データフローグラフ(タスクの依存関係をグラフ化したもの。タスクは処理の特性等の違いもある)をいかに効率良くマルチコアCPUにタスクスケジューリングするかという研究がある。マルチプロセッサシステムのタスクの割り当てとスケジューリングはTASとも呼ばれる。
効率的なTASを実現するための研究開発において、例えば任意のデータフローグラフがあった場合に、自分たちが考えたTASアルゴリズムに対してデータフローグラフを流し込んだ結果、CPUコアに適切にタスクスケジューリングできて従来のアルゴリズムよりも速く処理ができた、電力の面で効率よく処理ができた、といったシミュレーションと定量評価を手元で行うことが多い。
また、CPUコアの特性の違いも含めて適切にスケジューリングするヘテロジーニアスコアに最適なスケジューリングアルゴリズムの研究もある。
この考え方をWebシステムに当てはめると、例えばコンテナの再配置がリクエスト単位で動的に行われる場合、コンテナの収容ホストは、TASにおけるCPUコアと言える。また、ホストの収容率によってホストの処理性能に違いが出た場合、それはヘテロジーニアスコアと同様、動的に変化するとはいえ、ホストの処理性能が違う特性をもつコア、あるいはプロセッサである、とみなすことができる。
このように考えると、コンテナに対するHTTPリクエストとコンテナの再配置が、TASのタスクスケジューリングにおけるタスクとみなすこともできる。つまり、コンテナに基づいたWebシステムのハードウェアスケジューリングの問題、つまり、どの特性を持つホストにどのようにタスクであるリクエストを振り分け、コンテナに仕事をさせるか、という問題は、CPUコアのタスクスケジューリングの問題とほぼ同じように解釈可能になる。
では、タスクの性質と依存関係を示すデータフローグラフとは、Webシステムに置き換えた場合どういうものになりうるか?ここはまだ言語化するほどには答えは出ていないが、定義できそうな気がしている。
もしこれが定義できれば、これまで歴史的にも取り組まれていたマルチプロセッサのタスクスケジューリング問題と同様に、その資産を利用して、Webシステムのハードウェアスケジューリングを手元で定量的にシミュレーション可能となり、コンテナによる複雑なWebシステムにおける「いれてみないとわからない」というステージから、シミュレーションによってハードウェアスケジューリングアルゴリズムの定量評価か可能な時代となり、そのような状況から脱却できる可能性もある。
さらに、手元でシミュレーションできるということは研究開発効率も上がり、複雑なWebシステムに対して、様々なスケジューリングアルゴリズムを容易に確かめることもできる。
FastContainerのようにリクエストとコンテナの状態遷移が紐付くシステムのハードウェアスケジューリングを考える中で、まずこの複雑なWebシステムのハードウェアスケジューリングのシミュレーションを、TASの研究を参考に確立したいと思った。そうすれば、ハードウェアスケジューリングという難解ではあるが収容設計に準ずる重要な研究に対して、我々の目的にあったハードウェアスケジューリングを研究開発することが容易になり、また一歩システムにおけるなめらかさに近づくことができそうだ。