lammps多机集群并行配置.docx
《lammps多机集群并行配置.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《lammps多机集群并行配置.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
lammps多机集群并行配置
多机并行运算配置设置步骤
第一步、安装Linux
在WinXP存在的前提下安装Linux双系统
在WinXP下右击“我的电脑”>管理>磁盘管理
右击D右击>删除磁盘分区>是>...（此部分硬盘将用于安装Linux）
在WinXP开机状态下插入RedHat光盘
1、安装
以四核计算机为例，在单一Linux系统的前提下，重装Linux系统。
在Linux启动状态下，插入Linux安装光盘，
点击菜单“系统”，点击“关机”，点击“重启”，重启机器，
双核计算机需要按“F9”，出现OpticalDrive后，按“回车”键，
出现“Installorupgradeanexistingsystem”后，按“回车”键，
出现“OK”和“Skip”后，用键盘上的方向键选中“Skip”，按“回车”键，
点击右下角的“Next”按钮，
选中“Chinese（Simipified）（中文（简体）））”，点击右下角的“Next”按钮，
选中“美国英语式”，点击右下角的“下一步”按钮，
选中“基本存储设备”后，点击右下角的“下一步”按钮，
选中“全新安装”，点击右下角的“下一步”按钮，
主机名（不改变），点击右下角的“下一步”按钮，
时区（不改变），点击右下角的“下一步”按钮，
“根密码”后输入：
123456，敲“Tab”键
“确认”后输入：
123456，点击右下角的“下一步”按钮，
弹出一个警告窗口，点击其中的“无论如何都使用”按钮，
选中“使用所有空间”，点击右下角的“下一步”按钮，
出现“将存储配置写入磁盘”对话框，点击其中的“将修改写入磁盘”按钮，
选中“软件开发工作站”，选中右侧的全部选项，选中“现在自定义”，点击右下角的“下一步”按钮，
选中左边的“开发”，选中右侧的全部选项，依次选中右侧的每个选项，然后分别点击“可选软件包”按钮，选中其中的全部选项，点击“关闭”按钮，点击右下角的“下一步”按钮，
开始安装，等待较长时间，
光驱自动打开，屏幕上出现“祝贺您，您的…”字样，取出光盘，
点击右下角的“重新引导”按钮，
机器重启后，屏幕上出现“欢迎”“您的系统就绪前还需要进行…”等字样，点击“前进”按钮，
选中“是的，我同意许可证协议”，点击“前进”按钮，
选中“不，以后再注册”，点击“前进”按钮，
弹出一个窗口，点击其中的“不，谢谢，以后再连接”按钮，点击“前进”按钮，
点击“前进”按钮，
点击“前进”按钮，
去掉“启用kdump”，点击“完成”按钮，
弹出一个窗口，点击其中的“是”按钮，
弹出一个窗口，点击其中的“确定”按钮，
重启后，鼠标点击“其它…”，
在“用户名”后输入root回车，
在“密码”后输入123456回车，
弹出一个窗口，选中其中的“不要再显示此信息”，点击“关闭”按钮。
鼠标点击菜单“系统”，选择其中的“管理”，选择其中的“添加/删除软件”，
弹出一个“软件包安装程序正以特权用户身份运行”窗口，点击其中的“确认继续”按钮，弹出一个“组别列表不合法”对话框，点击其中的“关闭”按钮，
在“添加/删除软件”对话框左上角的查找框里输入“subscription”，鼠标点“查找”按钮，
在其右侧出现三个组件，去掉这些组件前的三个勾，点击“应用”按钮，弹出一个窗口，点击其中的“删除”按钮，鼠标点击“添加/删除软件”窗口右上角的“关闭”。
2、关闭防火墙
鼠标点击菜单“系统”，选择其中的“管理”，选择其中的“防火墙”，点击“关闭”按钮，点击工具栏里最后一个“禁用”工具，点击工具栏里第二个“应用”工具，弹出一个窗口，点击其中的“是”按钮，点击“防火墙配置”窗口右上角的“关闭”。
3、启用网络连接：
确认网线已经连接到交换机上；
鼠标右键单击右上方日期前“网络连接”的图标，选中“启用通知”；
鼠标右键单击右上方日期前“网络连接”的图标，左键单击“编辑连接”，双击“Systemeth0”，选中“自动连接”，选择“IPv4设置”选项卡，方法：
“手动”，点击“添加”按钮，在“地址”栏内输入：
211.64.31.141（第二台机子上的地址为211.64.31.142），单击“子网掩码”，输入：
255.255.255.0，单击“网关”，输入：
211.64.31.10，在“DNS服务器”处，输入：
210.44.176.1。
单击“应用”按钮，单击“关闭”按钮。
第二步、准备安装文件
配置之前需要下载四个压缩包：
1、下载Python
http:
//www.python.org/getit/
选“Python2.7.3bzippedsourcetarball（forLinux,UnixorMacOSX，morecompressed）”
出现“正在打开Python-2.7.3.tar.bz2”窗口
选中“保存文件”选项
点击“确定”按钮
下载的文件名称为：
Python-2.7.3.tar.bz2
2、下载lammps
http:
//lammps.sandia.gov/download.html#git
点击DownloadLAMMPS一栏中第二个thispage链接，选择最新的lammps安装程序，如lammps-6Dec12.tar.gz，点击lammps-6Dec12.tar.gz，
选中“保存文件”选项，
点击“确定”按钮
下载的文件名称为：
lammps-6Dec12.tar.gz
3、下载mpich2
http:
//www.mpich.org/downloads/
点击“mpich2-1.5（stablerelease）MPICH2[http]22MB”这一行中的“[http]”
选中“保存文件”选项
点击“确定”按钮
下载的文件名称为：
mpich2-1.5.tar.gz
4、下载fftw
http:
//www.fftw.org/download.html
点击“FFTW2.1.5”目录下的“·http：
fftw-2.1.5.tar.gz（http：
fftw-2.1.5.tar.gz）（1.2MB）”中的“fftw-2.1.5.tar.gz”，即可打开下载链接
选中“保存文件”选项
点击“确定”按钮
下载的文件名称为：
fftw-2.1.5.tar.gz
注意：
下载的四个压缩包
Python-2.7.3.tar.bz2
lammps.tar.gz
mpich2-1.5.tar.gz
fftw-2.1.5.tar.gz
将会保存到root里的“下载”文件夹中，将它们拷贝粘贴至桌面上的“root的主文件夹”下。
第三步、更新Linux的Python
在集群的每台机器上都需要完成本步骤的操作。
如果不更新，将会使得mpd&出错
双击桌面上的“root的主文件夹”，在文件夹内部单击鼠标右键，选择“在终端中打开”，
tarxvfPython-2.7.3.tar.bz2回车（输入文件名称时，先写开头几个字母，点击Tab键可以自动补全文件全称）
cdPython-2.7.3回车
./configure回车
make回车
sudomakeinstall回车
鼠标点击当前终端窗口右上角的“关闭”，关闭当前的终端，
鼠标点击“root文件夹”窗口右上角的“关闭”，关闭“root文件夹”。
第四步设置环境变量
在集群的每台机器上都需要完成本步骤的操作。
1、双击桌面上的“root的主文件夹”
鼠标点击菜单中的“查看”，选中“显示隐藏文件”
在文件夹内部单击鼠标右键，选择“在终端中打开”
cd~
vi.bashrc回车
敲Insert键
2、.bashrc中的所有命令行用以下内容替换：
#.bashrc
#Userspecificaliasesandfunctions
aliasrm=’rm-i’
aliascp=’cp-i’
aliasmv=’rm-i’
#sourceglobaldefinitons
if[-f/etc/bashrc];then
./etc/bashrc
fi
exportPATH=/opt/mpich/bin:
/opt/bin:
$PATH
exportLD_LIBRARY_PATH=/opt/mpich/lib:
/opt/fftw/lib:
$LD_LIBRARY_PATH
exportMPI_USEP4SSPORT=yes
exportMPI_P4SSPORT=22
exportP4_RSHCOMMAND=ssh
3、Esc（保存），Shift+z+z（退出），
鼠标点击当前终端窗口右上角的“关闭”，关闭当前的终端，
鼠标点击“root文件夹”窗口右上角的“关闭”，关闭“root文件夹”。
4、重要：
点击菜单“系统”，点击“关机”，点击“重启”，重启计算机，使改动的环境变量生效。
重启后，鼠标点击“其它…”，
在“用户名”后输入root回车，
在“密码”后输入123456回车。
第五步ssh配置
1、修改所有机器上的/etc/hosts文件，在里面添加参与计算的ip地址和机器名，具体操作为：
在桌面上鼠标双击“计算机”，双击“文件系统”，双击其中的“etc”文件夹，在文件夹内部单击鼠标右键，选择“在终端中打开”
cd/
cdetc
当前路径是root@localhostetc，
vihosts回车，
敲Insert键，
删除原来的内容，
如果有两台机器参与并行计算，hosts文件应当包含下面三行，
127.0.0.1localhost
211.64.31.141node01
211.64.31.142node02
Esc（保存），Shift+z+z（退出），
表明主机名为node01的机器ip地址为211.64.31.141；主机名为node02的机器ip地址为211.64.31.142。
2、在所有的机器上创建密钥对：
cd~回车
ssh-keygen-tdsa回车，
三个回车。
3、给参与并行计算的两台机器进行授权，需在参与计算的两台机器上均执行以下命令，
cd~
当前路径是root@localhost~，
cd.ssh回车，
cpid_dsa.pubauthorized_keys回车，
chmodgo-rwxauthorized_keys回车，
ssh-agent$SHELL回车，
ssh-add回车，
等待集群中所有计算机都完成上述步骤后，才能进行以下互访步骤，在node01机器终端中输入，（当前终端提示符为root@localhost.ssh）
sshnode01回车，输入yes回车，输入密码
exit回车，当前终端提示符为root@localhost.ssh，
sshnode02回车，输入yes回车，输入密码：
123456回车，
exit回车，当前终端提示符为root@localhost.ssh，
exit回车，
exit回车，关闭终端。
在桌面上鼠标右键选择“在终端中打开”。
ssh-copy-idnode02回车，
输入密码：
123456回车，
sshnode02回车，
当前终端提示符为root@localhost~，
exit回车，
exit回车，关闭终端。
在node02机器终端中输入
sshnode02，yes，输入密码
exit
sshnode01，yes，输入密码
exit
ssh-copy-idnode01
在node02机器终端中输入，（当前终端提示符为root@localhost.ssh）
sshnode02回车，
输入yes回车，
输入密码
当前终端提示符为root@localhost~，
exit回车，当前终端提示符为root@localhost.ssh，
sshnode01回车，输入yes回车，输入密码：
123456（不显示）回车，
exit回车，当前终端提示符为root@localhost.ssh，
exit回车，
exit回车，关闭终端。
在桌面上鼠标右键选择“在终端中打开”。
ssh-copy-idnode01回车，
输入密码：
123456（不显示）回车，
sshnode01回车，
exit回车，
exit回车，关闭终端。
4、检验ssh是否配置成功，需要在两台机器上均进行以下操作：
在第一台计算机的桌面上打开一个终端，
sshnode02回车，（如果不需要密码登陆，就说明成功）
exit回车，
exit回车，关闭当前终端。
在第二台计算机的桌面上打开一个终端，
sshnode01回车，（如果不需要密码登陆，就说明成功）
exit回车，
exit回车，关闭当前终端。
关闭所有打开的窗口。
第六步MPI配置
在两台计算机上分别做以下操作，在桌面上右键打开终端，
1、编译MPI
双击桌面上的“root的主文件夹”，在文件夹内部单击鼠标右键，选择“在终端中打开”，
cd~回车
tarxvfmpich2-1.5.tar.gz回车，
cdmpich2-1.5回车，
对2.1.5版本
./configure--prefix=/opt/mpich--with-pm=mpd:
hydra回车，
./configure--prefix=/opt/mpich
make回车，
sudomakeinstall回车，
2、测试mpi
cdexamples
对1.0.5p4版本，vi/etc/mpd.conf
当前是在~/mpich2-1.5路径下，
对2.1.5版本
vi/opt/mpich/etc/mpd.conf回车，
敲Insert键，
写入
MPD_SECRETWORD=mr45-j9z
（等号后边内容任意，下同，不同的机器上整行内容相同）
Esc（保存），Shift+z+z（退出），
对1.0.5p4版本，chmod600/etc/mpd.conf
对2.1.5版本
chmod600/opt/mpich/etc/mpd.conf回车。
vi~/.mpd.conf回车，
敲Insert键，
写入
MPD_SECRETWORD=mr45-j9z
Esc（保存），Shift+z+z（退出），
对2.1.5版本
chmod600~/.mpd.conf回车。
对两台计算机，点击菜单“系统”，点击“关机”，点击“重启”，重启计算机。
重启后，鼠标点击“其它…”，
在“用户名”后输入root回车，
在“密码”后输入123456回车。
在第一台计算机上执行下面的命令
双击桌面上的“root的主文件夹”，在文件夹内部单击鼠标右键，选择“在终端中打开”，
cdmpich2-1.5回车，
cdexamples/回车，
mpd&回车，
（假如命令运行出错，可能是Python的版本不合适，如果想退出mpd，使用mpdallexit）
mpirun-np8./cpi回车
其中8指的是线程数。
mpdallexit回车
然后在第二台计算机上执行下面的命令
在桌面上打开终端
双击桌面上的“root的主文件夹”，在文件夹内部单击鼠标右键，选择“在终端中打开”，
cdmpich2-1.5回车，
cdexamples回车，
mpd&回车，
（假如命令运行出错，可能是Python的版本不合适，如果想退出mpd，使用mpdallexit）
mpirun-np8./cpi回车
其中8指的是线程数
mpdallexit回车
2、在启动mpdboot的机器上创建一个参与计算的host列表文件：
当前终端提示符为root@node01examples和root@node02examples
在集群的所有计算机上，依次
cd~回车，
touchmpd.hosts回车，
vimpd.hosts回车，
敲“Insert”键，
在空白处加入下面两行
node01
node02
Esc（保存），Shift+z+z（退出），
在两台计算机上都要做以上操作。
4、启动集群
只能在其中一台计算机（第一台计算机）上启动集群，单机器计算时不需要执行此步命令。
当前终端提示符为root@node01~，
mpdboot-n2-f~/mpd.hosts回车，
其中2表示2台机器。
然后退出集群，
mpdallexit回车。
关闭两台计算机上的所有打开的终端和文件夹窗口。
第七步FFTW的安装
在两台计算机上均需要进行以下操作，
双击桌面上的“root的主文件夹”，在文件夹内部单击鼠标右键，选择“在终端中打开”，
cd~回车
tarxvffftw-2.1.5.tar.gz回车，
cdfftw-2.1.5回车，
./configure--prefix=/opt/fftw回车，
make回车，
sudomakeinstall回车，
关闭两台计算机上的所有打开的终端和文件夹窗口。
第八步编译并行版本的lammps
在两台计算机上均需要进行以下操作，
双击桌面上的“root的主文件夹”，在文件夹内部单击鼠标右键，选择“在终端中打开”，
cd~回车
tarxvflammps.tar.gz回车，
cdlammps-6Dec12回车，
cdsrc回车，
cdMAKE回车，
viMakefile.g++回车，
敲“Insert”键，
对Makefile.g++文件做以下修改：
①将编译器和链接器都设为g++，即
将CC=g++4
LINK=g++4
改为CC=g++
LINK=g++
①指定MPI的安装路径，即
将MPI_INC=-DMPICH_SKIP_MPICHXX
MPI_PATH=
MPI_LIB=-lmpich–lmpl-lpthread
改为MPI_INC=-I/opt/mpich/include-DMPICH_SKIP_MPICXX
MPI_PATH=-L/opt/mpich/lib
MPI_LIB=-lmpich–lmpl-lpthread（不改动）
②指定FFTW的安装路径，即
将FFT_INC=-DFFT_FFTW
FFT_PATH=
FFT_LIB=-lfftw
改为FFT_INC=-I/opt/fftw/include-DFFT_FFTW
FFT_PATH=-L/opt/fftw/lib
FFT_LIB=-lfftw（不改动）
Esc（保存），Shift+z+z（退出）
3、准备工作结束，进行编译工作
cd~/lammps-6Dec12/src回车，
makeg++回车，
将可执行文件lmp_g++从root的主文件夹/lammps-6Dec12/src目录下拷贝粘贴至桌面备用
第九步、测试lammps并行计算
1、两台机器都连接到交换机上（两机器的）
1）多机并行
●将需要计算的文件夹拷贝粘贴到集群中的每台计算机上，需要存放到相同的路径下，如桌面上。
●在集群的任意一台计算机上，在运算文件目录下打开终端，在其中执行
mpdboot–n2–f~/mpd.hosts回车，
确保集群中所有机器的运算文件夹里都有lmp_g++可执行文件，
mpiexec-n6./lmp_g++其中数字2指的是参与集群运算的机器数，6指的是线程数，此时点击菜单“应用程序”，选“系统工具”，点击“系统监视器”，点击“资源”选项卡，可以观察每台计算机CPU的运算情况。
可以用Ctrl+C中断运算。
注意：
生成的文件在启动集群的那台计算机上。
●计算结束后要输入
mpdallexit回车，
如果计算结束后还有计算机CPU在工作，则要在运算文件夹中打开终端，用pstree–p查看正在进行的进程，然后输入
pkilllmp_g++回车
杀死运行中的进程，确认所有CPU都停止工作。
2）单机并行
将需要计算的文件夹拷贝粘贴到当前计算机上，需要存放到相同的路径下，如桌面上。
在运算文件夹内打开终端，
mpd&（此命令在任何路径下输入均可）
mpirun-n2./lmp_g++其中-n后边的数字2表示线程数。
计算结束后要输入mpdallexit回车
2、两台机器直接相联
确认两机器的网卡用网线直接相联，
网络设置：
右键单击右上方日期前“网络连接”的图标，选中“启用通知”，左键单击“编辑连接”，双击“systemeth0”，选中“自动连接”，选择“IPV4设置”，方法选择“手动”，删除DNS服务器的内容，单击“应用”，单击“关闭”。
重要：
两台机器直接相联，两台计算机的DNS服务器内容必须为空。
1）联机运算
（如果已有启动的mpd或mpdboot，则要输入mpdallexit此步命令以退出mpd程序，否则不输入，不确定的情况也可输入此命令，如果出现mpdroot：
perrormsg：
Nosuchfileordirectory等几行信息，说明mpd程序已经退出，不用管，继续下面的操作）
确保参加集群计算的所有机器所要运算的文件都在相同目录下
mpdboot–n2–f~/mpd.hosts
mpiexec-n2./lmp_g++mpdallexit
2）单机运算
在运算文件夹内打开终端，
（如果已有启动的mpd或mpdboot，则要输入mpdallexit此步命令以退出mpd程序，否则不输入，不确定的情况也可输入此命令，如果出现mpdroot：
perrormsg：
Nosuchfileordirectory等几行信息，说明mpd程序已经退出，不用管，继续下面的操作）
mpd&
mpirun–n6./lmp_g++注意：
以上联机运算、单机运算之间切换不需要执行其他操作
下面是比较常用的几个命令：
查看进程：
pstree-p
强制停止某一进程：
pkilllmp_g++（杀掉名为lmp_g++的进程）
升级会员 