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第1章 超级计算机的发展方向1

1.1 市场是决定性的因素1

1.2 微机集群的历史2

1.3 微机集群的现状5

1.4 微机集群的技术6

1.5 微机集群的可靠性9

1.6 微机集群的优势10

1.7 微机集群的局限11

1.8 微机集群的趋势12

第2章 并行计算概念及其所需的网络服务14

2.1 并行计算的基本概念14

2.1.2 串行计算程序15

2.1.1 一维数值积分例子15

2.1.3 并行计算的基本概念17

2.2 消息传递界面并行计算18

2.2.1 消息传递模式的并行计算18

2.2.2 MPI 并行计算的初始化19

2.2.3 MPI 并行计算编程20

2.3 TCP/IP 通信协议22

2.3.1 TCP/IP 通信协议23

2.3.2 IP 地址24

2.3.3 子网掩码(netmask)24

2.3.4 路由(router)26

2.3.5 域名(domain)26

2.4 微机集群所需的网络功能26

2.4.1 微机集群的网络结构27

2.4.2 网络信息服务(NIS)28

2.4.3 网络文件系统(NFS)28

2.4.4 远程 Shell 命令(rsh)30

2.5 微机集群的网络设计31

2.5.1 域名31

2.5.2 IP 地址31

2.5.3 所需安装的软件32

第3章 微机集群的 Linux 安装和配置34

3.1 Linux 系统安装34

3.1.1 进入安装34

3.1.2 硬盘分区36

3.1.3 选择软件44

3.1.4 启动预设置46

3.1.5 安装过程48

3.2 YaST 管理工具50

3.2.1 什么是 YaST50

3.2.2 YaST 管理功能52

3.3 微机集群服务器的网络功能设置53

3.3.1 基本网络设置53

3.3.2 NFS 设置58

3.3.3 NIS 设置61

3.3.4 启动网络服务64

3.4 微机集群节点机的网络功能设置65

3.4.1 基本网络设置65

3.4.2 NFS 设置68

3.4.4 启动网络服务71

3.4.3 NIS 设置71

3.5.1 了解内核72

3.5 内核的重新编译72

3.5.2 内核编译步骤73

3.5.3 LILO 引导启动设置77

3.5.4 内核选项简介79

3.6 并行环境 lam mpi 的安装80

3.6.1 lam mpi 软件及其获取80

3.6.2 lam mpi 软件安装步骤81

3.6.3 lam mpi 软件的简单测试82

第4章 微机集群的性能测试83

4.1 微机集群的连接83

4.1.2 网线的接口标准84

4.1.1 网络的连接材料84

4.1.3 网线的制作过程85

4.1.4 两台微机的直接连接85

4.2 集群所需网络功能的检测86

4.2.1 网络基本性能86

4.2.2 NIS92

4.2.3 NFS93

4.2.4 rsh97

4.3 启动 lam mpi 并行平台常遇问题98

4.3.1 基本的网络问题98

4.3.2 节点机中 lam 的路径问题99

4.3.3 节点机中/tmp 目录问题101

4.4.1 并行计算程序及编译103

4.4 一维数值积分并行程序测试103

4.4.2 执行 lam mpi 并行计算的步骤106

4.4.3 串行计算程序108

4.4.4 串、并行计算速度比较109

4.4.5 并行计算中的负载平衡问题110

4.5 lamtests 测试112

4.5.1 lamtests 的测试内容和获取112

4.5.2 lamtests 的编译和测试112

4.6 Linpack 速度测试113

4.6.1 什么是 Linpack 速度测试113

4.6.2 Linpack 测试程序包的获取和编译114

4.6.3 Linpack 测试速度116

4.6.4 Linpack 测试的可调参数118

第5章 微机集群的性能优化119

5.1 节点机的网络唤醒和停机120

5.1.1 网络唤醒的 BIOS 设置120

5.1.2 网络唤醒的驱动121

5.1.3 节点机的网络唤醒122

5.1.4 让指定的普通用户执行部分管理功能123

5.1.5 节点机的停机和重启124

5.2 用 dhcp 服务器进行网络配置125

5.2.1 dhcp 协议及服务功能125

5.2.2 dhcp 服务器的安装125

5.2.3 dhcp 服务器的配置和启动127

5.2.4 dhcp 客户机的配置130

5.2.5 dhcp 服务器的配置文件130

5.3.1 ghost 软件132

5.3 如何复制节点机132

5.3.2 硬盘对硬盘复制133

5.4 网络启动136

5.4.1 为何需要网络启动136

5.4.2 网络启动过程137

5.4.3 网络启动的硬件要求138

5.4.4 网络启动的节点机安装和配置138

5.4.5 网络启动的服务器配置139

5.4.6 网络启动的 tftp 设置141

5.4.7 网络启动的内核选择141

5.4.8 网络启动的有关问题143

5.5.1 为何需要网卡捆绑146

5.5 网卡捆绑146

5.5.2 网卡捆绑的原理147

5.5.3 网卡捆绑的实现147

5.5.4 网卡捆绑的内核选择150

5.5.5 网卡捆绑的网络结构150

5.6 节点机该启动哪些进程151

5.6.1 Linux 的启动过程151

5.6.2 初始化控制表 inittab151

5.6.3 启动进程文件 boot152

5.6.4 运行级别 runlevel153

5.6.5 启动服务文件 rc154

5.6.6 启动服务目录 rc.d155

5.6.7 启动节点机进程156

6.1.1 任务管理的必要性157

6.1 OpenPBS 概述157

第6章 微机集群的任务管理157

6.1.2 OpenPBS 的管理功能158

6.2 OpenPBS 执行码159

6.2.1 OpenPBS 执行码的获取159

6.2.2 OpenPBS 执行码的安装159

6.2.3 OpenPBS 执行码的局限160

6.3 OpenPBS 源代码的编译安装161

6.3.1 解开源代码161

6.3.2 安装 Tcl-devel 工具161

6.3.3 编译设置161

6.3.4 编译163

6.3.5 安装164

6.4.1 pbs_server 的第一次启动165

6.4 OpenPBS 的启动和停止165

6.4.2 pbs_mom 在节点机的启动166

6.5 OpenPBS 的命令166

6.5.1 qmgr 命令166

6.5.2 qmgr 命令的常用功能167

6.6 OpenPBS 的简单设置168

6.6.1 最简单的 queue 的设置168

6.6.2 最简单的 server 的设置169

6.6.3 最简单的 node 的设置169

6.6.4 调度(scheduling)设置170

6.6.5 PBS 简单设置的实例170

6.7 OpenPBS 的工作目录和主要文件172

6.7.2 sched_priv 目录173

6.7.1 PBS 目录中的关键文件173

6.7.3 server_priv 目录174

6.7.4 mom_priv 目录175

6.8 OpenPBS 的用户命令175

6.8.1 用户脚本例子175

6.8.2 用户任务的递交176

6.8.3 用户任务的删除176

6.8.4 用户任务的查询177

6.9 OpenPBS 两个重要的批处理文件178

6.9.1 prologue 和 epilogue 文件178

6.9.2 命令行参数的意义179

6.9.3 环境变量的意义179

A.1.1 文件概念180

A.1.2 Linux 基本指令180

附录A Linux 系统基础180

A.1 基本 Shell 命令180

A.2 vi 编辑器183

A.2.1 vi 的基本操作184

A.2.2 vi 的命令模式184

A.2.3 全局搜索替换185

A.3 Shell 脚本程序185

A.3.1 Shell 脚本简介185

A.3.2 Shell 变量及其运算186

A.3.3 流程控制188

A.3.4 bash 介绍189

A.4.1 程序的编译190

A.4 make 工具190

A.4.2 make 的功能191

A.4.3 make 工作流程191

A.4.4 makefile 文件192

A.5 软件包管理器 rpm193

A.5.1 主要选项193

A.5.2 安装193

A.5.3 卸载194

A.5.4 查询194

附录B 微机集群的硬件选择195

B.1 计算节点195

B.1.1 服务器还是微机195

B.1.2 CPU195

B.1.4 双 CPU 的利弊197

B.1.3 主流 CPU 比较197

B.1.5 内存198

B.1.6 主机板199

B.2 网络硬件199

B.2.1 以太网199

B.2.2 Myrinet200

B.2.3 网卡200

B.2.4 交换机200

B.3 其他201

B.3.1 散热201

B.3.2 机柜、机箱202

B.3.3 电源202

后记204