SCI 기반의 LAMP 시스템 상에서 메시지 전송을 위한 부계층의 설계 및 구현

Abstract

SCI(Scalable Coherent Interface)는 높은 대역폭과 낮은 지연시간을 제공하는, 다중처리기 시스템을 위한 상호연결망의 IEEE 표준이다. 분산 공유 메모리 환경을 지원하는 SCI로 PC나 WS들을 연결하여, 높은 성능의 LAMP라는 다중처리기 시스템을 구성할 수 있다. 현재 LAMP 시스템이 개발된지 3년이 지났으나, 다양한 프로그램들의 지원이 미비하며, 이의 가장 큰 이유 중 하나는 병렬 프로그래밍 방식 중 하나인 메시지 전송 방식에 대한 개발이 LAMP 시스템에서 충분히 이루어져 있지 않았기 때문이다. 본 논문은 SCI 기반의 LAMP 시스템에서 메시지 전송을 지원해주는 부계층을 구현하려 하였다. 최근, Cornell 대학에서 발표한 U-Net이라는 부계층은 다양한 상위 계층 메시지 전송 프로토콜을 높은 성능으로 지원하며, 이식성이 높은 모델이다. U-Net에서 사용하는 자료구조는 LAMP 시스템의 공유 메모리 특성을 이용할 수 있어, LAMP 시스템에 구현하기 용이하다. U-Net을 LAMP 시스템에 구현한다면, 적은 통신 부하로 메시지 전송을 지원해줄 수 있다. 본 논문에서는 U-Net을 LAMP 시스템의 특성에 적합하게 재설계하여, SCI U-Net이라는 부계층을 개발하였다. SCI U-Net이 가지는 가장 큰 특징은 송신자 기반 메모리 관리를 채택하였다는 점이며, 이를 통해 무복사 프로토콜를 가능케 하며, 통신의 신뢰도를 높힐 수 있었다. SCI U-Net은 최대 81 Mbytes/s의 대역폭으로 메시지 전송을 지원하며, 이는 SCI 통신망 기기의 최고 대역폭인 84 Mbytes/s에 근접하는 성능이다. SCI U-Net을 통해 LAMP 시스템에서 상위 계층 메시지 전송 프로토콜을 높은 성능으로 지원해 줄 수가 있다.