Kuidas teha Raspberry Pi superarvuti!: 9 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

Raspberry Pi iseenesest pole muljetavaldavate spetsifikatsioonidega. Kuid odava hinnaga, ostes mitu neist ja ühendades need kombineeritud töötlemisvõimsusega, võib potentsiaalselt olla korralik odav arvuti. On ehitatud mitu muljetavaldavat platvormi, mis ühendavad tosinaid Pi -sid. Nii et selles juhendatavas osas uurime, kuidas klastri andmetöötluse taga on tehnoloogia ja teeme oma Bramble Pi!

Samm: vaadake video versiooni

Olen teinud ka sellest projektist kaheosalise videoversiooni. Nii et kui te ei ole lugemise huviline, lööge tagasi ja vaadake videoid! Pange tähele, et videoversioon kasutab Raspbian Wheezyt. Allolevad juhised on aga praeguse Raspbian Distro jaoks, mis on Jessie sel ajal, kui ma seda kirjutan.

Samm: mida vajate

Selle projektiga jätkamiseks on siin osad, mida peate omandama

Siin on vaja:

1. 2 või enam Raspberry Pi -d
2. SD -kaardid iga Pi jaoks
3. Toitekaablid iga Pi jaoks
4. Toitega USB -jaotur (valikuline)
5. Võrgukaablid
6. Hub või ruuter

KOGUKULUD: ~ 100,00 dollarit

Samm: Raspbiani installimine ja konfigureerimine

Kui kõik osad on olemas, on järgmine samm Raspbian OS -i allalaadimine ja seadistamine ühel Raspberry Pi -l. See on teie peremees Pi. Siin on sammud:

1. Laadige Raspbiani pilt alla siit.

2. Põletage Raspbiani pilt igale SD -kaardile, mis teil on iga Raspberry Pi jaoks.

   1. Kui teil on Windows, saate neid juhiseid järgida.
   2. Kui teil on Mac, saate neid juhiseid järgida.
3. Kui pilt on teie SD -kaardile põletatud, pange see igasse Raspberry Pi -sse ja käivitage see.
4. Esimesel käivitamisel peaksite nägema Rasbperry Pi töölauda. Klõpsake vasakus ülanurgas menüüikoonil ja valige Eelistused> Raspberry Pi konfiguratsioon. Siin on valikud, mida peame konfigureerima
   1. Vajadusel laiendage failisüsteemi
   2. Muutke hostinimeks Pi01
   3. Muutke alglaadimisvalikuks CLI (käsurealiides), kuna me ei kasuta tegelikult töölaua liidest.
   4. Vaadake vahekaardil „Liidesed” ja veenduge, et SSH on lubatud.
   5. Klõpsake vahekaarti "Overclock" ja valige "Turbo".
   6. Muutke GPU mälu 16 MB.
   7. Klõpsake vahekaarti „Lokaliseerimine” ja seadistage klaviatuuripaigutus teie riikide omale.
   8. Lõpetage konfiguratsioon ja taaskäivitage oma Pi.

Samm: MPICH installimine

Kasutades endiselt kaptenina ainult ühte Pi -d, peame nüüd installima esmase tarkvara, mis võimaldab meil kasutada kõigi meie võrgus olevate Pi -de töötlemisvõimsust. Seda tarkvara nimetatakse MPICH -ks, mis on sõnumite edastamise liides. Selle installimiseks peate tegema järgmist.

sudo apt-get update

mkdir mpich2

cd ~/mpich2

wget

tõrv xfz mpich-3.1.tar.gz

sudo mkdir/home/rpimpi/

sudo mkdir/home/rpimpi/mpi-install

mkdir/home/pi/mpi-build

cd/home/pi/mpi-build

sudo apt-get install gfortran

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

sudo teha

sudo make install

nano.bashrc

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

sudo taaskäivitamine

mpiexec -n 1 hostinimi

Need käsud laadivad alla ja installivad MPICH ning lisavad selle tee oma BASHRC algfaili. Viimane käsk käivitab testi, et näha, kas see töötab. Kui viimane käsk tagastab “Pi01”, tegite kõik edukalt.

Samm: MPI4PY installimine

MPICH saab käivitada C- ja Fortran -programme. Kuid kuna Raspberry Pi-l on Pythoni kodeerimiskeskkond eelinstallitud, oleks kõige lihtsam Pythoni MPI-tõlki installida. Siin on käsud seda teha:

sudo aptitude install python-dev

wget

tar -zxf mpi4py -1.3.1

cd mpi4py-1.3.1

python setup.py build

python setup.py install

eksport PYTHONPATH =/home/pi/mpi4py-1.3.1

mpiexec -n 5 python demo/helloworld.py

See viimane käsk peaks tagastama viis vastust. Igaüks neist on Pi01 -s erinev protsess, mis käivitab äsja tehtud püütoniprogrammi "Tere maailm".

6. samm: pildi kopeerimine

Nüüd, kui oleme oma meistri Pi edukalt konfigureerinud, peame selle Pi SD -kaardi pildi kopeerima kõigile teistele Pi -dele. Windowsis saate seda teha järgmiselt.

1. Võtke peamine SD -kaart Pi -st välja ja sisestage see oma arvutisse.
2. Kasutades Win32DiskImagerit, kasutage SD -kaardi sisu arvutisse salvestamiseks nuppu "Loe".
3. Eemaldage põhi -SD -kaart ja sisestage ühe teise P -i jaoks SD -kaart. Seejärel kasutage Win32DiskImager "Write" suvandit, et kirjutada salvestatud pilt uuele SD -kaardile.
4. Korrake sammu 3, kuni põhipilt on kirjutatud kõikidele SD -kaartidele.

Samm 7: Ülejäänud Raspberry Pi -de seadistamine

Nüüd, kui meil on kõik SD -kaardid ette valmistatud, sisestage Master SD -kaart tagasi Master Pi -sse, ühendage see ruuteriga ja taaskäivitage. Seejärel sisestage ülejäänud Raspberry Pi -de jaoks SD -kaardid kõigisse, ühendage need oma Master Pi -ga sama ruuteriga ja seejärel käivitage need kõik. Ükski teisejärguline Pi ei pea omama klaviatuure, hiiri ega kuvarit.

Kui kõik Pi -d on meie Master Pi abil sisse lülitatud, peaksime saama võrgus iga Pi IP -aadressi. Selleks toimige järgmiselt.

1. Esmalt installige NMAP

   sudo apt-get update

   sudo apt-get install nmap

2. Seejärel hankige kapten Pi jaoks praegune IP

   ifconfig

3. Nüüd saate oma ruuterite alamvõrku teiste Pi IP -aadresside jaoks skannida

   sudo nmap -sn 192.168.1.*

Kopeerige kõik IP -aadressid, mis on seotud teiste võrgus olevate Raspberry Pi -dega. Seejärel saame neid IP -sid kasutada SSH abil kõigi teiste Pi -dega ühenduse loomiseks. Kõigepealt peame iga sekundaarse Pi -i ümber nimetama unikaalseks võrgunimeks. Praegu on nad kõik seadistatud Pi01 -le. Eeldades, et üks teisese Pi IP -aadressidest on 192.168.0.3, saate sellega ühenduse luua ja selle nime muuta:

1. Looge SSH -ühendus

   ssh [email protected]

2. Käivitage raspi-config

   sudo raspi-config

3. Liikuge liideses alla suvandile Täpsem ja seejärel valige Hosti nimi.
4. Muutke hostinime jaoks Pi01 järgmisele järjenumbrile, milleks on Pi02.

5. Seejärel väljuge SSH -seansist

   väljumine

Soovite neid samme korrata kõigi teiste võrgus olevate Pi -de jaoks, nimetades need ümber Pi03, Pi04 jne.

Oma master Pi -s soovite luua uue tekstifaili nimega "machinefile"

nano masinafail

Ja sellesse soovite sisestada iga Pi IP -aadressi (sealhulgas peamise IP -aadressi) uuele reale ja seejärel faili salvestada.

Siinkohal võiksime käivitada testfaili kasutades

mpiexec -f masinafail -n 4 hostinimi

kuid see annab vea, öeldes, et ilmnes "hosti võtme kontrollimise tõrge". Nii et järgmisel sammul parandame selle.

8. toiming: hosti võtmete kontrollimine

Selle parandamiseks nii, et iga Pi -ga suhtlemine ei põhjusta hosti võtme kontrollimise ebaõnnestumist, peame looma ja vahetama võtmed iga meie Raspberry Pi jaoks. See osa võib veidi keeruliseks muutuda, kuid loodetavasti saate minuga jääda.

1. Looge Master Pi vaikimisi kodukataloogis uus võti.

   cd ~

   ssh-keygen

2. Liikuge kausta ssh ja kopeerige võtmefail uude faili nimega "pi01"

   cd.ssh

   cp id_rsa.pub pi01

3. Järgmisena soovite SSH kaudu ühenduse luua Pi02 -ga ja korrata samu samme Pi02 võtmefaili loomiseks

   ssh [email protected]

   ssh-keygen

   cd.ssh

   cp id_rsa.pub pi02

4. Enne Pi02 -st väljumist peame kopeerima võtmefaili Pi01 sellele ja lubama selle.

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

   kass pi01 >> volitatud_võtmed

   väljumine

5. Kui Pi02 on valmis, korrake kõiki neid samme Pi03 jaoks

   ssh [email protected]

   ssh-keygen

   cd.ssh

   cp id_rsa.pub pi03

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

   kass pi01 >> volitatud_võtmed

   väljumine

6. Korrake viimast sammu ülejäänud võrgus olevate PI -de puhul.

7. Pärast võtmete loomist igale P -le väljuge tagasi oma Master Pi -le ja kopeerige kõik iga P -l loodud võtmed.

   cp 192.168.1.3:/home/pi/.ssh/pi02

   kass pi02 >> volitatud_võtmed

   cp 192.168.1.4:/home/pi/.ssh/pi03

   kass pi03 >> volitatud_võtmed

   cp 192.168.1.5:/home/pi/.ssh/pi02

   kass pi04 >> volitatud_võtmed

8. (korrake, kui teie võrgus on palju Pi -sid)

Samm: programmi käivitamine superarvutis

Nüüd tuleks kõik seadistada. Kui olete veel Master Pi, proovige seda masinafaili uuesti käivitada:

cd ~

mpiexec -f masinafail -n 4 hostinimi

Kui kõik tehti õigesti, peaks see tagastama kõigi teie Raspberry Pi -de IP -aadressid. Nüüd, kui oleme oma superarvutit edukalt testinud, laseme sellel käivitada python -programmi:

1. Laadige alla ja pakkige lahti minu test Pythoni paroolimurdmise skript.

   wget

   tar -zxf python_test.tar.gz

2. Muutke parooli räsi selliseks, mida soovite murda.

   nano python_test/md5_attack.py

3. Kopeerige Pythoni fail kõigile oma Pi -failidele.

   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. (korrake kõigi ülejäänud P -de puhul)

5. Käivitage pythoni skript.

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

Skript töötab kõigi teie võrgus olevate Pi -de töötlemisvõimsust kasutades! Proovige seda julgelt oma pythoni skripti abil!

Vaarika Pi konkursi kolmas preemia 2016