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共用 HPC における管理者権限の利用を許す計算資源提供

提供允许在共享 HPC 上使用管理员权限的计算资源

基本信息

批准号：
21K17727
负责人：
深井貴明
金额：
$ 3万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2022)Institute of Physical and Chemical Research (2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K17727/
关键词：
仮想化技術高性能計算コンピュータセキュリティ

项目摘要

本研究課題では、共用 HPC 環境でユーザーによる管理者権限の利用を安全かつ性能劣化なしに実現することで、HPC 環境の用途を広げることを目的としている。このためには 4 つの要件 (1)ユーザーのroot 化、(2) HPC システムの保護、(3) 計算環境の高速なリストア、(4) 性能劣化の回避、という4つの要件を満たす必要がある。これらの要件満たす設計として、軽量ハイパバイザを用いたハードウェア保護と高速リストア機構を提案し研究開発をしている。ハイパバイザを用いることで、ユーザーに OS の管理者権限を付与し OS 上でいかなる変更をされてもシステム管理機能は OS に非依存で動作可能であり、これによって要件(1)を満たす。また、ハードウェアへの不正な操作を禁止する機能および数十秒程度で OS 起動直後の状態に戻せる機能を提供することで(2)(3)を満たす。さらに、軽量ハイパバイザは一般的な仮想化技術と比べ性能劣化が大幅に減らせることが特徴があるため、これによって要件(4) を満たす。本年度の成果として、上記4つの要件を満たす満たすプロトタイプ実装の完了、およびこのプロトタイプによる基本的な評価結果がある。軽量ハイパバイザの実装はスーパーコンピュータ富岳に搭載されている CPU である A64FX を搭載するサーバーマシン FX700 でハードウェア保護と高速リストア機構が動作可能なプロトタイプ実装を完了した。また、このプロトタイプ実装は富岳と同型マシンである FX1000 でも起動および高速リストアが動作可能であることを確認した。今回実装した軽量ハイパバイザは本研究のみならず幅広い研究開発に応用可能と考え、その一部を MIT ライセンスのもと MilvusVisor という名前でソースコードを公開している。

This research topic is aimed at limiting the use of shared HPC environments, reducing security degradation, and improving the use of HPC environments. The four elements of this are: (1) Rooting of users;(2) Protection of HPC systems;(3) High speed of computing environments;(4) Avoidance of performance degradation; and (4) Necessary requirements. The requirements of the design, measurement and application of high-speed transmission mechanism research and development The OS manager limit is assigned to the OS and the OS manager function is assigned to the OS independent action possibility. The function of disabling incorrect operation after OS startup is provided for tens of seconds (2)(3) The quality of the product is generally lower than the quality of the product. The quality of the product is lower than that of the product. The results for the year are as follows: 4. Basic evaluation results for completion of installation and installation of equipment. The A64FX is installed on the FX700, and the operation of the FX700 is completed. The FX1000 is a high-speed starter and can be operated at any time. This paper presents a study on the application of MIT and MilvusVisor in the development of this research.