Ubuntu虚拟机环境下MPI两节点集群构建指南

"虚拟机环境下Ubuntu两节点的MPI集群搭建实验1404" 这篇文档描述了一个在虚拟机环境下，使用Ubuntu 14.04操作系统进行两节点MPI集群搭建的实验。MPI（Message Passing Interface）是并行计算中的一种通信标准，允许分布在不同计算节点上的进程相互通信。实验的主要目的是让参与者了解高性能计算机集群的构建过程，掌握使用MPICH（一种MPI的实现）来搭建集群的方法，并熟悉Ubuntu Linux的操作系统配置与管理。 实验环境包括MPICH 3.1版本，Ubuntu Linux 14.04或12.04作为操作系统，以及VMware 10.0作为虚拟化平台。硬件需求是至少两台主机，通过局域网连接。实验过程中可能会用到的工具有NFS（网络文件系统）用于共享文件，SSH（Secure Shell Client）进行安全远程登录，以及GCC/g++编译器套装进行程序编译，XManager则作为一个图形界面工具辅助远程操作。 集群计算的优势在于它能够在保持成本效益的同时提供高性能计算能力，特别是在科学研究和教育领域。集群系统主要解决三个方面的问题：高可用性（HA），当主服务器失效时，备份服务器能够无缝接管；高性能计算（HP），通过并行处理提高复杂运算的速度；负载均衡，将工作负载分散到集群的各个节点，避免单点过载。 在Linux系统中，MPI的配置和使用特别普遍，因为Linux开源、可定制性强且稳定性高。MPICH是MPI的一个实现，提供了高效的并行通信接口，使得程序员可以编写跨多个计算节点运行的并行程序，同时保持程序的可移植性。 实验的具体步骤可能包括以下环节： 1. 安装Ubuntu操作系统在每个虚拟机节点上，并确保网络连接正常。 2. 在每个节点上安装MPICH，这通常涉及下载源代码，解压，配置，编译和安装。 3. 配置SSH，使节点之间能够安全无密码登录，这通常使用ssh-keygen和ssh-copy-id命令完成。 4. 设置NFS，共享一个目录以方便所有节点访问相同的数据，通过安装nfs-kernel-server和配置/etc/exports文件实现。 5. 编写并行程序，使用MPI编程模型如MPI_C_Init和MPI_Finalize等函数，然后在集群上编译和运行。 6. 测试并行程序的性能，例如使用MPI自带的pingpong测试程序或者自定义的并行计算任务。 通过这个实验，参与者不仅可以学习到如何构建和管理集群，还能深入理解并行计算的概念和实践，为后续的高性能计算项目打下基础。