Si të bëni një Superkompjuter Raspberry Pi !: 9 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:28

Në vetvete Raspberry Pi nuk mburret me karakteristika mbresëlënëse. Por me çmimin e ulët të poshtër, blerja e disa prej tyre dhe lidhja e tyre me përdorimin e fuqisë së tyre të kombinuar të përpunimit mund të bëjë potencialisht një kompjuter të mirë me kosto të ulët. Janë ndërtuar disa trupa mbresëlënës që lidhin dhjetëra Pi -të së bashku. Pra, në këtë udhëzues, le të eksplorojmë sesi teknologjia që qëndron pas llogaritjes në grup dhe të bëjmë Bramble Pi -in tonë!

Hapi 1: Shikoni versionin e videos

Unë gjithashtu kam bërë një version video me dy pjesë të këtij projekti të njëjtë. Pra, nëse nuk jeni një për të lexuar, kthehuni dhe shikoni videot! Ju lutemi vini re se versioni i videos përdor Raspbian Wheezy. Sidoqoftë, udhëzimet më poshtë janë për Raspbian Distro aktuale, e cila është Jessie në kohën që po e shkruaj këtë.

Hapi 2: Çfarë ju nevojitet

Për të ndjekur së bashku me këtë projekt, këtu janë pjesët që do t'ju duhet të blini

Ja çfarë do t'ju duhet:

1. 2 ose më shumë Raspberry Pi
2. Kartat SD për secilin Pi
3. Kabllot e energjisë për secilin Pi
4. Qendër USB e mundësuar (opsionale)
5. Kabllot e Rrjetit
6. Një shpërndarës ose një ruter

KOSTOT TOTAL: 100,00 dollarë

Hapi 3: Instalimi dhe konfigurimi i Raspbian

Pasi të keni të gjitha pjesët, hapi tjetër është të shkarkoni dhe konfiguroni Raspbian OS në një nga Raspberry Pi. Ky do të jetë mjeshtri juaj Pi. Këtu janë hapat:

1. Shkarkoni Imazhin Raspbian nga këtu.

2. Djegni imazhin Raspbian në secilën Kartë SD që keni për secilën Raspberry Pi.

   1. Nëse keni Windows, mund të ndiqni këto udhëzime.
   2. Nëse keni një Mac, mund të ndiqni këto udhëzime.
3. Pasi imazhi të digjet në kartën tuaj SD, vendoseni në secilën prej Raspberry Pi dhe ngarkojeni atë.

4. Me fillimin e parë, duhet të shihni Desktop Rasbperry Pi. Klikoni në ikonën e menysë në këndin e sipërm të majtë dhe shkoni te Preferencat> Konfigurimi i Raspberry Pi. Këtu janë opsionet që do të na duhen për të konfiguruar

   1. Zgjero sistemin e skedarit Nëse është e nevojshme.
   2. Ndryshoni emrin e hostit në Pi01
   3. Ndryshoni opsionin e nisjes në CLI (Ndërfaqja e Linjës së Komandës), pasi nuk do të përdorim me të vërtetë Ndërfaqen e Desktopit.
   4. Ora në skedën "Ndërfaqet" dhe sigurohuni që SSH është e aktivizuar.
   5. Klikoni në skedën "Overclock" dhe zgjidhni "Turbo".
   6. Ndryshoni kujtesën GPU në 16mb.
   7. Klikoni në skedën "Lokalizimi" dhe vendosni paraqitjen e tastierës tuaj që të përputhet me atë të vendeve tuaja.
   8. Përfundoni jashtë konfigurimit dhe rindizni Pi tuaj.

Hapi 4: Instalimi i MPICH

Ende duke përdorur vetëm një Pi si master, ne tani duhet të instalojmë softuerin kryesor që do të na lejojë të përdorim fuqinë përpunuese të të gjithë Pi -ve në rrjetin tonë. Ky softuer quhet MPICH, i cili është një ndërfaqe për kalimin e mesazheve. Ja çfarë duhet të bëni për ta instaluar:

përditësim sudo apt-get

mkdir mpich2

cd ~/mpich2

wget

tar xfz mpich-3.1.tar.gz

sudo mkdir/home/rpimpi/

sudo mkdir/home/rpimpi/mpi-install

mkdir/home/pi/mpi-build

cd/home/pi/mpi-build

sudo apt-get install gfortran

sudo /home/pi/mpich2/mpich-3.1/configure -prefix =/home/rpimpi/mpi-install

sudo make

sudo make install

nano.bashrc

PATH = $ PATH:/home/rpimpi/mpi-install/bin

rindiz sudo

mpiexec -n 1 emër hosti

Këto komanda do të shkarkojnë dhe instalojnë MPICH, si dhe do ta shtojnë atë si një rrugë për skedarin tuaj të nisjes BASHRC. Komanda e fundit drejton një test për të parë nëse funksionon. Nëse komanda e fundit kthen "Pi01", atëherë keni bërë gjithçka me sukses.

Hapi 5: Instalimi i MPI4PY

Siç është, MPICH mund të ekzekutojë programet C dhe Fortran. Por meqenëse Raspberry Pi ka para-instaluar mjedisin e kodimit Python, do të ishte më e lehtë të instaloni një përkthyes Python në MPI. Këtu janë komandat për ta bërë këtë:

sudo aptitude install python-dev

wget

tar -zxf mpi4py -1.3.1

cd mpi4py-1.3.1

python setup.py build

python setup.py install

eksport PYTHONPATH =/home/pi/mpi4py-1.3.1

mpiexec -n 5 demon demon/helloworld.py

Ajo komandë e fundit duhet të kthejë pesë përgjigje. Secili prej tyre është një proces i ndryshëm në Pi01 që drejton programin python "Hello World" që sapo kemi bërë.

Hapi 6: Kopjimi i figurës

Tani që ne kemi konfiguruar me sukses mjeshtrin tonë Pi, duhet të kopjojmë imazhin e kartës SD të Pi në të gjitha Pi të tjera. Ja se si mund ta bëni këtë në Windows:

1. Nxirrni Kartën kryesore SD nga Pi dhe futeni në kompjuterin tuaj.
2. Duke përdorur Win32DiskImager, përdorni butonin "Lexo" për të ruajtur përmbajtjen e kartës SD në kompjuterin tuaj.
3. Hiqni kartën kryesore SD dhe futni një kartë SD për njërën nga Pi -të e tjera. Pastaj përdorni opsionin Win32DiskImager "Shkruaj" për të shkruar imazhin që kemi ruajtur në Kartën e re SD.
4. Përsëriteni hapin 3 derisa të keni imazhin kryesor të shkruar në të gjitha kartat SD.

Hapi 7: Konfigurimi i Raspberry Pi të mbetur

Tani që i kemi përgatitur të gjitha Kartat SD, futeni Kartën Master SD përsëri në Master Pi, lidheni atë me një ruter dhe niseni përsëri. Pastaj për Raspberry Pi të mbetur, futni Kartat SD në të gjitha ato, lidheni ato me të njëjtin ruter me Master Pi tuaj dhe më pas nisini të gjitha. Asnjë nga Pi -të sekondarë nuk ka nevojë të ketë tastiera, minj ose monitorë.

Pasi të jenë aktivizuar të gjithë Pi, duke përdorur Master Pi -n tonë, ne duhet të jemi në gjendje të marrim adresat IP të secilit Pi në rrjet. Ja si:

1. Së pari instaloni NMAP

   përditësim sudo apt-get

   sudo apt-get install nmap

2. Pastaj merrni IP -në aktuale për master Pi

   ifconfig

3. Tani mund të skanoni nënrrjetin e ruterëve tuaj për adresat e tjera IP Pi

   sudo nmap -sn 192.168.1.*

Kopjoni të gjitha adresat IP që kanë të bëjnë me Raspberry Pi të tjera në rrjet. Atëherë ne do të jemi në gjendje t'i përdorim ato IP për t'u lidhur me secilën nga Pi të tjera duke përdorur SSH. Ajo që duhet të bëjmë së pari është të riemërtojmë secilën nga Pi -të dytësore në një emër unik të rrjetit. Tani për tani ata janë vendosur të gjithë në Pi01. Duke supozuar se një nga adresat IP të Pi -së dytësore është 192.168.0.3, ja si mund të lidheni me të dhe të ndryshoni emrin e tij:

1. Krijoni një lidhje SSH

   ssh [email protected]

2. Drejtoni raspi-config

   sudo raspi-config

3. Në ndërfaqen, lëvizni poshtë te opsioni i Avancuar dhe më pas zgjidhni Emri i hostit.
4. Për emrin e hostit, ndryshoni Pi01 në numrin tjetër vijues, i cili është Pi02.

5. Pastaj dilni nga sesioni SSH

   dalje

Ju dëshironi t'i përsërisni ato hapa për secilin nga Pi -të e tjerë në rrjet duke i riemëruar në Pi03, Pi04, etj.

Në masterin tuaj Pi, ju doni të krijoni një skedar teksti të ri të quajtur "machinefile"

skedar makine nano

Dhe në të, ju doni të shkruani secilën nga adresat IP të Pi (përfshirë adresën IP kryesore) në një rresht të ri dhe më pas ruani skedarin.

Në këtë pikë, ne mund të ekzekutojmë një skedar testimi duke përdorur

mpiexec -f filefile -n 4 emri i hostit

por do të gabojë duke thënë se ka pasur një "dështim të verifikimit të çelësit të hostit". Pra, në hapin tjetër, le ta rregullojmë atë.

Hapi 8: Verifikimi i çelësave të hostit

Për ta rregulluar atë në mënyrë që komunikimi me secilin Pi të mos rezultojë në një dështim të verifikimit të çelësit të hostit, ne duhet të krijojmë dhe shkëmbejmë çelësat për secilën nga Raspberry Pi -t tanë. Kjo pjesë mund të bëhet pak e komplikuar, por shpresoj se mund të qëndroni me mua.

1. Në Master Pi, në dosjen e paracaktuar të shtëpisë, krijoni një çelës të ri.

   cd

   ssh-keygen

2. Shkoni te dosja ssh dhe kopjoni skedarin kryesor në një skedar të ri të quajtur "pi01"

   cd.ssh

   cp id_rsa.pub pi01

3. Tjetra ju doni të lidheni përmes SSH në Pi02 dhe të përsërisni të njëjtat hapa për të krijuar një skedar kyç Pi02

   ssh [email protected]

   ssh-keygen

   cd.ssh

   cp id_rsa.pub pi02

4. Para se të dilni nga Pi02, ne duhet të kopjojmë skedarin kyç Pi01 në të dhe ta autorizojmë atë.

   scp 192.168.1.2:/home/pi/.ssh/pi01.

   cat pi01 >> çelësat e autorizuar

   dalje

5. Me Pi02 të kryer, përsëritni të gjithë ata hapa për Pi03

   ssh [email protected]

   ssh-keygen

   cd.ssh

   cp id_rsa.pub pi03

   scp 192.168.1.2:/home/pi/.ssh/pi01.

   cat pi01 >> çelësat e autorizuar

   dalje

6. Përsëriteni hapin e fundit për Pi -at e mbetur që keni në rrjetin tuaj.

7. Pasi të keni krijuar çelësa për secilin prej Pi -ve, dilni përsëri te Master Pi juaj dhe kopjoni të gjithë çelësat e gjeneruar në secilin prej Pi -ve.

   kup 192.168.1.3:/home/pi/.ssh/pi02

   cat pi02 >> çelësat e autorizuar

   kup 192.168.1.4:/home/pi/.ssh/pi03

   cat pi03 >> çelësat e autorizuar

   kup 192.168.1.5:/home/pi/.ssh/pi02

   cat pi04 >> çelësat e autorizuar

8. (përsërisni për aq sa Pi janë në rrjetin tuaj)

Hapi 9: Drejtimi i një programi në Superkompjuterin tuaj

Tani gjithçka duhet të rregullohet. Ndërsa jeni akoma në Master Pi tuaj, provoni të ekzekutoni përsëri këtë skedar makinerie:

cd

mpiexec -f filefile -n 4 emri i hostit

Nëse gjithçka është bërë në mënyrë korrekte, duhet të kthejë adresat IP të të gjitha Raspberry Pi tuaj. Tani që kemi testuar me sukses superkompjuterin tonë, le të ekzekutojmë një program python në të:

1. Shkarkoni dhe zbërtheni testin tim të shkrimit të shkrimit të fjalëkalimit Python.

   wget

   tar -zxf python_test.tar.gz

2. Ndryshoni hash -in e fjalëkalimit në atë që dëshironi të prishni.

   nano python_test/md5_attack.py

3. Kopjoni skedarin Python në të gjithë pajisjet tuaja Pi.

   scp -r python_test 192.168.1.3:/home/pi

   scp -r python_test 192.168.1.4:/home/pi

   scp -r python_test 192.168.1.5:/home/pi

4. (përsëris për të gjithë Pi -at e mbetur)

5. Drejtoni shkrimin python.

   mpiexec -f machinefile -n 5 python python_test/md5_attack.py

Skenari do të funksionojë duke përdorur fuqinë përpunuese të të gjithë Pi -ve në rrjetin tuaj! Mos ngurroni ta provoni duke përdorur shkrimin tuaj python!

Çmimi i tretë në Konkursin Raspberry Pi 2016