Рис.8. Программы MPICH в списке исключений брандмауэра

Если какая-то из перечисленных программ отсутствует в списке разрешённых программ, то вы необходимо добавить её вручную. Соотвественно, C: \?program files\?mpich2\?bin\?mpiexec. exe, если отсутствует "Process launcher for MPICH2 applications", и C: \?program files\?mpich2\?bin\?smpd. exe, если отсутствует "Process manager service for MPICH2 applications".

3.5 Настройка MPICH

Рассмотрим настройку MPICH на примере конфигурации из двух компьютеров, объединённых в локальную сеть: один компьютер имеет сетевое имя MrBig и IP-адрес 192.168.1.4, другой - имя Small и адрес 192.168.1.3 MPI-программы планируется запускать с компьютера MrBIG. На обоих компьютерах установлены русскоязычные версии Windows. На MrBIG установлена Windows Vista, на Small - Windows XP. Каждый компьютер имеет двухъядерный процессор.

Прежде всего необходимо создать на всех компьютерах пользователя с одинаковым именем и паролем; от имени этого пользователя будут запускаться MPI-программы.

Wmpiregister

Как уже было сказано ранее, любое действие система MPICH выполняет от указанного имени пользователя.

Для того, чтобы спрашивать имя пользователя и пароль, используется программа Wmpiregister. Проблема в том, что имя пользователя и пароль спрашиваются достаточно часто.

Для того, чтобы этого избежать, Wmpiregister может сохранять имя пользователя и пароль в реестре Windows.

Рис.9. Программа Wmpiregister

"Cancel" - закрыть программу без выполнения какого-либо действия.

"OK" - передать введённые имя пользователя и пароль вызывающей программе.

"Remove" - нажатие этой кнопки удаляет сохранённые ранее имя пользователя и пароль из реестра Windows.

"Register" - сохраняет имя пользователя и пароль в реестре.

Wmpiconfig

Если все предыдущие шаги сделаны правильно, то в поле "version" в левой колонке таблицы будет написана версия установленного менеджера процессов (рис.10).

Рис.10. Программа Wmpiconfig

Wmpiconfig предназначена для настройки менеджеров процессов на текущем компьютере и других компьютерах сети. Для этого она подсоединяется к менеджерам процессов на выбранных компьютерах, читает имеющиеся у них настройки, и сообщает им новые настройки, если нужно. Элементы управления программы Wmpiconfig выполняют следующие действия:

Слева-внизу имеется список компьютеров, с которыми работает программа настройки. Имя компьютера на белом фоне означает, что не было попыток связаться с этим компьютером; зелёный фон означает, что связь произведена успешно; серый фон означает, что при установлении связи возникла ошибка. Удалить компьютер из списка можно клавишей Del. Следует иметь в виду, что этот список предназначен только для удобства настройки, и не имеет никакого отношения к списку компьютеров, на которых будет запущена MPI-программа.

Кнопка "Get Hosts" получает список компьютеров в заданном домене или рабочей группе (задаётся в выпадающем списке "Domain"). Полученный список заменяет имеющийся список компьютеров или, если нажата кнопка "+", добавляет компьютеры к текущему списку.

Кнопка "Scan Hosts" получает настройки со всех компьютеров списка; кнопка "Scan for Versions" получает только номера версий.

Кнопка "Get Settings" получает текущие настройки того компьютера, имя которого введено в поле ввода "Host". При выборе компьютера в списке компьютеров его имя автоматически вводится в поле "Host". Если нажата кнопка "Click", то настройки будут получены автоматически при выборе компьютера из списка.

Справа в окне расположена таблица настроек. Пустое поле означает, что используется настройка по умолчанию, указанная во втором столбце. Настройки, предназначенные к изменению, следует отмечать установкой галочки слева.

Кнопка "Apply" применяет выделенные галочкой настройки к тому компьютеру, имя которого находится в поле "Host". Кнопка "Apply All" применяет настройки ко всем компьютерам списка.

Кнопка "Cancel" закрывает программу.

На том компьютере, с которого планируется запуск программ, необходимо указать список доступных вычислительных узлов. Этот список вводится через пробел в поле hosts левого столбца таблицы (рисунок 11). На рисунке показан пример, когда сам компьютер, с которого производится запуск MPI-программ, является одним из вычислительных узлов.

Рис.11. Список доступных вычислительных узлов

3.6 Создание общего сетевого ресурса

Для удобного запуска MPI-программ следует создать на одном из компьютеров общий сетевой ресурс с правом полного доступа для всех пользователей.

Рис.12. Окно свойств папки

Рис.13. Добавление разрешений для доступа к папке

3.7 Запуск MPI-программ

Для запуска MPI-программ в комплект MPICH2 входит программа с графическим интерфейсом Wmpiexec, которая представляет собой оболочку вокруг соответствующей утилиты командной строки Mpiexec. Графический интерфейс нагляднее консольного приложения, но в ряде случаев запуск Mpiexec из консоли гораздо удобнее. Разницы для процесса вычисления нет, в любом случае используется Mpiexec.

Рис.14. Программа Wmpiexec

Элементы управления окна имеют следующий смысл:

Поле ввода "Application": путь к MPI-программе. Как уже было сказано ранее, путь передаётся в неизменном виде на все компьютеры сети, поэтому желательно, чтобы программа располагалась в общей сетевой папке. Например, \\mrbig\mpi\mpi. exe.

"Number of processes": число запускаемых процессов. По умолчанию процессы распределяются поровну между компьютерами сети, однако это поведение можно изменить при помощи конфигурационного файла.

Кнопка "Execute" запускает программу; кнопка "Break" принудительно завершает все запущенные экземпляры.

Флажок "run in a separate window" перенаправляет вывод всех экземпляров MPI-программы в отдельное консольное окно.

Кнопка "Show Command" показывает в поле справа командную строку, которая используется для запуска MPI-программы (напоминаю: Wmpiexec - всего лишь оболочка над Mpiexec). Командная строка собирается из всех настроек, введённых в остальных полях окна.

Далее идёт большое текстовое поле, в которое попадает ввод-вывод всех экземпляров MPI-программы, если не установлен флажок "run in a separate window".

Флажок "more options" показывает дополнительные параметры.

"working directory": сюда можно ввести рабочий каталог программы. Опять же, этот путь должен быть верен на всех вычислительных узлах. Если путь не указан, то в качестве рабочего каталога будет использоваться место нахождения MPI-программы.

"hosts": здесь можно указать через пробел список вычислительных узлов, используемых для запуска MPI-программы. Если это поле пустое, то используется список, хранящийся в настройках менеджера процессов текущего узла.

"environment variables": в этом поле можно указать значения дополнительных переменных окружения, устанавливаемых на всех узлах на время запуска MPI-программы. Синтаксис следующий: имя1=значение1, имя2=значение2.

"drive mappings": здесь можно указать сетевой диск, подключаемый на каждом вычислительном узле на время работы MPI-программы. Синтакис: Z: \\winsrv\wdir.

"channel": позволяет выбрать способ передачи данных между экземплярами MPI-программы.

"extra mpiexec options": в это поле можно ввести дополнительные ключи для командной строки Mpiexec.

Одним из наиболее полезных дополнительных ключей является ключ -localonly, позволяющий эмулировать виртуальные вычислительные модули на одном компьютере. В случае с двухядерным процессором и двумя вычислительными процессами, процессы "раскидываются" на два ядра. Программа считается параллельно. Так как не тратится время на пересылку пакетов по сети, то время вычислений на виртуальных вычислительных модулях на одном локальном процессоре превосходит время вычислений на реальных модулях. Таким образом, в большинстве случаев нет необходимости строить локальную сети обмена данными, а достаточно сэмулировать этот процесс.

Глава 4. Алгоритмы решения задач устойчивости для подкрепленных пологих оболочек, основанные на распараллеливании процесса вычисления

При исследовании устойчивых подкрепленных оболочек с учетом геометрической нелинейности приходится многократно решать системы алгебраических уравнений. Коэффициенты этих уравнений этих уравнений представляют собой двойные интегралы от громоздких выражений и их вычисление требует существенных затрат машинного времени. Чтобы сократить это время используется процесс распараллеливания вычислений.

При использовании одного и того же набора аппроксимирующих функций, программа каждый раз производит большое количество вычислений интегралов от различных произведений этих функции. Количество таких произведении пропорционально квадрату числа аппроксимирующих функций. Не смотря на это, программа производит, по сути, одни и те же вычисления. Вычисление интегралов является одной из самых длительных операций для ЭВМ. Учитывая, что эти действия многократно повторяются в циклах, эта часть вычислений становится самой долгой в контексте всего процесса вычисления.

Решить эту задачу можно путем заготовки заранее вычисленных интегралов и сохранение их в отдельной базе данных (БД). Каждому набору аппроксимирующих функций будет соответствовать БД с вычисленными интегралами. Главная задача будет состоять в построении правильной выборки значений для каждого количества аппроксимирующих членов. Схематично этот процесс показан ниже (табл.1).

Посторенние корректного запроса и его посылка в БД занимают гораздо меньше временных и процессорных ресурсов, чем вычисление интеграла. Из этого последует выигрыш по времени в 300-400% при решении комплекса задач при различных параметрах (при различной кривизне и толщине оболочки, при различных величинах нагрузки).

Следующим шагом в ускорении вычислений является частичное распараллеливание процесса вычисления.

Для этого используется MPI.

Табл.1. Пример проведения выборки из БД в зависимости от числа аппроксимирующих функций

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6