Linux虛擬機器中配置多節點MPI實現平行計算完整版

虛擬機器CentOS中配置MPI多節點平行計算完整版，這是一個新手教程，從一個空白的CentOS到能正常執行的基礎環境，儘量詳細寫了每個步驟

我的環境如下：

宿主機：Windows 10 Pro

虛擬機器：VMware 12 + CentOS 6.6

一、 虛擬機器網路配置實現多節點互訪

硬體資源有限，所以我只開了兩臺虛擬機器均為 Centos 6.6。

1．修改網路卡配置檔案

/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 將其中內容修改如下：

DEVICE=eth0
HWADDR=00:0C:29:A0:3A:CA
TYPE=Ethernet
UUID=bf583745-f834-451c-890c-39821a590543
ONBOOT=yes
NM_CONTROLLED=yes
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.207.128
NETMASK=255.255.255.0
DNS1=192.168.207.2

將每一臺虛擬機器都如此配置，IPADDR是ip地址，不要重複

2．修改閘道器及主機名

/etc/sysconfig/network
 
ETWORKING=yes
HOSTNAME=node1
NTPSERVERARGS=iburst
GATEWAY=192.168.207.2

一些文章中提到還需要修改VMware的設定（關閉本地DHCP服務），實際上，Centos 中設定好後就不需要動VMware的設定了

二、 在虛擬機器中新增同名使用者

在不同節點中需要有同名的使用者以方便免密碼SSH連線

node1和node2中以root使用者執行下列命令
 
# useradd mpiuser

三、 實現免密碼SSH登陸

當前節點為node1，使用者為mpiuser，工作目錄為 ~ 家目錄

1．生成 SSH 私鑰對

$ ssh-keygen -t rsa 一路回車就好

2．進入 .ssh 目錄

$ cd ./.ssh

3．生成authorized_keys檔案

$ cp id_rsa.pub authorized_keys

4．回到mpiuser的家目錄

$ cd ~

5．建立本身的信任連線

$ ssh node1
 
6．設定 node2

$ ssh-keygen -t rsa 生成.ssh資料夾
$ scp node1:~/.ssh/* ./ 拷貝node1上的.ssh資料夾到node2
# scp node1:/etc/hosts /etc/hosts 拷貝node1上的hosts檔案到node2，可能需要root許可權
$ ssh node2
$ ssh node1

7．如果還有其他節點，設定方法同node2

設定成功後，在任意節點執行SSH連線其他節點都不需要密碼，注意必需每個節點都有mpiuser這個使用者，之所以使用一個普通使用者，是為了避免root執行mpi程式時遇到風險。在一些mpi實現中，也不允許以root使用者執行。

四、 配置MPI執行環境

1． 下載 mpich

官方網站 http://www.mpich.org 下載其中的mpich-3.2.tar.gz

2． 解壓並進入目錄

# tar xvf mpich-3.2.tar.gz
# cd mpich-3.2
# ./configure –prefix=/usr/local/mpich
# make
# make install

3． 設定環境變數，修改 /etc/profile ，加入下面幾行程式碼

PATH=$PATH:/usr/local/mpich/bin
MANPATH=$MANPATH:/usr/local/mpich/man
export PATH MANPATH

4． 使剛剛的修改生效

# source /etc/profile

5． mpi多節點配置

新建一個配置檔案

# touch /usr/local/mpich/servers

修改其中內容為：

node1:2 #在node1上執行兩個程式
node2:2

如果有多個節點繼續往下寫

五、 單節點測試

將原始碼包中的 examples 拷貝到 mpich 的安裝目錄

# cp -r ./examples /usr/local/mpich/

用示例程式進行測試

$ mpirun -np 4 /usr/local/mpich/examples/cpi
Process 1 of 4 is on node1
Process 0 of 4 is on node1
Process 3 of 4 is on node1
Process 2 of 4 is on node1
pi is approximately 3.1415926544231239, Error is 0.0000000008333307
wall clock time = 0.081049

得到如圖的回顯結果證明mpich的執行環境正常

六、 多節點測試

$ mpiexec -np 4 -f /usr/local/mpich/servers /usr/local/mpich/examples/cpi
Process 1 of 4 is on node1
Process 0 of 4 is on node1
Process 3 of 4 is on node2
Process 2 of 4 is on node2
pi is approximately 3.1415926544231239, Error is 0.0000000008333307
wall clock time = 0.139722

如上，在兩個節點上分別執行了兩個程式，配置過程到此結束