著者

中島耕太 佐藤充 久門 耕一 谷口 秀夫

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.48, no.18, pp.69-82, 2007-12-15

被引用文献数

1

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本論文では,10Gb Ethernet上のRDMA転送機能による仮想マシン移動の設計と評価について述べる.転送時間の削減のために,RDMA転送機能の適用と,NICによる通信処理とCPUによるページのマップ/アンマップ処理のオーバラップ化を図る.また,転送処理が消費するCPU時間の削減のためには,1ページ転送あたりのCPU時間と総転送ページ数を削減する必要がある.仮想マシン上でアプリケーションを動作させたまま転送する場合は,転送処理の間,アプリケーションがページを更新するため,更新ページの再送が生じる.そこで,転送時間の削減により,再送ページ数を削減する.そして,RDMA転送機能の適用により,1ページ転送あたりのCPU時間を削減する.RDMA転送を適用した結果,TCP/IPによる転送時と比較して,アプリケーションが動作している2GBの仮想マシンの転送時間を40.7%削減し6.40 s(336MB/s相当)を達成した.また,転送処理が消費するCPU時間を最大73.6%削減し,仮想マシン上で動作するアプリケーション性能を最大2.68倍に改善した.さらに,オーバラップ化を適用した結果,オーバラップ化非適用時と比較して,転送時間を50.8%削減し3.15s(681MB/s相当)を達成した.また,転送処理が消費するCPU時間を最大11.7%削減し,仮想マシン上で動作するアプリケーション性能を最大6.4%改善した.This paper describes design and evaluation of a virtual machine (VM) migration using RDMA data transfer mechanism over 10Gb Ethernet. In order to reduce elapsed time, we apply RDMA data transfer mechanism and overlap data transfer processing by NIC and page map/unmap processing by CPU. In order to reduce CPU time of VM migration, it is necessary that reduction of CPU time per a page transfer and total number of transfer pages. We apply RDMA to reduce CPU time per a page transfer. And in running application on VM, the reduction of elapsed time reduces total number of transfer pages. By using RDMA data transfer, the migration time of the 2GB VM on which application was running was shorter in 40.7% than using TCP/IP data transfer, and 6.40s (suitable to 336MB/s) was achieved. Moreover, CPU time of VM migration was reduced in 73.6% and the performance of application on VM is improved 2.68 times. In addition, the migration time applied the overlap method was shorter in 50.8% than applied only RDMA, and 3.15s (suitable to 681MB/s) was achieved. CPU time of VM migration was reduced in 11.7% and the performance of application on VM is improved 6.4%.

著者

桝本 圭 中島 雄作 伊藤健一 乃村 能成 谷口 秀夫

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システムソフトウェアとオペレーティング・システム(OS) (ISSN:09196072)

巻号頁・発行日

vol.2003, no.19, pp.23-30, 2003-02-27

被引用文献数

1

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計算機を用いたサービスを実現する上で,一つのプロセッサの上に二つのOSを同時に走行させる技術の有用性が注目されている.しかし,既存の方式には,主となる一つのOSの停止が,計算機全体のシステムダウンとなる問題が残る.そこで我々は,これらの問題を解決する構成法を提案し,検討を進めている.ここでは,この構成法の課題の一つであるOS切替え方式について述べる.提案する方式は,割込みを契機にCPUの使用権を切替える方式であり,切替える直前のOSの状態に依存しないことを特徴とする.また,一方のOSが管理するハードウェア資源を他方のOSと共有する方式を述べる.Due to the dramatic growth of average PCs, virtual machine software for running multiple operating systems on a single system has become popular, today. Existing virtual machine softwares are built on the similar concept of the conventional VM, which has dependence of child operating systems on their mother VM. This fact causes some problems such as performance limitation and collective security. In other words, accidental stop of the mother operating system leads to the corruption of the whole family. We have been research on the new framework for solving these problems. As a key technology of the framework, this paper describes a method for switching operating system from one to another safely. Under the method, the trigger of switching is a hardware interrupt which has no dependence on any operating system. Also we propose a method for sharing hardware resource among the coexistent operating systems.

著者

難波 弘樹 田端 利宏 谷口 秀夫

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システムソフトウェアとオペレーティング・システム(OS) (ISSN:09196072)

巻号頁・発行日

vol.2008, no.9, pp.87-94, 2008-01-31

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運用や故障のためにプロセスの走行中で計算機が停止すると,計算機再起動後に当該プロセスを,はじめから走行させなくてはいけない.このため,実行途中までの処理は無駄になってしまう.この対策に,プロセス実行途中状態の保存と復元の機能があり,いくつか研究が行われている.ここでは,計算機の停止と再開の前後で,プロセス間通信を継続して行うことのできる機能について述べる.具体的には,Tender (The ENduring operating system for Distributed EnviRonment)オペレーティングシステムにおける実装と評価結果を報告する.System failure makes process restart from initial state. Function to store and restore process state are effective mechanism that prevents a process from restarting from the initial state when a system failure occurs. In this paper, we describe a function to store and restore processes state including InterProcess Communication(IPC). In addition, we report the implementation and evaluation results on Tender operating system.

著者

田端 利宏 谷口 秀夫

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 D (ISSN:18804535)

巻号頁・発行日

vol.J92-D, no.1, pp.12-24, 2009-01-01

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本論文では,複数プロセスの実行における多重仮想記憶の問題点を解決するために実現したヘテロ仮想記憶について述べる.ヘテロ仮想記憶とは,多重仮想記憶を拡張し,一つの仮想記憶空間内に0個以上のプロセスが存在できる機能,プロセスが仮想記憶空間間を移動できる機能,及び任意の仮想記憶空間にプロセスを生成できる機能を実現したものである.また,ヘテロ仮想記憶を,多重仮想記憶機構をもつTender オペレーティングシステムに実現する手法について述べる.最後に,Tender 上で,HVSの有効事例を明らかにするために行ったOS機能の評価結果,及びApache Webサーバでヘテロ仮想記憶の機能を利用するための実装方式とその評価結果について述べる.評価の結果,ヘテロ仮想記憶の機能を活用することで,Webサーバの応答時間を1%~6%程度短縮できることを確認した.