仮想計算機を用いて負荷分散を行うMPI実行環境

摘要

長時間に及ぶ実行や遊休計算機上での実行などにおいては、各計算機間の負荷分散が重要である。 我々は仮想計算機を用いた負荷分散可能なMPI実行環境を提案する。 これはMPI実行環境を仮想計算機どとマイグレーションさせることにより、MPIプロセスに透過的なマイグレーションを実現する。 仮想計算機としてXenを用い、同計算機が持つマイグレーション機能を用いたプロトタイプを実装した。 さらに、VPNを用いたネットワークの仮想化によって、異なるサブネットへのマイグレーションを実現した。 同プロトタイプを評価した結果、MPI実行時マイグレーションが可能かつ、仮想化によるオーバーヘッドは10％から、通信の頻繁なものでは50％超えることが分かった。 また、同プロトタイプに負荷分散アルゴリズムを実装し、長時間実行されるジョブにおいて実行効率の向上を確認し、本提案の有効性を確認した。