Raspberry Pi суперкомпьютерийг хэрхэн хийх вэ ?: 9 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

Raspberry Pi нь гайхалтай үзүүлэлтээр сайрхдаггүй. Гэхдээ хямд үнээр эдгээрийн хэдийг нь худалдаж аваад тэдгээрийг нэгтгэн боловсруулах хүчин чадлыг хослуулан ашиглах нь хямд өртөгтэй компьютер болж магадгүй юм. Олон арван Пи -ийг хооронд нь холбосон хэд хэдэн гайхалтай өрөмдлөгүүд бий. Тиймээс энэхүү зааварчилгааны хүрээнд кластер тооцоолох технологи хэрхэн гарч байгааг судалж, Bramble Pi -ийг өөрийн гараар бүтээцгээе!

Алхам 1: Видео хувилбарыг үзээрэй

Би мөн ижил төслийн хоёр хэсгээс бүрдсэн видео хувилбарыг хийсэн. Тиймээс, хэрэв та унших хүн биш бол эргэж хараад видеог үзээрэй! Видео хувилбар нь Raspbian Wheezy -ийг ашигладаг болохыг анхаарна уу. Гэсэн хэдий ч доорх заавар нь одоогийн Raspbian Distro -д зориулагдсан бөгөөд энэ нь намайг бичиж байх үед Жесси юм.

Алхам 2: Танд хэрэгтэй зүйл

Энэхүү төслийг дагаж мөрдөхийн тулд та олж авах шаардлагатай хэсгүүдийг энд оруулав

Энд танд хэрэгтэй зүйл байна:

1. 2 ба түүнээс дээш Raspberry Pi
2. Pi тус бүрт зориулсан SD карт
3. Pi тус бүрийн цахилгаан кабель
4. Цахилгаан USB Hub (заавал биш)
5. Сүлжээний кабель
6. Хаб эсвэл чиглүүлэгч

НИЙТ ЗАРДАЛ: ~ 100.00 доллар

Алхам 3: Raspbian програмыг суулгаж тохируулах

Бүх хэсгүүд бэлэн болсны дараа дараагийн алхам бол Raspberry OS -ийн Raspbian OS -ийг татаж авах, тохируулах явдал юм. Энэ бол таны эзэн Пи байх болно. Энд алхамууд байна:

1. Raspbian зургийг эндээс татаж авна уу.

2. Raspberry Pi -д зориулсан SD карт бүрт Raspbian дүрсийг шарна уу.

   1. Хэрэв та Windows -тэй бол эдгээр зааврыг дагаж болно.
   2. Хэрэв танд Mac байгаа бол та эдгээр зааврыг дагаж болно.
3. Зургийг SD картанд шатаасны дараа Raspberry Pi тус бүр дээр оруулаад ачаална уу.

4. Эхний ачаалах үед та Rasbperry Pi Desktop -ийг харах ёстой. Зүүн дээд буланд байгаа цэсийн дүрс дээр дараад Preferences> Raspberry Pi -ийн тохиргоо руу очно уу. Бидний тохируулах шаардлагатай сонголтууд энд байна

   1. Шаардлагатай бол файлын системийг өргөжүүлнэ үү.
   2. Хостын нэрийг Pi01 болгон өөрчилнө үү
   3. Ачаалах сонголтыг CLI (Command Line Interface) болгон өөрчил, учир нь бид ширээний интерфэйсийг ашиглахгүй болно.
   4. "Интерфэйсүүд" таб дээр цагийг нээгээд SSH идэвхжсэн эсэхийг шалгаарай.
   5. "Overclock" таб дээр дараад "Turbo" -г сонгоно уу.
   6. GPU санах ойг 16mb болгож өөрчилнө үү.
   7. "Локалчлал" таб дээр дарж, гарныхаа зохион байгуулалтыг өөрийн орныхтой тааруулахаар тохируулна уу.
   8. Тохиргоогоо дуусгаад Pi -гээ дахин ачаална уу.

Алхам 4: MPICH суулгах

Зөвхөн ганц Pi -г мастер болгон ашиглаж байгаа ч бид сүлжээнд байгаа бүх Pi -ийн боловсруулалтын хүчийг ашиглах үндсэн програмыг суулгах шаардлагатай байна. Энэхүү програм хангамжийг MPICH гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь мессеж дамжуулах интерфейс юм. Үүнийг суулгахын тулд юу хийх хэрэгтэйг энд харуулав.

sudo apt-get update

mkdir mpich2

cd ~/mpich2

wget

tar xfz mpich-3.1.tar.gz

sudo mkdir/home/rpimpi/

sudo mkdir/home/rpimpi/mpi-install

mkdir/home/pi/mpi-build

cd/home/pi/mpi-build

sudo apt-get gfortran суулгана уу

sudo /home/pi/mpich2/mpich-3.1/configure -prefix =/home/rpimpi/mpi-install

sudo хийх

sudo make install

нано.bashrc

PATH = $ PATH:/home/rpimpi/mpi-install/bin

sudo дахин ачаална уу

mpiexec -n 1 хостын нэр

Эдгээр командууд нь MPICH -ийг татаж суулгаж, BASHRC -ийн ачаалах файл руу оруулах зам болгоно. Сүүлийн тушаал нь ажиллаж байгаа эсэхийг шалгах тест ажиллуулдаг. Хэрэв сүүлчийн тушаал "Pi01" гэж буцааж өгвөл та бүх зүйлийг амжилттай хийсэн болно.

Алхам 5: MPI4PY суулгах

Одоогийн байдлаар MPICH нь C ба Fortran програмуудыг ажиллуулж чаддаг. Гэхдээ Raspberry Pi нь Python кодлох орчинг урьдчилан суулгасан тул Python-ийг MPI орчуулагч руу суулгах нь хамгийн хялбар байх болно. Үүнийг хийх тушаалууд энд байна:

sudo aptitude python-dev суулгах

wget

tar -zxf mpi4py -1.3.1

cd mpi4py-1.3.1

python setup.py бүтээх

python setup.py суулгах

экспортлох PYTHONPATH =/home/pi/mpi4py-1.3.1

mpiexec -n 5 python demo/helloworld.py

Энэ сүүлчийн тушаал нь таван хариултыг буцаах ёстой. Pi01 дээрх тус бүр нь бидний хийсэн "Hello World" питон програмыг ажиллуулах өөр өөр процесс юм.

Алхам 6: Зургийг хуулах

Пи мастераа амжилттай тохируулсны дараа бид Pi -ийн SD картны дүрсийг бусад бүх Pi руу хуулах хэрэгтэй. Үүнийг Windows дээр хэрхэн яаж хийхийг доор харуулав.

1. Мастер SD картыг Pi -ээс гаргаж аваад компьютер дээрээ оруулна уу.
2. Win32DiskImager -ийг ашиглан "Унших" товчийг ашиглан SD картын агуулгыг компьютер дээрээ хадгална уу.
3. Үндсэн SD картыг сугалж, бусад Pi -ийн аль нэгэнд SD карт оруулна уу. Дараа нь Win32DiskImager "Write" сонголтыг ашиглан бидний хадгалсан зургийг шинэ SD карт дээр бичээрэй.
4. Бүх SD картад үндсэн дүрсийг бичих хүртэл 3 -р алхамыг давтана уу.

Алхам 7: Raspberry Pi -ийн үлдэгдлийг тохируулах

Одоо бид бүх SD картаа бэлдсэн тул Master SD картаа Master Pi -д оруулаад чиглүүлэгч рүү холбож, дахин ачаална уу. Дараа нь үлдсэн Raspberry Pi -ийн хувьд SD картуудыг бүгдийг нь оруулаад Master Pi -той ижил чиглүүлэгч рүү холбоод бүгдийг нь ачаална уу. Хоёрдогч Pi -ийн аль нь ч гар, хулгана, дэлгэцтэй байх шаардлагагүй.

Бүх Pi -г асаасны дараа манай Master Pi -ийг ашиглан сүлжээнд байгаа Pi бүрийн IP хаягийг авах боломжтой байх ёстой. Энд хэрхэн:

1. Эхлээд NMAP суулгаарай

   sudo apt-get update

   sudo apt-get суулгах nmap

2. Дараа нь мастер Пи -ийн одоогийн IP -г аваарай

   ifconfig

3. Одоо та чиглүүлэгчийн дэд сүлжээг бусад Pi IP хаягийг хайж олох боломжтой

   sudo nmap -sn 192.168.1.*

Сүлжээнд байгаа бусад Raspberry Pi -тэй холбоотой бүх IP хаягийг хуулна уу. Дараа нь бид эдгээр IP -г ашиглан SSH ашиглан бусад Pi төхөөрөмжүүдэд холбогдох боломжтой болно. Бидний хийх ёстой хамгийн эхний зүйл бол хоёрдогч Pi бүрийг өвөрмөц сүлжээний нэрээр нэрлэх явдал юм. Яг одоо тэд бүгд Pi01 -тэй байна. Pi -ийн хоёрдогч IP хаягийг 192.168.0.3 гэж үзвэл та үүнд хэрхэн холбогдож нэрийг нь өөрчилж болохыг энд харуулав.

1. SSH холболт үүсгэнэ үү

   ssh [email protected]

2. Raspi-config ажиллуулна уу

   sudo raspi-config

3. Интерфейс дээр Нарийвчилсан сонголт руу гүйлгээд Hostname -ийг сонгоно уу.
4. Хостын нэрийн хувьд Pi01 -ийг дараагийн дараалсан дугаар болгон өөрчилнө үү.

5. Дараа нь SSH сессээс гарна уу

   гарах

Та эдгээр алхмуудыг сүлжээнд байгаа Pi тус бүрийн хувьд Pi03, Pi04 гэх мэтээр нэрлэхийг давтахыг хүсч байна.

Пи мастер дээрээ та "машин файл" нэртэй шинэ текст файл үүсгэхийг хүсч байна.

нано машин файл

Үүн дээр та Pi -ийн IP хаяг бүрийг (Мастер IP хаягийг оруулаад) шинэ мөрөнд бичээд файлыг хадгалахыг хүсч байна.

Энэ үед бид ашиглан тест файлыг ажиллуулж болно

mpiexec -f machinefile -n 4 хостын нэр

гэхдээ "хост түлхүүр баталгаажуулалтын алдаа" гарсан гэж хэлэх нь алдаа болно. Тиймээс дараагийн алхам дээр үүнийг засч залруулъя.

Алхам 8: Хостын түлхүүрүүдийг шалгаж байна

Pi бүртэй харилцах нь хостын түлхүүрийг шалгахад алдаа гаргахгүйн тулд үүнийг засахын тулд бид Raspberry Pi -ийн түлхүүр бүрийг үүсгэх, солих шаардлагатай болно. Энэ хэсэг нь жаахан төвөгтэй болж магадгүй ч та надтай хамт үлдэнэ гэж найдаж байна.

1. Мастер Пи дээр үндсэн фолдерт шинэ түлхүүр үүсгэнэ үү.

   cd ~

   ssh-keygen

2. Ssh хавтас руу очоод түлхүүр файлыг "pi01" нэртэй шинэ файл руу хуулж аваарай.

   cd.ssh

   cp id_rsa.pub pi01

3. Дараа нь та SSH -ээр Pi02 руу холбогдож Pi02 түлхүүр файл үүсгэхийн тулд эдгээр алхмуудыг давтана уу

   ssh [email protected]

   ssh-keygen

   cd.ssh

   cp id_rsa.pub pi02

4. Pi02 -оос гарахын өмнө бид Pi01 түлхүүр файлыг хуулж, зөвшөөрөх хэрэгтэй.

   scp 192.168.1.2:/home/pi/.ssh/pi01.

   cat pi01 >> эрх бүхий_түлхүүрүүд

   гарах

5. Pi02 дууссаны дараа Pi03 дээрх эдгээр бүх алхмуудыг давтана уу

   ssh [email protected]

   ssh-keygen

   cd.ssh

   cp id_rsa.pub pi03

   scp 192.168.1.2:/home/pi/.ssh/pi01.

   cat pi01 >> эрх бүхий_түлхүүрүүд

   гарах

6. Сүлжээнд байгаа үлдсэн Pi -ийн сүүлийн алхамыг давтана уу.

7. Пи тус бүрт түлхүүр үүсгэсний дараа Мастер Пи рүүгээ буцаж ороод бүх түлхүүрүүдийг хуулна уу.

   cp 192.168.1.3:/home/pi/.ssh/pi02

   cat pi02 >> эрх бүхий_түлхүүрүүд

   cp 192.168.1.4:/home/pi/.ssh/pi03

   cat pi03 >> эрх бүхий_түлхүүрүүд

   cp 192.168.1.5:/home/pi/.ssh/pi02

   cat pi04 >> эрх бүхий_түлхүүрүүд

8. (таны сүлжээнд олон Pi байгаа тул давтана уу)

Алхам 9: Супер компьютер дээрээ програм ажиллуулах

Одоо бүх зүйлийг тохируулах ёстой. Мастер Пи дээрээ байхдаа энэ машин файлыг дахин ажиллуулж үзээрэй.

cd ~

mpiexec -f machinefile -n 4 хостын нэр

Хэрэв бүх зүйл зөв хийгдсэн бол энэ нь таны бүх Raspberry Pi -ийн IP хаягийг буцааж өгөх ёстой. Бид суперкомпьютерээ амжилттай туршиж үзсэнийхээ дараа дээр нь питон програм ажиллуулъя.

1. Миний туршилтын Python нууц үгийг эвдэх скриптийг татаж аваад задлаарай.

   wget

   tar -zxf python_test.tar.gz

2. Нууц үгийн хэшийг эвдэхийг хүсч буй зүйлээ засаарай.

   нано python_test/md5_attack.py

3. Python файлыг бүх Pi дээрээ хуулж ав.

   scp -r python_test 192.168.1.3:/home/pi

   scp -r python_test 192.168.1.4:/home/pi

   scp -r python_test 192.168.1.5:/home/pi

4. (үлдсэн бүх Pi -г давтана уу)

5. Python скриптийг ажиллуулна уу.

   mpiexec -f machinefile -n 5 python python_test/md5_attack.py

Скрипт нь сүлжээнд байгаа бүх Pi -ийн боловсруулалтын хүчийг ашиглан ажиллах болно! Үүнийг өөрийн питон скрипт ашиглан туршиж үзээрэй!

2016 оны Raspberry Pi тэмцээний гурав дахь шагнал