並列計算機上での資源予約に基づくジョブスケジューリング技術に関する研究

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並列処理技術の向上とハードウェアの低価格化により、これまで特定の分野に限られていた並列計算機のユーザが拡大している。これに伴い、並列計算機上でより多くのユーザのプログラム(ジョブ)を効率よく実行するジョブスケジューリング技術がより重要となっている。本研究では、資源予約を用いたジョブスケジューリング技術の関する研究を行った。資源予約は、ユーザの計算資源要求(使用CPU数、メモリ使用量、ジョブ終了期限など)に対して、必要な計算資源を当該ユーザのジョブのために予約することにより、ジョブの応答性を保障する技術である。平成13年度は、資源予約の有無、ジョブの実行中断の有無などの方針が異なるスケジューリングアルゴリズムを考案し、これらのアルゴリズムを評価するためのシミュレーションモデルを構築した。また本モデルに基づくシミュレータを開発し、スケジューリングアルゴリズムの性能評価を行った。本評価の結果、単純な到着順によるアルゴリズムでは、資源予約を行うジョブ(予約ジョブ)の実行性能が低下するだけでなく、予約ジョブの影響により予約を行わないジョブの性能が著しく低下することがわかり、Backfillingといったより高度なアルゴリズムを用いる必要があることが確認された。平成14年度は、平成13年度に開発したシミュレータ上で、スケジューリングアルゴリズムのさらに詳細な評価を行った。特にスケジューリングオーバーヘッドおよびジョブの中断復帰に要するオーバーヘッドに関するモデル化を行い、より現実に近いモデル上での性能評価を行った。また現実の並列プログラムの特徴を解析することにより、より現実に近いワークロードモデルを構築し、本モデルによる性能評価を行った。本評価の結果、より現実に近いモデルにおいても、資源予約技術の有効性が確認された。