2007年度 HPCS研究室・朴グループ配属希望者の方々へ

ご挨拶

HPCS (High Performance Computing System)・朴グループへようこそ! HPCS研究室は、来年度より研究室入室時点で指導教員を選ぶようになりました。従来は研究室に配属された後でテーマ等によって指導教員が分かれるようになっていました。従って、来年度に研究室配属を希望する皆さんは、どの教員のグループに入るかを予め決めてください。

とは言っても、研究室の活動は基本的に全体で行います。例えば輪講(論文・文献を少しずつ分担して皆で読みあわせを行う)や計算機の管理等は研究室全体で進めます。HPCS研究室には他にも佐藤教授、建部助教授、高橋助教授の3名の教員がおり、同じ高性能計算システムというテーマの中で、様々な研究を行っています。

我々のグループでは、主として高性能計算機システムのネットワークに関する研究を行っています。といっても、ネットワークのハードウェア媒体そのものに関する研究ではなく、高性能用に設計・実装されているネットワークをさらにソフトウェア的に工夫することにより、高い実効性能を引き出したり、従来実現できなかった超大規模化を行ったり、よりアプリケーションにとって使いやすいシステムとして提供するなど、様々なアプローチを取っています。

現在、博士課程2年生と修士課程1年生が各1名という、若干さびしい状況です。そんな環境だからこそ、新しいフレッシュな皆さんの力がぜひ必要です。ぜひ研究グループにjoinして頂き、一緒に次世代の高性能計算機の要であるネットワーク研究を行いましょう!

研究室(共同運営)のページ

HPCS (High Performance Computing System) 研究室全体の様子についてはこちらをご覧ください。新人募集情報、研究室説明会の案内もあります。 http://www.hpcs.cs.tsukuba.ac.jp/

研究内容

基本的に、並列/分散環境における高性能ネットワークシステムの研究を行っています。以下、項目別に説明します。

高性能・高信頼クラスタ向けネットワーク

PCクラスタは対価格性能比の良さで高性能計算の主流になりつつありますが、PCに使われるCPU自体は汎用・低価格・高性能が実現されてきていますが、ネットワークとしては高価な専用ネットワークを用いる場合が多いです。Ethernetは汎用・低価格なネットワークですが、性能的にはこれらの専用ネットワークにかないません。そこで、安価な汎用ネットワークを複数リンク束ねることにより、高い性能と耐故障性を実現するネットワークシステムの研究を行っています。材料は通常のEthernetを複数用い、ソフトウェア制御だけでこれらを束ね、通常は全てのリンクを使って性能を向上させ、リンクが故障した場合は残ったリンクで安定通信を継続するという方法です。この方法で従来のネットワークと互換なクラスタ向けシステムを構築しています。

大規模クラスタ向け汎用ネットワーク

Ethernetは汎用ネットワークとして便利ですが、大規模クラスタに適用するには限界があります。Ethernetは基本的に単純なツリー構造しか許さないため、ノード数を増やしていくとツリーの根の部分で性能ボトルネックを生じます。これを防ぐには根の部分に複数のパスを張ればいいのですが、通常のEthernetではこれは許されていません。そこで、ソフトウェア制御によって、これを可能とし、事実上、性能制約のない大規模クラスタを構築する手法を研究しています。これまでの研究で、理論的に数万ノードまでのPCクラスタをこの手法で実現できることを証明しています。今後、実際にこれを制御するシステム、故障に対する対応を柔軟に行うシステム、アプリケーションの要求に応じてリンクというリソースを動的に最適化するシステムの研究を進めていきます。

省電力・高性能組み込み向けネットワーク

組み込みシステムは携帯電話から情報家電まで、幅広く使われており、今後の人間生活に非常に重要なものです。この中で、複数のプロセッサからなる並列・分散化が進んでおり、それらを結ぶネットワークにも高性能化が要求されてきています。しかし、組み込みプロセッサが数100mWオーダーの電力で動くのに、Ethernet等は数Wオーダーの電力を消費します。そこで、低電力・高性能な組み込みシステム向けネットワークが必要になっています。我々は、PCI-Expressを基本とした超低電力リンクを並列利用し、全体としてEthernetを上回る性能を持ちつつ、電力を数分の1に抑える効率的な組み込みシステムネットワークの研究を進めています。

P2P向けネットワーク

広域分散環境で多数の計算機リソースを束ねて分散処理を行うP2P (peer-to-peer)コンピューティングの研究が盛んです。しかし、多くの環境では、計算機リソースがファイヤウォールやNAT (Network Address Translator)の裏にあり、直接通信ができません。これらを合法的にアクセス可能にし、大規模分散環境での高並列処理を行おうとすると、peer間の通信を柔軟にサポートするネットワークシステムが必要になります。我々は、数千・数万ノードをターゲットにしたP2Pコンピューティングのためのファイヤウォール/NAT越えを可能とするネットワーク制御システムを開発中です。

その他のネットワーク関係研究

並列/分散環境における高性能ネットワークに関する研究であればなんでも歓迎します。自分がやってみたい研究テーマをぜひ提案してみてください。

研究室説明会日程

以下の日程で研究室説明会を行います。場所はいずれも、HPCS研究室(総合研究棟B棟1122号室)です。

  • 2006/12/11 (MON) 17:00〜
  • 2006/12/12 (TUE) 15:30〜
  • 2006/12/13 (WED) 15:15〜
  • 2006/12/19 (TUE) 15:30〜
  • 2007/1/10 (WED) 15:00〜

ご相談等

質問などがありましたら、メールでお願いします。アドレスは以下の通り。

taisuke AT hpcs.cs.tsukuba.ac.jp

(上記の "AT" の部分を "@" に変えてください)


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Last-modified: 2016-02-22 (月) 11:38:24 (2471d)