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Cómputo paralelo usando MPI: Simulaciones de N-cuerpos en la física M.A. Rodríguez-Meza Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares M.A. Rodríguez-Meza.

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1 Cómputo paralelo usando MPI: Simulaciones de N-cuerpos en la física M.A. Rodríguez-Meza Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares M.A. Rodríguez-Meza Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares Correo electrónico: Rock & Roll!! 118/08/09UAEH

2 Sistemas operativos MS-DOS y similares: Un usuario un proceso VMS: Multitask, multiusers,... UNIX: igual... y ¿Windows? 2 Muli-CHAFA

3 Linux y el software libre Fue lo que hizo posible el bum del desarrollo de cómputo científico barato y al alcance de todos. ¡Software libre y abierto! Pero,..., ¡entiendale Uds a los códigos! 3 Siguiente paso: Código abierto y libre y te enzeño como funciona

4 Nuestros intentos en Puebla ( ) Linux, distribución Slackware MPI, distribución MPICH Cluster de a 66 Mhz (1995) La Jauria (2000): Alphas 4

5 Ekbek en el CINVESTAV 64 nodos Pentiums 2.5 Ghz 5

6 Tipos de clusters Memoria distribuida (Ekbek) Memoria compartida (ININ: draco 16 itanium) Clusters, Granjas y grids ¿Cúal es mejor? 6

7 Configuración física de un cluster 7

8 Ingredientes básicos Hardware: Maestro y esclavos, N-computadoras Computadora Maestra: CPU, teclado, ratón y monitor (Aparentemente) Computadora esclava (de cómputo): CPU y ya (Aparentemente) Software... Rocks and Rolls: Sistema operativo Linux, lenguages C y Fortran, Visualización, Protocolo MPI, herramientas de administración (el propio Rocks), monitoreo, más distribución y administración de trabajos. 8

9 Rocks 9

10 Rocks and Rolls Kernel base Area51: Utilerias y servicios para analizar la integridad de los archivos y el kernel en el cluster. ganglia: para monitorear al cluster. Un valor individual a ser monitoreado se llama metric en el sistema Ganglia. Los metrics son medidos en los nodos del cluster y Ganglia los comunica al nodo maestro. hpc: proveer con las herramientas configuradas que pueden ser usadas para correr aplicaciones en paralelo en el cluster. Los siguientes paquetes son incluidos: MPI sobre ambientes ethernet (OpenMPI, MPICH, MPICH2); PVM; Benchmarks (stream, iperf, IOzone). sge: instala y configura el administrador de colas SUN Grid Engine. web-server java xen os disk 1 os disk 2 10

11 Nodo Maestro Inserte el CD Kernel/Boot Roll y arranque la máquina. La máquina muestra una pantalla de bienvenida: Tecleé build. Puede ser necesario configurar IPv4 o IPv6. Seleccione los Rolls insertando y sacando los CDs correspondientes. (Lo mínimo: kernel, base, web- server, os-1 y os-2). Introduzca la info correspondiente a la configuración del Maestro: Host name (requerido), cluster name, Latitude/Longitud (N19.20/W99.10), etc. Configure la red, eth0 (local: ) y eth1 (mundo exterior: (DHCP)). Introduzca el password de root. Configure el tiempo. Establezca la partición del disco.... (6:24 – 6:33 – 6:55 ) Inserte los CDs de instalación como se le vayan pidiendo. Comienza la instalación. Al final se arranca la máquina de nuevo. ¡¡¡LISTO el NODO Maestro!!! 11

12 Nodos de cómputo Haga login en el nodo maestro como root. Corra el programa que captura las peticiones DHCP de los nodos de cómputo y que pone la información en la base MySQL de Rocks: # insert-ethers Seleccione el tipo, en nuestro caso Compute, hago OK y... Arranque el primer nodo de cómputo. Antes cambie el orden de los dispositivos a: PXE, CD, HD. (Pulse F2 al momento del arranque). Cuando el nodo maestro recive la petición de DHCP hace la asignación en la base de datos y actualiza los archivos de configuración (/etc/hosts, /etc/dhcpd.conf y el DNS). En este momento se puede monitorear la instalación usando – rocks-console compute-0-0 Después de haber instalada todos los nodos de cómputo en el primer cabinete termine el proceso: insert-ethers, tecleando F8. Se puede agregar otro cabinete tecleando: – Insert-ehters –cabinet-1 Eso nombrará los nodos de cómputo como compute-1-0, compute-1-1, … Y con esto hemos armado nuestro cluster BOLAS y ¡¡¡LISTO a trabajar!!! 12

13 Algunas tareas de administración en Rocks La ayuda se obtiene con: # rocks list help Alias a un nodo de cómputo: # rocks add host alias compute-0-0 c-0-0 La lista de nodos: # rocks list host {alias} Listado de las acciones de arranque: # rocks list host boot Listado de la partición de un nodo: # rocks list host partition compute-0-0 Listado de la información de la red: # rocks list network Listado de los Rolls: # rocks list roll 13 Corre un comando para un nodo: # rocks run host compute-0-p ls /tmp o de la siguiente manera: # ssh compute-0-0 shutdown –r now Para sincronizar a los usuarios (/etc/passwd, /etc/shadow,..., restart autofs): # rocks sync users Para sincronizar servicios: # rocks sync config Apaga un nodo de computo: # rocks run host compute-0-0 shutdown –h now Para poner una acción al arranque de un nodo: # rocks set host installaction compute-0-0 install o # rocks set host compute-0-0 action=install Para remover un nodo: # rocks remove host compute-0-1 # rocks sync config

14 Algunas tareas de administración en Rocks Un usuario se agrega con: # useradd username # rocks sync users 14

15 Agregando plplot./configure –prefix=$HOME/local make make install 15

16 Un final casi final de esta parte del curso sobre paralelización Tonatiuh dijo que Uds. al final del curso saldrían corriendo... en paralelo... je! 16

17 Let´s rocks & rolls!!! 17 Miguel Ricardo Francisco Mario Con el cuarteto del IAC...


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