BSP模型的相關講解

2021-07-12 03:18:32 字數 834 閱讀 6775

bsp(bulk synchronous parallelism)模型又稱為塊同步並行模型,該模型是由哈佛大學的leslie valiant提出的一種基於超級步和全域性「柵障」同步的並行模型,對高效能領域的發展起到了不可估量的作用。在bsp模型中,整個計算過程是由一系列使用全域性同步分開的週期為l的計算部分組成,這些計算部分稱為超級步(super step)。在各個超級步中,整個系統中的每個處理器負責完成區域性的計算任務,並利用選路器進行接受和傳送訊息,使訊息傳輸到正確的工作節點以作為下一步的輸入資料,此後系統進行一次全域性檢查,以保證該超級步的執行已在所有的處理器上全部結束。在bsp的乙個超級步中,每個程序的執行過程均包括以下三種操作:

bsp中的乙個超級步最多執行l個時間步,當bsp在執行柵障同步操作時,只有當所有程序都完成當前超級步並在柵障處等待後,才能使得任乙個程序能夠進入下乙個超級步繼續執行。bsp模型是個分布儲存的mimd計算模型,該模型將計算任務和通訊任務分開,通訊部分僅僅完成了點與點之間的訊息傳輸操作,而不提供廣播、訊息復用等傳播方式功能。

圖 1-1 利用bsp模型對流式資料處理進行的描述

bsp模型是經典的分布式計算模型,其對後世影響深遠。bsp模型中多程序並行工作的方式使其能夠對流式計算中源源不斷流入的資料進行持續和多級的處理,但由於bsp模型在設計中存在柵障的概念(如圖 1-1所示),此時若資料處理所花費的時間不同,則在整個系統中執行較快的程序會由於較慢的程序未執行結束而進行不必要的等待,產生不必要的等待延時t。對於要求低延時的流式計算系統來說,該等待延時將影響流式計算系統的效能,因此bsp模型並不能滿足流式計算的應用需求。

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