计算机科学 > 分布式、并行与集群计算
[提交于 2025年4月14日
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标题: 基于分布式梯度下降的考虑网络时延的负载均衡
标题: Load Balancing with Network Latencies via Distributed Gradient Descent
摘要: 受服务大型语言模型推理请求不断增长的需求驱动,我们研究了具有网络延迟的全球服务系统的分布式负载平衡。 我们考虑一个流模型,其中连续的请求流从不同的前端到达,需要被路由到处理速率依赖于工作量的远程后端进行处理。 网络延迟可能导致请求的长时间传输和后端的延迟反馈。 目标是减少请求的平均延迟,包括网络延迟和后端的服务延迟。 我们引入了分布式梯度下降负载平衡(DGD-LB),这是一种概率路由算法,每个前端使用梯度下降动态调整路由概率。 我们的算法是分布式的:除了观察其他前端对共享后端的延迟影响外,前端之间没有协调。 该算法使用近似梯度,该梯度测量在延迟系统状态下额外请求的边际影响。 我们算法的平衡点最小化集中式最优平均延迟,并我们提供了一种新颖的局部稳定性分析,表明当从足够接近该点的位置开始时,我们的算法会收敛到最优解。 此外,我们提出了梯度下降步长的充分条件,这些条件在存在网络延迟的情况下保证收敛。 数值实验表明,我们的算法是全局稳定和最优的,确认我们的稳定性条件几乎紧密,并且表明当网络延迟较大时,DGD-LB相对于文献中研究的其他负载均衡器可以带来显著的收益。
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