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自作クラスタ計算機:mpiによる並列計算 [2020/03/02 18:01] koudai [サンプルプログラム] |
自作クラスタ計算機:mpiによる並列計算 [2020/03/03 16:40] koudai [SSHの導入] |
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Line 2: | Line 2: | ||
* 実際にMPIを用いたノード内およびノード間の並列計算を行います | * 実際にMPIを用いたノード内およびノード間の並列計算を行います | ||
- | * 事前にOpenMPIやMPICH2などのMPIライブラリを管理ノードにインストールしてください | + | * 事前にOpenMPI, MPICH2, Intel MPIなどのMPIライブラリを管理ノードにインストールしてください |
- | * 例えばOpenMPIであれば次のようにインストールできます< | + | * Ubuntuではaptを使えばOpenMPIを簡単にインストールできるので、特にこだわりがなければお勧めです< |
$ sudo apt install openmpi-bin libopenmpi-dev | $ sudo apt install openmpi-bin libopenmpi-dev | ||
</ | </ | ||
+ | * **複数のMPIを一つのコンピュータに入れると、競合を起こしてMPIが動かなくなります** | ||
====== 準備 ====== | ====== 準備 ====== | ||
Line 31: | Line 31: | ||
* そこでパスフレーズなしのSSH鍵を作成することで、パスワードの入力を回避します | * そこでパスフレーズなしのSSH鍵を作成することで、パスワードの入力を回避します | ||
- | - 管理ノードのジョブを投げるユーザーのアカウント(以下ではsugimotoとします)にログインし、SSH鍵を作成します。パスフレーズを聞かれるところでは、**なにも入力せずに**エンターを押します< | + | - 管理ノードのジョブを投げるユーザーのアカウント(以下ではsugimotoとします)にログインし、SSH鍵を作成します。パスフレーズを聞かれるところでは**なにも入力せずに**エンターを押します< |
$ ssh-keygen -t rsa | $ ssh-keygen -t rsa | ||
Generating public/ | Generating public/ | ||
Line 96: | Line 96: | ||
name[len] = ' | name[len] = ' | ||
| | ||
- | printf( " | + | printf( " |
MPI_Finalize(); | MPI_Finalize(); | ||
Line 108: | Line 108: | ||
</ | </ | ||
* 試しに管理ノードで走らせてみます< | * 試しに管理ノードで走らせてみます< | ||
- | $ mpirun -n 4 hello | + | $ mpirun -n 4 ./hello |
- | Hello World! I am 0 of 4 from kanri. | + | Hello world: rank 0 of 4 running on kanri |
- | Hello World! I am 1 of 4 from kanri. | + | Hello world: rank 1 of 4 running on kanri |
- | Hello World! I am 2 of 4 from kanri. | + | Hello world: rank 2 of 4 running on kanri |
- | Hello World! I am 3 of 4 from kanri. | + | Hello world: rank 3 of 4 running on kanri |
</ | </ | ||
Line 121: | Line 121: | ||
指定した計算ノードにジョブを投げてみます。 | 指定した計算ノードにジョブを投げてみます。 | ||
- | * MPIで指定のホストに投げる場合は、オプション< | + | * MPIで指定のホストに投げる場合は、オプション< |
* 計算ノードのkeisan11にジョブを投げる場合は次のようにします< | * 計算ノードのkeisan11にジョブを投げる場合は次のようにします< | ||
- | $ mpirun -n 24 --host | + | $ mpirun -hosts keisan11 |
- | Hello World! I am 0 of 24 from keisan11. | + | Hello world: rank 0 of 8 running on keisan11 |
- | Hello World! I am 1 of 24 from keisan11. | + | Hello world: rank 1 of 8 running on keisan11 |
- | Hello World! I am 2 of 24 from keisan11. | + | Hello world: rank 2 of 8 running on keisan11 |
- | Hello World! I am 3 of 24 from keisan11. | + | Hello world: rank 3 of 8 running on keisan11 |
- | (以下略) | + | Hello world: rank 4 of 8 running on keisan11 |
+ | Hello world: rank 5 of 8 running on keisan11 | ||
+ | Hello world: rank 6 of 8 running on keisan11 | ||
+ | Hello world: rank 7 of 8 running on keisan11 | ||
</ | </ | ||
+ | * ホスト名の代わりにIPアドレスでも可能です | ||
===== ノード間並列計算 ===== | ===== ノード間並列計算 ===== | ||
+ | |||
+ | ==== 通常の使い方 ==== | ||
複数の計算ノードにわたるジョブを投げてみます。 | 複数の計算ノードにわたるジョブを投げてみます。 | ||
- | * オプション< | + | * オプション< |
- | * 計算ノードkeisan11とkeisan12にジョブを投げる場合は次のようにします< | + | * 計算ノードkeisan11, keisan12, keisan13にジョブを投げる場合は次のようにします< |
- | $ mpirun -n 4 --host keisan11, | + | $ mpirun |
- | Hello World! I am 0 of 4 from keisan11. | + | Hello world: rank 0 of 8 running on keisan11 |
- | Hello World! I am 1 of 4 from keisan11. | + | Hello world: rank 1 of 8 running on keisan11 |
- | Hello World! I am 2 of 4 from keisan12. | + | Hello world: rank 2 of 8 running on keisan12 |
- | Hello World! I am 3 of 4 from keisan12. | + | Hello world: rank 3 of 8 running on keisan12 |
+ | Hello world: rank 4 of 8 running on keisan13 | ||
+ | Hello world: rank 5 of 8 running on keisan13 | ||
+ | Hello world: rank 6 of 8 running on keisan11 | ||
+ | Hello world: rank 7 of 8 running on keisan11 | ||
+ | </ | ||
+ | * オプション-ppnでノードあたりのプロセス数を指定します | ||
+ | * プロセスは keisan11 | ||
+ | |||
+ | ==== ホストファイルによるジョブの投入 ==== | ||
+ | |||
+ | ホスト名を毎回入力したくない、計算ノードによってプロセス数を変えたいなどの場合は、ホストファイルを作成します。 | ||
+ | |||
+ | * OpenMPIの場合 | ||
+ | <file - my_hosts> | ||
+ | keisan11 slots=2 | ||
+ | keisan12 slots=4 | ||
+ | </ | ||
+ | * MPICH, Intel MPIの場合 | ||
+ | <file - my_hosts> | ||
+ | keisan11: | ||
+ | keisan12:4 | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | 次のように実行します | ||
+ | < | ||
+ | $ mpirun -n 6 -f my_hosts ./hello | ||
+ | Hello world: rank 0 of 6 running on keisan11 | ||
+ | Hello world: rank 1 of 6 running on keisan11 | ||
+ | Hello world: rank 2 of 6 running on keisan12 | ||
+ | Hello world: rank 3 of 6 running on keisan12 | ||
+ | Hello world: rank 4 of 6 running on keisan12 | ||
+ | Hello world: rank 5 of 6 running on keisan12 | ||
</ | </ | ||
- | * MPIがプロセス数に応じて各ノードにスレッドを割り振ります | + | * プロセスは keisan11 -> keisan11 -> keisan12 -> keisan12 -> keisan12 -> keisan12 -> keisan11 -> keisan11 -> keisan12 -> keisan12 -> keisan12 -> keisan12 -> keisan11 -> ... の順に割り振られて行きます |
+ | * Intel MPIの場合は< | ||
+ | * https:// | ||
====== 参考 ====== | ====== 参考 ====== |