Presentación de Open MPI

Transcripción

1 Presentación de Open MPI

2 Qué es Open MPI? Se trata de una API de código abierto desarrollada para facilitar la programación paralela y/o distribuida que: Implementa el estándar MPI. Permite la distribución de procesos de forma dinámica. Alto rendimiento. Tolerancia a fallos: capacidad de recuperarse de forma transparente de los fallos de los componentes (errores en el envío o recepción de mensajes, fallo de un procesador o nodo). Soporta redes hetereogéneas : permite la ejecución de programas en redes cuyos ordenadores presenten distinto número de nodos y de procesadores. Una única librería soporta todas las redes. Portable: funciona en los sistemas operativos Linux, OS-X, Solaris y en un futuro próximo en Windows. Modificable por los instaladores y usuarios finales : presenta opciones de configuración durante la instalación de la API, la compilación de programas y su ejecución.

3 Por qué Open MPI? La programación paralela y en el caso, el paradigma de paso de mensajes, carece de una implementación oficial que sea adecuada para todo el mundo. El equipo de Open MPI pretende desarrollar dicha implementación, dando como resultado la mejor librería de paso de mensajes, que esté al alcance de todo el mundo y que pueda funcionar bajo cualquier plataforma y con diferentes redes de ordenadores. Tiene sus raíces en varias implementaciones conocidas de MPI : FT-MPI de la Universidad de Tennessee LA-MPI de Los Alamos National Laboratory LAM/MPI de la Universidad de Indiana Con la colaboración del equipo de PACX-MPI de la Universidad de Stuttgart. Open MPI incorpora lo mejor de los anteriores proyectos como base para el desarrollo de una implementación oficial que sea adecuada en todos los aspectos.

4 Qué piensan los usuarios de Open MPI? Actualmente y guiándome por opiniones que he leído de los usuarios, Open MPI y MPICH2 son las herramientas más nombradas. OpenMPI y MPICH2 son más o menos iguales de rápidas, en unas situaciones uno será mejor que el otro pero sin demasiada diferencia. Open MPI es el sucesor de la herramienta lam. Open MPI soporta un grán número de conexiones basadas en TCP/IP, soporta incluso la mayoría de las conexiones MPICH. Open MPI es user friendly : no hay necesidad de iniciar demonios, el usuario no debe conocer apenas detalles de la herramienta para utilizarla. Open MPI supera a MPICH en : Mejor implementación del sistema de memoria compartida(mejores resultados en sistemas multicore). Mayor control de las tareas. Mayor eficiencia en la realización de operaciones complejas.

5 Comparativas Tiempo empleado para generar un checkpoint de un cluster ejecutando un ROMS (regional ocean modeling system): MPICH p3 LAM-MPI OpenMPI min 41 min 31 min Latencia mínima (por las interferencias de otros usuarios) de 200 peticiones de ping realizadas dentro de un nodo de Rennes y entre el nodo de Rennes y otro de Nancy (Francia):

6 Instalación de Open MPI *Antes de instalar Open MPI necesitamos tener instalados los compiladores de C y C++ (y opcionalmente los de Fortran77/90)* Para instalar Open MPI seguiremos los siguientes pasos: Descargaremos la última versión de Open MPI de Extraemos su contenido, por ejemplo, a la carpeta openmpi Y ejecutamos los siguientes comandos: $ cd openmpi $./configure prefix=/usr/local (con esta opción indicaremos que se instalará en /usr/local) # make all install (este último comando es necesario ejecutarlo en modo root)

7 Compilación con Open MPI Para compilar un programa con Open MPI, simplemente sustituiremos los correspondientes comandos gcc/g++ por los respectivos mpicc/mpicc. Ejemplo: En vez de poner $ gcc my_mpi_application.c -o my_mpi_application pondremos $ mpicc my_mpi_application.c -o my_mpi_application Estos compiladores proporcionados por Open MPI manipularán la línea de comandos y añadirán las flags necesarias para posteriormente invocar al compilador que tengan por debajo (gcc,g++, fortran...).

8 Ejecución con Open MPI La ejecución de Open MPI se realiza mediante los comandos mpirun o mpiexec; ambos comandos ofrecen exactamente la misma funcionalidad. Open MPI ofrece soporte para ejecutar trabajos en los modelos SIMD y MIMD. Para ejecutar un trabajo en el modelo SIMD: $ mpirun -np 4 my_parallel_application (4 procesos ejecutarán 4 copias del ejecutable my_parallel_application) Para ejecutar un trabajo en el modelo MIMD: $ mpirun -np 2 a.out : -np 2 b.out (los 2 primeros procesos se asignarán al ejecutable a.out y los otros 2 al ejecutable b.out). Además... Para indicar de manera explícita que un host tiene 4 slots (4 procesadores disponibles) : mpirun --host node0,node0,node0,node0... De manera implícita se puede indicar en el fichero hostfile. Hay que tener cuidado de no asignar un número de slots a un host mayor al de su número de procesadores.

9 Opciones de ejecución --hostfile (fichero): opción con la que proporcionaremos un fichero con información sobre los host que van a ejecutar la aplicación paralela. --host (lista de host separados por comas): con esta opción especificaremos los hosts en los que ejecutaremos la aplicación. --np (o -np): con esta opción indicaremos el número de procesos que vamos a iniciar. --mca (o -mca): opción con la que introduciremosuna serie de parámetros mca con sus valores a la aplicación (en lugar de inicializar las variables y exportarlas). --wdir <directorio>: con esta opción especificaremos el directorio de trabajo de las aplicaciones (se asume por defecto que el directorio de trabajo es el actual). --x <variables de entorno separadas por comas>: especificaremos las variables de entorno que vamos a exportar a la aplicación paralela.

10 Ejemplo A continuación muestro el resultado de la ejecución del programa codigo3-5 visto en clase: $ mpicc codigo3-5.c $ mpirun -np 4 a.out Resultado : Hola desde el proceso 2 de 4 Hola desde el proceso 1 de 4 Hola desde el proceso 0 de 4 Hola desde el proceso 3 de 4

11 Bibliografía Lista de páginas visitadas para la realización del documento : (la más importante)