基于前验负载差异的负载平衡性能模型

基于有限差分离散的并行应用非常普遍,针对此类问题的负载平衡性能评估,引入了一个刻画应用问题负载平衡能力的关键参数:最大负载变化率,推导了一个以并行效率为目标函数的负载平衡性能模型,涉及问题规模、并行通信计算比、离散格式复杂度和并行规模等.以POP全球海洋模式并行程序为测试实例,验证了该模型的性能.结果显示最大负载变化率作为衡量负载平衡程度的指标是有效的,基于模型的预测性能与实测性能在总体趋势上基本吻合.该性能模型对基于有限元、有限体积等其他局部离散格式的大型并行计算应用的负载平衡能力评估也具有参考价值.     

基于多块结构网格大规模并行计算的负载均衡设计及实现

结构网格具有网格生成速度快、质量高、数据结构相对简单、较适用于流体表面应力集中的运算等优点。在大规模 CFD（Computational Fluid Dynamics）并行计算中,需要将网格区域划分为多块网格,而多块网格之间的数据通信会制约并行计算能力的提高,因此对结构网格的负载平衡优化是提高并行计算能力的重点。本文提出了一个采用多层次 k-way 多约束条件图剖分算法来改进负载平衡的方案,并对 M6 翼型和 CRM 模型的多种规模进行了实际计算,结果证明多层次 k-way图剖分算法能够有效地优化负载平衡,在此基础上得到了最优节点间的计算负载平衡和通信负载平衡,最终达到了理想的并行效率。     

"NOW"环境下电路并行仿真算法的研究和实现

针对电路并行仿真,基于求解对角分块结构非线性系统的并行方法,提出并实现了"NOW"(Network Of Workstations) 环境下的一个并行计算模型.主要分析了该算法的并行特性、同步条件及"NOW"环境并行性能关键影响因素.文中提出了一种启发式的静态、动态负载平衡算法,并在Linux平台下采用MPI消息库实现该并行模型.仿真结果表明该算法在"NOW"环境下能获得比串行算法较为可观的加速比.同时文中提出的负载平衡算法也比一些经典算法能更有效得平衡系统负载.     

乐观策略下并行离散事件仿真动态负载划分优化算法

动态负载划分是提高并行离散事件仿真运行性能的有效途径之一.现有研究往往孤立地考虑计算负载平衡和通信负载优化,使得复杂应用背景下整体性能低下.论文综合考虑仿真模型计算负载和交互模式,提出了一个基于带权重无向图有限容量k划分问题的并行离散事件仿真负载划分模型,并配合一套通用的仿真运行性能度量方法,提出了一个基于顶点交换的启发式局部搜索近似划分算法,实现了在计算负载平衡的前提下系统通信负载最优化,其近似解与全局最优解比值不小于(1-1/|N|)(1-ε).实验证明了该动态负载划分算法的有效性和实用性.     

一种基于实测的自动负载建模算法

负载平衡是影响大规模并行计算效率的一个关键因素,准确的负载建模是负载平衡的基础.提出了一种基于实测的自动负载建模算法.该算法无需用户提供信息,具有良好的理论保证以及近似线性的计算复杂度和完全的并行性.2400个进程上的分子动力学模拟表明,该算法执行速度快,同时能够保证60％以上的负载平衡效率.     

一个基于网络并行计算环境的动态负载分配算法

网络并行计算系统具有大量的自主的计算资源,如何充分发挥它们的潜在性能,这正是负载平衡的研究内容。文中描述一个基于网络并行计算环境的动态负载分配算法,该算法能够根据系统的状态和任务之间的通信关系动态地分配系统中的负载,以实现系统的动态负载平衡。通过应用实例测试说明该算法在稳定性和性能上,优于稳定的发送者动自适应算法。     

并行计算中的负载均衡问题研究

在多处理机系统中,任务的静态分配和进程的动态调度都要求做到负载平衡。一个负载平衡的多处理机系统,将具有较高的系统性能,使并行程序总的执行时间最短。本文介绍了并行计算中的负载均衡问题,着重对动态负载平衡算法的组成以及几种典型的动态负载平衡算法进行了讨论与分析。     

后期负载调整：一个并行JOIN动态负载平衡算法

本文针对以往的并行ＪＯＩＮ负载平衡策略所存在的缺陷，根据并行ＪＯＩＮ负载平衡的特点和要求，提出一个在ＪＯＩＮ操作后期对负载动态调整的算法。通过性能评估说明，该算法具有预处理开销少，灵活的自适应能力，负载平衡效果理论等特点，同时算法简便，易于实现。     

基于时间偏差的并行逻辑模拟的动态负载平衡

随着大规模集成电路的复杂性日益增加,逻辑模拟开始采用并行离散事件模拟技术。在现有的基于时间偏差协议的并行逻辑模拟系统的基础上,提出了一个动态负载平衡模型,模型能够针对模拟时的负载变化,进行以一组模拟对象为单位的迁移以实现负载平衡。提出模拟推进度的概念,作为对并行逻辑模拟过程中的负载进行准确的衡量标准。     

一个有效的动态负载平衡方法

动态负载平衡问题是影响工作站网络并行计算性能的重要因素.首先分析出在负载平衡中产生额外开销的根本原因是负载的移动,进而定性地给出了每次移动负载的粒度公式.引入益处估计的方法,仅在有益的情况下进行负载平衡.另外还提出了一个动态负载平衡算法.最后,通过实验,将该算法的运行结果与其他人的负载平衡结果以及不作负载平衡的情况进行了对比.此负载平衡方法在工作站为空载以及不同的负载和应用问题的数据规模的情况下,都优于Siegell等人提出的方法.