https://github.com/tomosatop/mpi-cluster-raspi

Ansible で lammps 用 ラズパイ mpi クラスタ環境を構築
https://github.com/tomosatop/mpi-cluster-raspi

ansible apptainer lammps openmpi raspberry-pi slurm

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Ansible で lammps 用 ラズパイ mpi クラスタ環境を構築

• Host: GitHub
• URL: https://github.com/tomosatop/mpi-cluster-raspi
• Owner: tomosatoP
• License: mit
• Created: 2023-08-12T07:47:32.000Z (about 2 years ago)
• Default Branch: main
• Last Pushed: 2024-01-10T08:09:14.000Z (over 1 year ago)
• Last Synced: 2025-03-28T23:16:54.539Z (6 months ago)
• Topics: ansible, apptainer, lammps, openmpi, raspberry-pi, slurm
• Language: HTML
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  • Readme: README.md
  • License: LICENSE

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README

          
# ラズパイクラスタで `LAMMPS` を稼働

ラズパイのマルチノード並列処理の環境構築と `LAMMPS` の導入

* Ansible: パッケージマネージャーを使った導入

  * クラスタ構築

  * OpenMPI(with PMIx): パッケージマネージャーを使った導入

  * Slurm: パッケージマネージャーを使った導入

  * Apptainer: インストーラーを使った導入

* LAMMPS: SIF (Apptainer コンテナ) で構築

Apptainer の制限：コンテナ内外で、`OpenMPI` が同じであること

## 環境

### ハードウェア

- Raspberry Pi 4B 8GB x 3

- microSD Card 64GB x 3

- [PoE HAT](https://www.waveshare.com/poe-hat-e.htm) x 3

- [PoE HUB](https://www.iodata.jp/product/lan/hub/etg-poe04/index.htm)

- [イーサネットケーブル](https://www.edion.com/detail.html?p_cd=00043376414) x 3

### ソフトウェア (OS)

- Raspberry Pi OS Lite (64-bit) [Debian Bookworm]

### 各ノードの役割

|項目|1台目|2台目|3台目|

|---|---|---|---|

|ネットワーク|DNS サーバー|-|-|

|Ansible|制御ノード
管理対象ノード|
管理対象ノード|
同左|

|Slurm workload manager|クライアントノード
制御ノード
計算ノード|

計算ノード|

同左|

### 各ノードの OS インストールの設定値

|項目|適用|小項目|1台目|2台目|3台目|

|---|---|---|---|---|---|

|ホスト名|yes||mpi0|mpi1|mpi2|

|ユーザー名とパスワードを設定する|yes|username
password|mpi
****|同左|同左|

|WiFiを設定する|no|||||

|ローケール設定をする|yes|timezone
keyboard layout|Asia/Tokyo
JP|同左|同左|

|||||||

|SSHを有効化する|yes||パスワード認証を使う|同左|同左|

### 各ノードの設定値

|項目||1台目|2台目|3台目|

|---|---|---|---|---|

|ユーザー名@ホスト名||mpi@mpi0|mpi@mpi1|mpi@mpi2|

|ip address|192.168.68.xxx/24|150|151|152|

## マルチノード並列処理のクラスタ構築

[ansible を使う場合](ansible/README.md)


[ansible を使わない場合](without-ansible/README.md)


## LAMMPS

`mpi0`

### SIF 作成

~~~sh

cp -r hpc/lammps /mpi/lammps

cd /mpi/lammps

apptainer build lammps.sif lammps.def

~~~

確認

~~~sh

cd /mpi/lammps

apptainer run lammps.sif

~~~

### 実行

~~~sh

cd /mpi/lammps

sbatch lammps.sh

~~~

> 事前に、各計算ノードの状態が `idle` であることを確認

---