN:18804535)

巻号頁・発行日

vol.89, no.8, pp.1695-1704, 2006-08-01

---

ミッションクリティカルな分散コンピューティングでは,パケットロス率が小さく,障害に強い通信が要求される.そのような高信頼通信を実現するために,マルチパスを用いた通信手法が研究されてきた.これは,通信パケットを複製し,それらを異なるパス経由で転送させ,目的ノードでそれらをマージする手法である.マルチパス手法では,あるパスでパケットロスが起きても,他のパスからそのデータがやってくれば,再送を行うことなく,パケットロスを回復することができる.高バンド幅高遅延ネットワーク間でデータ通信を行う場合には,パケットロスによる通信性能の低下が著しいため,このような遅延に影響されない高信頼化通信は有効である.ギガビットクラスのネットワーク上で高信頼通信を実現するために,我々の開発したネットワークテストベッドGtrcNET-1上に,マルチパス手法を実装した.本実装によりパケットロス率の比較的高い高速ネットワークであっても,マルチパス手法を適用することにより高い通信性能を維持できることを確認した.更に,利用しているパスの転送性能などを受信側から送信側にフィードバックする改良手法を適用することにより,途中のパスで転送性能の低下が起きた場合でも高信頼通信を維持できることを確認した.

著者

工藤 知宏 横山 知典 周東 福強 清水 敏行 天野 英晴

出版者

一般社団法人電子情報通信学会

雑誌

電子情報通信学会技術研究報告. CPSY, コンピュータシステム

巻号頁・発行日

vol.98, no.234, pp.1-8, 1998-08-05

被引用文献数

6

---

我々は、ビル内やフロア内などで商用のパーソナルコンピュータやワークステーションを接続し、高速な並列処理を可能にするためのネットワークインタフェースを開発している。このネットワークインタフェースは、マルチユーザ環境における保護されたユーザレベル通信を実現する。プログラマブルロジックデバイスを用い、複数のメモリバンクを持つことにより高速処理を可能にしている。このネットワークインタフェースの実機上の計測とシミュレーションによる評価結果について報告する。