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分布式系统开发[归纳].pdf
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《分布式系统开发》实验指导书
2007 年 9 月
目 录
实验一 熟悉目前的主流并行计算平台 ......................................... 1
1.1 实验目的 ................................................................................... 1
2
1.2 实验内容 ................................................................................... 1
1.3 实验环境 .................................................................................. 1
1.4 实验指导 .................................................................................. 1
1.5 参考资料 ................................................................................... 9
实验二 机群环境下数值算法的 MPI 实现 .................................. 10
2.1 实验目的 ................................................................................. 10
2.2 实验内容 ................................................................................. 10
2.3 实验环境 ................................................................................ 10
2.4 实验指导 ................................................................................ 10
2.5 参考资料 ................................................................................. 15
附录 实验大纲 .............................................................................. 16
1
实验一 熟悉目前的主流
并行计算平台
1.1 实验目的
通过搭建一个小规模的并行计算 PC机群,熟悉主流并行计算平台上的体系结构以及部
署在其上的 MPI 并行编程环境,掌握并行程序的编写、编译、运行步骤,了解系统结构对编
程模式和环境工具的影响。
1.2 实验内容
本实验需要完成以下任务:
1. 实际搭建一个小规模的并行计算机群;
2. 在已搭建好的机群上部署 MPI 并行编程环境;
3. 通过编译运行一个简单的 cpi 程序验证该 MPI 编程环境是否建立成功。
1.3 实验环境
硬件:微型计算机若干
软件: windows 和 linux 操作系统、 MPI 并行编程环境 MPICH
1.4 实验指导
(一)、PC 机群硬件部件的选择
示例配置,如下:
该 PC 机群包括 1 个服务节点(兼作计算节点)和 63 个计算节点。
( 1)服务节点配置:
CPU:Pentium Ⅳ 2.0G (512KB 全速二级缓存)
内存: 1G(2 512M )Rambus
硬盘: 80GB IDE
主板: ASUS P4T Socket 423
网卡: 3com 905 –TX (两个)
显卡、显示器、键盘、鼠标、光驱、软驱:略
( 2)计算节点配置:
2
CPU:Pentium Ⅳ 1.5G (512KB 全速二级缓存)
内存: 512MB (2 256M ) Rambus
硬盘: 40GB IDE
主板: ASUS P4T Socket 423
网卡: 3com 905 –TX
另外,交换设备由 2 个 3com 3c16980 和 1 个 3com 3c16985 的交换机通过一个 matrix
module 堆叠而成,并安装了一个千兆光纤模块,以备服务接点连接内部机群的网卡升级为
千兆网卡。
(二)、PC 机群软件环境的配置
1、OS 的选择与安装
Linux 是目前构建高性能计算机群的一个最佳的选择。 在所创建的示例机群中使用的是 R
edhat 9.0 版本(内核 2.4.28 )。安装过程中请选择“定制” ,并在“选择软件包组”时在默
认的基础上选中【服务器】|【网络服务器】 ( telnet-server 、rsh-server )、【服务器】|
【服务器配置工具】 (NFS等服务器配置工具) 、【开发】|【开发工具】(gcc 等基本开发工具) 、
【系统】|【管理工具】 (图形化的系统管理工具)等软件包组。
操作系统安装完毕后,假设具有如下信息:
服务节点主机名为 “node0”,IP 地址为“ 192.168.0.100 ”;计算节点相应的主机名为 “n
ode[1..63] ”,IP地址为“ 192.168.0.[1..63] ”。
2、单一登录( Single Sign On)的构建
用户可以从机群系统的任何一个节点登录,而且在整个作业执行过程中只需登录一次,
不必为将作业指派到机群中的其它节点而重新登录。这里我们采用 《并行算法实践》中所介
绍的第二种方法 “构建用户管理脚本”来维护系统中用户信息的一致性,使用户不再重复输
入密码即可登录到机群中的另一个节点上。这包括以下步骤:
1. 以 root 用户登录到节点 node0,修改文件 /etc/hosts、/etc/host.equiv,在其中写入机
群所有节点的名称和 IP。
2. 修改系统的服务设置, 通过服务设置工具启动如下系统服务: nfs、rexec、rsh、rlogin 。
其中后面三个服务是与 Remote Shell 相关的,负责在远程节点启动进程。
3. 经过上述设置后需以普通用户身份测试 RSH 是否配置成功, 运行命令如图 1 所示。
对于 root 用户需要经过图 2 所示的配置才可以不重新输入密码即可以通过 RSH 登
录远程节点。
4. 通过图 3 所示的脚本即可以完成创建全局统一的用户信息。 该脚本首先在本节点新
增用户, 然后通过 RSH 将用户配置文件 /etc/passwd 复制到机群中所有其余的节点。
图 3 中建立了全局用户 cluster。
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