ParallelKnoppix

ArticleCategory: [Choose a category, translators: do not translate this, see list below for available categories]

Applications

AuthorImage:[Here we need a little image from you]

[Photo of the Author]

TranslationInfo:[Author + translation history. mailto: or http://homepage]

original in en Majid Hameed

en to tr:Erdal Mutlu

AboutTheAuthor:[A small biography about the author]

Majid Hameed, Pakistan'nın Sindh şehrindeki Karachi Üniversitesinde bilgisayar bölümünde okumaktadır. İlgilendiği konular arasında yapay zeka, işletim sistemleri, ağ programlaması ve bilgisayarlı grafik yer almaktadır. Hameed son üç buçuk yıldır Linux kullanmakta ve kendisini bir Linux hayranı olarak tanımlamaktadır. Kullandığı Linux dağıtımları arasında RedHat 9, 8, 7.3 ve 7.2, Slackware 19 ve 9.1, Slax, Mandrake Move 2, Knoppix 3.4, Vector Linux 4.3 vs yer almaktadır.

Abstract:[Here you write a little summary]

ParallelKnoppix, Knoppix ve Debian Linux tabanlı canlı CD Linux dağıtımıdır. ParallelKnoppix yardımıyla MPI gibi çeşitli paralel hesaplama araçları ve kütüphaneleriyle donatılmış bir küme sisitemini bir kaç dakika içerisinde kurmamız olasıdır. Bu sisitem sayesinde, hesaplama sistemleri ortamlarını yapılandırmak için zaman kaybetmemize gerek kalmamaktadır. ParalelKnoppix canlı CD sistemi olduğundan, var olan sisteminize herhangi bir zarar gelmemektedir. Sadece ana bilgisayarda bir dizin yaratılmaktadır, ama onu da sisteminizi yeniden başlattığınızda silebilirsiniz.

ArticleIllustration:[One image that will end up at the top of the article]

[Illustration]

ArticleBody:[The main part of the article]

Giriş

ParallelKnoppix, paralel hesaplama işlemlerini yapabileceğiniz küme sistemlerini oluşturmaya yarayan ve LAM-MPI ve/veya MPI'nın MPICH uyarlaması gibi paralel hesaplama araçlarını kullanabileceğiniz, Knoppix'ten uyarlanmış bir Linux işletim sistemidir. Eğer, bilgisayarlarınız PXE açılış özelliklerine sahip iseler, küme sisteminizi oluşturup çalıştırmanız 15 dakikadan daha az zaman almaktır. ParallelKnoppix'i http://pareto.uab.es/mcreel/ParallelKnoppix/ adresinden elde edebilirsiniz.

Tarihçe

Küme sistemleri paralellik kazanmada kullanılan en ucuz yöntemdir. Linux kullanılarak oluşturulan küme sistemleri ise, Linux'un gücünü sergilendiği alanlardan birisidir. Üniversiteler ve işletmeler kendi küçük süper hesaplama sistemlerini, Linux bilgisayaralarını yerel ağ üzerinden bağlantı kurarak oluşturmabilmektedir. LAM, PI, PVM vs gibi araçlara bakıldığında, Linux'un bilim çevreleri tarafından çok ileri seviye kullanıldığını görürüz. Linux, paralel hesaplamalar için en uygun sistemdir. Ancak, ortada bir sorun vardır. O da, bilim adamlarının kendi işlerine geçmeden önce Linux yapılandırmalarıyla uğraşmaları getektiğidir. Sorun, Windows gibi var olan ortamların Linux olmayan ortamlar olmasında, daha da büyük sorun haline gelmektedir.

Şimdilerde Linux uzmanları canlı CD'leri oluşturmakla bu sorunu çözmüş durumdalar. Dolayısıyla, bilim adamalrının yapmaları gereken canlı CD'lerden birini seçmek ve uzun süren yapılandırma işlemlerine gerek kalmadan 7 ila 8 dakika içerisinde küme sistemi kullanılmaya hazır duruma gelmektedir.

Paralel haspalama için olan canlı CD'lerden birisi de ParallelKnoppix'tir.

Paralel hesaplamarda kullanılan diğer canlı CD sistemleri arasında BCCD ve ClusterKnoppix yer almaktadır.

Açıklama

Knoppix gibi ParallelKnoppix'de bilgisayardaki tüm donımları otomatik olarak tanıyacaktır. ParallelKnoppix'i Intel'in D865GF, PIV, Intel'in 810C ve PIII ana kartlarına sahip sistemlerinde denedim ve ParallelKnoppix tüm donımları fazladan hiçbir ayara gerek kalmadan kendiliğinden tanındı. ParallelKnoppix ile çalışan sistemler, ana bilgisayar üzerinde yaratılan bir dizini NFS (ağ dosya sistemi) üzerinden paylaşmaktadır. Ana bilgisayar CD üzerinden, bağımlı (slave) bilgisayarlar ise, ana sistemde çalışmakta olan DHCP sunucusu yardımıyla ağ üzerinden açılmaktadır. Ana bilgisayarın dışındaki bilgisayarlarda, yani bağımlı bilgisayarlarda PXE destekli BIOS ve PXE uyumlu ağ kartları bulunmak zorundadır.

DCHP, NFS, SSH (geçişsözcüğü olmadan) ve LAM/MPI (LAM/MPI paralel hesaplamada kullanılan ileti gönderme arayüzü belirtimidir (specification).) için gerekli olan tüm servisler otomatik olarak yapılandırılmaktadır. Böylece, MPI ve bazı diğer paralel uygulamalarla yapacağınız deneyleriniz için ortam hazır duruma gelmektedir.

ParallelKnoppix'in kullanıcı ve root kullanıcısının geçişsözcükleri herkes tarafından bilindiği için ve ParallelKnoppix hakkında biraz bilgisi olan herkesin sisteme kolayca girebilir olması, sistemin pek te güvenli olmadığı söylenebilir. Aslına bakarsanız, sistemin yüklenmesindeki kolaylık, güvenlikten fedakarlık edilerek yapılmıştır. Kullanım kolaylığı ile güvenlik arasında da zaten ters orantı vardır.

PXE açılışı nedir?

PXE (Preboot Execution Environment) açılıştan önceki çalışma ortamı olarak tanımlayabileceğimiz, kişisel bir bilgisayarın ağ üzerinden açılışını sağlayan bir teknolojidir. PXE BIOS tarafından desteklenmekte ve ağ kartının da PXE uyumlu olması gerekmektedir.

Ağ kartınız PXE uyumlu değil ise, ne yapılabilir?

Ağ açılış imgeleri (images) oluşturmanız veya ağ açılış imgelerini dinamik olarak oluşturan images.ROM-o-matic.net (http://rom-o-matic.net/) ROM imgelerini kullanmanız gerekmektedir.

ParrallelKnoppix'in elde edilmesi

ISO dosyasını indirmek

FTP adresi

http://pareto.uab.es/mcreel/ParallelKnoppix/parallelknoppix.iso

HTTP adresi

ftp://volcano.uab.es/pub/parallelknoppix.iso

MD5SUM indirmek

http://pareto.uab.es/mcreel/ParallelKnoppix/parallelknoppix-2004-12-16.iso.md5

Eğer, yukarıdaki adreslerin tarihleri geçmiş olursa,
http://pareto.uab.es/mcreel/ParallelKnoppix/ sayfasına bakabilirsiniz.
İmgeleri indirdikten sonra, işlemin başarıyla sonuçlandığından emin olmak için, ISO dosyalarının MD5 denetim toplamlarını karşılaştırabilirsiniz. Bunu yapmak için md4sum buyruğunu, indirdiğiniz ISO dosyalarını parametre olarak vererek vermeniz ve elde edeceğiniz sonuçları yukarıda verdiğim adresteki verilerle karşılaştırabilirsiniz. md5sum buyruğunun verilme şekli aşağıda gösterilmiştir: 
md5sum "iso_dosya_adı"
Yukarıdaki "iso_dosya_adı" nı ilgili ISO dosya adıyla değiştirin.

Herhangi bir nedenden dolayı Linux kullanmıyorsanız, aşağıdaki adresten elde edebileceğiniz ve Windows altında çalışan MD5Summer uygulamasını kullanabilirsiniz:

http://www.md5summer.com/

Hatırlatma: ISO dosyalarını CD'ye yazabilmek için cdrecord gibi bir uygulamaya gereksinim duyacaksınız.

Nasıl çalışıyor?

Yapılandırma sürecini adım adım ve ekran görüntüleriyle anlatan çok güzel bir yapılandırma kılavuzunu aşağıdaki adresten elde edebilirsiniz.

Parallel Knoppixi'in yapılandırma kılavuzunun html sürümü için

http://pareto.uab.es/mcreel/ParallelKnoppix/Tutorial/Tutorial.html

Parallel Knoppix'in pdf sürümü için

http://pareto.uab.es/wp/2004/62604.pdf

adresini kullanabilirsiniz. CD sürücünüzü diğer bilgisayarlarla paylaştırabilirsiniz. Aynı anda paylaştırabileceğiniz bilgisayar sayısı en fazla 50 adet olarak belirtilmektedir. Ben 5 bilgisayarla deneme yaptım.

Birden fazla DHCP sunucusu varsa ne yapılabilir?

Benim bulunduğum ortamda olduğu gibi, çalışma ortamınız bir üniversite ise, büyük bir olasılıkla ortamda resmi bir DHCP sunucusu ve ayrıca bir PXE sunucusu vardır. Bilgisayarlarınızı çalıştırmayı denediğinizde, bilgisayarlarınız bazen var olan PXE sunucusu üzerinden açılacaktır ve IP adreslerini ParallelKnoppix'in olduğundan değil de, resmi sunucudan almış olacaklardır. Buna karşı benim bulabildiğim çözüm, paralel hesaplamada kullanılacak bilgisayarları ya fiziksel olarak resmi PXE/DHCP sunucularının bulunduğu ağdan ayırmak ya da sistem yöneticilerinden yardım alarak, resmi PXE/DHCP sunucularını geçici bir süre için devre dışı bıraktırmaktır. Eğer, daha güzel bir çözüm biliyorsanız, öğrenmek isterdim doğrusu. Öyle sanıyorum ki, miniroot.gz ve PXE açılış ROM'larını yaratmak için rom-o-matic ile oynayarak bir şeyler yapılabilir, ancak bu bana biraz karmaşıkmış gibi geldi.

Çalışma şeklinin özeti

ParallelKnoppix'in canlı CD'si, ana bilgisayarın açılışında kullanılmaktadır. Ana bilgisayar açıldıktan sonra, DHCP, çalışma dizinini bağımlı bilgisayarlarla paylaşmak üzere NFS ve LAM için gerekli olan SSH'nın anahtarları yaratılarak (geçişsözcüksüz bağlantı için) SSH sunucularını çalıştıran bir betik çalıştırılmaktadır. DHCP sunucusu çalışmaya başladığında, bağımlı bilgisayarlar PXE açılışı yardımıyla çalıştırılmaktadır. Küme sistemi açıldıktan sonra, paralel hespalmada kullanacağınız programları, NFS üzerinden paylaştırılmış dizin içerisine yerleştirerek, programlarınızı birden fazla kişisel bilgisayar üzerinde paralel olarak çalıştırabilirsiniz.

Deneyimim

Bir üniversite öğrencisi olarak bana, paralel hesaplama ve MPI kullanarak bilgisayar laboratuvarında çözmem gereken bir proje, ödev olarak verildi. MPI programımı göstermek için Linux ortamını seçtim. Ana bilgisayarı ParallelKnoppix CD'si yardımıyla çalıştırdım. Sistemin açılışı sırasında bir yerde, çözünürlüğün ne olması gerektiği konusunda bir soryla karşı karşıya geleceksiniz. Yanıt olarak olası en büyük çözünürlük olan "6" seçeneğini verebilirsiniz. Ana bilgisayar açıldıktan sonra, K>ParallelKnoopix>Setup ParallelKnoppix menüsünden (Ayrıntılar için yukarıda verilen kılavuza bakınız.) ParallelKnoppix betiğini çalıştırdım. Betik DHCP sunucusu çalıştırdıktan sonra, bağımlı bilgisayarları çalıştırarak, PXE üzerinden açılmalarını sağladım. Bundan sonra tüm bilgisayarlar başarılı bir şekilde açılmış oldu.

Yazmış olduğum programı "parallel_knoppix_working" dizinine kopyaladım ve paralel olarak çalıştırdım. İşte bu kadar. 
Programı derlemek için aşağıdaki buyruğu verdim:

mpicc program_adı.c -o program_adı.bin

Programı çalıştırmak için aşağıdaki buyruğu verdim:

mpirun C program_adı.bin

Sonuç

"ParallelKnoppix CD'si sayesinde çeşitli IA-32 mimarisine sahip kişisel bilgisayarlardan çok hızlı bir şekilde bir küme sistemi oluşturabilisiniz. Küme sistemi çok kullanıcılı ve sağlam bir ortamın sağlanmasından çok, kişisel kullanıma yönelik bir küme sisteminin oluşturulmasını amaçlamaktadır. CD'deki yapılandırma dosyalarını ve diğer dosyaları gereksinimleriniz doğrultusunda değiştirebilirsiniz. Böylece, kendinize daha uzun vadeli bir sistem oluşturabilirsiniz." Bu alıntı Michael Creel'in ParallelKnoppix kılavuzundan alınmıştır.

Kaynakça