マイクロプロセッサの劇的な性能の向上にともない、価格/性能比が優れた並列計算システムとしてクラスタコンピュータを利用する傾向が高まっている。しかしながら、従来の汎用ネットワークハードウェアと通信プロトコルで構成されるクラスタコンピュータは、通信オーバヘッドが大きく、内在する性能を引き出すことが困難である。独立したシステムとしてのクラスタコンピュータの特性を考慮すると、通信の最適化が可能である。Maestroプロジェクトでは、クラスタコンピューティング向けの通信手順最適化として、ネットワークハードウェアのリンク層におけるバースト転送と通信単位の小粒度化による通信の多重化を提案した。これらの高速化技法を実現するリンク制御プロトコルMLP(Maestro Link Protocol)を提案し,リンクレイヤコントローラMLC(Maestro Link Controller)への実装を行った.さらに,MLC を用いて構築したMaestro ネットワークの通信実験により、本最適化技法が通信性能の向上に有効であることを示した。
Maestro Cluster Networkのネットワークインタフェース
(64ビットPCI@66MHz、IEEE1394 200Mbps PHY、PowerPC603e、64MB EDO DRAMを搭載)
Maestroプロジェクトから得た高速化技法を元に、MLPとスイッチングメカニズムに関する改善点を指摘し、continuous network burstとout-of-order switchingを提案した。continuous network burstはMLPで行っているバースト転送長をより長く維持するための工夫がされている。また、out-of-order switchingはMaestroネットワークで行われていた、共有バスに対する逐次的な転送要求処理方式ではなく、複数の転送要求を時分割で同時に処理できる。これらの技法を用い、双方向通信が可能なMLX(Maestro Link Protocol dupleX)をMLCに搭載したMaestro2ネットワークを構築した。Maesto2ネットワークと専用通信ライブラリMMP(後述)を用いた通信実験から、continuous network burstとout-of-order switchingが有効であることを示した。
Maestro2 Cluster Networkのネットワークインタフェース
(64ビットPCI@66MHz、LVDS 600MHz PHY、PowerPC603e、64MB SDRAMを搭載)