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A Hierarchical Dynamic Load Balancing Policy
Thesis

A Hierarchical Dynamic Load Balancing Policy

Porter P. T. Chen
Masters, 國立清華大學, 資訊工程學系
1993

Abstract

分散式系統 動態負載平衡 階層式 Distributed System Dynamic Load Balancing Hierarchical
分散式系統具有多數的處理機,因此能夠提供大量處理能力。藉由負載的 重新分配,負載平衡策略能夠更有效的增進系統的效率。以往關於負載平 衡的研究大都多針對小型的系統,但在較大型分散式系統中,大量的訊息 交換將會使得現有的負載平衡策略無法有效的增進系統的效率,甚至無法 正常運作。在本篇論文中,我們提出階層式動態負載平衡策略(簡稱HL BC策略),利用階層式的方式降低工作分配者的訊息交換速率,使得H LBC策略能夠適用於較大型的分散式系統,進而有效的增進系統的效率 。系統被分割成數個不相交的叢簇。HLBC策略執行二個層次的負載平 衡。在每個叢簇內都有一個區域工作分配者根據修改的LBC策略執行負 載平衡函數。另有一個高階工作分配者負責重新分配叢簇間的負載。我們 利用大量的模擬研究HLBC策略的效率。我們比較LBC策略和HLBC策 略的平均反應時間及工作分配者的訊息交換速率。藉由證明平均反應時間 對異質負載不靈敏的性質,探究LBC策略適應負載變動的能力。同時, 我們將研究如何分割系統使得工作分配者的訊息交換速率能夠減到最低。 模擬的結果顯示HLBC策略能夠有效分散訊息交換負擔給區域工作分配者和 總體工作分配者,這個良好特性使得HLBC策略能夠適用於較大型的分 散式系統。在我們的系統模式中,每一個節點有相同的處理能力及工作到 達每一個節點的速率都是相同的。模擬的結果建議依據系統規模和系統當 時的使用率將系統分割成適當個相同大小的叢簇使得工作分配者的訊息交 換速率能夠減到最低。在本篇論文,我們提出了一個階層式動態負載平衡 策略(簡稱HLBC策略),成功的降低工作分配者的訊息交換速率,以 適用於較大型的分散式系統,進而有效的增進系統的效率。未來,我們將 考慮各個節點有不同的處理能力或有不同的工作到達速率的系統,使得H LBC策略能夠更廣泛應用於分散式系統,有效增進系統的效率。

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