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ＫＮＯＰＰＩＸ　クラスタ　情報交換会事例紹介1 広島県立広島国泰寺高校 科学部物理班 ３年　箱崎　亮太 ２年　浜田　浩二 平野　敬純 岡本　潤一 CDだけでできるMPI並列処理のためのPCクラスタシステムの開発 ～普通のパソコンがあっという間にスパコンに！？～ はじめに 並列処理とは 複数のPCで処理することで計算速度が向上 目的と問題点 目的 高校生でも利用できる高性能なMPI並列処理の ための環境をつくる 問題点 ? 専門的知識と多大な労力が必要 ? 専用のハードウェア環境が必要 方法と結果 方法 ハードウェア：　学校の情報教室にあるPCを利用 ソフトウェア：　フリーウェアを組み合わせて利用 オリジナルのPCクラスタシステムの開発 結果 システムの特徴 システムの概要（１） システムの概要（２） ホスト名の解決のために IP エイリアスを利用 　　DHCP サーバー ： IP アドレスの割り当ては動的 　 CD-ROM ： ホスト名のテーブル は 固定　 実行手順 国泰寺高校のPC環境 PC 64台 Pentium(R)4 　2.4GHz 　512MB RAM 内蔵NIC スイッチ ７台 アムダールの法則 並列処理では並列化可能な部分と不可能な部分がある。 性能テスト 逆転現象の起こる原因 通信コストの理論化 アムダールの法則＋通信コストを考慮 S(p)=1/{r ?1/p+(1-r)+C ? log2 p} フィッティング スパコンとの比較 世界ランキングとの比較 まとめと課題 まとめ CDメディア代のみで、 どこでも簡単に スパコン並みの 性能のPCクラスタを構築できるシステムを完成 ベンチマークの結果から速度向上に逆転現象を発見 並列処理には 最適な並列台数で の実行が必要 今後の課題 ネットワークから起動するシステムの開発 通信性能の解析と理論化 CD1枚で起動するPCクラスタの開発 広島県立広島国泰寺高等学校 　科学部物理班 2年　平野　敬純 現在のシステム 全ノードがCDから起動 ↓ 64台起動時にはCDが64枚必要 各PCを一台づつ起動して PCLコマンドで名前をつける 開発中のシステム マスターノード CDから起動 スレーブノード PXEを利用したネットワーク起動 マスターノードからWake on LANでスレーブノードを起動 CDはマスター用1枚のみ ※　全ての操作はマスターノードのみで行う PXEとは PXE：Intelの開発したネットワークブート規格 未解決の問題 校内のDHCPサーバとの競合 距離が近いためか、うまく動いているように見えるが??? スレーブノード起動時 マスターノードにアクセスが集中 NFSマウントに失敗することがある (2回しかトライしていない？) MPI通信速度の実験 広島県立広島国泰寺高等学校 　科学部物理班 2年　浜田　浩二 目的　 　PCクラスタのノード間でMPI通信時間を測定し、通信性能を調べる。 仮説 　ノード間に存在するスイッチが、校内のPCクラスタ　の性能のボトルネックとなっている 方法 　ノード間でデータ量を変えて、ＭＰＩ通信を行い、 　時間を計測する。 ピンポンベンチマーク MPI_Barrier バリア同期 通信時間（スイッチ1台経由） 通信速度（スイッチ1台経由） 今後の課題 経由するスイッチの台数を変える。 10BASEやGigaBASEに変える。 ご静聴ありがとうございました * 広島県立広島国泰寺高等学校 　科学部物理班 ３年　箱崎　亮太 　３年　作田　晴朗 　MPI ( Message Passing Interface ) 並列処理を実現する標準的なインターフェース 　気軽に使えない！ 誰でも簡単に どこでも自由に スパコン並の性能を実現！ 大規模も可 小規模向き 規模 × ◎ 可搬性 数百万円 ＣＤメディア代 コスト 難しい 簡単 設定 HD?ネットワーク ＣＤ 起動方法 恒常的 一時的 利用形態 通常のＰＣクラスタ 国泰寺高校 KNOPPIX をカスタマイズ 　　KNOPPIX ： CDから起動する Linux 　　　debian パッケージを利用可 MPI の実装として LAM を使用 要 NFS,NIS ファイル転送機能 実行ファイル配布 ◎ ○ 利用者数 ◎ ○ 移植性 ＭＰＩＣＨ ＬＡＭ 192.168.0.? DHCPからのIPアドレス pcl01 pcl02 .......….......…. .......….......…. .......….......…. ホスト名のテーブル IPエイリアス pcl01 $ wipe –