Intel MPI 配置与基本使用

安装

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系统配置/含NFS

编译环境

设置

1. 加载 mpivars.[c]sh 脚本。
2. 创建文本文件 mpd.hosts ，其中保存有集群的节点列表，每行一个名字
   
   (只针对开发者) 确保环境变量 PATH 中包含有相应的编译器，比如 icc。
   
   (只针对开发者) 使用适当的编译驱动编译测试程序，比如 mpiicc。
   
   $ mpiicc -o test test.c
3. 使用 mpirun 运行测试程序
   
   $ mpirun -r ssh -f mpd.hosts -n <# of processes> ./test

编译链接

1. 保证在PATH环境变量中编译器设置正确。使用Intel编译器，确保LD_LIBRARY_PATH环境变量中含有编译库的路径。
2. 通过相应的 mpi 命令编译 MPI 程序。比如调用 mpicc 使用 GNU C 编译器：
   
   $ mpicc <path-to-test>/test.c
   
   (所以支持的编译器都有对应的以 mpi 开头的命令，比如 Intel Fortran (ifort ) 对应的为 mpiifort).

运行MPI程序

设置 MPD 守护进程

Intel MPI 库使用 Multi-Purpose Daemon (MPD) 任务调度机制。为运行使用 mpiicc 编译的程序，首先需要设置好 MPD 守护进程。

与系统管理员为系统中所有用户启动一次 MPD 守护进程不同，用户需要启动和维护自己的一组 MPD 守护进程。这种设置增强了系统安全性，并为控制可执行程序的环境提供了更强的灵活性。

设置MPD的步骤如下：

1. 设置相应的环境变量和目录。比如，在 .zshrc 或 .bashrc 文件中：

   • 保证 PATH 变量中包含有 <installdir>/bin 或者 Intel 64 位架构对应的 <installdir>/bin64 目录，其中 <installdir> 指的是 MPI 的安装路径。可 使用 Intel MPI 库中带有的 mpivars.[c]sh 来设置此变量。
   • 确保 PATH 中包含有的 Python 至少为 2.2 或以上版本。
   • 如果使用 Intel 编译器，确保 LD_LIBRARY_PATH 变量包含有编译器的库目录。可使用编译器中带有的 {icc,ifort}*vars.[c]sh 脚本来设置。
   • 设置应用程序所需要的其它环境变量。

2. 创建 $HOME/.mpd.conf 文件，设置 MPD 密码，需要在文件中写入一行：
   
   secretword=<mpd secret word>
   
   不要使用 Linux 登陆密码。 <mpd secret word> 可为任意字符串，它仅仅在不同的集群用户对 MPD 守护进程进行控制时有用。

3. 使用 chmod 设置 $HOME/.mpd.conf 文件的权限
   
   $ chmod 600 $HOME/.mpd.conf

4. 保证你在集群的所有节点上 rsh 命令看到同样的 PATH 和 .mpd.conf 内容。 比如在集群的所有节点上执行下面的命令：
   
   $ rsh <node> env

$ rsh <node> cat $HOME/.mpd.conf
   
   保证每个节点都能够与其它任意节点连接。可使用安装中提供的 sshconnectivity 脚本。该脚本使用提供所有节点列表的文件作为参数，每个节点一行：
   
   $ sshconnectivity.exp machines.LINUX
   
   集群使用的是 ssh 而不是 rsh:

   • 需要确保任一节点与其它节点连 接时都不需要密码。这需要参照系统管理手册。
   • 在启动 mpdboot 时需要加上调 用参数 -r ssh 或 --rsh=ssh

5. 创建文本文件 mpd.hosts , 其中列出了集群中所有的节点，每行一个主机名。比如：

$ cat > mpd.hosts

node1

node2

...

1. 使用 mpdallexit 命令关闭上一次的 MPD 守护进程。
   
   $ mpdallexit
2. 使用 mpdboot 命令启动 MPD 守护进程。
   
   $ mpdboot -n <#nodes>
   
   如果文件 $PWD/mpd.hosts 存在，则会被用作默认参数。如果没有主机名文件，启用 mpdboot 只会在本地机器上运行 MPD 守护进程。
3. 使用 mpdtrace 命令检查 MPD 守护进程的状态：
   
   $ mpdtrace
   
   其输出结果应该为当前进行 MPD 守护进程的节点列表。该列表应该与 mpd.hosts 文件中节点列表符合。

网络结构选择

Intel MPI 库会动态选择大部分适用的网络结构以便 MPI 进程之间进行通讯。设置环境变量 I_MPI_DEVICE为下表中的某个值：

sock	TCP/Ethernet/sockets
shm	Shared memory only (no sockets)
ssm	TCP + shared memory
rdma[:]	InfiniBand, Myrinet (via specified DAPL provider)
rdssm[:]	TCP + shared memory + DAPL

要保证所选择的网络结构可用。比如，使用 shm 只有当所有进程可以通过共享内存进 行通讯时才行；使用 rdma 只有当所有进程可以通过单一的 DAPL 相互通讯时才行。

运行MPI程序

运行使用 Intel MPI 库连接的程序，使用 mpiexec 命令：

$ mpiexec -n <# of processes> ./myprog

使用 -n 参数设置进程数，这是 mpiexec 唯一需要明显指定的选项。

如果使用的网络结构与默认的不同，需要使用 -genv 选项来提供一个可以赋给 I_MPI_DEVICE 变量的值。

比如使用 shm 结构来运行 MPI 程序，可执行如下命令：

$ mpiexec -genv I_MPI_DEVICE shm -n <# of processes> ./myprog

比如使用 rdma 结构来运行 MPI 程序，可执行如下命令：

$ mpiexec -genv I_MPI_DEVICE rdma -n <# of processes> ./myprog

可以通过命令选择任何支持的设备。

如果应用程序运行成功，可将其移动到使用不同结构的集群中，不需要重新链接程序。