用于多节点系统的图数据通信方法技术方案

本披露公开了一种用于多节点系统的图数据通信方法

【技术实现步骤摘要】
用于多节点系统的图数据通信方法、电子设备及存储介质


[0001]本披露一般涉及通信

。
更具体地，本披露涉及一种用于多节点系统的图数据通信方法
、
电子设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]图神经网络具有强大的问题处理和感知能力，是信息高速发展的大数据时代亟需和极为重要的一种智能技术，其在诸如类脑科学
、
药物发现等重点科学领域得到了广泛应用
。
[0003]随着各层级互联技术的发展，诸如社交网络
、
物联网等相关领域的图规模爆炸式增长
。
要在此类大规模的图数据上做运算，单个节点的存储和算力等资源难以负载，例如，存储容量不足以容纳整个图数据，单节点系统只能将大容量的外存当作交换区，但这会造成访存时间大幅增加
。
同理，图神经网络的运算量与图规模呈正相关，大规模的图数据导致计算量大幅增加，但单节点系统的计算能力有限，因此单节点系统的计算时间也会大幅增加
。
由此可见，面对规模爆炸式增长的图数据，单个节点难以在合理时间内完成任务，因此，多节点的运算系统成为了处理图数据的一种优选方案
。
[0004]然而，在多节点系统中，各节点之间的数据通信是多节点协作的重要环节之一
。
由于多节点系统的网络传输需要经过多个节点，每个节点的处理时间
、
网络带宽
、
数据包大小等因素均会影响数据在网络中的传输速度和延迟时间/>。
网络时延的大小直接影响着网络的速度和响应时间，也进一步影响了图数据的运算效率
。
[0005]有鉴于此，亟需提供一种用于多节点系统的图数据通信方案，以便提高多节点系统中各节点之间进行图数据通信的速度，进而提升图数据处理的效率
。

技术实现思路

[0006]为了至少解决如上所提到的一个或多个技术问题，本披露在多个方面中提出了用于多节点系统的图数据通信方案
。
[0007]在第一方面中，本披露提供一种用于多节点系统的图数据通信方法包括：将图数据中的顶点分配至多节点系统中的节点，以生成每一节点的顶点集合和出边集合；根据每个节点的出边集合中尾顶点所分配至的节点，构建出每个节点的逻辑广播域；基于每个节点的顶点集合和出边集合形成每个节点的数据包；以及从逻辑广播域中选定一个节点作为广播点，以通过广播点将数据包发送给逻辑广播域中的其他节点
。
[0008]在一些实施例中，其中将图数据中的顶点分配至多节点系统中的节点，以生成每一节点的顶点集合和出边集合包括：将顶点的特征向量分配至节点；标记顶点
v
被分配到的节点序号为
f(v)
；遍历每个节点分配到的顶点的出边，以形成每个节点的出边集合；以及对于出边集合中的每条出边，将其尾顶点
u
加入至编号为
f(u)
的尾顶点集合中，其中
f(x)
表示为顶点
x
被分配到的节点序号
。
[0009]在一些实施例中，其中一个节点的数据包包括：目的节点的拓扑信息和广播点控
制信号
、
节点中顶点的特征向量以及节点的出边集合中每条出边的尾顶点；其中，目的节点为在数据包的传输路径上，节点的下一节点
。
[0010]在一些实施例中，其中一个节点的数据包包括数据包包头和数据包包体，数据包的形成步骤包括：将节点中顶点的特征向量和尾顶点集合打包成数据包包体；将数据包的传输路径上，节点的下一节点确定为目的节点；以及将目的节点的节点序号
、
拓扑信息和广播点控制信号加入数据包包头，以形成节点的数据包
。
[0011]在一些实施例中，其中根据每个节点的出边集合中尾顶点所分配至的节点，构建出每个节点的逻辑广播域包括：从节点序号为
f(u)
的所有节点中，去除与本节点同序号的节点；以及基于剩余的节点构建出本节点的逻辑广播域
。
[0012]在一些实施例中，其中从逻辑广播域中选定一个节点作为广播点包括：检测逻辑广播域中各个节点的拥堵程度；以及选取其中拥堵程度最小的节点作为广播点
。
[0013]在一些实施例中，其中通过广播点将数据包发送给逻辑广播域中的其他节点包括：将节点的数据包由节点发送至广播点；以及按照目的节点的拓扑信息和节点的出边集合中每条出边的尾顶点，将数据包从广播点分发至逻辑广播域中的其他节点
。
[0014]在一些实施例中，节点为通信接收端时，该方法还包括：响应于节点接收到另一节点的数据包，读取数据包包头中目的节点的节点序号和广播点控制信号；判断节点的节点序号是否等于目的节点的节点序号；响应于节点的节点序号等于目的节点的节点序号，根据广播点控制信号确定节点是否为广播点；响应于节点为广播点，将数据包的副本转交至节点内的顶点，并读取数据包包体中的尾顶点集合，以向各尾顶点所在节点分发数据包；响应于节点非广播点，将数据包的副本转交至节点内的顶点
。
[0015]在第二方面中，本披露提供一种电子设备包括：处理器；以及存储器，其存储有可执行的程序指令，当程序指令由处理器执行时，使得设备实现根据第一方面任意一项的方法
。
[0016]在第三方面中，本披露提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，该计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，实现如第一方面任意一项的方法
。
[0017]通过如上所提供的用于多节点系统的图数据通信方法，本披露实施例根据图数据中顶点与系统中节点之间的分配关系，构建出适用于每一节点中数据包的逻辑广播域
。
逻辑广播域的构建缩小了每一数据包的传输范围，避免了数据包在非必要节点之间往复传输的情况发生
。
再从逻辑广播域中选定的一个节点作为广播点，以有针对性和方向性地进行数据包的分发，从而提高了图数据通信的效率，减少了多节点系统中图数据通信的无效耗时
。
附图说明
[0018]通过参考附图阅读下文的详细描述，本披露示例性实施方式的上述以及其他目的
、
特征和优点将变得易于理解
。
在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本披露的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
[0019]图1示出了本披露一些实施例的用于多节点系统的图数据通信方法的示例性流程图；
[0020]图2示出了本披露一些实施例的用于多节点系统的节点分配方法的示例性流程
图；
[0021]图3示出了本披露一些实施例的节点分配情况示意图；
[0022]图4示出了本披露一些实施例的数据包形成方法的示例性流程图；
[0023]图5示出了本披露另一些实施例的节点分配情况的示意图；
[0024]图6示出了本披露一些实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于多节点系统的图数据通信方法，其特征在于，包括：将图数据中的顶点分配至所述多节点系统中的节点，以生成每一节点的顶点集合和出边集合；根据每个节点的出边集合中尾顶点所分配至的节点，构建出每个节点的逻辑广播域；基于每个节点的顶点集合和出边集合形成每个节点的数据包；以及从所述逻辑广播域中选定一个节点作为广播点，以通过所述广播点将所述数据包发送给所述逻辑广播域中的其他节点
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中将图数据中的顶点分配至所述多节点系统中的节点，以生成每一节点的顶点集合和出边集合包括：将顶点的特征向量分配至节点；标记顶点
v
被分配到的节点序号为
f(v)
；遍历每个节点分配到的顶点的出边，以形成每个节点的出边集合；以及对于所述出边集合中的每条出边，将其尾顶点
u
加入至编号为
f(u)
的尾顶点集合中，其中
f(x)
表示为顶点
x
被分配到的节点序号
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中一个节点的数据包包括：目的节点的拓扑信息和广播点控制信号
、
所述节点中顶点的特征向量以及所述节点的出边集合中每条出边的尾顶点；其中，所述目的节点为在所述数据包的传输路径上，所述节点的下一节点
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中一个节点的数据包包括数据包包头和数据包包体，所述数据包的形成步骤包括：将所述节点中顶点的特征向量和尾顶点集合打包成所述数据包包体；将所述数据包的传输路径上，所述节点的下一节点确定为目的节点；以及将所述目的节点的节点序号
、
拓扑信息和广播点控制信号加入所述数据包包头，以形成所述节点的数据包
。5.
根据权利要求2所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟智骞，严明玉，
申请(专利权)人：上海处理器技术创新中心，
类型：发明
国别省市：