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機能 ／ ワークロード管理ソフトウェア PBS Professional
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PBS Professionalは、パラメータケーススタディの実行が飛躍的に簡易化されるジョブアレイ機能を有しています。ジョブアレイは、パラメータを変更して実行する多数の計算を投入する際に、一連の計算を１つのジョブとしてPBS Professionalに認識させる機能です。パラメータケーススタディのジョブ投入はもちろんのこと、実行状況の照会を行う際も、１つのジョブとして１コマンドで確認が可能です。
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PBS Professionalサーバーのフェイルオーバー機能
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PBS Professionalは、２台のPBS Professionalサーバーで運用するフェイルオーバー機能を実装しています。PBS Professionalバックアップサーバーは、アクティブなPBS Professionalサーバー（プライマリーサーバー）の状態を常にモニターし、異常時には自動的に引き継いで、運用を継続します。実行中のジョブおよびキューイングされた待機中のジョブは停止されることなく処理されます。この時、PBS Professionalバックアップサーバーはアクティブサーバーへ自動的に切り替わります。PBS Professionalサーバー（プライマリーサーバー）が復帰した場合も自動的にアクティブに切り替わります。バックアップサーバーは待機中には計算ノードとして利用することができます。
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ハードウェアやソフトウェア、またはネットワークの異常により中断された計算ジョブを自動的に再キューイングし、PBS Professionalの管理者の介入なく再スケジューリングする機能が追加されました。この機能はマルチノードのクラスタジョブにも対応しています。
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ネットワークトポロジーを考慮したスケジューリング機能
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コンピュータシステムのネットワーク接続形態を考慮することにより、マルチノードジョブの最適な並列処理が可能となりました。コンピュータノードの接続形態を明示的にグループ化することにより、効率の良いスケジューリング処理がPBS Professionalにより決定されます。この機能は、MPIジョブを同一スイッチ内のクラスタノードに配置しスケジューリングすることにより、ネットワーク負荷および遅延時間の増加を回避します。そのため、並列処理性能が発揮できる様に自動的にノードをスケジューリングすることになります。
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来客が予定されている日時に、デモマシンとして占有で利用したい場合があります。PBS Professionalでは、管理者により事前にマシンを予約する機能が提供されています。
また、エンドユーザーによる計算リソースの予約も可能です。pbs_rsub コマンドで計算リソースの予約が、pbs_rstatコマンドで予約の確認が可能です。もちろん、予約のキャンセルの機能も用意されています。
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効率的にシステムを管理する上で、ユーザーやグループが同時に使用するリソース（CPU数やメモリ等）に対して、使用制限の限度枠を設定することは非常に重要です。PBS Professionalでは、この制限にソフト／ハードの２種類の設定レベルがあります。ハードを設定した場合、ユーザーあるいはグループはこの設定値を越えてのリソース使用は許可されませんが、ソフトを設定した場合、ジョブの実行開始時にシステムリソースに空きがあれば、制限値を越えてリソースを使用することが可能となります。この機能により、低負荷時にキューの中に実行開始を待つジョブが存在するという無駄を排除することができます。
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ユーザーが投入したジョブを、すべての利用可能なシステムの中からユーザーが必要とするリソースを自動的に選択し、そこに投入することが可能です。たとえば、通常よりかなり大きなディスクスペースを要求するジョブを投入する場合、ユーザーはそのディスクスペースがあるマシンを選んでジョブを投入する必要があります。この様な作業は、ユーザーに大きな負担を与えます。PBS Professionalでは、ユーザーが要求するディスクスペースを有するマシンおよびノードにジョブを自動的に投入することにより、ディスクスペース不足でジョブがアボートすることが回避されます。
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PBS Professionalでは、計算機の使用時間帯を業務時間内＝プライムタイム（平日の通常業務時間内）と業務時間外＝非プライムタイム（休日および夜間）に分けて、例えば昼間は比較的小さな計算を、夜間には大規模な計算および並列処理を実行させたいという、ユーザーからの需要が比較的高い運用管理を提供することが可能です。PBS Professionalは、予めプライムタイム／非プライムタイムという概念を持っており、これにより時間別のシステム運用設定を簡単に行うことが可能となります。
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長時間ジョブに対して有効な機能として、チェックポイント／リスタート機能を利用することができます。OSレベルでのチェックポイント／リスタート機能およびアプリケーションレベルでのチェックポイント／リスタート機能があります。顧客およびサイト別にカスタマイズが可能です。
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重要なプロジェクトで、優先的にジョブを処理したいが、システムの稼働率が100％でリソースが中々使用できない場合、この機能を使用することにより、優先的なジョブの実行が可能になります。その優先ジョブに必要なリソースを確保するために、すでに実行されている一部のジョブは一時的に中断され、優先ジョブが完了した後で、中断されたジョブは再実行されます。
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PBS Professionalは、Globus Tool Kitへの双方向アクセスをサポートしています。他社スケジューラではGlobusからジョブを受け取り実行するという一方通行のアクセスしかサポートしていませんが、PBS Professionalは、Globusへの双方向アクセスのサポートを実現しています。Globusに対してジョブの投入が可能ということは、大規模および広範囲な運用環境において大きなアドバンテージとなりえます。
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ユーザーは、自分の投入する複数ジョブ間に優先度を定義することが可能です。指定しない場合は、システムやキューに定義されたデフォルト値が適用されます。
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ユーザーは、自分の投入するジョブに対して様々な相互依存を定義することが可能です。
具体的には、実行順序（Aが終了したらBを実行）・同時実行（AとBを同時に実行）・条件実行（Aが成功[あるいは失敗]の場合Bを実行）を定義することが可能です。
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PBS Professionalは、システム全体に渡って全社規模でのスケジューリングを行います。
権限を持つユーザーであれば、すべてのクライアントシステムや計算サーバーからジョブを投入することが可能です。
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システム管理者は、PBS Professionalの提供するACL（Access Control List）機能により、システム単位に、またグループ単位やユーザー単位およびそれを組み合わせた単位でのアクセスの可否を簡単に設定することが可能です。
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課金や利用状況の分析にあたり、PBS Professionalはシステムの稼動に関する詳細なログを保持して、ユーザーやグループ、システム単位等の必要な条件に応じた利用状況の把握を可能にします。
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PBS Professionalはアプリケーションとの統合や独自のジョブスケジューリングを必要とするサイトを考慮して、完全なAPI（Application Programming Interface）を提供いたします。
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PBS Professionalのジョブスケジューラは、ハードウェアの設定やリソースの利用可能状況、さらにはワークステーションのマウスキーボードの状況など、多数の条件に基づく負荷分散を行うことが可能です。
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PBS Professionalを用いてジョブの投入を行う場合、ユーザーは実行先として特定のコンピュータを指定する必要がありません。PBS Professionalは、投入されたジョブに対して、社内にあるすべてのリソースの中で、その要件を充たすシステムから最初に利用可能になるものを割り当てて実行します。これにより、他のシステムがフリーであるにもかかわらずジョブが使用中のシステム上で実行開始を待つ、ということがなくなります。
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PBS Professionalは、あるサーバー上のユーザーアカウント名をリモートにあるサーバーの特定のアカウント名にマッピングする機能を有しています。これによりユーザーが社内のシステムすべてに同一のアカウントを有していないような環境においても、すべてのリソースを無駄にすることなく活用することが可能です。
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PBS Professionalは、並列プログラミングのライブラリ（MPI、MPL、PVMおよびHPF等）を介したアプリケーションの、SMP環境やMPP環境での並列計算実行をスケジューリングすることが可能です。
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PBS Professionalは、サイトごとの異なるニーズに応じた設定が容易に可能です。ジョブスケジューラのモジュールは、様々な設定に対応することを前提にデザインされています。
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PBS Professionalは、ジョブの実行に必要な特定のファイル（入力ファイル等）を、実行の開始に先立ち計算を行うシステムにコピーする機能を有しています。同様に、実行完了後に結果ファイル等を計算したシステムからコピーしてくることも可能です。この機能を使用する場合、ジョブは計算に必要なファイルの移動が首尾よく行われた後に実行を開始するようにスケジュールされます。
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