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尽力而为通信在常规硬件上提升性能且具备鲁棒可扩展性

分布式、并行与集群计算 2023-10-10 v2

摘要

在此,我们在现有的商用可用 HPC 硬件上测试完全异步、尽力而为通信的性能与可扩展性。第一组实验测试了与传统完美通信模型相比,尽力而为通信策略是否能带来性能收益。在高 CPU 数量下,尽力而为通信提升了单位时间内执行的计算步数以及在固定时长运行窗口内达到的解质量。在尽力而为模型下,刻画跨处理组件及随时间的质量服务分布,对于理解实际执行的计算至关重要。此外,在尽力而为模型下刻画可扩展性的全貌,需要分析此类质量服务在规模下的表现。为回答这些问题,我们设计并测量了一套质量服务指标:仿真更新周期、消息延迟、消息投递失败率以及消息投递凝聚度。在较低通信密集度基准参数化下,我们发现所有质量服务指标的中位数的值在从 64 扩展到 256 进程时保持稳定。在最大通信密集度下,我们发现质量服务中位数仅出现轻微——且在大多数情况下为零——的退化。在另一组实验中,我们测试了一个明显故障的计算节点对性能和质量服务的影响。尽管该节点及其团内出现了极端的质量服务退化,中位数性能和质量服务仍保持稳定。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.10897,
  title  = {Best-Effort Communication Improves Performance and Scales Robustly on Conventional Hardware},
  author = {Matthew Andres Moreno and Charles Ofria},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.10897},
  year   = {2023}
}