负载平衡的目标

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1、负载平衡的目标•合理和透明地均衡所有节点上的负载，使得所有节点上的负载（依据节点的性第十章动态负载分配能）基本相等，从而达到系统的综合性能最优。负载处理负载移植负载注册负载评估东南大学1东南大学2负载平衡的动态性移植启动策略•任务的计算开销并非总能预测，例如它可能与每次不•发送者启动同的处理数据有关，所以系统负载会动态变化。–由重负载节点启动负载转移进程，发送者可以采用投标算法来选择接收者；•由于并行任务的计算量并不总是均匀的，因此占用处•接收者启动理器的时间也不一样长，空闲出来的处理器可以接受新的任务。–轻负载节点启动负载转移进程，接收者可以采用

2、探询算法来寻找过载节点。•参与动态负载平衡的可以是等待执行的任务，或是正•每个处理器有两个控制阚值：过载标志（HWM）和轻在执行的任务。载标志（LWM）–非抢占式的负载共享：节点只分配新到的任务，但可分为一–处理器的负载（例如等待队列的长度）大于HWM时需要将部次完成的分配（分配不可更改）和可重复的分配（只要还在分负载转移出去；等待队列中就可重分）两种方式；–处理器的负载小于LWM时可以要求接收部分新负载进来–抢占式任务移植：重新分配正在执行的任务，又称负载转移；具体步骤包括挂起源节点上要移植的任务，将任务和状•负载转移不是原子动作，出现冲突时可以

3、选择强制执态信息传递到宿节点，在宿节点恢复任务的执行。行或重新选择宿处理器东南大学3东南大学4发送者启动和接收者启动的例子移植策略•设询问是随机的且受Poll-limit限制，CPU队列长度用queue_length表•决定一个节点目前是否可以参与负载转移示。–基于阚值规则发送者启动方法接收者启动方法（寻找一个过载queue_length≥HWM→点）•基于每个远程操作*[poll_set:=φ；queue_length

4、poll_set

5、

6、细，但移植频度大，缓存利用率低。[selectanewnodeu[

7、poll_set

8、HWM→•基于每个会话andstoptransferataskfromnodeu–每个会话开始时进行负载评

9、估和移植]andstop]]–粒度较粗，近似于静态分配。东南大学5东南大学6]]1定位策略其它策略•收益性策略：使用不平衡因子来评估系统平衡负载是否•寻找合适的节点来共享负载有收益–polling：轮询或广播–转移所产生的开销应小于所产生的响应时间收益–局部询问：只探询邻接点的负载情况–负载代价来自三个方面：处理器之间传播的负载信息，任务转–全局询问：探询系统内所有节点的负载情况移前的任务选择决策过程，任务移植的通信延迟。•选择策略：源处理器选择最适合转移、最能起平衡作用•从一组提供相同服务的复制节点中选择一个的任务并将其发送给适当的宿处理器–随机

10、选择–根据收益性策略来确定–循环选择•信息策略：决定收集系统中其它节点状态信息的时机、–基于负载方位和具体内容–每个节点提供的信息越多，负载平衡过程就越有效，但负载代价也就越大。东南大学7东南大学8动态负载平衡算法的分类•覆盖范围负载信息的收集–全局算法：在系统范围内计算负载，并根据全局情况调整处理器负载；•采集方式–局部算法：在邻接节点之间转移负载；–周期性：定期询问或广播处理器的负载状态•控制方式–非周期性：出现过载或空闲时才询问或广播处理器的–集中控制：由中心控制器负责收集系统状态并做出负责平衡的决定负载状态–分散控制：将控制机制分散到系统的

11、多个节点–系统开销vs.状态的实时性+不协作方式：各个节点独立决定自己的位置和转移规则+协作方式：节点之间通过协同来进行负载平衡决策•采集范围–开环控制：算法作决策时不参考过去活动的结果–全局信息：有可能获得最优解，但代价可能太大；–闭环控制：记录决策信息并调整自己的参数以保证算法不偏离预定的–局部信息：获得局部最优解，但代价通常较小；功能和运行模式–历史信息：通过对进程过去运行情况的了解来确定进•决策方式程的负载信息。–适应性方法：负载平衡策略随系统状态而变化–非适应性方法：负载平衡策略不变东南大学9东南大学10负载平衡使用的参数负载平衡使用的参

12、数•系统规模：处理器的个数，如果多了可以有较•管理成本：通信和任务移植的成本，包括负载好的调节余地，但转移开销也大；测量，