Svæðisskipting¶

Þegar stórt net er greint samhliða með mörgum ferlum verður fyrst að skipta einsvæðisnetinu í undirsvæði og fyrirfram mynda upplýsingarnar sem þarf til að úthluta hverju ferli og til samskipta milli svæða. Þetta forvinnsluskref kallast svæðisskipting.

Í samhliða reikningi FrontISTR skiptir hecmw_part1 einsvæðisneti í undirsvæði og býr til dreifð netgögn. Samhliða fistr1 les mynduðu dreifðu netgögnin og notar þau ásamt upplýsingum sem þarf fyrir samskipti milli svæða við samhliða lausn.

Á þessari síðu er lýst skiptingargerð, skiptingaraðferð, skörunardýpt og meðhöndlun snertipunkta sem valin eru fyrir svæðisskiptingu. Fyrir keyrsluferli hecmw_part1, nákvæmt snið stýrigagna og villuboð, sjá tengd efni.

Yfirlit¶

Svæðisskipting er ferlið við að skipta einsvæðisneti í mörg undirsvæði. FrontISTR býr til dreifð netgögn með samsetningu skiptingargerðar, skiptingaraðferðar, fjölda svæða og skörunardýptar.

Þar sem samskiptatöflurnar eru innifaldar í dreifðu netgögnunum þurfa notendur yfirleitt ekki að breyta þeim beint. Samhliða fistr1 les dreifðu netgögnin og leysir línulegu jöfnurnar með samhliða beinni aðferð eins og MUMPS eða ítrunaraðferð.

Val á uppsetningu svæðisskiptingar¶

Fyrir venjulegar burðar- og varmaleiðnigreiningar ætti almennt fyrst að íhuga hnútamiðaða skiptingu. Hnútamiðuð skipting einfaldar samskipti hnútargilda sem þarf í samhliða endanlegra staka greiningu og gerir einnig kleift að tilgreina skörunardýpt. Stakamiðuð skipting er valkostur fyrir notkun eins og tengda greiningu þar sem dreifðar upplýsingar eru fyrst og fremst meðhöndlaðar eftir stökum.

Veldu skiptingaraðferð eftir rúmfræði og fjölda svæða. Fyrir einfalda rúmfræði þar sem fjöldi svæða getur verið \(2^n\) er RCB einfalt og stöðugt val. Fyrir flókna rúmfræði eða þegar þörf er á handahófskenndum fjölda svæða er METIS, sem byggist á grafskiptingu, kostur.

Fjöldi svæða er venjulega jafnaður við fjölda MPI-ferla. Fyrir samhliða keyrsluferli og tilgreiningu fjölda ferla, sjá Samhliða greining. Um samband SAINV-forskilyrðis og skörunardýptar, sjá einnig Leysir og forskilyrði.

Skiptingargerðir¶

Skiptingargerðin ákvarðar hvaða neteining fær einkaeignarhald hjá undirsvæði. Hnútamiðuð skipting úthlutar eignarhaldi á hnútum, en stakamiðuð skipting úthlutar eignarhaldi á stökum. Í báðum tilvikum eru upplýsingar sem þarf til reiknings með nágrannaundirsvæðum varðveittar sem skörunargögn.

Hnútamiðuð skipting¶

Í hnútamiðaðri skiptingu er hver hnútur úthlutaður nákvæmlega einu eigandi undirsvæði. Stök eru varðveitt með skörun í nágrannaundirsvæðum. Í inntaki er þetta tilgreint með !PARTITION, TYPE=NODE-BASED.

Hvert undirsvæði varðveitir innri hnúta sína, stök sem innihalda þá innri hnúta og hnútana sem mynda þau stök.

Samskiptatöflur fyrir hnútamiðaða skiptingu innihalda eftirfarandi upplýsingar.

• Innflutningshnútar: Hnútar sem notaðir eru í undirsvæði en eru í eigu annars undirsvæðis.
• Útflutningshnútar: Innri hnútar sem eru innflutningshnútar annars undirsvæðis.
• Sameiginleg stök: Stök sem deilt er með öðrum undirsvæðum.

Stakamiðuð skipting¶

Í stakamiðaðri skiptingu er hverju staki úthlutað nákvæmlega einu eigandi undirsvæði. Hnútar eru varðveittir með skörun í nágrannaundirsvæðum. Í inntaki er þetta tilgreint með !PARTITION, TYPE=ELEMENT-BASED.

Hvert undirsvæði varðveitir innri stök sín, hnútana sem mynda þau innri stök og stök sem innihalda þá hnúta.

Samskiptatöflur fyrir stakamiðaða skiptingu innihalda eftirfarandi upplýsingar.

• Innflutningsstök: Stök sem notuð eru í undirsvæði en eru í eigu annars undirsvæðis.
• Útflutningsstök: Innri stök sem eru innflutningsstök annars undirsvæðis.
• Sameiginlegir hnútar: Hnútar sem deilt er með öðrum undirsvæðum.

Fyrir báðar skiptingargerðir myndar hecmw_part1 samskiptatöflurnar sjálfkrafa og skrifar þær í dreifðu netgögnin. Því þurfa notendur yfirleitt ekki að búa til innflutnings-/útflutningsupplýsingar beint.

Skiptingaraðferðir¶

Skiptingaraðferðin ákvarðar hvernig mörk undirsvæða eru mynduð. FrontISTR styður hnitamiðaða RCB og grafskiptingarmiðaða METIS.

RCB stendur fyrir Recursive Coordinate Bisection og tvískiptir netinu endurtekið eftir hnitásum. Það hentar þegar fjöldi svæða getur verið \(2^n\) og er auðvelt í notkun fyrir einfalda kassalaga rúmfræði.

METIS meðhöndlar nettengingar sem graf og myndar undirsvæði með grafskiptingu. Það er kostur fyrir flókna rúmfræði eða þegar fjöldi svæða á ekki að takmarkast við \(2^n\). Til að nota METIS verður METIS-safnið að vera virkjað við byggingu. Um meðhöndlun háða, sjá Nauðsynleg og valkvæð háð.

Skörunardýpt¶

Skörunardýpt er fjöldi laga á sviðinu sem nágrannaundirsvæði varðveita með tvítekningu. Fyrir hnútamiðaða skiptingu leyfir !PARTITION að heiltala 1 eða stærri sé tilgreind með færibreytunni DEPTH. Sjálfgefin skörunardýpt er 1.

Fyrir venjulega samhliða greiningu er DEPTH=1 nægilegt. Þegar forskilyrði af SAI-fjölskyldu, svo sem SAINV, er notað fyrir snertiverkefni eða verkefni með MPC-skorðum getur aukning skörunardýptar í 2 eða meira bætt gæði forskilyrðisins.

Skörunardýpt 2 eða meiri er einnig nauðsynleg þegar valbundin brún-/hnútasléttunarformúlugerð (FORM341=SELECTIVE_ESNS) er notuð með fyrsta stigs fjórflötungsstaki 341 í MPI-samhliða reikningi. Brún- og hnútamiðuð sléttun tekur meðaltal stærða yfir stök sem liggja að markstakinu, þannig að samsetning stífleika innan undirsvæðis krefst upplýsinga frá stökum tveimur aðlægnilögum í burtu; með sjálfgefnu DEPTH=1 er sléttun nálægt mörkum svæða ófullnægjandi. Um formúlugerð staksins, sjá Stakasafn.

Aukin skörunardýpt eykur fjölda hnúta og staka sem nágrannaundirsvæði varðveita og eykur þar með bæði minnisnotkun og samskiptamagn. Stilltu hana með því að vega bætt samleitni á móti auknum reiknikostnaði. Um val forskilyrðis, sjá Leysir og forskilyrði.

Meðhöndlun snertipunkta¶

Við skiptingu nets sem inniheldur snertipör leyfir !PARTITION að færibreytan CONTACT sé notuð til að tilgreina stefnu fyrir staðsetningu snertipunkta í svæðum. Staðsetning snertipunkta hefur áhrif á stöðugleika og samskiptamagn samhliða greininga sem fela í sér snertileit og snertiskorður.

Fyrir net án snertingar þarf almennt ekki að huga að færibreytunni CONTACT. Ef vandamál koma upp með samleitni eða álagsjöfnun í samhliða greiningu með snertingu skal endurskoða staðsetningarstefnu snertipunkta. Um inntakssnið, sjá !PARTITION.

Óháð þessu má nota færibreytuna CONTACT_OWNER til að velja eignarhaldskerfi fyrir samhliða snertingu. Á meðan CONTACT tilgreinir „hvernig á að skipta“ tilgreinir CONTACT_OWNER „hvor hliðin ber ábyrgð eftir skiptingu“.

Fyrir endanlegt skrið með !CONTACT (INTERACTION=FSLID), þegar slave-hnútur fer yfir mörk svæðisskiptingar á master-fletinum, getur MASTER-kerfið rofið aðlægnileit við mörkin, þannig að snertiástand og núningssaga glatist og lausnin verði háð fjölda svæða. SLAVE-kerfið forðast þetta vandamál. Það má aðeins tilgreina þegar TYPE=NODE-BASED; minnisnotkun eykst í svæðum sem eiga slave-hnúta.

Úttak myndar af svæðisskiptingu¶

Með !PARTITION gefur tilgreining færibreytunnar UCD út UCD-skrá til að kanna niðurstöðu skiptingarinnar. UCD-skrána má nota með sjónrænum verkfærum eins og MicroAVS til að skoða svæðanúmer og skiptingarmörk.

Eftir að fjölda svæða, skiptingaraðferð eða skörunardýpt hefur verið breytt er mikilvægt að kanna ójafnvægi milli skiptra svæða eða óeðlilega sundrun. UCD-úttak er hjálparvirkni til að staðfesta gildi skiptingarinnar áður en samhliða greining er keyrð.

Tengd efni¶

• Samhliða greining — keyrsluferli hecmw_part1, inntaksskrár og staðfesting á úttaki dreifðra netgagna.
• Leysir og forskilyrði — samhliða leysar, forskilyrði og samband SAINV við skörunardýpt.
• Listi villuboða — dæmigerð villuboð frá hecmw_part1 og fistr1.
• Samhliða endanlegra staka aðferð — fræðilegur bakgrunnur svæðisskiptingar og samhliða endanlegra staka aðferða.
• !PARTITION — inntakssnið stýrigagna svæðisskiptingarforritsins.