Linux下搭建mpi集群（ubuntu下用虚拟机测试）

1 SSH连接的简单介绍

SSH 为 Secure Shell 的缩写,中文翻译为安全外壳协议，建立在应用层，是一种远程连接安全协议。传统的telnet，pop，ftp都能够实现类似的功能，但是安全性上来说不足，因为他们都是明文传输，而SSH是密文传输，能够有效防止DNS欺骗，网络信息的拦截等等。

2 为什么要建立SSH连接

      因为我建立集群的目的就是为了高性能的计算，这里我用了MPI，采用的是计算机之间的相互通信，所以必然涉及到计算机的访问登陆问题，所以我们建立集群计算机之间的SSH连接让他们能够无密码登陆，保证通信的快速性。

3具体的建立SSH连接步骤（都在虚拟机中操作）

1配置网卡

在ubuntu上可以通过图形界面进行设置，也可以通过指令来修改，大致模式如下：

sudo vi /etc/network/interfaces

auto eth0

iface eth0 inet static

address 192.168.1.100

netmask 255.255.255.0

gateway 192.168.1.1

sudo /etc/init.d/networking restart//重启服务

就是简单的修改配置文件来修改参数，最后一定要重启网络服务。按照此方式多配置几台虚拟机，然后测试通信。你可以通过自动获取的方式获取物理机在虚拟区域的IP，然后用作其他虚拟机的默认网关。接下来就是修改主机名

sudo vi /etc/hostname //修改本机的主机名

sudo vi /etc/hosts //地址解析，其实就是集群中所有主机的主机名与IP地址的对应

例如  node0 192.168.1.100

        node1 192.168.1.101

host中的内容模式(主机名：端口 IP)SSH的默认端口是22

2创建互信的SSH连接

1)安装SSH，指令如下

sudo apt-get install ssh

2)首先理解下SSH的无密码连接机制，其实就是利用公钥和密钥来实现互相的无密码访问，所以接下来就是对公钥密钥的配置。

第一步 ssh-keygen -t rsa -P ' '//首先生成公钥和密钥对，这里的' '表示密码为空，这样就在你的个人用户目录下生成了.SSH文件夹，里面有id_rsa和id_rsa.pub，分别是公钥和密钥。

第二步 接下来就是关键的一步，就是公钥的传送。公钥需要给另一个能让你访问的机器下，因为公钥能够识别用户是谁。复制方法采用的是scp复制，这是一种远程复制方法需要密码的辅助。

    scp .ssh/id_rsa.pub  目标主机名:/home/chenlb/id_rsa.pub解释下为什么是机器名，因为你在hosts文件中已经定义了目标主机名与ip的对应关系，所以可以运用主机名，这是远程传输，自然开始需要密码。

        第三步 目标主机把从本机复制的id_rsa.pub（公钥）添加到.ssh/authorzied_keys文件里(所有的目标机器都必须装SSH协议)，指令如下所示：cat id_rsa.pub >> .ssh/authorized_keys（这是目标机上的）。然后需要设置authorized_keys的权限，因为这个验证文件也需要给访问的机器权限才能完成之后的验证：chmod 600 .ssh/authorized_keys。

    这样就完成对目标主机的无密码访问，但是互相访问就需要在调换一下位置再设置一下，步骤重复。

再次我说下对称加密解密的使用原理以及机制(RSA)，我们就简单的用A主机和B主机来描述。A主机将公钥给了B主机，这就意味着A主机用自己的密钥访问B主机时，B主机可以用A主机的公钥来解密，从而知道是A访问自己，所以允许A访问。

二 创建NFS（网络文件系统）

由于mpi需要在每个机器中都安装，如果每个机器都装一次那样就太麻烦了，所以我们创建一个共享的网络文件系统，这样就可以修改一次全局修改，非常方便的使用。

1 安装NFS sudo apt-get install nfs-kernel-server nfs-common

2 在用户主目录下创建共享文件夹 mkdir sharedarea

3 修改sharedarea的所属权限，刚开始属于root，所以需要改为用户的

  sudo chown 用户名:用户名 / home/用户名/sharedarea

4 设置下能访问的网段，即编辑/etc/exports文件。

  sudo vi /etc/exports

  添加/home/abc/cluster *(rw,sync,no_root_squash)

5 重启服务

  sudo /etc/init.d/rpcbind restart

  sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server restart

6 其他机器挂载

  首先其他机器得先安装NFS，和第一步一样，然后创建相同的文件夹，挂载命令如下：sudo mount -t nfs 第一个的主机名:/home/用户名/sharedarea sharedarea

切记，如果系统重启后则需要重新挂载否则产生变化就无法同步了，切记切记

三 安装MPI

1 首先来一个 sudo apt-get install mpich,不管啥都有了。然后去http://www.mpich.org/download下载一个稳定的linux版本的mpich，解压到共享文件夹。（tar xfz mpich-3.2.tar.gz 生成mpich-3.2文件夹）

2 由于默认安装在/usr/local/bin，所以需要改变一下安装目录

1）./configure  --prefix=/home/love/cluster/mpich3.1 --disable-f77 --disable-fc

2）make

3）make install

3修改环境变量

这里肯定修改的是用户的环境变量

sudo vi .bashrc

•在.bashrc

文件的末尾添加：

PATH=/home/用户名/sharedarea/mpich3.2/bin:$PATH

export PATH 

然后source .bashrc 重新刷新环境变量

这样MPI就在集群上完美安装。

四 编译运行

到了最后一步了，其实也是检验你是否成功的一步了，这里我们用到两个命令，mpicc和mpiexec，其实很简单

mpicc -g xx.c -o xx

mpiexec -np x(这是线程数) -f y(这是和hosts类似的文件，里面放着集群的文件名，注意所有的文件地址)  ./目标文件名

接下来就大功告成了，享受一下集群的乐趣吧！