[发明专利]一种异构计算环境下的网络模拟任务负载平衡方法

摘要

本发明公开了一种异构计算环境下的网络模拟任务负载平衡方法，其实现步骤是1读入一个异构计算环境参数；2读入一个网络模拟的实际拓扑图；3初始化算法参数；4负载平衡初始化；5计算当前负载平衡度；6判断当前负载平衡是否达到阈值且无进展迁移次数是否达到3，则输出结果；7获得路由模拟运行时间最小与最大的计算节点；8选取待移动的拓扑节点；9将拓扑节点从路由模拟运行时间最大的计算节点移至最小的计算节点；10判断移动后的新结果是否有优化，则更新当前结果，并转至步骤6，否则无进展迁移次数加1，并转至步骤6。本发明能有效降低异构计算环境下网络模拟的计算开销，同时对大规模网络模拟拓扑以及异构计算环境具有可扩展性。

主权项

一种异构计算环境下的网络模拟任务负载平衡方法，其特征是，包括以下步骤：(1)读入一个异构计算环境参数，包括异构计算环境中计算节点个数M，第i个计算节点数据包转发模拟能力参数Ki，第i个计算节点路由模拟能力函数Fi(n)，1≤i≤M，这里n表示计算节点所分配到的拓扑节点个数；(2)读入一个网络模拟的实际拓扑图G(V，E)，其中点集合V＝{v1...，vj，...，vN}，点权值wv(vj)，边权值we(vi，vj)；vj表示第j个拓扑节点，N为拓扑节点的个数，1≤j≤N；(3)初始化参数：初始化无进展迁移次数Counter为0，初始化网络模拟任务负载均衡度B的阈值B_Delta为0.95，初始化当前最优的负载均衡度Best为0；(4)负载平衡初始化：将拓扑图G(V，E)初始划分为{G1，...，Gi，...，GM}，使得数据包转发模拟任务负载均衡度BP最大；(5)计算当前最优的负载均衡度Best；(6)判断Best是否小于B_Delta且Counter是否小于3，满足则终止循环，输出负载平衡结果{G1，...，Gi，...，GM}；不满足则转到步骤(7)；(7)统计当前各Gi的拓扑节点个数ni，并根据各计算节点的路由模拟能力函数获得路由模拟运行时间最小的划分与最大的划分(8)从中选择某一待移动的拓扑节点vm，其中vm必须与中的某个节点之间存在链路且点权值是所有与存在链路的节点中最小的；(9)将节点vm从移动至并获得新的负载平衡结果{G1，...，Gi，...，GM}；(10)对拓扑节点vm迁移后的新负载平衡结果进行评估，若负载均衡度B有优化，则接受该新负载平衡结果，更新Best，Counter重置为0，转步骤(6)执行；否则Counter加1，转步骤(6)执行。