Fluent并行计算入门：集群环境中的高效利用

现在国内的开放式机群环境越来越多，许多都部署了fluent（大好事），不过还是有许多人不太清楚如何利用这些有用的资源。这里结合我所在单位的情况做一个简单的介绍，其他的机群环境大同小异。

1、什么是机群？有什么特点？

机群又叫集群，当然就是许多的计算机（废话），因为机器太多了，又需要协同工作，所以需要按照一定的方式来管理，管理的结构形式叫做拓扑（这个不用管）。机群使用的电脑是刀片（又薄又长的机箱）形式（为了便于插入机柜），一个刀片一般称为一个节点。

一般而言，机群会分为三种节点：管理节点（若干台），编译节点（若干台），计算节点（其余全部）。这三种节点的配置略有不同（废话），管理节点主要用来存储使用机群的用户的信息，如名字，密码，可以使用机器数的权限，用户状态等等；编译节点一般用来预查程序故障，用户的程序先在这里试运行，查看是否与系统兼容等；计算节点用来直接计算其他节点提供来的程序。

就配置而言，管理节点和编译节点一般相同，会部署软件环境；计算节点只会部署简单的必要运行文件。计算机点之间会采用高速交换机，速度可达几十GB/s，如IB等；计算节点与编译、登陆节点之间采用普通的万兆交换机。

2、如何使用机群？

机群中一般采用linux操作系统来操作（多用户情况下效率高），用户会通过远程登录软件（如xshell）来登录到登陆节点进行个人的操作（一般会通过VPN网络加密数据传输）。

Linux集群将程序任务分解发送到计算节点上时，是通过LSF作业调度系统（也有其他的，如PBS等）来实现的，这个系统的作用是使整个机群负载均衡，便于管理，所以我们使用fluent也要通过这个系统。在成熟的集群中，用户登录之后，默认便可以使用作业调度系统了。使用时，除了常见的linux命令以外，调度系统也有一些简单的命令，这个一般会有手册介绍，常用的就3、5个，很好记。

3、如何在集群中使用fluent？

因为fluent是成熟的封装好的商业软件，所以用户直接使用命令调用即可。

但是因为大部分的linux下的远程登录是不支持图形界面的，所以我们看不到在windows下的熟悉界面，无法进行操作。其实，fluent最早也是linux下的软件，它提供了一种jou脚本来操作各种命令（即帮助中的TUI命令），我们在windows的图形界面中，也可以在控制台窗口中查看如何使用。这样，我们在启动fluent软件时，指定它的jou执行脚本即可使软件按照我们的意图来进行操作了。如果在帮助中找太慢，可以在windows的fluent图形界面下，右下角控制台中用回车键显示文字命令，q键返回。

4、实例

这里给出一个在LSF调度系统中使用fluent的实例：

首先，使用bsub命令提交LSF脚本（名字为fluent.lsf），在命令窗口中键入:bsub fluent.lsf即可。

脚本内容如下：

#!/bin/sh （这句话是说此脚本使用/bin/sh来解释执行，小白可以略过）

APP_NAME=fluent （这句话是说此脚本调用名字为fluent的集群排序提交队列，小白继续略过）

NP=2 （这句话是说此脚本的任务将调用2个CPU core来执行）

NP_PER_NODE=1 （这句话是说此脚本的任务将在分配用来执行任务的每个节点上调用1个CPU core来执行）

RUN="fluent 2ddp -g -i fluent.jou -r15.0.0 -pib –mpi=pcmpi" （这句话是说此脚本的执行命令以及参数，2ddp 是指二维双精度类型计算，这个大家应该熟悉了；fluent.jou就是我们使用的fluent命令执行脚本的名字）

fluent.jou脚本内容实例：

/file/read-case ./boil-unstdy.cas （读取cas文件，boil-unstdy.cas）

/file/read-data ./boil-unstdy.dat （读取dat文件，boil-unstdy.dat）