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1、1.摘要递平忤占1专平勺静卢了情传载白节了息71序于冬出载消现程对I提必用实行獅电，白采中并衡地衡点它计I■'平效平节‘设JMP觴有载据具序高态可负根工呈提，，态也工不，动法力1稈行间和算严效编并时衡的对冇法行MPI行平务；刊舫并在运载任务知的。少负配任鯨要信减态分配好重通以静种分轴最间川为一间的中序，分了点计统程义可节賊系行意3提在程群并的衡行集现要平并前实重载IPIDI式着负载算MP卜是JT负^17有。来MP的衡能法方的现。实务中任序移亍间畀点自—节在计在，的种况2.并行计算应用的领域来源：MPI并行程序设
2、计的负载平衡实现方法应用于航空航天、气象与天气预报、环境问题、材料科学、石油勘探等领域3•群系统的特点来源：MP1并行程序设计的负载平衡实现方法集群系统具有低成本、高性能的特性，提供了强人的并行计算能力和批处理能力4.并行程序的运行时间由运行时间来源：MPT并行程序设计的负载平衡实现方法一个并行程序通常由多个进程组成，通常一个计算节点上运行一个进程，这些进程可同时并行执行任务，并行程序的运行时间由运行时间最长的进程决定。5.负载平衡的定义来源：MPT并行程序设计的负载平衡实现方法负载平衡是指在各计算节点I'可均
3、匀分配负载，以使得各个进程倾向于同时完成任务，从而减少进程的最长运行时间。6.负载平衡的意义来源：MPI并行程序设计的负载平衡实现方法在并行程序设计中实现负载平衡可有效减少并行程序的运行吋I'可，提高并行程序的性能7.MPI简介来源：MPI并行程序设计的负载平衡实现方法MP1是目前集群系统中最重要的并行编程工具[4][5],它采用消息传递的方式实现并行程序间通信。MPI具有移植性好、功能强大、效率高等多种优点，而且有多种不同的免费、高效、实用的实现版本，常见的如MPTCH.LAM、IBMMPL,几乎所有的并行计
4、算机厂商都提供对MPT的支持，成为了事实上的并行编程标准。&负载平衡的分类来源：MP1并行程序设计的负载平衡实现方法负载平衡又可分为静态负载平衡和动态负载平衡9.静态负载平衡的简介来源：MPI并行程序设计的负载平衡实现方法静态负载平衡是MPI并行程序实现负载平衡的基本方法，是指在MPT并行程序运行前如何在各个进程上分配任务，以期望每个进程尽量同时完成各自的任务，从而有效减少程序运行时间。一般来说，每个节点上都运行一个进程，静态负载平衡也就是如何在每个节点上分配任务。10.如何实现静态负载平衡来源：MPI并行程序
5、设计的负载平衡实现方法可先计算出每个节点上需要分配的任务量，每个节点上分配的任务量应当正比于此节点的计算能力，这样每个节点期望于同时完成任务，从而最大限度地减少程序运行时间。节点1上应当分配的任务量为hi=（tl+t2+・・・+tm）/（fl+f2+・・・+fn）Xfi,节点i上实际分配的任务量为ki,应使ki接近于hi,这是一个NP完全问题。（计算能力为fl,f2,…，fn,若fl=f2=・・・=fn,则这是一个同构集群系统，否则是一个异构集群系统）（t为估算任务量）11.实现静态负载平衡的具体算法来源：MP
6、I并行程序设计的负载平衡实现方法我们给出了一个近似算法，设di=
7、ki-hi
8、,即di为节点i上的实际任务量与最优任务量Z差，节点i上当前分配的任务集合为Tie初始时节点0的任务集T0包含所有任务,即taskl,task2,•••,taskm,然后在节点间移动任务，使得各个节点的d值不断变小。任务移动的准则如下：1）若将Ti屮的某一任务移到Tj屮，使得di和dj都变小，则移动此任务;2）若将Ti中的某一任务和Tj中的某一任务交换，使得di和dj都变小，则交换任务;通过以上的任务移动准则，会得到一个最终的任务分配
9、方案，各个节点的任务集合T即是此节点上需要运行的任务集合，在编写MPI并行程序时，就可指定对应进程需要运行的任务。12.静态负载平衡的缺陷来源：MPI并行程序设计的负载平衡实现方法在静态负载平衡中，通常对任务的任务量估算不准确，可能存在较大的差异，此外任务的运行时间并不严格正比于任务量与节点计算能力之比，可能无法准确知道节点的计算能力，节点的计算能力可能受到诸多方血的影响，如当前系统的可用内存、带宽、负荷、磁盘的读写能力等等，因此任务的运行时间是一个不确定的量。如果按照静态负载平衡方法來分配任务，可能任务的实际
10、运行时间与估算值有较大的差异，每个节点完成各自任务所需的时间也就存在较大的差异13.动态负载平衡定义来源：MPI并行程序设计的负载平衡实现方法动态负载平衡是静态负载平衡的有效补充，是指在MPT并行程序运行过程中，根据各计算节点的当前负荷，在计算节点间动态迁移任务，将负载重的节点上的任务迁移到负载轻的节点上，尽量平衡各计算节点的负载，从而减少程序运行时间。9.动态负载平衡的优缺点来源：M
