HPCクラウドでのOSノイズの定量評価

情報処理学会

抄録

近年，大規模計算の需要の高まりとともに，HPC（High Performance Computing）とクラウドが融合した HPC クラウドが注目されている．HPC クラウドでは，通常のクラウドのインフラとは別に HPC クラウド専用のインフラを構築・運用しているのが現状であり，通常のクラウドのインフラで HPC アプリケーションを実行できれば，インフラのTCO（Total Cost of Ownership）を最適化できる．本稿では，インフラの共有化を目指して，HPC に特有である OS がアプリケーションの性能低下を引き起こす OS ノイズの影響を定量評価する．OS ノイズのうち，クラウド環境に特有である仮想化と HPC アプリケーションで頻繁に使用され他テナントに影響を与えやすい通信処理・ファイル I/O による Write back 処理の 3 点に着目して評価する．HPC クラウドでよく使われるアプリケーションを用いた評価で，Kubernetes 環境の仮想化により 1% 未満，他テナントの Write back 処理，通信処理によりそれぞれ最大 7%，22% 性能が低下することを示した．これにより，HPC クラウドの基盤として Kubernetes が利用可能であることと，通信処理と Write back 処理による OS ノイズが我々の目指すインフラ共有化の課題であることを示した．

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