拓扑结构感知的保守同步仿真动态负载均衡方法

系统仿真学报 ›› 2015, Vol. 27 ›› Issue (9): 2008-2014.

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拓扑结构感知的保守同步仿真动态负载均衡方法

翟岩龙¹, 贾娜娜¹, 张鑫宇¹, 杨凯², 卿杜政²

1.北京理工大学计算机学院,北京 100081;
2.航天系统仿真重点实验室北京仿真中心,北京 100854

收稿日期:2015-05-16 修回日期:2015-07-20 出版日期:2015-09-08 发布日期:2020-08-07
作者简介:翟岩龙(1981-),男,北京,博士,讲师,研究方向为分布式并行仿真等;贾娜娜(1991-),男,北京,硕士,研究方向为分布式并行仿真;杨凯(1980-),男,内蒙古,硕士,高工,研究方向为复杂系统仿真。

Topology-aware Dynamic Load-balancing of Conservative Simulation

Zhai Yanlong¹, Jia Nana¹, Zhang Xinyu¹, Yang Kai², Qing Duzheng²

1. School of Computer Science, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China;
2. Science and Technology on Special System Simulation Laboratory, Beijing Simulation Center, Beijing 100854, China

Received:2015-05-16 Revised:2015-07-20 Online:2015-09-08 Published:2020-08-07

摘要/Abstract

摘要： 由于资源变化或者仿真模型事件的发生等原因,仿真应用在运行过程中可能会出现负载失衡的情况,在保守同步仿真中将会增加进程等待时间,在乐观同步仿真中将会增加进程回退的次数,这都会降低整个仿真的执行速度。针对保守同步仿真提出了一种拓扑结构感知的逻辑进程动态负载均衡方法。在仿真执行的同步点判断是否发生了负载失衡,通过K-均值聚类方法区分出轻载进程和重载进程,并根据负载情况和拓扑结构得出负载迁移的方法。实验结果表明：提出的负载均衡方法能够快速均衡逻辑进程负载并提高仿真执行效率。

关键词: 并行仿真, 动态负载均衡, 聚类分析, 负载失衡判断

Abstract: In parallel and distributed discrete-event simulation, the work load of logical processes (LPs) may become imbalanced due to the change of resources or newly generated events. This will increase LPs' waiting time in conservative simulations and the rollback times in the optimistic simulation. A topology-aware dynamic load-balancing approach of conservative simulation was proposed to solve this problem. The working time was monitored and calculated to detect whether imbalance occurs based on K-means clustering algorithm. The load balancing scheme was calculated according to the load and topology. Experimental results show that the proposed approach can balance the load rapidly and improve the performance of the simulation.

Key words: parallel simulation, dynamic load-balancing, cluster analysis, load-imbalance detection

中图分类号:

TP391.9

翟岩龙, 贾娜娜, 张鑫宇, 杨凯, 卿杜政. 拓扑结构感知的保守同步仿真动态负载均衡方法[J]. 系统仿真学报, 2015, 27(9): 2008-2014.

Zhai Yanlong, Jia Nana, Zhang Xinyu, Yang Kai, Qing Duzheng. Topology-aware Dynamic Load-balancing of Conservative Simulation[J]. Journal of System Simulation, 2015, 27(9): 2008-2014.

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拓扑结构感知的保守同步仿真动态负载均衡方法

Topology-aware Dynamic Load-balancing of Conservative Simulation

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