PCクラスタを単一のシステムとするオペレーティングシステムの設計と実装

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PCクラスタを単一の計算機として扱うオペレーティングシステムのための要素技術として、ネットワークの単一システム化について研究を進めている。昨年度中に、TCPを用いた通信に関して設計と基本的な実装は完了しているため、今年度は実装の見直しと性能評価を行った。実装に当たってはTCPソケットのみならず、UDPやUNIXドメインソケットでも同様の手法を用いるべく、TCP依存の部分とそうでない部分を分割し実装する方法を採った。これによりTCP以外のソケットへも容易に移植できるようになった。性能評価はWebサーバとしての性能を評価した。ベンチマークには標準ベンチマークとして世界的に認められているSPEC Web 2005ベンチマークを使用した。この結果、本研究で提案、実装した手法はVirtual Serverと呼ばれる既存の手法と比較し、単位時間あたり7.9%多くのリクエストが処理できることが示された。また、本ベンチマークは5000人のユーザーが同時にサーバに対して処理要求を出す状況を模擬しているが、このような高い負荷をかけても開発したソフトウェアは安定に動作することが確認された。一方、今後の主流となる10Gbpsネットワークへの対応の検討を行ったが、現在の実装をそのまま10Gbpsのネットワークで使用しても、ネットワーク性能の二分の一程度しか活用できないことが分かった。この問題の解決のためには、マルチプロセッサを有効に活用できるように、更なる実装の最適化が必要である。