云计算基础教程实验指导书.doc

《云计算基础教程》实验 第 第 PAGE 2 页 共 NUMPAGES 147 页 《云计算基础教程》实验指导书 目录 实验一 MPI的搭建及OpenMP的配置……………………………………………3 实验二 集群系统的管理与任务…………………………………………………9 实验三 PBS………………………………………………………………………17 实验四 MAUI………………………………………………………………………25 实验五 Ganglia……………………………………………………………………26 实验六 Nagios……………………………………………………………………32 实验七 VMware虚拟机……………………………………………………………49 实验八 VirtualBox的安装与配置………………………………………………62 实验九 Xen的安装与配置……………………………………………………65 实验十 KVM与QEMU……………………………………………………………78 实验十一 GNBD环境下的冗余磁盘阵列………………………………………87 实验十二 GFS的安装与配置…………………………………………………90 实验十三 NFS的安装与配置……………………………………………………94 实验十四 LVM的安装与创建……………………………………………………95 实验十五 LVM环境下的RAID镜像………………………………………………99 实验十六 VCL……………………………………………………………………103 实验十七 Proxmox的使用………………………………………………………128 实验十八 OpenNebula……………………………………………………………136 实验一 MPI的搭建及OpenMP的配置 MPI简介 消息传递接口（Message Passing Interface，MPI）是目前应用较广泛的一种并行计算软件环境，是在集群系统上实现并行计算的软件接口。为了统一互不兼容的的用户界面，1992年成立了MPI委员会，负责制定MPI的新标准，支持最佳的可移植平台。 MPI不是一门新的语言，确切地说它是一个C和Fortran的函数库，用户通过调用这些函数接口并采用并行编译器编译源代码就可以生成可并行运行的代码。MPI的目标是要开发一个广泛用于编写消息传递程序的标准，要求用户界面实用、可移植，并且高效、灵活，能广泛应用于各类并行机，特别是分布式存储的计算机。每个计算机厂商都在开发标准平台上做了大量的工作，出现了一批可移植的消息传递环境。MPI吸收了它们的经验，同时从句法和语法方面确定核心库函数，使之能适用于更多的并行机。 MPI在标准化过程中吸收了许多代表参加，包括研制并行计算机的大多数厂商，以及来自大学、实验室与工业界的研究人员。1992年开始正式标准化MPI，1994年发布了MPI的定义与实验标准MPI 1，相应的MPI 2标准也已经发布。 MPI吸取了众多消息传递系统的优点，具有很好的可以执行、易用性和完备的异步通信功能等。MPI事实上只是一个消息传递标准，并不是软件实现并行执行的具体实现，目前比较著名的MPI具体实现有MPICH、LAM MPI等，其中MPICH是目前使用最广泛的免费MPI系统，MPICH2是MPI 2标准的一个具体实现，它具有较好的兼容性和可扩展性，目前在高性能计算集群上使用非常广泛。 MPICH2的使用也非常简单，用户只需在并行程序中包含MPICH的头文件，然后调用一些MPICH2函数接口将计算任务分发到其他计算节点即可，MPICH2为并行计算用户提供了100多个C和Fortran函数接口，表1-1列出了一些常用的MPICH2的C语言函数接口，用户可以像调用普通函数一样，只需要做少量的代码改动就可以实现程序的并行运行，MPICH并行代码结构如图1-1所示。 表 STYLEREF 1 \s 11 SEQ 表 \* ARABIC \s 1 1常用的MPICH2函数接口 编号 函数名称 功能描述 01 MPI_Init 初始化MPI接口 02 MPI_Comm_size 通信器进程数 03 MPI_Comm_rank 当前进程的进程号 04 MPI_Bcast 广播方式发送数据 05 MPI_Reduce 组合数据到主进程 06 MPI_Finalize 终止MPI 图 STYLEREF 1 \s 11