MPIのインストール
MPI(Message Passing Interface)
PCクラスタにおいて複数のコンピュータに分散させて計算を行なうシステムの１つにMPI があります。計算を行なうための通信方法を定めたようなものです。
具体的にMPIを行なうプログラムに以下のようなものがあります
LAM
MPICH
MPICH2
インテル クラスタ・ツールキット
PGI クラスタ開発キット（CDK)
インテルとPGIは、インテルコンパイラやPGIコンパイラと同時に使う商用のクラスタ用のソフトですが、フリーのプログラムに選択肢を絞りました。LAM、MPICH、MPICH2の主なフリーのMPIプログラムは３つなのですが、３つとも使用してみて、MPICH2を当面は使用することに決めました。
MPICH2のインストール
MPICH2のホームページ よりソース(mpich2-1.0.3.tar.gz)をDownloadしてきます。
（解凍方法）
.tarファイルや.gzファイルは、tarコマンドやgunzipなどで圧縮されたソフトです。tar -xvzf ***.tar.gzやtar -xvf ***.tarで解凍できます。tarコマンドは圧縮や解凍（展開）をするコマンドでオプションはそれぞれ、-x（展開） -v（詳細表示） -z（gunzip -gzファイル) -f（ファイル名指定）
makeとconfigure
makeコマンドは、makefileの内容に従ってプログラムのコンパイルを行なうコマンドです。一般的にconfigureで書かれたシェルスプリプトでmakefileの内容を作成することができる。
（一般的な使い方）
./configure makefileを作ります。オプションをいろいろ付けてカスタマイズします。
make プログラムのコンパイルを行ないます。
su root権限（スーパーユーザ）になり、インストール先への書き込み権限を持ちます。
make install makefile内にinstallの記述があれば、このコマンドでコンパイルしたプログラムを書きこんでくれます。
MPICH2のインストールの場合、今回は次のようにインストールしました。
./configure -prefix=/opt/mpich2 --with-device=ch3:ssm
オプションの-prefix=はインストール先のディレクトリーを指定する。今回はNFSで共有している/optフォルダにインストールしたかったので、このように設定した。--with-device=ではMPIで使用する通信手段を記述します。今回は、一般的なch3(TCPを用いたsocks通信？）にデュアルプロセッサ間で通信が行なえるようにshared memory (ssm socket shared memory)も追記しました。このような設定はドキュメントファイルを深く読めば、いろいろ書いてあるので、個々の場合で、いろいろ設定を試してみて下さい。
PATHの設定として~/.bashrc の中に
export PATH=/opt/mpich2/bin:$PATH
と加えることで、MPICH2でインストールしたmpiexec, mpif90, mpicc, mpdなどのコマンドが使用可能となります。
MPICH2の使い方
まず、環境設定を行います。通常のユーザーアカウントで
cd $HOME
touch .mpd.conf
chmod 600 .mpd.conf
これで、ＭＰＩを使用するときの設定ファイルが作られます。さらに、この.mpd.confを編集します。viエディッタ等でsecretword=mr45-j9z
このような１文を挿入して下さい。ここで、mr45-j9zは各自、適当なパスワードとして変更することを忘れないように。本来なら計算を行なう各ノードのホームディレクトリに.mpd.confファイルを置いて共通の暗号(secretword)を作っておくのですが、/homeディレクトリがＮＦＳで共有されているので、１つのマシンで設定してしまえば、終了です。
次にコンピュータの一覧が書いてあるファイルを作ります。~/mpd.hostsとして
master.localdomain
slave1.localdomain
slave2.localdomain
slave3.localdomainこれで準備は終了です。ＭＰＩＣＨ２がインストールされているか、また、PATHが通っているかを確認して、
which mpiexecとかwhich mpdとか入力すると/opt/mpich2/binなどと返ってくると問題ないです。mpdboot -n 4 -f mpd.hosts
このコマンドでは、mpd.hostsに書かれているマシンを４台（-n 4の部分）で並列計算のプログラム（mpdデーモン）を起動します。実際にＭＰＤデーモンが動いているかどうかは、
mpdtrace
と打ち込むとＭＰＤが動いているホスト名が表示されます。計算プログラムを実行するには、
mpiexec -n 8 /opt/計算プログラム
で実行されます。ここで、-n 8と指定したのは、８つの並列計算を行なう意味で、今回のシステムがPentiumDが４台なので、合計8cpuあるので、このように指定しています。まだ、計算プログラムをインストールしていない場合なんかは、
mpiexec -n 8 hostnameやmpiexec -n 4 dateなどを実行すると
ちゃんとＭＰＩＣＨ２が動いているか確認できます。hostnameは自分自身のhostnameを返すコマンドで、dateは時間を返すコマンドです。計算が終了して、ＭＰＤデーモンを終了するには、
mpdallexit
と入力します。今回のシステム構築時に１点だけ問題点がありました。それは、MPICH2がdefaultでsshで認証をするということです。sshやrshの解説は他のページに譲ることとして、masterサーバにrshクライアント、slaveの各マシンにはrsh-serverもインストールして（設定は大変ですが）を行なって、rshでMPICH2を使えるようにしたのですが、あるプログラムだと動かないとか、そんな問題がでてきたので、結局defaultのsshを使ってＭＰＩの通信を行なうことにしました。
sshだと通信を行なう前に認証（パスワードの入力など）が必要となるのですが、 ここを見て、パスワード不要で通信を行なえるようにしました。
