[发明专利]一种面向跨区域的多主模型分布式图计算方法

权利要求书

1.一种面向跨区域的多主模型分布式图计算方法，其特征在于：

构建跨区域图计算系统的图数据集；

以跨区域图计算系统包括的多个数据中心中的所有计算节点为顶点构成一个完整的图数据集Graph＝(V,E)，其中V，E分别代表图中顶点集和边集，图中所有顶点的初始状态量为顶点初始传递消息值为其中，表示顶点v的初始状态，表示顶点v发送给其邻居顶点的初始消息值；每个数据中心中多个计算节点构成一个子图，两个数据中心间拥有连边的顶点为边界顶点；

确定图数据集中的主顶点，并在图数据集的边界上为主顶点设置副本顶点；

在图数据集的边界上选取顶点度数大于设定阈值的边界顶点作为主顶点；

在与主顶点相连接的非本地邻居顶点所在数据中心上创建主顶点的副本顶点，副本顶点上只保存所在数据中心的子图所包含的顶点和相应的连边；

建立图计算模型，对图数据集中所有非边界顶点和没有副本的边界顶点进行状态值更新；

基于图计算模型建立边界顶点上的多主计算模型，对所有主顶点及其副本顶点进行状态更新；

所述建立图计算模型，对图数据集中所有非边界顶点和没有副本的边界顶点进行状态值更新的具体方法为：

非边界顶点或没有副本的边界顶点首先收集来自其入边邻居顶点的消息，通过满足消息聚合条件的聚合方式将所有入边邻居的消息与该顶点状态值进行聚合后更新该顶点状态值；

非边界顶点或没有副本的边界顶点对收集到的所有入边邻居的消息，使用满足消息传递条件的非聚合操作计算，作为该顶点待传递的消息值，发送给其出边邻居顶点；这些发送到出边邻居的消息将用于出边邻居自身的状态值更新；

所述消息聚合条件为：消息聚合操作满足对部分消息的优先聚合并且不强制消息聚合的顺序；

所述消息传递条件为：用于发送给出边邻居的消息的计算操作，优先应用于部分消息；

所述基于图计算模型建立边界顶点上的多主计算模型，对所有主顶点及其副本顶点进行状态更新的具体方法为：

主顶点收集来自其入边邻居顶点发送过来的两类消息，其中，一类是与主顶点同数据中心的本地邻居顶点发送的消息M_local，另一类是其副本顶点收集的副本顶点所在数据中心的本地邻居顶点的消息M_remote；

将两类入边邻居顶点发送的消息M_local、M_remote和该主顶点的状态值使用满足消息聚合条件的聚合方式进行聚合后更新该主顶点状态值；

再将消息M_local和M_remote使用满足消息传递条件的非聚合操作进行计算，作为主顶点待发送的消息发送给本地出边邻居；

同时将消息M_local发送给副本顶点，同步副本顶点状态，并由副本顶点将消息M_local发送给副本顶点的本地邻居顶点用以更新本地邻居顶点的状态值；

副本顶点与其对应的主顶点执行相同的状态更新计算。

2.根据权利要求1所述的一种面向跨区域的多主模型分布式图计算方法，其特征在于：所述方法在多主计算模型上取消掉主顶点发送给其所在数据中心其他副本顶点的消息发送，以消除多主计算模型上的环路结构。

3.根据权利要求1所述的一种面向跨区域的多主模型分布式图计算方法，其特征在于：所述方法为图计算模型和多主计算模型中所有顶点的消息发送设置消息缓存区，使用聚合函数将加入缓存区的消息进行聚合来减少发送消息量。

4.根据权利要求1所述的一种面向跨区域的多主模型分布式图计算方法，其特征在于：所述方法还根据终止条件判断跨区域图计算系统中的图计算是否完成，当满足终止条件时停止所有数据中心的计算，跨区域图计算系统发起终止指令；

所述终止条件包括以下两种：

1)设置状态终止阈值，每个数据中心计算当前顶点状态的改变量，然后由一个数据中心统计所有数据中心上顶点状态的改变量，当图数据集中所有顶点的状态改变量总和小于设置阈值后，终止跨区域图计算系统执行；

2)设置系统执行时间，当超过执行时间后终止跨区域图计算系统执行。

5.根据权利要求4所述的一种面向跨区域的多主模型分布式图计算方法，其特征在于：所述方法还在跨区域图计算系统发起终止指令后，各数据中心记录保存本地子图的计算结果，并将计算过程中记录的性能参数写入日志。