详解 Linux系统集群的安装与并行计算

1.Linux安装 　　安装过程就不多说了。需要注意的是安装时，如果机群不与外界联网则可以不考虑安全方面的因素而把rsh选为可信赖的服务，注意安装相应的软件包；如果还要与外界保持联网，出于安全需要应把ssh选为可信赖的服务。安装以后，应该保证各节点之间能够用ssh相互登录。每个节点的sshd都应该能正常提供服务。主机名：node1...noden (我所构 　　建的系统n=2) 　　2.创建NFS服务 　　在服务器节点public目录下建立mpi目录，并将其配置成NFS服务器，在/etc/exports文件中加入一行： 　　/public/mpi node1(rw) node2(rw) 　　在客户端节点的/etc/fstab文件中增加一行： 　　sever :/pubilc/mpi nfs rw , bg , soft 0 0 　　将/public/mpi这个目录从服务器节点输出，并装载在各客户端，从而便于在各节点间分发任务 　　3.修改/etc/hosts文件 　　将所有节点名称极其ip地址填入。例如： 　　127.0.0.1　localhost.localdomain localhost 　　192.168.1.1　node1 　　192.168.1.2　node2 　　……………………. 　　每个节点都进行类似的配置。这样做的目的是使节点之间能够通过node1 ... noden的名称相互访问。你可以通过ping noden 或 ssh noden进行测试。 　　4.修改(或创建)/etc/hosts.equiv文件 　　将所有你允许访问本机进行mpi计算的机器名填入，一行一个机器名。这一步是为了使节点对其它的节点放权。 　　例如，我的node1是我用于启动mpi集群计算的机器，其他的节点是参与计算者，在node 1的/etc/hosts.equiv文件是这样的： 　　node1 #给自己放权，这样在只有一台机器时也可以模拟并行计算环境 　　node2 　　..... 　　noden 　　在node2...noden的/etc/hosts.equiv文件： 　　node1 #对node1放权 　　node2 　　...... 　　noden 　5.修改~/.bash_profile文件 　　首先决定一个用于启动集群计算的用户名，不提倡使用root进行集群计算。这里在每个节点上建立新用户chief，他们的主目录都是/home/chief，必须采用同样的密码，将来　的计算程序必须放在相同的路径上。譬如你的程序为：fpi.f和a.out，则必须把a.out放在同样的路境内，比如~/mpirun/a.out，每个节点都是如此。 修改~/.bash_profile文件，主要是加入下列几行脚本： 　　export PATH=$PATH:/usr/local/mpich/bin 　　export MPI_USEP4SSPORT=yes 　　export MPI_P4SSPORT=22 　　export P4_RSHCOMMAND=rsh 或ssh 　　这里我们预定了将来mpich的运行环境安装在目录/usr/local/mpich下面。其余的三个变量是用来通知mpi运行环境采用rsh(或ssh)来作为远程shell。Linux的运行环境到此就配置完毕了。 　　6.配置rsh 或ssh 　　对于采用rsh来作为远程shell运行MPI的用户只要保证在各个节点上都具有相同的用户，并把这一用户的密码设为空密码就可以运行了。 　　若采用ssh作为远程shell则按如下配置：以你设定的用于启动mpi计算的用户登录，运行ssh-keygen，这将生成一个私有/公开密钥对，分别存放在~/.ssh/identity和~/.ssh/identity.pub文件内。然后进行访问授权，运行： 　　cp ~/.ssh/identity.pub ~/.ssh/authorized_keys 　　chmod go-rwx ~/.ssh/authorized_keys 　　ssh-agent $SHELL 　　ssh-add 　　在每个节点重复一遍。试着在某一节点上登录其它节点，ssh noden，则在.ssh/下生成一个known_hosts2文件，里面放着访问该主机的密钥，把所有密钥收集起来，在各个节点上作同样的拷贝。这样做的目的是使各节点相互之间访问无需输入密码。 　　7.开启各项必需的服务 　　如果是以根用户root 登陆系统的则可以用ntsysv命令启动ntsysv实用程序。ntsysv 实用程序允许使用简单的菜单界面启动或关闭各种运行等级的服务。在其中我们选择开启rsh ,rlogin,telnet等。也可以关闭一些服务以加快启动速度如sendmail。 　　如果是使用su命令转为root用户的则很可能运行ntsysv并不出现ntsysvs实用程序。此时可以直接去修改/etc/xinetd.d下的rlogin, rsh ,telenet的设置。用vi编辑器打开xin 　　etd.d: 　　vi /etc/xinetd.d 　　则可看到如下所示的配置文件: 　　关于rsh的设置如下 　　# default: off 　　# description: The rshd server is the server for the rcmd(3) routine and, \ 　　# consequently, for the rsh(1) program. The server provides \ 　　# remote execution facilities with authentication based on \ 　　# privileged port numbers from trusted hosts. 　　service shell 　　{ 　　disable = yes 　　socket_type = stream 　　wait = no 　　user = root 　　log_on_success += USERID 　　log_on_failure += USERID 　　server = /usr/sbin/in.rshd 　　} 关于rlogin的设置如下 　　# default: off 　　# description: rlogind is the server for the rlogin(1) program. The server 　　\ 　　# provides a remote login facility with authentication based on \ 　　# privileged port numbers from trusted hosts. 　　service login 　　{ 　　disable = yes 　　socket_type = stream 　　wait = no 　　user = root 　　log_on_success += USERID 　　log_on_failure += USERID 　　server = /usr/sbin/in.rlogind 　　} 　　关于telnet的设置如下 　　# default: off 　　# description: The telnet server serves telnet sessions; it uses \ 　　# unencrypted username/password pairs for authentication. 　　service telnet 　　{ 　　disable = yes 　　flags = REUSE 　　socket_type = stream 　　wait = no 　　user = root 　　server = /usr/sbin/in.telnetd 　　log_on_failure += USERID 　　} 　　所有这些服务在安装完系统之后都是默认为禁用的，要进行修改来打开这些服务。如要通过修改启动telenet则就需要改disable = yes为disable = no。对于其他的服务的启动的修改与之相同。若启动这些服务则只需要简单执行： 　　＃/etc/rc.d/init.d/xinetd restart 　　或重起计算机就可以使所作的更改生效。 　　C.在服务器节点编译、安装Fortran90编译器 　　先将Fortran90（我用的是Intel的）编译器拷贝至/tmp下，然后用tar xvfz fortran90 .tar.gzj解压缩。运行 　　./install 　　选择你所要安装的类型，如果你的机器是基于IA－32,就选择1。如果你的机器是基于It anium(TM)-based system就选择2。如果要停止安装，就选择X。选择过之后安回车进入下一步，此时会要求你选择 : 1. Intel(R) Fortran Complier for 32-bit Applications,Version 6.0 build 02031 　　2Z 　　2. 2.Linux Applicationdebugger for 32-bit Applications,Version 6.0 buid 2002 　　0 　　x. Exit 　　按顺序选择1，2 。最后选择X 完成安装并退出。在选择完1之后会要求你看版权声明，输入Accept继续安装。默认的安装路径为/opt/intel,选择默认路径按Enter继续。选2之后的情形与1相同。如果不注册可以用90天。 　　D. 在服务器节点编译、安装mpich 1.2.3 　　将mpich 1.2.4：ftp://ftp.mcs.anl.gov/pub/mpi/mpich.tar.gz。拷贝到一个临时目录下，放在/tmp下了。用root用户登录进行编译安装。 　　1. 对mpich的安装进行预处理： 　　首先，用tar xvfz mpich.tar.gz解压。生成mpich-1.2.3目录。切换到mpich-1.2.3目录。运行预处理： 　　./configure --prefix=/usr/local/mpi --对应于用rsh进行远程登录的系统 　　./configure --prefix=/usr/local/mpi -rsh=ssh --对应于用ssh进行远程登录的系统 　　这里我们通知编译系统mpich的安装位置为/usr/local/mpich，运行环境的远程shell为rsh或ssh。 　　2.编译： 　　make 　　运行此命令后mpich软件包会自动编译形成MPI系统的函数库，需要数分钟的时间，根据不同的机器可以略有不同。 　　3.安装： 　　make install 　　运行此命令可以将MPI软件包安装到由./configure --prefix选项指定MPICH安装目录即/usr/local/mpi修改文件/usr/local/mpi/share/util/machines/machines.Linux。如下： 　　node1 　　ndoe2 　　...... 　　ndoen 　　这一步是通知mpich运行环境都有那些节点可供集群计算。每个节点都这样输入一遍。 　　4.测试安装是否正确 　　在/usr/local/mpi/examples/basics下编译cpi.c: 　　make cpi 　　用命令行： 　　．．／．．／bin/mpirun -np 2 cp 　　运行。将会获得如下信息。 　　Processes 0 on node1 　　Processes 1 on node2 　　……..……………….. 　　如果能正常运行即证明mpich软件包安装完全成功。