(57)【要約】【課題】  複数の計算ノードを用いて並列処理を行う情報処理システムにおいて、計算ノード間の通信路における通信容量を柔軟かつ高速に変更可能にする。【解決手段】  複数の計算ノード１１を波長選択スイッチ１４を介して接続し、個々の計算ノード１１は、複数の波長の光信号を送受信する光信号出力部１２および光信号入力部１３を設け、個々の計算ノード１１に異なる波長を割当て、計算ノード１１間の通信では、通信先の計算ノード１１に対応した波長の光信号を送信し、波長選択スイッチ１４は、この光信号を目的の計算ノード１１に導いて光信号入力部１３に出力することで、複数の計算ノード１１間の通信を行う。波長選択スイッチ１４内では、必要に応じて、複数の計算ノード１１から送出された複数の光信号を波長多重し、波長多重された光信号の経路制御を行う。【選択図】図１
2006215815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が波長の異なる複数の光信号を個別に出力する光送信器および波長の異なる複数の光信号を個別に入力する光受信器を備えた複数の計算ノードと、
複数の前記計算ノードを相互に接続する光伝送路と、
前記光伝送路に介在し、一つの前記計算ノードから出力される前記光信号の波長に基づいて前記光信号を特定の前記計算ノードに伝達する光路切替手段と、
を含むことを特徴とする情報処理システム。
【請求項２】
光伝送路を介して複数の計算ノードを接続した情報処理システムであって、
複数の前記計算ノード間の接続の切り替えを行う第１光路切替手段と、
複数の前記計算ノード間で授受される光信号を波長多重化し、個々の接続先の前記計算ノードへの通信容量を波長単位で可変に制御する第２光路切替手段とを、前記光伝送路に介在させたことを特徴とする情報処理システム。
【請求項３】
各々が波長の異なる複数の光信号を個別に出力する光送信器および波長の異なる複数の光信号を個別に入力する光受信器を備えた複数の計算ノードと、
複数の前記計算ノードを相互に接続する光伝送路と、
前記光伝送路に介在し、一つの前記計算ノードから出力される前記光信号の波長に基づいて前記光信号を特定の前記計算ノードに伝達する波長選択スイッチと、
を含むことを特徴とする情報処理システム。
【請求項４】
各々が波長の異なる複数の光信号を個別に出力する光送信器および波長の異なる複数の光信号を個別に入力する光受信器を備えた複数の計算ノードと、
複数の前記計算ノードを相互に接続する光伝送路と、
前記光伝送路に介在し、一つの前記計算ノードから出力される前記光信号の波長に基づいて前記光信号を特定の前記計算ノードに伝達する光路切替手段と、
前記の計算ノードから出力された光信号を多重化し、その多重化された光信号の経路を一括で切り替える手段と、
を含むことを特徴とする情報処理システム。
【請求項５】
各々が波長の異なる複数の光信号を個別に出力する光送信器および波長の異なる複数の光信号を個別に入力する光受信器を備えた複数の計算ノードと、
複数の前記計算ノードを相互に接続する光伝送路と、
前記光伝送路に介在し、前記光送信器および光受信器の各々に接続される複数の波長選択スイッチと、
前記光伝送路に介在し、複数の前記波長選択スイッチを相互に接続する光スイッチと、
を含むことを特徴とする情報処理システム。
【請求項６】
請求項５記載の情報処理システムにおいて、
個々の前記計算ノードの前記光送信器は、複数の光信号を波長多重して波長多重光として前記波長選択スイッチに送出する合波器を備え、
個々の前記計算ノードの前記光受信器は、前記波長選択スイッチから到来する波長多重光を波長毎に分離する分波器を備え、
前記光送信器および光受信器の各々と前記波長選択スイッチとの間は一つの前記光伝送路にて接続されていることを特徴とする情報処理システム。
【請求項７】
請求項５記載の情報処理システムにおいて、
個々の前記波長選択スイッチは、
外部から入力される波長多重光を波長毎の光信号に分離する分波器と、
前記光信号を複数のグループに波長多重する合波器と、
前記分波器と前記合波器との間おける前記光信号の伝送経路を切り替えるマトリクススイッチと、
を含み、個々の前記計算ノードと前記光スイッチとを１対多接続することを特徴とする情報処理システム。
【請求項８】
請求項５記載の情報処理システムにおいて、前記波長選択スイッチおよび前記光スイッチおよび前記光伝送路を介して論理的に３次元のトーラス接続を構成し、
前記トーラス接続のＸ，Ｙ，Ｚの３軸の正負の接続方向への光信号出力の選択を波長選択スイッチで行い、その計算ノード間の接続状態は前記光スイッチで制御することを特徴とする情報処理システム。
【請求項９】
請求項５記載の情報処理システムにおいて、
複数の前記計算ノードは、前記波長選択スイッチおよび前記光スイッチおよび前記光伝送路を介して論理的に３次元のトーラス接続を構成し、
前記トーラス接続のＸ，Ｙ，Ｚの３軸の正負の接続方向の各々に異なる波長のグループの前記光信号を割当てて、波長多重による前記計算ノード間の通信が行われることを特徴とする情報処理システム。
【請求項１０】
光路切替手段を介して他の計算ノードと相互に接続されることで情報処理システムを構成する計算ノードであって、
波長の異なる複数の光信号を個別に出力する光送信器および波長の異なる複数の光信号を個別に入力する光受信器を備えたことを特徴とする計算ノード。
【請求項１１】
各々が波長の異なる複数の光信号を個別に出力する光送信器および波長の異なる複数の光信号を個別に入力する光受信器を備えた複数の計算ノードを光路切替手段を介して接続し、前記光路切替手段によって、個々の前記波長の単位および／または前記波長を多重化した単位で複数の前記計算ノード間における前記光信号の伝達経路の切り替えを行うことを特徴とする情報処理システムの制御方法。
【請求項１２】
複数の計算ノードを光伝送路および光路切替手段を介して３次元トーラス構造に接続し、前記トーラス接続のＸ，Ｙ，Ｚの３軸の正負の接続方向の各々に異なる波長のグループの前記光信号を割当てて、波長多重による前記計算ノード間の通信を行うことを特徴とする情報処理システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理システム、計算ノード、情報処理システムの制御方法に関し、特に、複数の計算ノードを用いた負荷分散による並列処理等の情報処理技術等に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自然界または加工物における様々な物理現象をできる限り忠実に模倣化可能な高性能コンピュータが、原子力、自動車、船舶、航空機、高層ビルなどの分野で設計やシミュレーションに適用されている。また、近年では分子設計や遺伝子解析などバイオ、化学分野での活用されており、大学や研究機関だけでなく、一般企業でも活用されている。
【０００３】
上述の高性能コンピュータの実現方法としては、科学技術分野で頻繁に使われる行列計算などの大量の繰り返し演算を高速化するため、ベクトルプロセッサと呼ばれる特殊な演算装置を用いて並列処理を行なう方式が主流であったが、汎用コンピュータ向けマイクロプロセッサの飛躍的な性能向上と低価格化を受け、近年では多数のマイクロプロセッサを接続して並列に動作させる並列処理方式も増加している。
【０００４】
このような多数のマイクロプロセッサを接続する並列処理方式の場合、当該マイクロプロセッサ間を接続するネットワークの性能、および通信効率の向上が高性能コンピュータの性能に影響を与える。
【０００５】
従来、このような並列処理方式に関する技術としては、たとえば、特許文献１に開示された技術が知られている。
すなわち、この特許文献１の技術では、並列計算機を構成する複数のプロセッサの全てが、異なるメッセージを他のプロセッサに送信する全対全通信において、並列計算機を構成するプロセッサの台数に応じたフェーズ管理手段を各プロセッサに設けている。そして、予め決められた送信元および送信先のプロセッサの情報をこのフェーズ管理手段に記憶しておき、全対全通信の実行時に、個々のプロセッサがフューズ管理手段を参照して、各フューズ毎に自プロセッサの送信タイミングを決めることにより、プロセッサ間を接続するトーラスネットワーク上での当該プロセッサ間の通信の競合を回避して、効率的な全対全通信を実現しようとしている。
【０００６】
この特許文献１の技術は、通信路上でのプロセッサ間通信の競合を回避する点では有効であるが、プロセッサ間を接続する通信路における通信容量の増大については配慮されていない。
【０００７】
すなわち、並列計算機の性能向上には、各プロセッサ（ノード）間の通信容量を増大させる必要がある。また、接続されるノード間の通信容量なども頻繁に変更されるため、柔軟かつ高速にノード間の通信容量を変更できる必要がある。
一方で、高性能コンピュータの更なる性能向上のためには、多くのプロセッサの並列度を高める必要がある。その場合に、大量のノードの接続を通信ケーブルの多重化だけで実現しようとすると、大量のケーブルの敷設が必要となり、実装スペースが増大し、管理も煩雑になるという問題が生じる。そのため、通信ケーブルの本数および長さの低減は重要である。
【特許文献１】特開平５−１５１１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、通信路を介して接続された複数の計算ノードを用いて並列処理を行う情報処理システムにおいて、計算ノード間の通信路における通信容量を柔軟かつ高速に変更可能な技術を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、通信ケーブルの本数およびサイズを増大させることなく、計算ノードの増大による情報処理システムの性能向上を実現することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点は、各々が波長の異なる複数の光信号を個別に出力する光送信器および波長の異なる複数の光信号を個別に入力する光受信器を備えた複数の計算ノードと、
複数の前記計算ノードを相互に接続する光伝送路と、
前記光伝送路に介在し、一つの前記計算ノードから出力される前記光信号の波長に基づいて前記光信号を特定の前記計算ノードに伝達する光路切替手段と、
を含む情報処理システムを提供する。
【００１１】
本発明の第２の観点は、光伝送路を介して複数の計算ノードを接続した情報処理システムであって、
複数の前記計算ノード間の接続の切り替えを行う第１光路切替手段と、
複数の前記計算ノード間で授受される光信号を波長多重化し、個々の接続先の前記計算ノードへの通信容量を波長単位で可変に制御する第２光路切替手段とを、前記光伝送路に介在させた情報処理システムを提供する。
【００１２】
本発明の第３の観点は、各々が波長の異なる複数の光信号を個別に出力する光送信器および波長の異なる複数の光信号を個別に入力する光受信器を備えた複数の計算ノードと、
複数の前記計算ノードを相互に接続する光伝送路と、
前記光伝送路に介在し、一つの前記計算ノードから出力される前記光信号の波長に基づいて前記光信号を特定の前記計算ノードに伝達する波長選択スイッチと、
を含む情報処理システムを提供する。
【００１３】
本発明の第４の観点は、各々が波長の異なる複数の光信号を個別に出力する光送信器および波長の異なる複数の光信号を個別に入力する光受信器を備えた複数の計算ノードと、
複数の前記計算ノードを相互に接続する光伝送路と、
前記光伝送路に介在し、一つの前記計算ノードから出力される前記光信号の波長に基づいて前記光信号を特定の前記計算ノードに伝達する光路切替手段と、
前記の計算ノードから出力された光信号を多重化し、その多重化された光信号の経路を一括で切り替える手段と、
を含む情報処理システムを提供する。
【００１４】
本発明の第５の観点は、各々が波長の異なる複数の光信号を個別に出力する光送信器および波長の異なる複数の光信号を個別に入力する光受信器を備えた複数の計算ノードと、
複数の前記計算ノードを相互に接続する光伝送路と、
前記光伝送路に介在し、前記光送信器および光受信器の各々に接続される複数の波長選択スイッチと、
前記光伝送路に介在し、複数の前記波長選択スイッチを相互に接続する光スイッチと、
を含む情報処理システムを提供する。
【００１５】
本発明の第６の観点は、光路切替手段を介して他の計算ノードと相互に接続されることで情報処理システムを構成する計算ノードであって、
波長の異なる複数の光信号を個別に出力する光送信器および波長の異なる複数の光信号を個別に入力する光受信器を備えた計算ノードを提供する。
【００１６】
本発明の第７の観点は、各々が波長の異なる複数の光信号を個別に出力する光送信器および波長の異なる複数の光信号を個別に入力する光受信器を備えた複数の計算ノードを光路切替手段を介して接続し、前記光路切替手段によって、個々の前記波長の単位および／または前記波長を多重化した単位で複数の前記計算ノード間における前記光信号の伝達経路の切り替えを行う情報処理システムの制御方法を提供する。
【００１７】
本発明の第８の観点は、複数の計算ノードを光伝送路および光路切替手段を介して３次元トーラス構造に接続し、前記トーラス接続のＸ，Ｙ，Ｚの３軸の正負の接続方向の各々に異なる波長のグループの前記光信号を割当てて、波長多重による前記計算ノード間の通信を行う情報処理システムの制御方法を提供する。
【００１８】
上記した本発明によれば、計算ノード間を光ファイバ等の光通信路で接続するとともに、この光通信路を介して計算ノード間で授受される光信号を波長多重化することにより、計算ノード間の光ファイバの本数や長さを大幅に削減することが可能となる。この結果、光ファイバの本数や長さを増大させることなく、計算ノードの増大による情報処理システムの性能向上を実現できる。
【００１９】
また、個々の計算ノードの役割および通信先の計算ノードに応じて、波長単位で計算ノード間の通信容量を柔軟かつ高速に変更可能となるため、計算ノード間のネットワークの効率化が可能である。また、情報処理システム上で実行されるアプリケーションプログラム等の要求に応じて、複数の計算ノードからなるシステムアーキテクチャの変更等を容易かつ迅速に実現できる。
【００２０】
たとえば、ネットワークの構成変更が高速にできるため、必要に応じて物理的な距離(二つの計算ノード間の通信において経由する計算ノードの数)を構成変更により大幅に低減できるため、各計算ノードで生じる内部処理の遅延および伝送遅延を低減できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、通信路を介して接続された複数の計算ノードを用いて並列処理を行う情報処理システムにおいて、計算ノード間の通信路における通信容量を柔軟かつ高速に変更可能となる。
【００２２】
また、通信ケーブルの本数およびサイズを増大させることなく、計算ノードの増大による情報処理システムの性能向上を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
並列コンピュータを構成する複数の計算ノード間の接続を実現する場合、接続形態として主に、クロスバー接続、フルメッシュ接続およびトーラス（Ｔｏｒｕｓ）接続が考えられる。そこで、以下の本発明の各実施の形態では、計算ノード間の通信容量を増大し、柔軟に接続変更可能な構成を、上述の各々の接続形態に対応づけて下記に例示する。容量の増大およびケーブルの本数およびサイズの低減を実現するためには、以下の本発明の各実施の形態のように、ファイバ多重と波長多重を併用する必要が有効である。
【００２４】
本発明の各実施の形態ではファイバ多重を管理する大規模光スイッチと波長多重を管理する波長選択スイッチの両方を組み合わせることによりノード間接続を大容量化し、高性能コンピュータの高性能化を実現する。
【００２５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態である情報処理システムの構成の一例を示す概念図であり、図２は、本実施の形態の情報処理システムを構成する計算ノードの構成の一例を示す概念図、図３は、本実施の形態の情報処理システムの全体構成の一例を示す概念図である。
【００２６】
まず、図１は、波長選択スイッチを用いたクロスバー接続構成の情報処理システム１０の例を示している。
すなわち、本実施の形態の情報処理システム１０では、複数の計算ノード１１は、光ファイバ１５および波長選択スイッチ１４を介して相互に接続されることで、並列計算機システムを構成する。複数の計算ノード１１は、計算負荷を分散して並行処理する。個々の計算ノード１１においては、当該計算ノード１１にて演算処理すべき内容の送受信、および演算の処理の結果の応答を、光ファイバ１５および波長選択スイッチ１４を介したメッセージ交換にて行う。
【００２７】
波長選択スイッチ１４は、マトリクススイッチ１４ｂを備えており、このマトリクススイッチ１４ｂは、入力ポート１４ｃから入力された光信号を任意の出力ポート１４ｄに選択的に出力する動作を行う。入力ポート１４ｃは、互いに異なる特定波長の光信号を入力する組が、接続される計算ノード１１の数だけ設けられている。同様に、出力ポート１４ｄは、互いに異なる特定波長の光信号を出力する組が、接続される計算ノード１１の数だけ設けられている。
【００２８】
マトリクススイッチ１４ｂは、個々の入力ポート１４ｃから入力された光信号を、任意の出力ポート１４ｄに導く、多対多の光経路の接続切替動作を行うことで、複数の計算ノード１１をクロスバー接続する。
【００２９】
このマトリクススイッチ１４ｂは、たとえば、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ：Micro-Electro Mechanical System）等の微細加工技術を用いて構成される光ファイバの断面サイズの微小な複数の可動ミラーと、この可動ミラーを静電気等で駆動する駆動回路系、さらには、可動ミラーに対して入射／出射する光信号を収束する光学系等で構成することができる。
【００３０】
そして、可動ミラーの傾斜を変化させることで、特定の一つの入力ポート１４ｃから入射した光信号を、特定の一つの出力ポート１４ｄに導く動作を行う。可動ミラーの傾動動作の設定および制御は、制御ポート１４ａを介して外部から制御可能となっている。
【００３１】
個々の計算ノード１１には、光信号出力部１２および光信号入力部１３が設けられている。
計算ノード１１の光信号出力部１２は、異なる波長の光信号を出力する複数の固定波長送信器１２ａを備えており、個々の光信号出力部１２は、光ファイバ１５を介して波長選択スイッチ１４の入力ポート１４ｃに接続されている。
【００３２】
計算ノード１１の光信号入力部１３は、異なる波長の光信号を個別に受信する複数の固定波長受信器１３ａを備えており、個々の光信号入力部１３は、光ファイバ１５を介して、波長選択スイッチ１４の出力ポート１４ｄに接続されている。
【００３３】
図２に例示されるように、個々の計算ノード１１は、演算コア１１ａと、この演算コア１１ａを、上述の光信号出力部１２および光信号入力部１３に接続するための通信インターフェイス１１ｄを備えている。演算コア１１ａは、たとえば、演算処理を実行するＣＰＵ１１ｃと、このＣＰＵ１１ｃを制御するプログラムやデータ等の情報が格納されるメモリ１１ｂを含んでいる。
【００３４】
通信インターフェイス１１ｄには、制御ポート１１ｅが接続され、外部から演算コア１１ａの制御を行うことも可能になっている。
図３に例示されるように、本実施の形態の情報処理システム１０では、波長選択スイッチ１４、および波長選択スイッチ１４を介して相互に接続される複数の計算ノード１１は、システム管理者が操作する管理コンピュータ１６によって制御されている。
【００３５】
すなわち、管理コンピュータ１６は、制御線１６ａを介して、波長選択スイッチ１４の制御ポート１４ａ、および計算ノード１１の制御ポート１１ｅに接続されており、この制御線１６ａを介して、波長選択スイッチ１４および、個々の計算ノード１１の動作を制御する。
【００３６】
この図１に例示される情報処理システム１０では、上述のように、多対多の波長選択スイッチ１４を適用し、１つの計算ノード１１から多波長の光信号が波長選択スイッチ１４に入射するとともに、波長選択スイッチ１４を経由して多波長の光信号が１つの計算ノード１１に入射する。ここで、ある計算ノード１１から出力された光信号は、当該光信号を出力した計算ノード１１では受信できないように波長選択スイッチ１４でブロックされる。各計算ノード１１から出力される光信号は波長選択スイッチ１４において、波長単位で通信先の計算ノード１１を柔軟に変更可能である。
【００３７】
管理コンピュータ１６は、計算ノード１１で実行されるシミュレーションプログラム等のアプリケーションプログラムの規模等に応じて見積もられた計算ノード１１の必要数や、必要数の計算ノード１１の最短接続経路の計算結果、さらにアーキテクチャに応じて、制御ポート１４ａ、制御線１６ａを介して、波長選択スイッチ１４のマトリクススイッチ１４ｂの設定を行う。
【００３８】
この管理コンピュータ１６による波長選択スイッチ１４のマトリクススイッチ１４ｂの設定処理は、アプリケーションプログラムを実行する計算ノード１１からの要求に応じて、当該管理コンピュータ１６が自動的に実行してもよいし、アプリケーションプログラムの規模等に応じて、システム管理者が予めマニュアルで設定してもよい。
【００３９】
また、管理コンピュータ１６は、複数の計算ノード１１におけるアプリケーションプログラムのロード、実行開始指令、計算結果の回収等の処理を、制御ポート１１ｅ、制御線１６ａを介して行う。
【００４０】
次に、複数の計算ノード１１からなる並列計算機をフルメッシュ接続で構成した情報処理システム２０の例を図４に例示する。この図４の構成例では、複数の計算ノード１１を、複数の波長選択スイッチ２４（第２光路切替手段）および大規模光スイッチ２５（第１光路切替手段）を介して、個々の計算ノード１１が、他の全ての計算ノード１１に対して同時に独立に情報通信が可能なようにフルメッシュ接続されている。
【００４１】
すなわち、個々の波長選択スイッチ２４は、波長多重された光信号（ＷＤＭ信号）が伝送される光ファイバ２３を介して計算ノード１１の光信号出力部２１または光信号入力部２２に接続されている。また、波長選択スイッチ２４は、大規模光スイッチ２５に対しては、波長多重された光信号が伝送される光ファイバ２６を介して接続されている。
【００４２】
個々の計算ノード１１の光信号出力部２１は、固定波長送信器１２ａと、この固定波長送信器１２ａから出力された波長の異なる複数の光信号を波長多重して光ファイバ２３に送出する合波器２１ａを備えている。
【００４３】
また、個々の計算ノード１１の光信号入力部２２は、複数の固定波長受信器１３ａと、光ファイバ２３から到来する波長多重の光信号を各波長毎に分波して対応する波長の個々の固定波長受信器１３ａに入力する分波器２２ａを備えている。
【００４４】
図５に例示されるように、個々の波長選択スイッチ２４は、光ファイバ２３が接続される波長多重分離器２４ａと、光ファイバ２６が接続される波長多重分離器２４ｃと、波長多重分離器２４ａと波長多重分離器２４ｃとの間における個々の波長の光信号の経路切替を行うマトリクススイッチ２４ｂを含んでいる。
【００４５】
マトリクススイッチ２４ｂにおける経路切替動作の設定や変更は、制御ポート２４ｄを介して外部から制御可能である。
図５に例示されるように、波長選択スイッチ２４が光信号出力部２１と大規模光スイッチ２５との間に介在する場合、波長多重分離器２４ａは光ファイバ２３から到来するＷＤＭ信号を波長毎に分離する分波器として動作し、波長多重分離器２４ｃは、波長の異なる複数の光信号を波長多重して光ファイバ２６に送り出す合波器として機能する。
【００４６】
波長選択スイッチ２４が、計算ノード１１の光信号入力部２２と大規模光スイッチ２５との間に介在する場合は、図５とは光信号の流れが逆になり、波長多重分離器２４ｃが分波器として機能し、波長多重分離器２４ａが合波器として機能する。
【００４７】
光ファイバ２６を介して波長選択スイッチ２４が接続される大規模光スイッチ２５は、特に図示しないが、上述のＭＥＭＳ技術で構成されるマトリクススイッチにて、個々の計算ノード１１に対応した光ファイバ２６の接続関係を切り替える動作を行う。また、このマトリクススイッチの切替／設定は、制御ポート２５ａを介して外部から制御することが可能である。
【００４８】
図６は、図４に例示された情報処理システム２０の全体構成の一例を示している。複数の計算ノード１１、波長選択スイッチ２４、大規模光スイッチ２５は、制御ポート１１ｅ、制御ポート２４ｄ、制御ポート２５ａに接続される制御線１６ａを介して管理コンピュータ１６に接続され、この管理コンピュータ１６にて、情報処理システム２０の全体の管理および制御が行われる。図6において、制御線と主信号線を分けて表示したが、主信号線上に制御信号を乗せて管理コンピュータに接続してもよい。その場合には、例えば、制御信号用の波長を割当てることにより、制御信号と主信号の混信を回避する方法などがある。
【００４９】
管理コンピュータ１６による波長選択スイッチ２４、大規模光スイッチ２５の設定および制御は、システム管理者が管理コンピュータ１６を操作してマニュアルで行ってもよいし、計算ノード１１からの要求に応じて、管理コンピュータ１６が自動的に実行するようにしてもよい。
【００５０】
この情報処理システム２０の場合、計算ノード１１の光信号出力部２１から出力された光信号は波長選択スイッチ２４で波長単位に接続先の計算ノード１１を変更できる。また、大規模光スイッチ２５では波長選択スイッチ２４で選択された複数の波長を多重した経路を一括で変更できる。
【００５１】
上述の情報処理システム２０の場合、上述の情報処理システム１０（図１）のクロスバー接続の場合に比べ、光ファイバの本数は増加するが、波長選択スイッチ２４における波長単位でのスイッチングと、大規模光スイッチ２５における波長多重単位でのスイッチングの２段階で、複数の計算ノード１１の間における接続経路の切替ができ、たとえば、一つの計算ノード１１から他の全ての計算ノード１１に同一の情報を伝達するブロードキャスト（同報送信）も容易に実現できる。
【００５２】
さらに、情報処理システム１０（図１）では波長選択スイッチ１４は多対多で実現する必要があるのに対して、情報処理システム２０（図４）の波長選択スイッチ２４は１対多で実現する構成であるので、波長選択スイッチ２４自体のモジュールは作りやすくなる。ここで、送信側と受信側に適用されている波長選択スイッチ２４は同じモジュールで構成してもよいし、分離していてもよい。図４では分離した例を示している。
【００５３】
図７に、上述の情報処理システム２０において、波長選択スイッチ２４および大規模光スイッチ２５の接続設定により、複数の計算ノード１１を三次元トーラス（３Ｄ−Ｔｏｒｕｓ）で論理的に接続した場合の概念図を示す。
【００５４】
また、３Ｄ−ＴｏｒｕｓにおけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の定義を図８に示す。この図８に示すように、３軸を定義し、各軸に対して＋方向と−方向の２方向への出力を定義する。そして、各軸の各方向に異なる波長の光信号を割り当てて計算ノード１１間の通信を行う。
【００５５】
個々の計算ノード１１からの方路および波長数は波長選択スイッチ２４で可変し、個々の計算ノード１１で受信する波長および波長数（信号数）は、波長選択スイッチ２４で可変であり、トーラスの各軸に出力される通信容量を柔軟に変更することができる。すなわち、図７の例では、Ｘ軸上の個々の計算ノード１１の通信では波長がλ１〜λ１０の光信号を用い、Ｙ軸上の個々の計算ノード１１の通信では波長がλ１１〜λ２０の光信号を用い、Ｚ軸上の個々の計算ノード１１の通信では波長がλ２１〜λ３０の光信号を用いる例が示されている。
【００５６】
また、３Ｄ−Ｔｏｒｕｓで各計算ノード１１を接続した場合、隣接する計算ノード１１間の接続は高速にできるが、距離の離れた計算ノード１１間の接続は各計算ノード１１でルーティングして伝送するため、遅延時間が大きくなる。したがって、距離の離れた計算ノード１１との通信が多い場合には経由する計算ノード１１数を低減する必要がある。本実施の形態の情報処理システム２０の場合、各隣接ノードの結合先を大規模光スイッチ２５により可変することにより、計算ノード１１間の距離を短くすることができ、効率的な通信が可能となる。
【００５７】
図７の３Ｄ−Ｔｏｒｕｓを実現する構成例を図９に示す。一つの計算ノード１１から出力された複数の固定波長信号を合波器２１ａ（波長多重器）で多重した後、波長選択スイッチ２４に入射し、３Ｄ−Ｔｏｒｕｓにおける軸方向を波長単位で選択する。各軸方向に出力された波長多重信号は大規模光スイッチ２５により経路を変更される。そして、受信される計算ノード１１に出力された波長多重信号は波長選択スイッチ２４、光信号入力部２２の分波器２２ａを経て固定波長受信器１３ａに入射することにより、当該計算ノード１１の演算コア１１ａに受信される。
【００５８】
なお、図９の例では、個々の計算ノード１１からの光信号に固定波長送信器１２ａを用いた例を示したが、これに限らない。
たとえば、図１０に例示されるように、個々の計算ノード１１における光信号出力部３１および光信号入力部３２において、可変波長送受信器を用いることもできる。
【００５９】
すなわち、図１０の例では、計算ノード１１に設けられた光信号出力部３１では、複数の波長可変送信器３１ａと、この波長可変送信器３１ａから出力される光信号を、多重化して光ファイバ２３（波長選択スイッチ２４）に送り出す波長無依存多重化器３１ｂとを備えている。また、光信号入力部３２では、波長選択スイッチ２４から到来する波長多重信号を分離する波長無依存分離器３２ｂと、分離された信号を受信する波長可変受信器３２ａとを備えている。
【００６０】
図１１に、波長選択スイッチ２４と大規模光スイッチ２５を用いた情報処理システム２０における３Ｄ−Ｔｏｒｕｓにて論理的に接続した構成の並列計算機の構築例を示す。すなわち、図１１ではＸ，Ｙ，Ｚ軸にそれぞれＮｘ波多重、Ｎｙ波多重、Ｎｚ波多重の信号が伝送され、各計算ノード１１毎に３Ｄ−Ｔｏｒｕｓ上の座標に対応してドロップ波長（３Ｄ−Ｔｏｒｕｓ上の特定の計算ノード１１に選択的に光信号を取り込むための波長）を設定することにより、送信側の計算ノード１１でノード接続先を決定することができる。すなわち、この図１１の場合には、全ての計算ノード１１に対して個別の波長が割り当てられている。各計算ノードに割当てられた波長数は1波長に限らない。
【００６１】
この場合の具体的な制御手順を、以下の（ａ）〜（ｄ）に示す。
（ａ）実行されるアプリケーションプログラムの規模により、通信先の計算ノード１１の数を見積もり、最短経路を計算する。
【００６２】
（ｂ）大規模光スイッチ２５で全体のアーキテクチャの構成を変更（接続先の計算ノード１１の座標位置を最適化）する。
（ｃ）通信先の計算ノード１１に対応した出力波長を波長選択スイッチ２４で選択し、３Ｄ−Ｔｏｒｕｓに出力する。
【００６３】
（ｄ）出力した波長に対応した宛て先の計算ノード１１で受信する。
図１２のフローチャートにて、上述の（ａ）〜（ｄ）の制御例をより詳細に説明する。まず、情報処理システム２０に実行させるべき、シミュレーションプログラム等のアプリケーションプログラムを準備し（ステップ１０１）、当該アプリケーションプログラムの実行に必要な複数の計算ノード１１の数、および最短経路の計算を行う（ステップ１０２）。
【００６４】
そして、ステップ１０２で得られた結果に応じて、管理コンピュータ１６により、波長選択スイッチ２４および大規模光スイッチ２５を制御し、３Ｄ−Ｔｏｒｕｓ上の並列実行グループに属する複数の計算ノード１１の個々の座標位置の最適化等のアーキテクチャの構成変更／設定を行う（ステップ１０３）。
【００６５】
なお、ステップ１０２の処理は、事前に管理コンピュータ１６等で行い、その結果に基づいて、システム管理者がマニュアルで行ってもよい。
あるいは、特定の計算ノード１１にてステップ１０２の処理を行い、所定の制御インターフェイスにて計算ノード１１が管理コンピュータ１６を制御することで、ステップ１０３の処理を行わせてもよい。
【００６６】
その後、計算ノード１１にアプリケーションプログラムをロードして並列処理の実行を開始し（ステップ１０４）、計算ノード１１の間におけるメッセージの交換の要否を判定し（ステップ１０５）、メッセージ交換が必要な場合は、送信元の計算ノード１１でメッセージを生成して（ステップ１０６）、メッセージの内容を、光信号出力部２１で送信先の計算ノード１１に対して割り当てられた波長の光信号に変換して波長選択スイッチ２４に出力する（ステップ１０７）。
【００６７】
波長選択スイッチ２４では、通信先の計算ノード１１に対応した出力波長を選択し、３Ｄ−Ｔｏｒｕｓ（大規模光スイッチ２５）に出力し（ステップ１０８）、受信側の計算ノード１１の波長選択スイッチ２４では、当該波長選択スイッチ２４の配下の計算ノード１１に宛てられた波長の光信号を取り込み、光ファイバ２３、光信号入力部２２を介して受信する（ステップ１０９）。この時、受信側の計算ノード１１から送信元の計算ノード１１に返信のメッセージがあれば、送信元の計算ノード１１に対応した波長の光信号を用いて送信する。
【００６８】
シミュレーションの終了まで、計算ノード１１の間における上述のようなメッセージ交換を反復する（ステップ１１０）。
図１３に３Ｄ−Ｔｏｒｕｓにおける別の制御例を示す。この図１３の例ではＸ，Ｙ，Ｚ軸に、それぞれＮｘ波多重、Ｎｙ波多重、Ｎｚ波多重の光信号が伝送され、軸単位を一つのグループとして、一つの軸上の個々の計算ノード１１毎の３Ｄ−Ｔｏｒｕｓ上の座標に対応してドロップ波長（取り込み波長）を設定することにより、送信側の計算ノード１１で送信先の計算ノード１１（ノード接続先）を決定することができる。
【００６９】
すなわち、各軸の交点に位置する個々の計算ノード１１は、自ノードが属する一つの軸から別の軸に光信号を中継する場合、転送先の計算ノード１１が属する軸単位に波長多重された光信号を転送元の計算ノード１１の属する軸から取り込んで、転送先の軸に送り出す動作を行う。
【００７０】
この場合、伝送信号が経由する軸を切り替える都度、切替の前後の軸の交点に位置する計算ノード１１において、伝送される光信号の３Ｄ−Ｔｏｒｕｓからの取り込みおよび再送信を実行することで、伝送中の光信号の減衰を防止する。
【００７１】
また、軸の切替のない１軸のみの伝送の場合でも、多数の計算ノード１１を経由する場合は、伝送中の減衰を防止するために、所定数の計算ノード１１を経由する毎に、伝送中の光信号を計算ノード１１内に取り込んで３Ｄ−Ｔｏｒｕｓに再送信する処理を行う。このような制御の具体的な手順を下記に示すと、以下の（ａ）〜（ｆ）のようになる。
【００７２】
（ａ）プログラムより通信先ノード数を見積もり、最短経路を計算する。
（ｂ）大規模光スイッチ２５で全体のアーキテクチャの構成を変更（接続先の計算ノード１１の座標位置を最適化）する。
【００７３】
（ｃ）Ｘ，Ｙ，Ｚの出力する軸と各軸毎に出力する波長を決定する。
（ｄ）通信先の計算ノード１１に対応した出力波長を波長選択スイッチ２４で選択し、３Ｄ−Ｔｏｒｕｓに出力する。
【００７４】
（ｅ１）Ｘ，Ｙ，Ｚの多軸を経由して通信する場合は、経由時に軸を変更する度に通過すべき波長の光信号を計算ノード１１内に取り込んで（ドロップして）、再度、３Ｄ−Ｔｏｒｕｓに出力する。
【００７５】
（ｅ２）一軸でしか伝送しない場合でも、多数の計算ノード１１を経由する場合には、個々の計算ノード１１毎に信号は損失を受けるため、規定の段数を経由した後に、通過すべき波長の光信号を計算ノード１１内に取り込んで（ドロップして）再度、３Ｄ−Ｔｏｒｕｓに出力する。
【００７６】
（ｆ）出力した波長に対応した宛て先の計算ノード１１で光信号を受信する。
図１４のフローチャートを参照して、上述の（ａ）〜（ｆ）の制御をより詳細に説明する。なお、上述の図１２のフローチャートと共通する処理は、同一の符号を付して重複した説明は割愛し、異なる部分を説明する。
【００７７】
すなわち、シミュレーションの実行（ステップ１０４）に先立って、Ｘ，Ｙ，Ｚの各軸毎に出力する光信号の波長を決定しておく（ステップ２０１）。
そして、送信先の計算ノード１１に対応して、波長選択スイッチ２４で光信号を選択して３Ｄ−Ｔｏｒｕｓに出力した後（ステップ１０８）、この制御例では、目的の計算ノード１１までの経路が多軸経由か否か判別し（ステップ２０２）、多軸経由の場合は、経由する軸変更の都度、光信号を途中の計算ノード１１を経由させ、当該計算ノード１１の内部に取り込んで再度、３Ｄ−Ｔｏｒｕｓに出力させることで、伝送される光信号の減衰を防止する（ステップ２０５）。
【００７８】
そして、１軸しか経由しない場合（多軸経由でない場合）でも目的の計算ノード１１までの伝送経路上で経由する計算ノード１１の数が既定値以上の場合は（ステップ２０３）、途中の計算ノード１１の内部に取り込んで３Ｄ−Ｔｏｒｕｓ上に再送信する（ステップ２０４）。
【００７９】
上述の図１４のフローチャートの制御を実現する場合の、情報処理システム３０の構成例を図１５に示す。なお、特に図示しないが、管理コンピュータ１６による制御は、上述の情報処理システム２０等と同様に行われる。
【００８０】
この情報処理システム３０の場合、大規模光スイッチ２５における個々の計算ノード１１への正負の各軸（Ｚ，Ｙ，Ｚ）の出力ポートは、光ファイバ２６ａにてバイパスされており、この各軸毎の光ファイバ２６ａの経路途中に、固定波長別選択器４１が介設されている。この固定波長別選択器４１は、光ファイバ２６ａを通過する光信号をそのまま通過させる動作と、特定の波長の光信号を光ファイバ１５を介して光信号入力部１３の固定波長受信器１３ａに個別に取り込む動作とを行う。
【００８１】
この固定波長別選択器４１における上述のような光信号の取り込み動作の制御は、固定波長別選択器４１に設けられた図示しない制御ポートを介して管理コンピュータ１６から行うことが可能になっている。
【００８２】
この情報処理システム３０においては、一つの計算ノード１１から出力された波長多重光信号は波長選択スイッチ２４で、３Ｄ−Ｔｏｒｕｓ上の出力される軸と波長数を選択する。その後、大規模光スイッチ２５で接続された計算ノード１１の受信部の光ファイバ２６ａを通過し、固定波長別選択器４１で、所定の波長の光信号のみを光ファイバ１５に取り込んで（ドロップして）他の波長の光信号は通過させる。ドロップされた信号の中身を計算ノード１１で確認し、その計算ノード１１宛の光信号の場合には、そのまま受信する。異なる計算ノード１１宛の光信号の場合には、光信号出力部２１から光ファイバ２６に再度出力され、波長選択スイッチ２４で、３Ｄ−Ｔｏｒｕｓの出力される軸と波長数を選択し、宛先の計算ノード１１への光信号の転送を継続する。以後、宛先の計算ノード１１まで上記の操作を繰り返して行う。
【００８３】
この場合、計算ノード１１の代わりに、計算機能がなく、光信号の増幅機能のみを備えたダミー計算ノードを計算ノード１１の中に混在させ、上述のような伝送経路途中の光信号の増幅を、このダミー計算ノードに行わせるようにしてもよい。
【００８４】
以上説明したように、本実施の形態では、複数の光信号の波長多重と、波長多重された光信号の光路切替とを併用することにより、たとえば、クロスバー接続、フルメッシュ接続や、３Ｄ−Ｔｏｒｕｓ接続、等のアーキテクチャにて複数の計算ノード１１を相互に接続して並列計算機を構築する場合において、光ファイバ等の本数および長さを増大させることなく、並列計算機を実現することができる。
【００８５】
換言すれば、所定の本数および長さの光ファイバを用いて、より多数の計算ノード１１を接続した並列計算機を構築することが可能になり、並列計算機の性能向上を実現できる。
【００８６】
また、複数の計算ノード１１の間における通信を波長多重で行うので、多重化の程度を変化させることで、容易に、個々の計算ノード１１の間の個々の光伝送路における通信容量を個別に増減でき、個々のアーキテクチャやアプリケーションプログラムの特性等に応じて、アーキテクチャ内の各光伝送路の通信容量の最適化を実現できる。
【００８７】
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
（付記１）
各々が波長の異なる複数の光信号を個別に出力する光送信器および波長の異なる複数の光信号を個別に入力する光受信器を備えた複数の計算ノードと、
複数の前記計算ノードを相互に接続する光伝送路と、
前記光伝送路に介在し、一つの前記計算ノードから出力される前記光信号の波長に基づいて前記光信号を特定の前記計算ノードに伝達する光路切替手段と、
を含むことを特徴とする情報処理システム。
【００８８】
（付記２）
光伝送路を介して複数の計算ノードを接続した情報処理システムであって、
複数の前記計算ノード間の接続の切り替えを行う第１光路切替手段と、
複数の前記計算ノード間で授受される光信号を波長多重化し、個々の接続先の前記計算ノードへの通信容量を波長単位で可変に制御する第２光路切替手段とを、前記光伝送路に介在させたことを特徴とする情報処理システム。
【００８９】
（付記３）
付記２記載の情報処理システムにおいて、
前記第２光路切替手段は、個々の前記計算ノードにおける前記光信号の出力部および入力部の各々に設けられ、前記第１光路切替手段と前記第２光路切替手段との間は、前記第２光路切替手段を介してすべての前記計算ノードが同時に接続されるフルメッシュ接続を構成することを特徴とする情報処理システム。
【００９０】
（付記４）
付記２記載の情報処理システムにおいて、
複数の前記計算ノードは、前記第１光路切替手段および前記第２光路切替手段および前記光伝送路を介して論理的に３次元のトーラス接続を構成し、
前記トーラス接続のＸ，Ｙ，Ｚの３軸の正負の接続方向の各々に異なる波長のグループの前記光信号を割当てて、波長多重による前記計算ノード間の通信が行われることを特徴とする情報処理システム。
【００９１】
（付記５）
各々が波長の異なる複数の光信号を個別に出力する光送信器および波長の異なる複数の光信号を個別に入力する光受信器を備えた複数の計算ノードと、
複数の前記計算ノードを相互に接続する光伝送路と、
前記光伝送路に介在し、一つの前記計算ノードから出力される前記光信号の波長に基づいて前記光信号を特定の前記計算ノードに伝達する波長選択スイッチと、
を含むことを特徴とする情報処理システム。
【００９２】
（付記６）
各々が波長の異なる複数の光信号を個別に出力する光送信器および波長の異なる複数の光信号を個別に入力する光受信器を備えた複数の計算ノードと、
複数の前記計算ノードを相互に接続する光伝送路と、
前記光伝送路に介在し、一つの前記計算ノードから出力される前記光信号の波長に基づいて前記光信号を特定の前記計算ノードに伝達する光路切替手段と、
前記の計算ノードから出力された光信号を多重化し、その多重化された光信号の経路を一括で切り替える手段と、
を含むことを特徴とする情報処理システム。
【００９３】
（付記７）
各々が波長の異なる複数の光信号を個別に出力する光送信器および波長の異なる複数の光信号を個別に入力する光受信器を備えた複数の計算ノードと、
複数の前記計算ノードを相互に接続する光伝送路と、
前記光伝送路に介在し、前記光送信器および光受信器の各々に接続される複数の波長選択スイッチと、
前記光伝送路に介在し、複数の前記波長選択スイッチを相互に接続する光スイッチと、
を含むことを特徴とする情報処理システム。
【００９４】
（付記８）
付記７記載の情報処理システムにおいて、
個々の前記計算ノードの前記光送信器は、複数の光信号を波長多重して波長多重光として前記波長選択スイッチに送出する合波器を備え、
個々の前記計算ノードの前記光受信器は、前記波長選択スイッチから到来する波長多重光を波長毎に分離する分波器を備え、
前記光送信器および光受信器の各々と前記波長選択スイッチとの間は一つの前記光伝送路にて接続されていることを特徴とする情報処理システム。
【００９５】
（付記９）
付記７記載の情報処理システムにおいて、
個々の前記波長選択スイッチは、
外部から入力される波長多重光を波長毎の光信号に分離する分波器と、
前記光信号を複数のグループに波長多重する合波器と、
前記分波器と前記合波器との間おける前記光信号の伝送経路を切り替えるマトリクススイッチと、
を含み、個々の前記計算ノードと前記光スイッチとを１対多接続することを特徴とする情報処理システム。
【００９６】
（付記１０）
付記７記載の情報処理システムにおいて、前記波長選択スイッチおよび前記光スイッチおよび前記光伝送路を介して論理的に３次元のトーラス接続を構成し、
前記トーラス接続のＸ，Ｙ，Ｚの３軸の正負の接続方向への光信号出力の選択を波長選択スイッチで行い、その計算ノード間の接続状態は前記光スイッチで制御することを特徴とする情報処理システム。
【００９７】
（付記１１）
付記７記載の情報処理システムにおいて、
複数の前記計算ノードは、前記波長選択スイッチおよび前記光スイッチおよび前記光伝送路を介して論理的に３次元のトーラス接続を構成し、
前記トーラス接続のＸ，Ｙ，Ｚの３軸の正負の接続方向の各々に異なる波長のグループの前記光信号を割当てて、波長多重による前記計算ノード間の通信が行われることを特徴とする情報処理システム。
【００９８】
（付記１２）
光路切替手段を介して他の計算ノードと相互に接続されることで情報処理システムを構成する計算ノードであって、
波長の異なる複数の光信号を個別に出力する光送信器および波長の異なる複数の光信号を個別に入力する光受信器を備えたことを特徴とする計算ノード。
【００９９】
（付記１３）
付記１２記載の計算ノードにおいて、
前記光送信器は、複数の光信号を波長多重して波長多重光として前記波長選択スイッチに送出する合波器を備え、
前記光受信器は、前記波長選択スイッチから到来する波長多重光を波長毎に分離する分波器を備え、たことを特徴とする計算ノード。
【０１００】
（付記１４）
付記１２記載の計算ノードにおいて、
通信先の他の前記計算ノードまたは前記計算ノードのグループ毎に異なる波長の前記光信号を送信する機能を備えたことを特徴とする計算ノード。
【０１０１】
（付記１５）
各々が波長の異なる複数の光信号を個別に出力する光送信器および波長の異なる複数の光信号を個別に入力する光受信器を備えた複数の計算ノードを光路切替手段を介して接続し、前記光路切替手段によって、個々の前記波長の単位および／または前記波長を多重化した単位で複数の前記計算ノード間における前記光信号の伝達経路の切り替えを行うことを特徴とする情報処理システムの制御方法。
【０１０２】
（付記１６）
付記１５記載の情報処理システムの制御方法において、
前記光路切替手段として、波長選択スイッチを用い、複数の前記計算ノードをクロスバー接続することを特徴とする情報処理システムの制御方法。
【０１０３】
（付記１７）
付記１５記載の情報処理システムの制御方法において、
前記光路切替手段は、
個々の前記計算ノードの前記光送信器および光受信器に接続された波長選択スイッチと、
すべての前記計算ノードの前記光送信器に設けられた前記波長選択スイッチと、すべての前記計算ノードの前記光受信器に設けられた前記波長選択スイッチとを同時に接続可能なように複数の前記波長選択スイッチ間を接続する光スイッチと、
を含むことを特徴とする情報処理システムの制御方法。
【０１０４】
（付記１８）
付記１５記載の情報処理システムの制御方法において、
複数の前記計算ノードは、前記光路切替手段を介して論理的に３次元のトーラス接続を構成し、
前記トーラス接続のＸ，Ｙ，Ｚの３軸の正負の接続方向の各々に異なる波長のグループの前記光信号を割当てて、波長多重による前記計算ノード間の通信が行われることを特徴とする情報処理システムの制御方法。
【０１０５】
（付記１９）
付記１５記載の情報処理システムの制御方法において、
前記情報処理システム上で実行すべきアプリケーションプログラムに応じて、必要な前記計算ノードの数を見積もり、前記計算ノード間の最短経路を計算する工程と、
前記最短経路を実現するように、数前記光路切替手段にて、前記計算ノードの接続関係を設定する工程と、
送信側の前記ノードにおいて、通信先の前記ノードに対応した出力波長の信号光を前記光路切替手段にて選択して前記光伝送路に出力する工程と、
受信側の前記ノードにおいて、前記出力波長の前記信号光を選択的に受信する工程と、
を含むことを特徴とする情報処理システムの制御方法。
【０１０６】
（付記２０）
複数の計算ノードを光伝送路および光路切替手段を介して３次元トーラス構造に接続し、前記トーラス接続のＸ，Ｙ，Ｚの３軸の正負の接続方向の各々に異なる波長のグループの前記光信号を割当てて、波長多重による前記計算ノード間の通信を行うことを特徴とする情報処理システムの制御方法。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の一実施の形態である情報処理システムの構成の一例を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施の形態である情報処理システムを構成する計算ノードの構成の一例を示す概念図である。
【図３】本発明の一実施の形態である情報処理システムの全体構成の一例を示す概念図である。
【図４】本発明の一実施の形態である情報処理システムの構成の変形例を示す概念図である。
【図５】本発明の一実施の形態である情報処理システムを構成する波長選択スイッチの構成の一例を示す概念図である。
【図６】本発明の一実施の形態である情報処理システムの変形例の全体構成の一例を示す概念図である。
【図７】本発明の一実施の形態である情報処理システムにおいて、計算ノードを３Ｄ−Ｔｏｒｕｓで接続した構成の一例を示す概念図である。
【図８】３Ｄ−Ｔｏｒｕｓにおける軸の定義例を示す説明図である。
【図９】計算ノードを３Ｄ−Ｔｏｒｕｓで接続する場合の情報処理システムの構成例を示す概念図である。
【図１０】計算ノードを３Ｄ−Ｔｏｒｕｓで接続する場合の情報処理システムの変形例を示す概念図である。
【図１１】計算ノードを３Ｄ−Ｔｏｒｕｓで接続する場合の制御例を説明する概念図である。
【図１２】計算ノードを３Ｄ−Ｔｏｒｕｓで接続する場合の制御例を説明するフローチャートである。
【図１３】計算ノードを３Ｄ−Ｔｏｒｕｓで接続する場合の制御の変形例を説明する概念図である。
【図１４】計算ノードを３Ｄ−Ｔｏｒｕｓで接続する場合の制御の変形例を説明するフローチャートである。
【図１５】計算ノードを３Ｄ−Ｔｏｒｕｓで接続する場合の制御のさらに他の変形例を説明する概念図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  情報処理システム
１１  計算ノード
１１ａ  演算コア
１１ｂ  メモリ
１１ｃ  ＣＰＵ
１１ｄ  通信インターフェイス
１１ｅ  制御ポート
１２  光信号出力部
１２ａ  固定波長送信器
１３  光信号入力部
１３ａ  固定波長受信器
１４  波長選択スイッチ
１４ａ  制御ポート
１４ｂ  マトリクススイッチ
１４ｃ  入力ポート
１４ｄ  出力ポート
１５  光ファイバ
１６  管理コンピュータ
１６ａ  制御線
２０  情報処理システム
２１  光信号出力部
２１ａ  合波器
２２  光信号入力部
２２ａ  分波器
２３  光ファイバ
２４  波長選択スイッチ
２４ａ  波長多重分離器
２４ｂ  マトリクススイッチ
２４ｃ  波長多重分離器
２４ｄ  制御ポート
２５  大規模光スイッチ
２５ａ  制御ポート
２６  光ファイバ
２６ａ  光ファイバ
３０  情報処理システム
３１  光信号出力部
３１ａ  波長可変送信器
３１ｂ  波長無依存多重化器
３２  光信号入力部
３２ａ  波長可変受信器
３２ｂ  波長無依存分離器
４１  固定波長別選択器
【図１】
2006215815.tif 000003
【図２】
2006215815.tif 000004
【図３】
2006215815.tif 000005
【図４】
2006215815.tif 000006
【図６】
2006215815.tif 000007
【図８】
2006215815.tif 000008
【図９】
2006215815.tif 000009
【図１０】
2006215815.tif 000010
【図１２】
2006215815.tif 000011
【図１４】
2006215815.tif 000012
【図１５】
2006215815.tif 000013
【図５】
2006215815.tif 000014
【図７】
2006215815.tif 000015
【図１１】
2006215815.tif 000016
【図１３】
2006215815.tif 000017