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1 \chapter{分散フレームワーク Alice の評価} \label{chapter:chapter5}
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2 この章では、Aliceを用いた実験方法等についてまとめ、第\ref{chapter:chapter4}章で行った効果の測定、先行研究であるFedarated Lindaとの性能比較を行い、評価を行なう。また、TreeVNCとAliceVNCの比較をコードの観点からも評価を行なう。
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4 \section{並列環境の改善効果の測定}
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5 第\ref{section:conçurrent}章 の分散環境における改善効果をbitonic sortによる実験によって測定を行なう。
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7 \subsection{実験環境}
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8 コア数が少ないマシンでは、同時に走るCode Segmentが少ないことから、メニコア環境で実験を行った。
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9 \begin{table}[htbp]
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10 \caption{実行環境の詳細}
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11 \label{tb:MacPro}
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12 \begin{center}
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13 \begin{tabular} {|l|l|}
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14 \hline
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15 {\bf CPU}&Intel(R) Xeon(R) X5650 @2.67GHz\\
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16 \hline
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17 {\bf 物理コア数}&12\\
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18 \hline
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19 {\bf 論理コア数}&24\\
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20 \hline
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21 {\bf CPU キャッシュ}&12MB\\
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22 \hline
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23 {\bf Memory}&16GB\\
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24 \hline
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25 \end{tabular}
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26 \end{center}
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27 \end{table}
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28 \subsection{実験結果}
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29 100万の要素をもつ配列のSortにかかる時間を計測する。同時に走るCode Segmentが物理コア数と同じになるように、分割数は10個で行った。
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31 \begin{table}[html]
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32 \caption{bitonic sortの結果}
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33 \label{tb:result3}
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34 \begin{center}
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35 \begin{tabular}{|l|l|l|}
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36 \hline
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37 & 改善前 & 改善後 \\
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38 \hline
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39 実行時間 (ms)& 199.38 & 184.64 \\
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40 \hline
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41 \end{tabular}
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42 \end{center}
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43 \end{table}
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45 \section{分散環境の改善効果の測定}
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46 第\ref{section:distribute}章 の分散環境における改善効果をリングトポロジーによる実験によって測定を行なう。
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47 また、先行研究であるFederated Lindaとの比較も行なう。
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49 \subsection{TORQUE Resource Manager を用いた実験方法}
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50 分散環境の実験する際に、学科にある共用のブレードサーバーを用いた。TORQUE Resource Manager (\url{http://www.adaptivecomputing.com/products/torque.php})というジョブスケジューラーによって、他の利用者とのリソースが競合しないように管理されている。
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52 \subsubsection {TORQUE Resource Manager}
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53 TORQUE は、1台のマスターと複数台のスレーブで構成される。(図 \ref{fig:torque})
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54 スレーブは、マスターへ現在の自身のリソースの利用状況を報告する。
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56 \begin{figure}[htbp]
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57 \begin{center}
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58 \includegraphics[width=80mm]{images/torque.pdf}
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59 \end{center}
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60 \caption{TORQUE の構成}
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61 \label{fig:torque}
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62 \end{figure}
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64 ユーザーはマスターを用いてTORQUEを利用する。ジョブを記述したシェルスクリプトを用意し、スケジューラーに投入する。投入するタイミングで、利用したいマシン台数、CPUコア数を指定することができる。（ソースコード \ref {src:torque}）
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66 TORQUE は、ジョブに必要なマシンが揃い次第、受け取ったジョブを実行する。
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68 \begin{table}[html]
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69 \lstinputlisting[label=src:torque, caption=10台(1台あたり4コア)で走らせる例]{source/Torque.sh}
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70 \end{table}
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72 \subsection{実験概要}
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73 リングのトポロジーを構成し、メッセージが 100 周する時間を計り、1周あたりの平均時間を求める実験である。(図 \ref{fig:topologyring})
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75 \begin{figure}[htbp]
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76 \begin{center}
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77 \includegraphics[width=110mm]{images/topologyring.pdf}
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78 \end{center}
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79 \caption{100周にかかる時間を計測し、1周あたりの平均時間を求める}
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80 \label{fig:topologyring}
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81 \end{figure}
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83 実験では、トポロジーの構築時間は実験に含めてはいない。
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85 \subsection{実験環境}
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86 ブレードサーバー(表 \ref{tb:blade})上の仮想マシン(表 \ref{tb:virtual})による仮想クラスタ環境を用いて実験を行った。
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88 \begin{table}[htbp]
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89 \caption{ブレードサーバーの詳細}
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90 \label{tb:blade}
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91 \begin{center}
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92 \begin{tabular} {|l|l|}
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93 \hline
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94 {\bf マシン台数}&8台\\
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95 \hline
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96 {\bf CPU}&Intel(R) Xeon(R) X5650 @ 2.67GHz\\
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97 \hline
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98 {\bf 物理コア数}&12\\
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99 \hline
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100 {\bf 論理コア数}&24\\
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101 \hline
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102 {\bf CPU キャッシュ}&12MB\\
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103 \hline
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104 {\bf Memory}&132GB\\
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105 \hline
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106 \end{tabular}
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107 \end{center}
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108 \end{table}
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110 \begin{table}[htbp]
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111 \caption{仮想クラスタの詳細}
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112 \label{tb:virtual}
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113 \begin{center}
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114 \begin{tabular} {|l|l|}
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115 \hline
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116 {\bf マシン台数}&48台\\
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117 \hline
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118 {\bf CPU}&Intel(R) Xeon(R) X5650 @ 2.67GHz\\
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119 \hline
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120 {\bf 物理コア数}&2\\
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121 \hline
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122 {\bf 仮想コア数}&4\\
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123 \hline
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124 {\bf CPU キャッシュ}&12MB\\
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125 \hline
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126 {\bf Memory}&8GB\\
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127 \hline
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128 \end{tabular}
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129 \end{center}
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130 \end{table}
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132 \subsection{実験結果}
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133 \subsubsection{改善効果とFederated Lindaとの比較}
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134 データのサイズは4KBで実験を行った。
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135 \begin{figure}[htbp]
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136 \begin{center}
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137 \includegraphics[width=140mm]{images/compare.pdf}
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138 \end{center}
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139 \caption{4096 bytes のデータを 100 周させたときの 1 周にかかる平均時間}
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140 \label{fig:compare}
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141 \end{figure}
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143 改善によって24\% ほど実行速度を改善することができた。また、改善後とFederated Lindaの比較では45台の場合、0.8ms 程、Aliceが遅い。
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144 \subsubsection{no-tcp-delay有無の比較}
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145 TCPはデフォルトで、Nagleアルゴリズムを使用している。Nagleアルゴリズムは、小さいパケットを集めてまとめて送信することで、送信するパケット数を減らし効率性をあげるアルゴリズムである。このアルゴリズムにより、実験結果に影響があるか調査した。
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147 \begin{figure}[htbp]
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148 \begin{center}
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149 \includegraphics[width=140mm]{images/compareTcpDelay.pdf}
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150 \end{center}
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151 \caption{TCP\_NODELAYの有無の比較}
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152 \label{fig:TcpNoDelay}
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153 \end{figure}
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155 図\ref{fig:TcpNoDelay}からTCP\_NODELAYにおける影響はないことがわかる。
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157 \section{考察}
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159 \section{TreeVNCとのCodeの比較}
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