平成 15 年度 夏季休業課題報告 知識科学研究科 M1 丹野聖司. 分散システム：定義 統合化コンピュータソフトウェアを整 備して，ネットワークによって統合さ れた自立コンピュータの集合体.

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1 平成 15 年度 夏季休業課題報告 知識科学研究科 M1 丹野聖司

2 分散システム：定義 統合化コンピュータソフトウェアを整 備して，ネットワークによって統合さ れた自立コンピュータの集合体

3 分散システムのアプリケー ション ユーザ群が利用するコンピュータシス テム 自動バンキングシステム マルチメディア・コミュニケーション システム etc

4 分散システムの特徴 資源共有（ resource sharing ） 開放性（ openness ） 並行性（ concurrency ） 規模透過性（ scalability ） フォールトトレラント性（ fault- tolerance ） 透過性（ transparency ）

5 資源共有 ハードウェア資源の共有 プリンタ，大規模ディスクなど ソフトウェア資源の共有 データ，コンパイラなど 各資源は他の資源へアクセスし，手際よく処理され，確 実に首尾一貫して更新することを可能にする通信インタ フェースを提供するプログラムによって管理されなくて はならない．

6 資源共有モデル 1 クライアント・サーバモデル サーバプロセス：資源管理者 クライアントプロセス：タスク ：クライア ント ：サー バ 要求 応答 すべての資源はサーバプロセスによって管理され る

7 資源共有モデル 2 オブジェクト指向モデル 実行するプログラムの実体は，操作へのア クセスを提供する，メッセージ通信インタ フェースを持ったオブジェクトとする． 各共有資源はオブジェクト オブジェクトは唯一のものとされ，ネット ワーク内のどこにでも移動することが可能

8 開放性 システムをさまざまな方法で拡張でき るかどうかを決定する特性 新しい資源共有サービスを，既存の サービスの破壊や重複なしに，どの程 度追加できるかを決定する

9 並行性 Ｎ個の処理を並行に実行し，作業効率 を上げる

10 規模透過性 分散システムにおいて，システムの規 模が拡大するとき，システムとアプリ ケーションソフトウェアに変更があっ てはならない

11 フォールトトレラント性 システムの故障に対する対策 ハードウェア冗長性 ソフトウェア回復性

12 透過性 ユーザとアプリケーションプログラマ から，分散システムの構成要素が分離 していることを隠蔽する  プログラムを完全に並行に実行  システム全体の崩壊なしに，故障を抑制・回復  セキュリティ，プロテクションを実行するために通信 チャネルを分離し制御のためにしよう  構成要素の追加，削除によるシステムの成長，衰退

13 8 つの透過性 アクセス透過性 位置透過性 並行透過性 複製透過性 故障透過性 移動透過性 性能透過性 規模透過性

14 参考文献のまとめ ORB ・分散コンピューティングを用いた Web リンク収集 HORB を使用した分散 Web リンク収集シ ステム

15 ORB ・分散コンピューティン グを用いた Web リンク収集 システム概要 分散オブジェクト技術 HORB を用いた分散 コンピューティング環境下での， Web のハ イパーリンク収集システム Master-Slave 方式の負荷配分の採用

16 マシン構成 Pentium2-400MHz,128M-SDRAM Master PC:1 台 Slave PC ： 10 台 PostgreSQL データベースサーバ 1 台

17 Master-Slave 方式 Master Slave のタスク量を決める URL 数とリンク 収集の深さの初期変数を持ち，データベース から取得した URL データを Slave へ渡す． 常に Slave のタスクを監視し，タスクが終了 した Slave へ新しい URL タスクを渡す． Slave から渡されたリンクデータをデータ ベースへ保存し，未解析 URL を新たなタスク URL として Slave へ渡す．

18 Master-Slave 方式 Slave 割り当てられた URL 先の Web ページ を解析し，リンクを取得する．タスク 終了後，取得したリンクデータを Master へ渡す

19 この文献に対する意見 実験結果について Slave1 台あたりの探索件数について Master-Slave 方式について Master-Slave 間のタスク割り当て方法の改 善

20 Master-Slave 方式について 計算リソース に余裕がない 計算リソース に余裕がある 処理可能 処理不可能 同量のタスク

21 HORB を使用した分散 Web リン ク収集システム システム概要 分散オブジェクト技術 HORB を使用した， 分散協調型 Web リンク収集システム 負荷均一化を用いた各サーバの負荷を均一 化する

22 ネットワーク構成 ：ルートサー バ ：サー バ

23 通信 計算機が収集した URL の共有 負荷を移動させることによる負荷の均 一化

24 各計算機の働き Web リンクの収集 URL データの管理 計算機間の通信 以上を，マルチスレッド処理で行う

25 負荷均一化アルゴリズム ①均一化処理開始の依頼 ②ネットワーク全体の総負荷量の算出 ③ルートサーバによる均一負荷のブロー ドキャスト ④各サーバでの負荷量の調整

26 負荷均一化について 計算リソース に余裕がない 計算リソース に余裕がある 処理可能 処理不可能 均一負荷量

27 研究方針について

28 研究の背景と目的 実際の Grid を考えるとき，各ノードにあ たるものは計算機である 各計算機は，こちらが意図する処理以 外の処理を行っている 計算機の計算リソースは動的に変化す る 単純な負荷の均一化では不十分 動的に変化する計算リソースを考慮した 負荷割り当ての実現

29 計算対象の決定 本研究により作成する分散システムに より，どのようなものを対象とするか 負荷均一化法との比較を考えている ため， Web リンク収集がいいのではな いか．

30 各計算機の働きの決定 サーバ 負荷の割り当て クライアントのタスク監視 クライアント タスクを処理 Client-Server 型のプログラミング もしくは， Server-Server 型プログラミング

31 分散システムの実装と実験 分散システムの実装 負荷割り当てが目的どおりかつ効率的 にできているかを確認する

32 負荷均一化法との比較実験 負荷均一化法を実現しているシステム との評価実験

33 研究の実現方法 分散オブジェクト技術 HORB Java 用の分散オブジェクト技術 Sun の Java と 100% 互換性がある 無償で使える etc

34 研究の実現方法 負荷割り当てのアルゴリズム概略 ①負荷割り当て見直し要求 ②負荷量とリソース状態の把握 ③負荷量とリソース状態の返信 ④適切な負荷量の算出と，送信