Test
Probando nuestro clúster
Aplicaciones en paralelo
Llamada de procesos
Para esta parte, vamos a ejecutar una serie de códigos en parelelo para comprobar la comunicación entre los nodos. Para ello vamos a clonar el repositorio de pruebas siguiendo estos pasos:
su - alpha
cd /beta/
git clone https://gitlab.com/fratava/cluster-pi.git
cd cluster-pi
Para la primera prueba, vamos a comprobar que hay intercomunicación entre los nodos del clúster. Para evitar estar listando los núcleos que vamos a utilizar, crearemos una archivo en dónde le vamos a indicar a MPI los nodos con los cuales va a estalecer la comunicación dinámicamente. Es muy recomendable contar con este archivo, ya que de otra manera hay que indicarle explícitamente los núcleos de los nodos que vamos a utilizar.
Creamos el archivo llamado #!bash machinefile de la siguiente manera
emacs machinefile
y escribimos
nodo1
nodo2
nodo3
master
pulsamos ctrl+s y ctrl+x.
machinefile para agregar o remover nodos.Compilamos el código
mpicc call-procs.c -o call-procs
y los ejecutamos
Con machinefile
mpiexec -machinefile machinefile -n 16 ./call-procs
Sin machinefile
mpiexec -H master,master,master,master,nodo1,nodo1,nodo1,nodo1,nodo2,nodo2,nodo2,nodo2,nodo3,nodo3,nodo3,nodo3 ./call-procs
Si todo marcha bien debemos tener una salida como esta
Llamada al proceso 3 de 16 en master
Llamada al proceso 2 de 16 en master
Llamada al proceso 0 de 16 en master
Llamada al proceso 1 de 16 en master
Llamada al proceso 15 de 16 en nodo3
Llamada al proceso 12 de 16 en nodo3
Llamada al proceso 5 de 16 en nodo1
Llamada al proceso 6 de 16 en nodo1
Llamada al proceso 14 de 16 en nodo3
Llamada al proceso 8 de 16 en nodo2
Llamada al proceso 13 de 16 en nodo3
Llamada al proceso 7 de 16 en nodo1
Llamada al proceso 9 de 16 en nodo2
Llamada al proceso 4 de 16 en nodo1
Llamada al proceso 10 de 16 en nodo2
Llamada al proceso 11 de 16 en nodo2
Recordemos que las llamadas son aleatorias.
En algunas ocasiones, podrías no tener esta salida. En este caso deberás revisar que tu cable de red está bien conectado, tu raspberry está prendida o tu volumen está montado. Para verificar esto último podemos teclear
cd /beta
ls
Si el folder está vacío debemos teclear
sudo mount master:/beta /beta
y volvemos a ejecutar el código.
Calculando Pi en paralelo
Ahora calcularemos Pi de forma paralela. Para esto, haremos una integración numérica. La idea detrás de este algoritmo la podemos encontrar en esta página.
Procedemos entonces a ejecutar el código. Primero lo compilamos
mpicc pi_mpi.c -o pi_mpi
y lo ejecutamos
Con machinefile
mpiexec -machinefile machinefile -n 16 ./pi_mpi
Sin machinefile
mpiexec -H master,master,master,master,nodo1,nodo1,nodo1,nodo1,nodo2,nodo2,nodo2,nodo2,nodo3,nodo3,nodo3,nodo3 ./pi_mpi
En este caso no solicitará el número de rectángulos
#######################################################
Master node name: master
Enter the number of intervals:
El valor queda al criterio del usuario. A continuación, te mostramos a modo de ilustración, los resultados que se obtienen para 300000 rectángulos cuando se calcula Pi con diferentes números de procesadores, los cuales los designaremos con “n=??” y #!bash time antes de la ejecución para medir el tiempo.
n=1
alpha@master:/beta/cluster-pi $ time mpiexec -machinefile machinefile -n 1 ./pi_mpi
#######################################################
Master node name: master
Enter the number of intervals:
300000
*** Number of processes: 1
Pi Calculado = 3.141592653590713268840772798285
Pi = 3.141592653589793115997963468544
Error relativo = 0.000000000000920152842809329741
real 8m54.547s
user 8m47.000s
sys 0m0.160s
n=2
alpha@master:/beta/cluster-pi $ time mpiexec -machinefile machinefile -n 2 ./pi_mpi
#######################################################
Master node name: master
Enter the number of intervals:
300000
*** Number of processes: 2
Pi Calculado = 3.141592653590711492483933398034
Pi = 3.141592653589793115997963468544
Error relativo = 0.000000000000918376485969929490
real 4m36.129s
user 8m58.883s
sys 0m0.211s
n=4
alpha@master:/beta/cluster-pi $ time mpiexec -machinefile machinefile -n 4 ./pi_mpi
#######################################################
Master node name: nodo3
Enter the number of intervals:
300000
*** Number of processes: 4
Pi Calculado = 3.141592653590712824751562948222
Pi = 3.141592653589793115997963468544
Error relativo = 0.000000000000919708753599479678
real 2m19.781s
user 9m10.213s
sys 0m0.228s
n=8
alpha@master:/beta/cluster-pi $ time mpiexec -machinefile machinefile -n 8 ./pi_mpi
#######################################################
Master node name: master
Enter the number of intervals:
300000
*** Number of processes: 8
Pi Calculado = 3.141592653590715045197612198535
Pi = 3.141592653589793115997963468544
Error relativo = 0.000000000000921929199648729991
real 1m26.563s
user 4m44.188s
sys 0m12.459s
n=16
alpha@master:/beta/cluster-pi $ time mpiexec -machinefile machinefile -n 16 ./pi_mpi
#######################################################
Master node name: master
Enter the number of intervals:
300000
*** Number of processes: 16
Pi Calculado = 3.141592653590720818357340249349
Pi = 3.141592653589793115997963468544
Error relativo = 0.000000000000927702359376780805
real 0m59.547s
user 2m41.094s
sys 0m30.697s
Como podemos darnos cuenta, el tiempo de ejecución, baja a medida que aumentamos el número de procesadores.