ユーザ事例

グリッド技術の開発と実証実験を行う国内最大の研究組織
卓越したパフォーマンスでグリッドの進化を支えるフォーステンEシリーズ

複数のコンピュータやストレージを1台のように仮想化し、スーパーコンピュータを超える計算スピードと、世界に散在するデータ共有を実現。技術革新が進むITの世界で、グリッドコンピューティングは最も注目を集めているキーワードの1つです。このグリッド技術における、国内最大の研究組織が、産業技術総合研究所内に発足した「グリッド研究センター」です。国内外のグリッド技術の拠点として、幅広い技術開発と実証実験、標準化と啓蒙活動に従事しています。そして、グリッドシステムに不可欠な強力なネットワーク環境を、フォーステンEシリーズが提供しています。

大きな可能性を持つグリッド技術
その研究開発拠点「グリッド研究センター」

グリッド研究センター
副研究センター長
横川 三津夫 氏

従来、コンピュータの計算速度を向上させるには、CPUの処理能力を上げコンピュータを大型化させることが一般的でした。これに対しグリッドコンピューティングは、ネットワーク上で複数のコンピュータを接続するという、これまでとはまったく異なるアプローチをとります。高性能なコンピュータを仮想的に作り出し、そこから必要なだけの処理能力や記憶容量を手に入れられます。1台ごとの性能は低くても、それらを接続し並列処理することで、高速な大量処理を実行できます。 このグリッドコンピューティングの可能性に着目し、日本で初めて設立された研究組織がグリッド研究センターです。民間企業では困難な幅広い技術開発と実証実験を重ね、グリッド技術の定着と拡大に従事。「国内では最大の研究組織として、グリッド技術の実現に貢献しています。また、他の研究機関と協力したり、さまざまな国際会議をとおして、技術の標準化と啓蒙活動を進めています」と、副研究センター長 横川 三津夫 氏は語ります。

世界で認められたミドルウェア 「Ninf-G」と「Gfarm」

グリッドコンピューティングで複雑な計算を高速処理するには、遠隔地に散在するコンピュータに、計算処理を割り当てなければいけません。これを実現するためにグリッド研究センターが開発したミドルウェアが「Ninf-G」です。2003年に行われた「SC2003」（米アリゾナ州 フェニックスで開催）において、実証実験を発表。卓越した性能と有効性が認められています。 コンピュータと共にストレージも接続し、1台の記憶媒体のように仮想化する「グリッドデータファーム」の開発も進められています。「Gfarm」はグリッドデータファームを実現するミドルウェアであり、世界に散在しているデータを、あたかも手元にあるかのように活用できるようになります。同じSC2003で、日米6拠点を接続したグリッド環境の実証実験に成功。高い性能と信頼性が評価され「分散インフラストラクチャ（基盤技術）賞」を受賞しました。

Gfarmの実証実験システム「Gfarmクラスタ1」
データ転送装置としてフォーステンEシリーズを導入

グリッド研究センター
データグリッドチーム
研究員 建部 修見 氏

2003年3月、グリッド研究センターでは、Gfarmの実証実験用システムとして、90ノードの大規模並列処理を実現する「Gfarmクラスタ1」を構築しました。そのデータ転送装置として導入されたのがフォーステンE600です。 「Gfarmクラスタ1」内では、極めて高い転送能力が求められ、ノンブロッキングパフォーマンスが不可欠となります。さらに、グリッドデータファームを実現するには、閉じられたクラスタ内だけではなく、世界中に散在する拠点を接続しなければなりません。そのためには高性能なアップリンク能力も求められます」と、データグリッドチーム 研究員 建部修見氏は装置の課題を語ります。「Gfarmクラスタ1」構築にあたり、フォーステンE1200を導入し、これらの要件を十分に満たしていることが確認できました。 クラスタ内での13ギガビット/秒でのデータ転送と、外部への10ギガビット/秒のアップリンクを実現。この卓越した通信能力もあって、「Gfarmクラスタ1」は、科学技術計算向け計算機の性能ランキングTop500リストで181位の好成績を取得。パソコンをベースとした同レベルのシステム間で比較すると、優れた計算スピードを実現しており、ここにグリッド研究センターの技術力とE600のパフォーマンスが現れています。

国内最高の総演算性能「AISTスーパークラスタ」
スイッチとルータにフォーステンEシリーズを導入

グリッド研究センター
クラスタ技術チーム
主任研究員 児玉 祐悦 氏

グリッドコンピューティングの実証実験と計算資源を提供する新たな中核システム「AISTスーパークラスタ」が2004年5月から稼働を開始しました。14.6TFLOPSの総演算性能と9.6TBのメインメモリ、803TBのストレージをもつ国内最大規模のクラスタシステムです。 AISTスーパークラスタは、全体の計算性能を重視した「P-32クラスタ部」、個々の計算機ごとのメモリ容量を重視した「M-64クラスタ部」、複数の独立した計算処理を同時に処理することを目指した「F-32クラスタ部」の3種類のクラスタ部、そして20TBの「ストレージ部」から構成されています。これらは10ギガビットイーサネットで相互に接続され、使い分けたり組み合わせて使用したりすることで、最適な性能を引き出すことができます。この10ギガビットイーサネットのインターネットへのアップリンク用のルータとしてフォーステンE600が用いられています。また、F-32クラスタ部のデータ転送スイッチとしてE1200も導入されています。

科学計算からビジネス分野へ 応用範囲の広がるグリッド技術

グリッド研究センター
ネットワーク担当
技術スタッフ 岡崎 史裕 氏

「私たちが要求するスピードや信頼性にフォーステンEシリーズは十分に応えてくれました。稼働以来トラブルもなく、安定してサービスを提供しています」と、クラスタ技術チーム 主任研究員 児玉 祐悦 氏はフォーステンEシリーズを評価します。また、「フォーステンEシリーズは操作もシンプルで使いやすい装置です。運用も楽です」と、ネットワーク担当 技術スタッフ 岡崎 史裕 氏も認めています。 グリッド技術は実証実験段階から、すでに実用の段階へと入っています。「Ninf-G」は気象シミュレーションなどで活用されています。「Gfarm」は素粒子物理学における加速器の実験データ解析などに使用されています。さらに、ビジネス分野への応用も進められています。「グリッド技術はCPUの高機能化だけでは成立しません。ネットワークの高機能化が不可欠です。この2つがあって、初めて実現します」と、横川氏は語ります。そのネットワークの側から、フォーステンEシリーズがグリッドコンピューティングの進化を支えています。

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