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--- 自作クラスタ計算機:mpiによる並列計算 [2020/03/02 18:08]
koudai [ノード間並列計算]
+++ 自作クラスタ計算機:mpiによる並列計算 [2020/03/03 15:32]
koudai [ノード内並列計算]
@@ 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
-  * 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<code>
+  * OpenMPIの場合、次のようにaptで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<code>
 $ sudo apt install openmpi-bin libopenmpi-dev
 </code>
+  * **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 ======
@@ Line 96: / Line 96: @@
     name[len] = '\0';
-    printf( "Hello World! I am %d of %d from %s.\n", rank, size, name );
+    printf( "Hello world: rank %d of %d running on %s\n", rank, size, name );
     MPI_Finalize();
@@ Line 108: / Line 108: @@
 </code>
   * 試しに管理ノードで走らせてみます<code>
-$ 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
 </code>
@@ Line 121: / Line 121: @@
 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<nowiki>--host</nowiki>でホスト名を指定します
+  * MPIで指定のホストに投げる場合は、オプション<nowiki>-host</nowiki>でホスト名を指定します
   * 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<code>
-$ mpirun -n 24 --host keisan11 hello
+$ mpirun -n 2 -host keisan11 ./hello
-Hello World! I am 0 of 24 from keisan11.
+Hello world: rank 3 of 4 running on keisan11
-Hello World! I am 1 of 24 from keisan11.
+Hello world: rank 3 of 4 running on keisan11
-Hello World! I am 2 of 24 from keisan11.
-Hello World! I am 3 of 24 from keisan11.
-（以下略）
 </code>
 ===== 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。
-  * オプション<nowiki>--host</nowiki>で複数のホスト名を指定します
+  * オプション<nowiki>-hosts</nowiki>で複数のホスト名を指定します
-  * 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<code>
+  * 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<code>
-$ mpirun -n 4 --host keisan11,keisan12 hello
+$ mpirun -n 72 -hosts keisan11,keisan12,keisan13 ./hello
-Hello World! I am 0 of 4 from keisan11.
+Hello World! I am 0 of 72 from keisan11.
-Hello World! I am 1 of 4 from keisan11.
+Hello World! I am 1 of 72 from keisan12.
-Hello World! I am 2 of 4 from keisan12.
+Hello World! I am 2 of 72 from keisan13.
-Hello World! I am 3 of 4 from keisan12.
+Hello World! I am 3 of 72 from keisan11.
+Hello World! I am 4 of 72 from keisan12.
+Hello World! I am 5 of 72 from keisan13.
+（以下略）
+</code>
+==== ホストファイルによるジョブの投入 ====
+例えば計算ノードによって性能に差がある場合など、ノードごとのプロセス数を自分で管理したい場合はホストファイルを作成します。
+  * MPICH, Intel MPIの場合
+<file - my_hosts>
+keisan11:2
+keisan12:3
+</file>
+  * OpenMPIの場合
+<file - my_hosts>
+keisan11 slots=2
+keisan12 slots=3
+</file>
+次のように実行します
+<code>
+$ mpirun -n 6 -f my_hosts ./hello
+Hello World; rank 0 of 6 running on keisan11.
+Hello World! I am 1 of 6 from keisan11.
+Hello World! I am 2 of 6 from keisan12.
+Hello World! I am 3 of 6 from keisan12.
+Hello World! I am 4 of 6 from keisan12.
+Hello World! I am 5 of 6 from keisan11.
 </code>
-    * MPIが各ノードに均等にプロセスを割り振ります
+    * プロセスは keisan11 -> keisan11 -> keisan12 -> keisan12 -> keisan12 -> keisan11 -> keisan11 -> keisan12 -> keisan12 -> keisan12 -> keisan11 -> ... の順に割り振られて行きます
-    * 並列計算におけるスレッド間の通信を考えたとき、ノード間の通信はノード内の通信に比べて非常に遅いです。できるだけ通信をしないようなプログラムが要求されます。
+    * Intel MPIの場合は<nowiki>-f</nowiki>の代わりに<nowiki>-machinefile</nowiki>あるいは<nowiki>-machine</nowiki>を使用してください
+      * https://software.intel.com/en-us/articles/controlling-process-placement-with-the-intel-mpi-library
 ====== 参考 ======

雑多な記録

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