Gaussian并行計算的簡單實現

一。硬件：
  1：P42.8G/1G ram/120G HD
  2：Ce2.0G/768M ram/80G HD
   
  二。操作系統(tǒng)：
  WinXP pro, Redhat Linux(Fedora Core 1，從網上下載的光盤鏡像(.iso文件))
   
  三。軟件：
  VMware 5.0 30天體驗版 http://www.vmware.com
  Linda 7.1 4節(jié)點免費版 http://www.lindaspaces.com
  Gaussian98 并行版（已編譯好）
  軟件說明：
  VMware是一款口碑不錯的虛擬機軟件，這個軟件運行在一個操作系統(tǒng)上，可以模擬出一個硬件環(huán)境，然后將另外一套操作系統(tǒng)安裝到這個模擬的環(huán)境中。
  Linda是Gaussian并行計算所需要的一個在計算機節(jié)點間進行通訊，傳輸計算數據和控制指令的軟件。
  我得到的Gaussian是已經編譯好的版本，不知道是在什么環(huán)境下編譯的，但是可以在Fedora Core 1下運行。
  以上軟件的詳細介紹見各自的官方網站。
   
  四。安裝步驟
   1.安裝VMware
   如果你想直接在一臺機器上安裝Linux，則可以跳過1,2部分。
   通過一下這個網址按要求注冊后可以獲得30天體驗版的VMware5.0:
   http://www.vmware.com/vmwarestore/newstore/wkst_eval_login.jsp
   注冊后vmware網站會給你注冊的email發(fā)一封信，其中有安裝需要的序列號。同時會給
   出下載鏈接。
   2.在vmware中創(chuàng)建Linux虛擬機
   菜單File->New->Virtual Machine。Virtual machine configuration 選Custom。
   Virtual machine format 選New - workstation5。
   Guest operation system就是你要安裝的操作系統(tǒng)的類型，選Linux
   Memory的設置要盡可能大些。一般可以指定自己機器一半的內存。
   Network connection我選擇的是bridged，這樣你安裝的操作系統(tǒng)就和你的網絡上的機
   器具有相同的網絡環(huán)境，網絡設置上也和你自己用的機器類似，就是IP地址不同。
   注意最后設置Disk file時，一定要自己指定Disk file的路徑到一個剩余空間最大的驅
   動器，在本例中，disk file將達到2G多的大小。
   其他選項默認就可以了。
   3.安裝Linux
   注：這一部分及以下部分需要Linux基礎知識才能看懂。
   雙擊Devices那一欄中的CD-ROM，Connection中選Use ISO image，browse到Linux第一
   張光盤的鏡像文件。然后Start this virtual machine.
   Linux的安裝不再詳述，這方面網上的資料很多，只需注意如果你硬盤空間足夠大，選
   擇安裝所有模塊就可以了，這樣省事。如果空間有限，注意安裝幾個和C有關的編譯器
   ，以及rlogin,rsh,rexec,telnet這些服務一定要安裝。如果對linux不是很熟練，建議
   把所有的管理工具和系統(tǒng)設置工具也裝上。
   4.安裝Gaussian
   我得到的是編譯好的版本，所以無需再次編譯，直接解包解壓縮就可以了。我把解包后
   的文件夾放到了/usr目錄下。目錄結構大概如下：
   /usr/g98
   /usr/g98/bsd
   /usr/g98/linda-exe
   .
   .
   .
   5.安裝Linda
   下載的Linda是rpm文件，在圖形界面中雙擊就自動安裝了，默認安裝到
   /usr/sca
   目錄下，我忘了字符模式下的安裝方法。
   6.設置Linux的rlogin #p#page_title#e#
   這是很重要的一部分，最終的目標就是在控制臺中輸入rlogin nodeN就可以直接登錄到
   主機名為nodeN的計算機上。達到這個目的有以下幾個要求。
   1）所有節(jié)點機的用戶名和密碼必須相同，而且用戶名不能為root。
   2）所有節(jié)點機的gaussian和linda必須裝在完全相同的目錄下。
   3）/etc/hosts中包括所有節(jié)點機的IP和主機名，格式如下：
   IP 主機名
   例如：
   192.168.0.2 node1
   192.168.0.3 node2
   192.168.0.4 node3
   . .
   . .
   . .
   4）/etc/hosts.equiv中包括所有節(jié)點機的主機名，格式如下：
   主機名
   例如：
   node1
   node2
   node3
   .
   .
   .
   5）/home/你的用戶名/.rhosts中的內容與/etc/hosts.equiv中的相同
   6）/etc/securetty這個文件中加入以下幾行：
   rlogin
   rsh
   rexec
   這時候在這臺機器上輸入：
   rlogin 這臺機器的主機名
   就應當可以不提示輸入密碼登錄。
   7.設置Linda
   只需要一個文件，在/home/你的用戶名/.tsnet.config中輸入所有的節(jié)點的主機名，和
   /etc/hosts.equiv中的內容一樣。
   8.設置計算節(jié)點
   在/home/你的用戶名/下建立一個文件，名字任意，內容為你在計算中將要用到的節(jié)點.
   格式與/etc/hosts.equiv中的相同。在本例中這個文件為.tsnet.nodes。如下箭頭所指
   處。
   9.設置運行環(huán)境
   在/home/你的用戶名/.bashrc文件的最后加入以下內容：
   
   export PATH=${PATH}:"./"
   export g98root=/usr
   export PATH=${PATH}:"${g98root}/sca/linda7.1/intel-linux2.4-ws3/bin"
   export LINDA_PATH="${g98root}/sca/linda7.1/intel-linux2.4-ws3/bin"
   . ${g98root}/g98/bsd/g98.profile
   
   在/home/你的用戶名/.bash_profile文件的最后加入以下內容：
   
   export GAUSS_LFLAGS="-nodefile /home/你的用戶名/.tsnet.nodes" <--
   export g98root=/usr
   export PATH=${PATH}:"./"
   export PATH=${PATH}:"${g98root}/g98/linda7.1/intel-linux2.4-ws3/bin"
   export LINDA_PATH="${g03root}/g03/linda7.1/intel-linux2.4-ws3/bin"
   . ${g98root}/g98/bsd/g98.profile
   
   注意以上兩個內容應用到你的系統(tǒng)中時需要修改相應的路徑。

  五。復制系統(tǒng)
   完成以后工作后將Linux操作系統(tǒng)關閉，退出VMware，然后將虛擬機文件的整個文件夾
   以及擴展名為vmdk的Disk file（一般為4個：機器名.vmdk，機器名-s001.vmdk，機器
   名-s002.vmdk，機器名-s003.vmdk）拷貝到另外一臺也安裝了VMware的機器上，注意修
   改虛擬機文件redhat.vmx中diskfile的路徑，以及機器名.vmdk中其他三個文件的路徑.
   復制完成后打開vmware，選擇File->Open，browse到復制的機器名.vmdk，打開。將網
   卡刪除后再添加一塊新的網卡（要不然會因為mac地址和原來的相同而發(fā)生沖突。）啟 #p#page_title#e#
   動系統(tǒng)，利用系統(tǒng)設置工具修改IP，主機名。依次操作，然后將所有的節(jié)點機都打開，
   看能否相互無密碼rlogin。
   在機器上單獨安裝Linux可以參照修改。

  六。運行Gaussian
   建立一個Gaussian輸入文件，盡量復雜一些，比如對一個幾十個原子的分子進行結構優(yōu)
   化，這樣好有時間察看運行狀態(tài)。注意在輸入文件中指定使用的CPU數目：
   %NprocLinda=你做的節(jié)點數目（這個版本的Linda最多支持4個）
   在其中任何一臺計算機上，打開控制臺，輸入：
   g98l <輸入文件.gjf
   不指定out文件是為了即時察看運行狀態(tài)。
   在本地機器進入迭代求解自洽場后(l502.exel)，在其他的機器上察看進程：
   ps -a
   如果有l(wèi)502.exel，那么就是成功了。