解説◊◇◇◇◇◊解説◊◊◊◇◇◇

センタ一次期計算機システムの概要
中山仁 11 はじめに｀‑センターの，特に教育システムは，その利用目的から安定性が第一に重視される．そのため，先端的な技術を積極的に取り入れることには，どうしても慎重にならざるを得ない．一方計算機技術の発展のスピードはますます速くなっており，ハードウェアが陳腐化するまでの期間が急速に短くなってきている．
システムを少しでも長く現役で活躍させるためには，できるだけ新しい技術を取り込んでおきたいところである．
次期システムの設計にあたっても，この矛盾する要求をどのように処理するかという問題に悩まされたことは言うまでもない．結局新システムは，現システムから引き継いだ保守的な面と，新しい，先端的な面の両方を併せ持つことになった．すなわち，各部分には最新の高性能機器群を採用しながら，それらを現システムで用いた構成手法でまとめたのである．このような方法をとることで，新しい技術を，手慣れはごく大まかな比較表であるが，これにより，新シスた運用管理手法のもとで提供できることになる．表 1
テムの各構成要素，ひいてはシステム全体がどの程度高性能化したかが，概観いただけると思う．
日システムの主なハードウェア要素の能力比較
表 1：新 lCPUサーバ

端末装置

現行システム次期システム

能力比

SUNSPARCstation2
4.2MFLOPS 50台

SONYNEWS‑7000B
300MFLOPS以上 30台（のべ 9GFLOPS)
カラー X端末
メモリ 12MB 約 440台
SONYNEWS‑5000X
デイスク容量 43GB5台のべ演算能力モノクロx端末

メモリ 5MB 約 3
60台
ファイルサーバ

SUNSPARCserver490
ディスク容量 20GB2台

44倍
モノクロ→256色カラー
実勢容量

約 10倍

（半分はバックアップ利用）
ネットワークlOMbpsEt
hernet

1情報科学センター，

ji
n
@is
ci.
kyut
ec
h.
ac.
jp

lOOMbpsF
ast
Et
he
r
netSwitching 実効速度20倍以上（サーバ間接続）55
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広 報 第 8号

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1
1

解説

一

次期システム構成（全体図）

こ二

1‑‑

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ネット
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機
能サー
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群
ネノトワ旦：＝可塁）

ルータ
NEC

ネット
ワー
ク
機
能サー
バ
群

IOOM
叩以上
IOMbps(Ethernet)
IOMbps未満

IIIllllllllllllllIllllll
99
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JJ
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9IIlIll
IIlll

99
ム

運用管理

サ 'テム鳳血｀門唸テム）
』
旦
企（既設）

戸畑学内LAN(SS‑NEI)

飯塚学内L
A
N
(Ethernet)

戸畑学内LAN(fDDI)

飯塚地区"LAN間接続用帯域約600Kbps

戸畑地区

図 1：次期システム全体構成
以下本稿では，まず次期システムの全体構成について述べ，その後，システム各部を構成する主な機器やソフトウェアについて，概要を紹介する．

0

2 主なハードウェア
2.
1 全体構成図 1に，次期システムの構成概要を示す．現システムと同様，システムはいくつかのサブシステムから成り，また戸畑地区と飯塚地区のシステムはほぼ対称な構成をとる．
両地区にはそれぞれ基幹ルータが設置され，サブシステムはこのルータを中心に，ネットワーク的には放射状に配置される．何らかの通信制限（パケットのフィルタリングなど）が必要なサブシステムについては，このルータの設定変更だけで対応することもできる．
この基幹ルータはまた，学内 LANとの接続，キャンパス間接続，学外広域ネットワークヘの接続も担当し，まさに本学のネットワークの要と言える．また将来の学内 LANの高速化にも対応させたい．そこでこの部分には，すでに市場で実績のある大型の専用）レータを配置し，侶頼性，安定性と性能の両方の確保を

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9
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11

解説図った．
以下では，教育サブシステム，研究サブシステム，ネットワーク機能サーバ群の 3つのサブシステムについて説明する．なお，運用管理サブシステムの詳細は省略する．

管理・監視用ワークステーション

7̀

ユーティリティサーバ

裔

ファイルサーバ

(2台）

Et
her
netSwitch

Fast
Et
hemetSwitch

図2: 教育サブシステムの構成

2.
2 教育サブシステムr｀

教育サブシステムの構成を図 2に示す．構成の基本的な考え方は，現システムとさほど変わっていない．
主要部分は，CPUサーバ（ワークステーション）群とファイルサーバから構成され，教室等に設置される利用者端末としては X ウィンドウ端末 (X端末）を用いる．複数の X 端末（最高 24台）の利用者が，1台の CPUサーバ（ワークステーション）を使用する．

80台，飯塚約 260台（社会人教育用端末，同 PC含む）で，端末総数は，戸畑約 1

CPUサーバ群は戸畑8台，飯塚 12台で構成される．ファイルサーバは両地区とも 2台構成で，それぞれ計 86GBのデイスク容量を持つ．利用者ファイルなどはここに収容し，複数の CPUサーバから共用デイスクとして参照される．
以下，サブシステム各部を説明する．

ヘ2.
2.
1 CPUサーバ
CPUサーバは，ソニーの NEWS‑7000Bワークステーションである．外観を図 3に，また主な仕様をlOOOOを採用しており，現時点での主要な中堅クラスのワーク表 2に示す．最新の RISCCPU, MIPSR
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11

解説

ステーション（ソニーの NEWS‑5000Xなど）の 2倍かそれ以上の演算性能を達成している．

表2:CPUサーバ概要
名称

NWS‑7000BCPUMIPSRlOOOO200MHz
256MB
2.1GB
SPECint92:2
50以上
SPECfp92 :3
50以上
Fast
Ethernetインターフェイス装備

主記憶容菫
デイスク容量演算性能
ネットワーク

CI︒

図3:CPUサーバの外観

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1
1

解説

2.
2.
2 X 端末x端末としては，高岳製作所の XMiNTCMXl712が導入される．外観を図 4に，また主な仕様を表3に示す．

表3:X端末概要

キーボード

XMiNTCMXl7
1212MB17インチ
最高 1600X 1
200256色表示可能
X11R6対 応
ASCII配列

PCM音声入力機能

マイクロフォンジャック及びスピーカージャック装備

ネットワークlOBASE‑Tインターフェイスを 1系統装備

名称
主記憶容量
デイスプレイ
分解能力
カラ一色数

Xサーバr

図4: X端末の外観

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解説

カラー表示が可能となったにもかかわらず，現行機に比べて描画性能も格段に向上した．また音声の人出力端子を持ち，規格に合ったマイク，ヘッドホン等を接続することにより，音声データの取り扱いが可能となる（具体的なサポート方法については未定）．
現在のシステムでは，る．

1台の CPUサーバが停止すると，その配下の X 端末はすべて使用できなくな

しかし新システムでは，図 2にあるように，る．そこでそれぞれの X 端末について，X 端末からは 2台の CPUサーバと通信することができ

2台のサーバのうちの 1台を主ホスト，もう 1台を副ホストとすることで，主ホストが停止した場合でも，副ホストの配下として端末を利用することができる（副ホストの負担は増加するが）ようになり，システムとしての可用性を向上させている．

2.
2.
3 ファイルサーバ
ソニーのワークステーション NEWS‑5000Xに大容量デイスクアレイ装置を装備したものをファイルサーバとして使用する．図 5にその外観を示す．

Oデイスクアレイは R
AID(RedundantArraysofInexpensiveDisks)Lev
el5（分散パリティ付きストライビング）までサポートしており，複数のディスクで並列的にデータ転送をすることによる高速性と，パリティの生成と検査による高侶頼性の両方を実現している．
また 2台構成となっている点を利用して，1台が停止してもシステム全体としてある程度の利用ができるような構成をしたいと考えており，現在検討を行っている．

2.
2.
4 ネットワーク
機器間を結ぶネットワークは，現システムでは lOMbpsEthernet(
10base5,10base2)であったが，新OOMbpsF
ast
Et
hernet(lOObase‑T)，端末サーバ間が Et
hernet(1Obase‑T)（
たシステムでは各サーバ間が lOOMbps)を採用している．いずれも伝送系はネットワークスイッチで構成される．
だしサーバ側は lスイッチング技術を利用することにより，同じ lOMbpsの Et
hernetであっても，その実効通信能力が従来の 2倍以上になりうる． したがって，

lOOMbpsスイッチング系で構成されるサーバ間ネットワークの0倍以上にもなることが期待できる．また，端末系についても，実効容羅は，従来比 2ターフェースが lOOMbpsであることも相まって，CPUサーバ側イン10倍近い性能向上となる可能性がある．こうした強化により， CADや W
orldWideWeb(WWW)アクセスなど，大量のデータ転送が発生するような利用を，多人数が一斉に行うような場合にも，十分なネットワーク容量を確保できると考えている．

astEt
hernetスイッチは 2台で構成される．
サーバ系の F2台のスイッチを並列的に使用することで，サーバ間の通信容量をおよそ 2倍にすることができる．また，片方のスイッチが障害の場合でも，他方をバックアップとして利用することができる．

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解説

‑

図5: ファイルサーバの外観

72.
2.
5 その他の機器

教育用サブシステムにはこの他に，管理・監視用ワークステーション（管理 WS)とユーティリティサーバという，管理2台のワークステーションが含まれる．

wsは，文字どおりサブシステム全体の管理と制御を行うためのものであり，システムのいわばコンソールとしての役割を果たす．一般利用者が意識することはほとんどない．
一方ユーティリティサーバは，各種テープ装置，スキャナ，ビデオ入力装置を備え，各種のデータ入出acintoshを置き，カ，メディア変換等のサービスを提供するものである．また配下に IBM互換 PCと Mパソコンとのデータ交換手段も提供する．これらの機器はプログラム相談室などのオープンスペースに設置され，開館中は誰でも自由に使用することができる．
教室用プリンタとしては，

Post
Scriptページプリンタが大教室に 2台程度，小教室に 1台程度ずつ配置

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11解説される．また，カラー Post
S
criptプリンタが両地区に 1台ずつ設置される．

2.
3 研究サブシステム
研究用サブシステムは， 10台の CPUサーバ，1台のファイルサーバを 1台の F
astEt
hernetスイッチで結合したものである．教室用の X 端末群がない点を除けば，およそ教育用サブシステムと同様の構成になっている． CPUサーバ，ファイルサーバは教育用のものとほぽ同一の内容であるが，ファイルサーバは1台構成であるため，ディスク容量は教育用のおよそ半分となっている．
研究サブシステムの機器群は物理的には戸畑地区に設置されるが，飯塚地区からもネットワーク経由で利用することができる．ただこの場合，比較的低速なネットワークを経由するために対話的利用では十分な反応速度が得られないおそれがある．これを補償するため，飯塚地区に CPUサーバを 1台設置し，プログラム開発やテストなどに利用できるようにしている．
研究用サブシステム全体の CPU能力は，スカラー性能で，のべ 3GFLOPS以上にもなる．上手に並列利用を行えば，ジョブによってはベクトル型のスーパーコンピュータを超える性能を達成し得る可能性がある．
この他，研究用と教育用の CPUサーバが同一機種である点を活かし，夜間や休日に教育用 CPUの一部

゜を研究用として転用し，並列プロセサなどとして利用できるよう，現在運用方式について検討を行っている．これにより，利用時間の制約はあるものの，3台のスーパーコンピュータに相当する計算能力を提供できることになる．

2.
4 ネットワーク機能サーバ群

DNS, ネットニュース， WWW, anonymous
従米，学内 LAN向けの各種のネットワークサービス (ftpなど）は運用システムや教育システムの資源の一部を用いて行ってきたが，新システムでは，こうした目的のための専用の機材として，両キャンパスそれぞれ 5台の SP
ARCStation5（相当機）を準備した．
また公衆電話回線から学内 LANに接続するためのコミュニケーションサーバも更新された．これに伴Point‑to‑
PointP
rotocol)を使った D
ialup‑I
P接続のサービス
い，従来の無手順の接続に加えて， PPP(を開始することも検討中である．

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11O

解説

3 ソフトウェア
この節では主に CPUサーバ（教育用，研究用）で利用できる（予定を含む）主なソフトウェアについて述べる．なお，次期システムでは研究用と教育用のシステムの間で，ソフトウェア構成の差異はほとんどなv
ヽ
3.
1 オペレーティングシステム
UNIXシステムの業界標準である UNIXSystemVRelease
4.
2(SVR4.
2)ベースの NEWS‑OS6
.
1.
1を提供．

r3.
2 グ ラ フ ィ カ ル ユ ー ザ イ ン タ ー フ ェ ー ス (GUI)l

X WindowsystemVersion11Release6(X11R6)および OSF/Motif.
標準的なライブラリおよび各種ウィンドウツールが用意され， Xll標準および Motif準拠の look&
feelの環境が提供される．

3.
3 プログラミング言語処理系
C, PASCAL, FORTRAN77, C+＋を提供．この他に GNUC (gee), GNUc++(g++)
等，いくつかのフリーウェアの言語処理系も導入予定．

3.4 エデイタ
フリーウェアの Mule(Emacs)と，

NEWS‑OS標準の viをサポートする．

7
̀3.
5 日本語環境NEWS‑OSおよび X ウィンドウシステムは日本語処理にも対応しており，大部分の標準ツ．ール，ライプanna, Wnnをサラリで日本語の取り扱いができる．日本語入カシステムとしては，フリーウェアの Cj3も導入予定．
ポートする．また， NEWS‑OS標準の入カシステムである s3.
6 文書処理文書作成，清書ツールとして日本語n祁：（ASCII版， NTT版）を提供する．また，描画用ツールとしてtgifを導入する．

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11

解説3.
7 ネットワーク関連
telnetや ftpなどの標準的なネットワークアプリケーションは NEWS‑OSにおいても標準機能として提供される．
電子メイル，ネットニュース等を取り扱うツールについては，

MH‑eゃ GNUSなど UNIX環境での普及度の高いものをいくつか提供する予定である．また WWW(WorldWideWeb)ブラウザとして，フリーウェアの NCSAMosaicに加えて，NetscapeNavigatorも提供する予定である．

CPUサーバを複数利用して分散並列処理をするためのツールとして， PVM(ParallelVirtualMa‑chine)のライブラリおよびサポートツールを提供する．また分散環境での資源配分を調整して，システムをより有効に利用するためのシステムである LSF(LoadSharingF
acility)を導入する．

︒

3.
8 分散並列処理支援

3.
9 その他
その他のアプリケーションとしては，数式，データ処理ツールの Mathematicaが利用できる（次節参照）．また各種フリーウェアについても，代表的なものを中心にできるだけサポートしていきたいと考えている．
なお以上の全システム共通のソフトウェアの他に，戸畑地区の教育サブシステムには，演習用の汎用CADソフト XCAD‑Nが 60ライセンス導入され，研究用サブシステムには，プログラミングの必要のな

4 その他
4.
1 全学ソフトウェアライセンス
IBM互換 PCで動作する UNIXシステムの 1つである BSD/OSと，数式処理，データ処理ツールのMathematicaについては，次期システムのソフトウェア製品の一音恥として，全学無制限ライセンスを取得した．これにより，本学に在籍するすべての職員，学生は，これらのソフトウェア製品を自由に学内の計算機に導入し，利用することができる．
なお，具体的な公開，配布方法については検討段階であり，後日あらためて広報する予定である．

4.
2 マルチメディア PC
次期システム（教育サブシステム）は，音声や画像の入出力や，簡単な加工ツールを備えているが，それほど十分なものとは言えない．またこうしたマルチメディアのデータを扱うためのハード，ソフトは，むしろパーソナルコンピュータの世界の方が安価で高品質のものが揃っている．

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11︒

いグラフィクス／可視化ツールとして AVS/Expressが提供される．

解説

そこで今回，「マルチメデイア PC」として，高性能 PCに，音声，画像，動画の入出力装置，およびそれらの編集，加工ソフトウェアを導入したシステムを用意した．台数的にはささやかなものであるが，これらはオープン端末的に，自由に利用することができる．

5 おわりに現在のシステムの設計目標のひとつは，大学のインフラとしての計算機システムであり，また，計算機の能力を「素材」として利用してもらえるような環境をつくることであった．新システムでも，これは重要なテーマである．今回，非常に新鮮かつ強力な「原料」を得ることができたので，これをぜひ魅力的な「素材」に仕立てあげ，利用者の方々に縦横に使いこなしていただけるようにしたいと考えている．
なお，システムは現在構築中であり，今後部分的に改良，変更を加える可能性がある．そ．のため来春のr

稼動開始時点で，本稿の記述が実際のシステムと異なることがありうるが，その点，あらかじめご了承いただきたい．

r65

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