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. Однако Wmpiexec не обладает функцией балансировки нагрузки между узлами с разной производительностью. Поэтому для запуска предлагается воспользоваться программой Интерфейс для MPICH(Рис. 2.13).

Рис. 2.13. Скриншот программы Интерфейс для MPICH.

Балансировка

Для балансировки нагрузки, необходимо:

• Внести данные в таблицу(имя компьютера или IP-адрес).

• Указать сетевой путь к тестирующей программе, и сетевой путь к выходному файлу.

• Нажать кнопку «Балансировка».

В результате успешного завершения балансировки значения в столбце число процессов установятся на рекомендованные.

Для запуска программы, необходимо, чтобы таблица узлов была полностью заполнена. При этом пользователь может изменить рекомендованные программой значения. Также должен быть указан путь к mpiexec.exe и сетевой путь к MPI-программе. После введения данных нужно нажать «Запуск».

Результаты выполнения mpi-программы

В ходе дальнейшего выполнения лабораторной работы необходимо выполнить MPI-программу несколько раз и занести данные о времени выполнения программы в таблицу №1. В столбце Вычислительные узлы нужно перечислить узлы, на которых выполняется задание. Сложность задачи это параметр, который определяет объем вычислений для решения проблемы. В общем случае это может быть заданная точность вычислений, объём входных данных и т.д. В нашем случае это число итераций вычисления интеграла. После выполнения MPI-программы с заданными (согласно варианту) сложностью и конфигурацией кластера, необходимо внести время выполнения программы в секундах в таблицу. Если задача решается нескольких узлах то необходимо произвести запуск в 2-х режимах: с равномерно распределённой нагрузкой и сбалансировано распределённой.

В данном примере запуск MPI-программы производится на следующих конфигурациях:

• 2 узла с двухядерными процессорами(Рис 2.14);

• 1 узел с одним ядром(если назначить 1 узлу только один процесс, то он будет выполняться на одном ядре, т.е. последовательно);

• 1 узел с числом процессов, назначенных ему, растущим как 2^x ,где x – номер опыта (т.е. 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64), для демонстрации влияния накладных расходов распараллеливания задачи на общее время выполнения программы.

Естественно, о сбалансированном режиме в случае работы одного узла, говорить не имеет смысла, поэтому в соответствующей ячейке стоит прочерк.

Рисунок. 2.14. Схема кластера из 2-х узлов.

Таблица №2.5. Результаты выполнения MPI-программ на кластере на базе MPICH2.

Вычислительные узлы	Сложность задачи	Время выполнения
		Равномерно распределённая нагрузка	Сбалансировано распределенная нагрузка
Узел 1 Узел 2	1	0.137732	0.010345
	1000	0.003373	0.003709
	1000000	0.010750	0.006647
	10000000	0.061743	0.150230
	100000000	0.536879	0.428189
	500000000	2.368173	1.638354
	1000000000	4.806102	3.204190
	2000000000	9.413170	6.402070
Узел 1 последовательное выполнение	1	0.000311	-
	1000	0.000274	-
	1000000	0.008735	-
	10000000	0.088661	-
	100000000	0.885291	-
	500000000	4.463532	-
	1000000000	8.913408	-
	2000000000	17.874241	-
Узел 1:1 процесс	1000000	0.008860	-
Узел 1:2 процесса	1000000	0.004488	-
Узел 1:4 процесса	1000000	0.004782	-
Узел 1:8 процессов	1000000	0.005014	-
Узел 1:16 процессов	1000000	0.006190	-
Узел 1:32 процесса	1000000	0.007988	-
Узел 1:64 процесса	1000000	0.013651	-