ラック間をまたぐ計算コンポーネント間通信の光無線を用いた低遅延化

摘要

CPU·メモリ、ストレージ、GPUなどの計算機を構成するハードウェアリソースを大量に1つのラックに入れ、ラック全体を1つの計算機として扱うアーキテクチャが登場している。さらに、異なるラックに格納されたハードウェアリソースを、ラック間ネットワークで接続して1つの計算機として扱うことも可能であり、本論文ではこのようなラックスケールアーキテクチャに焦点を当てる。必要なハードウェアリソースをソフトウェア側で定義して利用することで、ラック間をまたいでの利用率の向上を図ることができる。ここで、各ハードウェアリソースの格納されているラック間は有線ケーブルで接続されているため、スイッチを経由することによる通信遅延が問題となる。そこで、本論文ではこのようなラック間をまたぐ計算コンポーネント間の通信に光無線を用いた動的リンクを割り当てることを提案する。動的に割り当てられた光無線リンクがショートカットリンクとして機能することで、低遅延化を図ることができる。評価結果より、本論文で対象としたラックスケールアーキテクチャを想定したネットワークにおいて、提案手法を用いることでストレージ（SSD）への書き込み性能を10%～40%改善することができた。