搜索
首页后端开发php教程多核编程中的负载平衡难题_PHP教程

多核编程中的负载平衡难题_PHP教程

Jul 20, 2016 am 11:05 AM
cpu保证分配多个多核平衡性能编程负载难题

多核CPU中,要很好地发挥出多个CPU的性能的话,必须保证分配到各个CPU上的任务有一个很好的负载平衡。否则一些CPU在运行,另外一些CPU处于空闲,无法发挥出多核CPU的优势来。


  要实现一个好的负载平衡通常有两种方案,一种是静态负载平衡,另外一种是动态负载平衡。


  1、静态负载平衡


  静态负载平衡中,需要人工将程序分割成多个可并行执行的部分,并且要保证分割成的各个部分能够均衡地分布到各个CPU上运行,也就是说工作量要在多个任务间进行均匀的分配,使得达到高的加速系数。


  静态负载平衡问题从数学上来说是一个NP完全性问题,Richard M. Karp, Jeffrey D. Ullman, Christos H. Papadimitriou, M. Garey, D. Johnson等人相继在1972年到1983年间证实了静态负载问题在几种不同约束条件下的NP完全性。


  虽然NP完全性问题在数学上是难题,但是这并不是标题中所说的难题,因为NP完全性问题一般都可以找到很有效的近似算法来解决。


  2、动态负载平衡


  动态负载平衡是在程序的运行过程中来进行任务的分配达到负载平衡的目的。实际情况中存在许多不能由静态负载平衡解决的问题,比如一个大的循环中,循环的次数是由外部输入的,事先并不知道循环的次数,此时采用静态负载平衡划分策略就很难实现负载平衡。


  动态负载平衡中对任务的调度一般是由系统来实现的,程序员通常只能选择动态平衡的调度策略,不能修改调度策略,由于实际任务中存在很多的不确定因素,调度算法无法做得很优,因此动态负载平衡有时可能达不到既定的负载平衡要求。


  3、负载平衡的难题在那里?


  负载平衡的难题并不在于负载平衡的程度要达到多少,因为即使在各个CPU上分配的任务执行时间存在一些差距,但是随着CPU核数的增多总能让总的执行时间下降,从而使加速系数随CPU核数的增加而增加。


  负载平衡的困难之处在于程序中的可并行执行块很多要靠程序员来划分,当然CPU核数较少时,比如双核或4核,这种划分并不是很困难。但随着核数的增加,划分的粒度将变得越来越细,到了16核以上时,估计程序员要为如何划分任务而抓狂。比如一段顺序执行的代码,放到128核的CPU上运行,要手工划分成128个任务,其划分的难度可想而知。


  负载划分的误差会随着CPU核数的增加而放大,比如一个需要16个时间单位的程序分到4个任务上执行,平均每个任务上的负载执行时间为4个时间单位,划分误差为1个时间单位的话,那么加速系数变成 16/(4 1)=3.2,是理想情况下加速系数 4的80%。但是假如放到一个16核CPU上运行的话,假如某个任务的划分误差假如为0.5个时间单位的话,那么加速系数变成16/(1 0.5) = 10.67,只有理想的加速系数16的66.7%,假如核数再增加的话,由于误差的放大,加速系数相比于理想加速系数的比例还会下降。


  负载划分的难题还体现在CPU和软件的升级上,比如在4核CPU上的负载划分是均衡的,但到了8核、16核上,负载也许又变得不均衡了。软件升级也一样,当软件增加功能后,负载平衡又会遭到破坏,又需要重新划分负载使其达到平衡,这样一来软件设计的难度和麻烦大大增加了。


  假如使用了锁的话,一些看起来是均衡的负载也可能会由于锁竞争变得不平衡起来。


  4、负载平衡的应对策略


  对于运算量较小的软件,即使放到单核CPU上运行速度也很快,负载平衡做得差一些并没有太大影响,实际中负载平衡要考虑的是大运算量和规模很大的软件,这些软件需要在多核上进行负载平衡才能较好地利用多核来提高性能。


  对于大规模的软件,负载平衡方面采取的应对策略是发展划分并行块的宏观划分方法,从整个软件系统层面来进行划分,而不是象传统的针对某些局部的程序和算法来进行并行分解,因为局部的程序通常都很难分解成几十个以上的任务来运行。


  另外一个应对策略是在工具层面的,也就是编译工具能够协助人工进行并行块的分解,并找出良好的分解方案来,这方面Intel已经作出了一些努力,但是还需要更多的努力让工具的功能更强大一些才能应对核数较多时的情况。


www.bkjia.comtruehttp://www.bkjia.com/PHPjc/445099.htmlTechArticle多核CPU中,要很好地发挥出多个CPU的性能的话,必须保证分配到各个CPU上的任务有一个很好的负载平衡。否则一些CPU在运行,另外一些CPU处...
声明
本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn
使用数据库存储会话的优点是什么?使用数据库存储会话的优点是什么?Apr 24, 2025 am 12:16 AM

使用数据库存储会话的主要优势包括持久性、可扩展性和安全性。1.持久性:即使服务器重启,会话数据也能保持不变。2.可扩展性:适用于分布式系统,确保会话数据在多服务器间同步。3.安全性:数据库提供加密存储,保护敏感信息。

您如何在PHP中实现自定义会话处理?您如何在PHP中实现自定义会话处理?Apr 24, 2025 am 12:16 AM

在PHP中实现自定义会话处理可以通过实现SessionHandlerInterface接口来完成。具体步骤包括:1)创建实现SessionHandlerInterface的类,如CustomSessionHandler;2)重写接口中的方法(如open,close,read,write,destroy,gc)来定义会话数据的生命周期和存储方式;3)在PHP脚本中注册自定义会话处理器并启动会话。这样可以将数据存储在MySQL、Redis等介质中,提升性能、安全性和可扩展性。

什么是会话ID?什么是会话ID?Apr 24, 2025 am 12:13 AM

SessionID是网络应用程序中用来跟踪用户会话状态的机制。1.它是一个随机生成的字符串,用于在用户与服务器之间的多次交互中保持用户的身份信息。2.服务器生成并通过cookie或URL参数发送给客户端,帮助在用户的多次请求中识别和关联这些请求。3.生成通常使用随机算法保证唯一性和不可预测性。4.在实际开发中,可以使用内存数据库如Redis来存储session数据,提升性能和安全性。

您如何在无状态环境(例如API)中处理会议?您如何在无状态环境(例如API)中处理会议?Apr 24, 2025 am 12:12 AM

在无状态环境如API中管理会话可以通过使用JWT或cookies来实现。1.JWT适合无状态和可扩展性,但大数据时体积大。2.Cookies更传统且易实现,但需谨慎配置以确保安全性。

您如何防止与会议有关的跨站点脚本(XSS)攻击?您如何防止与会议有关的跨站点脚本(XSS)攻击?Apr 23, 2025 am 12:16 AM

要保护应用免受与会话相关的XSS攻击,需采取以下措施:1.设置HttpOnly和Secure标志保护会话cookie。2.对所有用户输入进行输出编码。3.实施内容安全策略(CSP)限制脚本来源。通过这些策略,可以有效防护会话相关的XSS攻击,确保用户数据安全。

您如何优化PHP会话性能?您如何优化PHP会话性能?Apr 23, 2025 am 12:13 AM

优化PHP会话性能的方法包括:1.延迟会话启动,2.使用数据库存储会话,3.压缩会话数据,4.管理会话生命周期,5.实现会话共享。这些策略能显着提升应用在高并发环境下的效率。

什么是session.gc_maxlifetime配置设置?什么是session.gc_maxlifetime配置设置?Apr 23, 2025 am 12:10 AM

thesession.gc_maxlifetimesettinginphpdeterminesthelifespanofsessiondata,setInSeconds.1)它'sconfiguredinphp.iniorviaini_set().2)abalanceIsiseededeedeedeedeedeedeedto to to avoidperformance andununununununexpectedLogOgouts.3)

您如何在PHP中配置会话名?您如何在PHP中配置会话名?Apr 23, 2025 am 12:08 AM

在PHP中,可以使用session_name()函数配置会话名称。具体步骤如下:1.使用session_name()函数设置会话名称,例如session_name("my_session")。2.在设置会话名称后,调用session_start()启动会话。配置会话名称可以避免多应用间的会话数据冲突,并增强安全性,但需注意会话名称的唯一性、安全性、长度和设置时机。

See all articles

热AI工具

Undresser.AI Undress

Undresser.AI Undress

人工智能驱动的应用程序,用于创建逼真的裸体照片

AI Clothes Remover

AI Clothes Remover

用于从照片中去除衣服的在线人工智能工具。

Undress AI Tool

Undress AI Tool

免费脱衣服图片

Clothoff.io

Clothoff.io

AI脱衣机

Video Face Swap

Video Face Swap

使用我们完全免费的人工智能换脸工具轻松在任何视频中换脸!

热工具

SecLists

SecLists

SecLists是最终安全测试人员的伙伴。它是一个包含各种类型列表的集合,这些列表在安全评估过程中经常使用,都在一个地方。SecLists通过方便地提供安全测试人员可能需要的所有列表,帮助提高安全测试的效率和生产力。列表类型包括用户名、密码、URL、模糊测试有效载荷、敏感数据模式、Web shell等等。测试人员只需将此存储库拉到新的测试机上,他就可以访问到所需的每种类型的列表。

Dreamweaver CS6

Dreamweaver CS6

视觉化网页开发工具

DVWA

DVWA

Damn Vulnerable Web App (DVWA) 是一个PHP/MySQL的Web应用程序,非常容易受到攻击。它的主要目标是成为安全专业人员在合法环境中测试自己的技能和工具的辅助工具,帮助Web开发人员更好地理解保护Web应用程序的过程,并帮助教师/学生在课堂环境中教授/学习Web应用程序安全。DVWA的目标是通过简单直接的界面练习一些最常见的Web漏洞,难度各不相同。请注意,该软件中

SublimeText3 英文版

SublimeText3 英文版

推荐:为Win版本,支持代码提示!

EditPlus 中文破解版

EditPlus 中文破解版

体积小,语法高亮,不支持代码提示功能