როგორ გააკეთოთ ჟოლო Pi სუპერკომპიუტერი!: 9 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

თავისთავად Raspberry Pi არ გამოირჩევა შთამბეჭდავი მახასიათებლებით. ჭუჭყიანი იაფი ფასით, რამოდენიმე მათგანის ყიდვა და მათი კომბინირებული დამუშავების ენერგიის გამოყენება პოტენციურად შექმნის ღირსეულ დაბალ კომპიუტერს. აშენდა რამდენიმე შთამბეჭდავი გაყალბება, რომელიც აკავშირებს ათეულობით პის ერთმანეთთან. ამ სასწავლო ინსტრუქციაში, მოდით განვიხილოთ, თუ როგორ ხდება ტექნოლოგია კლასტერული გამოთვლების მიღმა და შევქმნათ ჩვენი საკუთარი Bramble Pi!

ნაბიჯი 1: უყურეთ ვიდეო ვერსიას

მე ასევე გავაკეთე ორი ნაწილის ვიდეო ვერსია ზუსტად იგივე პროექტისთვის. ასე რომ, თუ თქვენ არ კითხულობთ, უკან დახედე და უყურე ვიდეოებს! გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ვიდეო ვერსია იყენებს Raspbian Wheezy- ს. თუმცა, ქვემოთ მოცემული ინსტრუქციები ეხმიანება ახლანდელ Raspbian Distro– ს, რომელიც ჯესი არის იმ დროს, როდესაც მე ამას ვწერ.

ნაბიჯი 2: რაც დაგჭირდებათ

ამ პროექტთან ერთად, აქ არის ის ნაწილები, რომელთა შეძენაც დაგჭირდებათ

აი რა დაგჭირდებათ:

1. 2 ან მეტი ჟოლოს პი
2. SD ბარათები თითოეული Pi- სთვის
3. დენის კაბელები თითოეული Pi- სთვის
4. იკვებება USB კერა (სურვილისამებრ)
5. ქსელის კაბელები
6. კერა ან როუტერი

ჯამური ღირებულება:.00 100,00 აშშ დოლარი

ნაბიჯი 3: Raspbian– ის ინსტალაცია და კონფიგურაცია

მას შემდეგ რაც თქვენ გაქვთ ყველა ნაწილი, შემდეგი ნაბიჯი არის Raspbian OS– ის გადმოტვირთვა და კონფიგურაცია ერთ – ერთ Raspberry Pi– ზე. ეს იქნება თქვენი ოსტატი პი. აქ არის ნაბიჯები:

1. ჩამოტვირთეთ Raspbian სურათი აქედან.

2. ჩაწერეთ Raspbian სურათი თითოეულ SD ბარათზე, რომელიც გაქვთ თითოეული Raspberry Pi- სთვის.

   1. თუ თქვენ გაქვთ Windows, შეგიძლიათ მიყევით ამ ინსტრუქციას.
   2. თუ თქვენ გაქვთ Mac, შეგიძლიათ მიყევით ამ ინსტრუქციას.
3. მას შემდეგ რაც სურათი დაიწერება თქვენს SD ბარათზე, ჩადეთ იგი Raspberry Pi– ში და ჩატვირთეთ.

4. პირველი ჩატვირთვისას, თქვენ უნდა ნახოთ Rasbperry Pi Desktop. დააწკაპუნეთ მენიუს ხატზე ზედა მარცხენა კუთხეში და გადადით პარამეტრებზე> Raspberry Pi კონფიგურაცია. აქ არის პარამეტრები, რომელთა კონფიგურაცია დაგვჭირდება

   1. საჭიროების შემთხვევაში გააფართოვეთ ფაილური სისტემა.
   2. შეცვალეთ მასპინძლის სახელი Pi01
   3. შეცვალეთ ჩატვირთვის ვარიანტი CLI (ბრძანების ხაზის ინტერფეისი), რადგან ჩვენ ნამდვილად არ ვიყენებთ დესკტოპის ინტერფეისს.
   4. დააწკაპუნეთ "ინტერფეისების" ჩანართზე და დარწმუნდით, რომ SSH ჩართულია.
   5. დააწკაპუნეთ "Overclock" ჩანართზე და აირჩიეთ "Turbo".
   6. შეცვალეთ GPU მეხსიერება 16 მბ.
   7. დააწკაპუნეთ "ლოკალიზაციის" ჩანართზე და დააყენეთ კლავიატურის განლაგება, რომელიც შეესაბამება თქვენს ქვეყნებს.
   8. დაასრულეთ კონფიგურაცია და გადატვირთეთ თქვენი Pi.

ნაბიჯი 4: დააინსტალირეთ MPICH

ჩვენ კვლავ ვიყენებთ მხოლოდ ერთ Pi- ს, როგორც სამაგისტროს, ჩვენ ახლა უნდა დავაინსტალიროთ ძირითადი პროგრამული უზრუნველყოფა, რომელიც მოგვცემს საშუალებას გამოვიყენოთ ყველა Pi- ს დამუშავების ძალა ჩვენს ქსელში. ამ პროგრამულ უზრუნველყოფას ჰქვია MPICH, რომელიც არის შეტყობინებების გავლის ინტერფეისი. აქ არის ის, რაც თქვენ უნდა გააკეთოთ მისი ინსტალაციისთვის:

sudo apt-get განახლება

mkdir mpich2

cd ~/mpich2

wget

tar xfz mpich-3.1.tar.gz

sudo mkdir/მთავარი/rpimpi/

sudo mkdir/home/rpimpi/mpi-install

mkdir/home/pi/mpi-build

cd/home/pi/mpi-build

sudo apt-get დააინსტალირეთ gfortran

sudo /home/pi/mpich2/mpich-3.1/configure -prefix =/home/rpimpi/mpi-install

sudo make

sudo make install

ნანო.bashrc

PATH = $ PATH:/home/rpimpi/mpi-install/bin

sudo გადატვირთვა

mpiexec -n 1 მასპინძლის სახელი

ეს ბრძანებები გადმოწერს და დააინსტალირებს MPICH- ს, ასევე დაამატებს მას როგორც გზას თქვენს BASHRC ჩატვირთვის ფაილში. ბოლო ბრძანება ატარებს ტესტს იმის დასადგენად, მუშაობს თუ არა. თუ ბოლო ბრძანება აბრუნებს "Pi01", მაშინ თქვენ ყველაფერი წარმატებით გააკეთეთ.

ნაბიჯი 5: MPI4PY- ის ინსტალაცია

როგორც არის, MPICH– ს შეუძლია გაუშვას C და Fortran პროგრამები. მაგრამ რადგან Raspberry Pi– ს აქვს წინასწარ დაინსტალირებული Python კოდირების გარემო, უადვილესი იქნება პითონის დაყენება MPI თარჯიმანზე. აქ მოცემულია ბრძანებები ამის გასაკეთებლად:

sudo aptitude დააინსტალირეთ python-dev

wget

tar -zxf mpi4py -1.3.1

cd mpi4py-1.3.1

პითონის დაყენება. py build

python setup.py ინსტალაცია

ექსპორტი PYTHONPATH =/home/pi/mpi4py-1.3.1

mpiexec -n 5 პითონის დემო/helloworld.py

ამ უკანასკნელმა ბრძანებამ უნდა დააბრუნოს ხუთი პასუხი. თითოეული არის განსხვავებული პროცესი Pi01– ზე პითონის პროგრამის „Hello World“, რომელიც ჩვენ ახლახან გავაკეთეთ.

ნაბიჯი 6: სურათის კოპირება

ახლა, როდესაც ჩვენ წარმატებით დავაკონფიგურირეთ ჩვენი სამაგისტრო Pi, ჩვენ გვჭირდება მისი Pi SD ბარათის გამოსახულების კოპირება ყველა სხვა Pi- ზე. აი, როგორ შეგიძლიათ ამის გაკეთება Windows- ზე:

1. ამოიღეთ სამაგისტრო SD ბარათი Pi- დან და ჩადეთ თქვენს კომპიუტერში.
2. Win32DiskImager– ის გამოყენებით გამოიყენეთ ღილაკი „წაკითხვა“, რომ შეინახოთ SD ბარათის შინაარსი თქვენს კომპიუტერში.
3. ამოიღეთ ძირითადი SD ბარათი და ჩადეთ SD ბარათი სხვა Pi- სთვის. შემდეგ გამოიყენეთ Win32DiskImager "ჩაწერა" ვარიანტი, რომ ჩაწეროთ ახალი SD ბარათზე შენახული სურათი.
4. გაიმეორეთ ნაბიჯი 3, სანამ არ დაიწერება ძირითადი სურათი ყველა SD ბარათზე.

ნაბიჯი 7: დარჩენილი ჟოლოს პიის კონფიგურაცია

ახლა, როდესაც ჩვენ გვაქვს ყველა SD ბარათი წინასწარ მომზადებული, ჩადეთ Master SD ბარათი ისევ Master Pi- ში, შეაერთეთ იგი როუტერთან და ჩადეთ ჩამტვირთავი. შემდეგ დანარჩენი ჟოლოს Pi- სთვის, ჩადეთ SD ბარათები ყველა მათგანში, დააკავშირეთ ისინი იმავე როუტერთან, როგორც თქვენი Master Pi და შემდეგ ჩატვირთეთ ყველა. მეორეხარისხოვან Pi– ს არ სჭირდება კლავიატურები, მაუსები ან მონიტორები.

მას შემდეგ, რაც ყველა Pi ჩართულია, ჩვენი Master Pi- ს გამოყენებით, ჩვენ უნდა შეგვეძლოს თითოეული Pi- ს IP მისამართის მიღება ქსელში. Აი როგორ:

1. პირველი დააინსტალირეთ NMAP

   sudo apt-get განახლება

   sudo apt-get დააინსტალირეთ nmap

2. შემდეგ მიიღეთ მიმდინარე IP სამაგისტრო Pi- სთვის

   ifconfig

3. ახლა თქვენ შეგიძლიათ თქვენი მარშრუტიზატორის ქვექსელის სკანირება სხვა Pi IP მისამართებისთვის

   sudo nmap -sn 192.168.1.*

დააკოპირეთ ყველა IP მისამართი, რომელიც ეხება სხვა Raspberry Pi– ს ქსელში. შემდეგ ჩვენ შევძლებთ გამოვიყენოთ ის IP– ები SSH– ის გამოყენებით თითოეულ სხვა Pi– სთან დასაკავშირებლად. ის, რაც პირველ რიგში უნდა გავაკეთოთ, არის თითოეული მეორადი Pi- ს გადარქმევა ქსელის უნიკალური სახელი. ახლა ისინი ყველა მითითებულია Pi01– ზე. დავუშვათ, რომ ერთ – ერთი მეორადი Pi მისამართი არის 192.168.0.3, აი, როგორ შეგიძლიათ დაუკავშირდეთ მას და შეცვალოთ მისი სახელი:

1. დაამყარეთ SSH კავშირი

   ssh [email protected]

2. გაუშვით raspi-config

   sudo raspi-config

3. ინტერფეისში, გადაახვიეთ ქვემოთ მოწინავე ვარიანტზე და შემდეგ შეარჩიეთ მასპინძლის სახელი.
4. მასპინძლის სახელისთვის შეცვალეთ Pi01 მომდევნო რიგით რიცხვზე, რომელიც არის Pi02.

5. შემდეგ გამოდით SSH სესიიდან

   გასვლა

გსურთ გაიმეოროთ ეს ნაბიჯები თითოეული სხვა Pi- სთვის ქსელში და გადაარქვათ მათ Pi03, Pi04 და ა.

თქვენს სამაგისტრო Pi– ზე გსურთ შექმნათ ახალი ტექსტური ფაილი სახელწოდებით "machinefile"

ნანო მანქანური ფაილი

და მასში, თქვენ უნდა ჩაწეროთ Pi- ს თითოეული IP მისამართი (მათ შორის Master IP მისამართი) ახალ ხაზზე და შემდეგ შეინახოთ ფაილი.

ამ ეტაპზე, ჩვენ შეგვიძლია გავუშვათ სატესტო ფაილი გამოყენებით

mpiexec -f machinefile -n 4 მასპინძლის სახელი

მაგრამ ის შეცდომით არ იქნება ნათქვამი, რომ მოხდა "მასპინძლის გასაღების გადამოწმების შეცდომა". ასე რომ, მომდევნო ეტაპზე, მოდით გავასწოროთ ის.

ნაბიჯი 8: მასპინძლის გასაღებების გადამოწმება

მისი გამოსწორება ისე, რომ თითოეულ Pi– სთან კომუნიკაციამ არ გამოიწვიოს მასპინძლის გასაღების შემოწმება, ჩვენ უნდა შევქმნათ და შევცვალოთ გასაღებები თითოეული ჩვენი Raspberry Pi– სთვის. ეს ნაწილი შეიძლება ოდნავ გართულდეს, მაგრამ იმედია შეგიძლია ჩემთან დარჩე.

1. Master Pi– ზე, ნაგულისხმევი სახლის საქაღალდეში, შექმენით ახალი გასაღები.

   cd

   ssh-keygen

2. გადადით ssh საქაღალდეში და დააკოპირეთ გასაღები ფაილი ახალ ფაილში სახელწოდებით "pi01"

   cd.ssh

   cp id_rsa.pub pi01

3. შემდეგ თქვენ გსურთ SSH– ით დაკავშირება Pi02– ში და გაიმეორეთ იგივე ნაბიჯები Pi02 გასაღების შესაქმნელად

   ssh [email protected]

   ssh-keygen

   cd.ssh

   cp id_rsa.pub pi02

4. სანამ Pi02– დან გამოხვალთ, ჩვენ გვჭირდება Pi01 გასაღების ფაილის კოპირება მასზე და ავტორიზაციის უფლება.

   scp 192.168.1.2:/home/pi/.ssh/pi01.

   კატა pi01 >> უფლებამოსილი_კეტები

   გასვლა

5. Pi02 დასრულებული, გაიმეორეთ ყველა ეს ნაბიჯი Pi03– ისთვის

   ssh [email protected]

   ssh-keygen

   cd.ssh

   cp id_rsa.pub pi03

   scp 192.168.1.2:/home/pi/.ssh/pi01.

   კატა pi01 >> უფლებამოსილი_კეტები

   გასვლა

6. გაიმეორეთ ბოლო ნაბიჯი დანარჩენი Pi- ებისთვის, რაც თქვენ გაქვთ თქვენს ქსელში.

7. თითოეული Pi- სთვის გასაღებების შექმნის შემდეგ, დაბრუნდით თქვენს სამაგისტრო Pi- ში და დააკოპირეთ თითოეულ Pi- ზე შექმნილი ყველა გასაღები.

   გვ 192.168.1.3:/home/pi/.ssh/pi02

   კატა pi02 >> უფლებამოსილი_კეტები

   გვ.192.168.1.4:/home/pi/.ssh/pi03

   კატა pi03 >> უფლებამოსილი_კეტები

   გვ 192.168.1.5:/home/pi/.ssh/pi02

   კატა pi04 >> უფლებამოსილი_კეტები

8. (გაიმეორეთ რამდენიც Pi თქვენს ქსელშია)

ნაბიჯი 9: პროგრამის გაშვება თქვენს სუპერკომპიუტერზე

ახლა ყველაფერი უნდა იყოს მოწყობილი. სანამ ჯერ კიდევ Master Master– ზე ხართ, სცადეთ ისევ გაუშვათ ეს მანქანა ფაილი:

cd

mpiexec -f machinefile -n 4 მასპინძლის სახელი

თუ ყველაფერი სწორად გაკეთდა, მან უნდა დააბრუნოს თქვენი Raspberry Pi– ის IP მისამართები. ახლა, როდესაც ჩვენ წარმატებით გამოვცადეთ ჩვენი სუპერკომპიუტერი, მოდით გავუშვათ პითონის პროგრამა მასზე:

1. ჩამოტვირთეთ და გახსენით ჩემი სატესტო Python პაროლის გატეხვის სკრიპტი.

   wget

   tar -zxf python_test.tar.gz

2. შეცვალეთ პაროლი ჰაში, რომლის გატეხვაც გსურთ.

   nano python_test/md5_attack.py

3. დააკოპირეთ პითონის ფაილი თქვენს ყველა პიზე.

   scp -r python_test 192.168.1.3:/home/pi

   scp -r python_test 192.168.1.4:/home/pi

   scp -r python_test 192.168.1.5:/home/pi

4. (გაიმეორეთ ყველა დარჩენილი პიისთვის)

5. გაუშვით პითონის სკრიპტი.

   mpiexec -f machinefile -n 5 პითონი python_test/md5_attack.py

სკრიპტი ამოქმედდება თქვენს ქსელში არსებული ყველა Pi- ს დამუშავების ძალის გამოყენებით! მოგერიდებათ გამოსცადოთ ის თქვენი საკუთარი პითონის სკრიპტის გამოყენებით!

მესამე პრიზი ჟოლოს კონკურსში 2016 წ