شما گزینه های اجرای COMSOL Multiphysics را روی یک خوشه از گره Study در Model Builder کنترل می کنید . برای فعال کردن ویژگی محاسبات کلاستر، روی دکمه Show More Options ( 
) کلیک کنید و Batch and Cluster را در کادر محاوره ای Show More Options انتخاب کنید . سپس در Model Builder ، روی یک گره مطالعه کلیک راست کرده و Cluster Computing ( 
) را انتخاب کنید. برای اجرای COMSOL Multiphysics در حالت موازی حافظه توزیع شده باید مجوز شبکه شناور (FNL) داشته باشید.
) کلیک کنید و Batch and Cluster را در کادر محاوره ای Show More Options انتخاب کنید . سپس در Model Builder ، روی یک گره مطالعه کلیک راست کرده و Cluster Computing ( ) را انتخاب کنید. برای اجرای COMSOL Multiphysics در حالت موازی حافظه توزیع شده باید مجوز شبکه شناور (FNL) داشته باشید.
 |
محاسبات خوشه ای و مدیریت مجوز خوشه . همچنین برای کسب اطلاعات در مورد نصب کلاستر، به نصب کلاستر در راهنمای نصب چند فیزیک COMSOL مراجعه کنید .
|
 |
مدل‌های Micromixer – نسخه خوشه‌ای و گرمایش ژول یک ریزمحرک – مدل‌های نسخه پارامتر توزیع‌شده نشان می‌دهند که چگونه می‌توان یک مدل برای اجرای COMSOL Multiphysics به صورت موازی روی یک خوشه تنظیم کرد: در یک مورد برای کاهش استفاده از حافظه هر گره از یک مدل جریان سیال بزرگ با استفاده از توزیع‌شده محاسبات حافظه و در مورد دوم برای افزایش سرعت حل یک جارو پارامتر توزیع شده.
|
بخش های زیر نحوه اجرای کارهای کلاستر در ویندوز و لینوکس را شرح می دهد.
اجرای یک CLUSTER JOB در ویندوز
این بخش به تشریح مراحل اصلی اجرای یک کار کلاستر در Windows® می‌پردازد . قبل از شروع، بررسی کنید که نصب COMSOL Multiphysics از این دستورالعمل‌ها پیروی می‌کند:
|
•
|
مطمئن شوید که دایرکتوری نصب COMSOL بین تمام گره های محاسباتی و گره اصلی روی دیسک شبکه مشترک به اشتراک گذاشته شده است.
|
|
•
|
اطمینان حاصل کنید که مدیر مجوز در دسترس و فعال است.
|
|
•
|
اگر روی یک رایانه رومیزی کار می کنید، که توصیه می شود، نرم افزار COMSOL را روی آن رایانه محلی نصب کنید. همچنین قبل از شروع به کار Microsoft ® HPC Pack را روی رایانه رومیزی نصب کنید. Microsoft ® HPC Pack دسترسی به کلاستر را از ایستگاه های کاری شما ممکن می سازد. آخرین نسخه از مایکروسافت قابل دانلود است. برای مثال، یک گزینه جایگزین این است که از طریق Remote Desktop وارد کلاستر شوید.
|
اجرای Cluster Jobs در دسکتاپ COMSOL
برای اجرای یک کار کلاستر با استفاده از COMSOL Desktop، این مراحل را دنبال کنید:
|
1
|
COMSOL Multiphysics را شروع کنید.
|
|
2
|
در یک مدل کامل، روی گره Study کلیک راست کرده و Cluster Computing (
 ) را انتخاب کنید. |
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای محاسبات خوشه‌ای ، Microsoft® HPC Pack را از لیست نوع Scheduler انتخاب کنید (این معمولاً یک تنظیمات ترجیحی است). این امکان دسترسی به تمام پارامترهای مورد نیاز برای ارتباط با خوشه را فراهم می کند.
|
|
4
|
برای ارسال کار، روی محاسبه (
 ) کلیک کنید. |
|
5
|
می توانید جزئیات بیشتری را در پنجره تنظیمات برای گره Cluster Computing (
 ).در زیر تنظیمات کار (  ) تعریف کنید. وقتی شغلی را ارسال می کنید، COMSOL Multiphysics یک گره Cluster Computing اضافه می کند. اگر می خواهید تنظیمات آن را قبل از ارسال اولین کار تغییر دهید یا بررسی کنید، روی گره مطالعه (  ) کلیک راست کرده و Show Default Solver (  ) را انتخاب کنید. |
|
6
|
پس از ارسال کار به کلاستر، می توانید پیشرفت را در پنجره Progress و پنجره Log مشاهده کنید . پنجره Progress پیشرفت داده های دسته ای و فرآیندهای خارجی را نشان می دهد، و پنجره Log شامل یک گزارش با اطلاعاتی در مورد عملیات حل کننده برای هر پارامتر در یک مرور پارامتری است. همچنین می توانید جزئیات مربوط به یک کار کلاستر را در Windows Job Manager که در بسته HPC موجود است، دریافت کنید.
|
اجرای Cluster Jobs از خط فرمان
شما می توانید شبیه سازی کلاستر مشابه را از خط فرمان با استفاده از مثلاً یک اسکریپت زمانبندی انجام دهید. گره Cluster Computing در این مورد مورد نیاز نیست.
این دستور یک کار COMSOL MPI را در یک کلاستر بدون دخالت زمان‌بند راه‌اندازی می‌کند:
mpiexec -n 2 comsolclusterbatch.exe -inputfile comsoltest.mph -outfile output.mph -batchlog b.log
می‌توانید از دستور ارسال برای راه‌اندازی COMSOL Multiphysics در زمانبندی ویندوز استفاده کنید.
برای اطلاعات بیشتر در مورد اجرای COMSOL Multiphysics بر روی خوشه ها از خط فرمان، به بخش Comsol Cluster Commands برای ویندوز مراجعه کنید.
اجرای یک CLUSTER JOB در لینوکس
قبل از شروع، مطمئن شوید که مدیر مجوز فعال و در حال اجرا است و از تمام گره های محاسباتی و گره اصلی قابل دسترسی است.
اجرای Cluster Jobs در دسکتاپ COMSOL
برای اجرای یک کار کلاستر با استفاده از COMSOL Desktop، از مراحل زیر استفاده کنید. اگر COMSOL Multiphysics را روی دستگاه از جایی که می‌خواهید کار کلاستر را شروع کنید، اجرا می‌کنید، از مراحل 1 و 3 رد شوید.
|
1
|
سرور COMSOL Multiphysics را در سیستم Linux® با دستور comsol mphserver راه اندازی کنید . به شماره پورتی که نمایش داده می شود توجه کنید (برای مثال، COMSOL 6.1 شروع به گوش دادن در پورت 2036 کرد ).
|
|
2
|
COMSOL Multiphysics را روی رایانه رومیزی خود راه اندازی کنید.
|
|
3
|
از منوی File ، COMSOL Multiphysics Server>Connect to Server (
 ) را انتخاب کنید. در کادر محاوره ای اتصال به سرور ، از اعتبارنامه های ورود که در راه اندازی سرور COMSOL Multiphysics وارد کرده اید استفاده کنید. |
|
4
|
در یک مدل کامل، روی گره Study کلیک راست کرده و Cluster Computing (
 ) را انتخاب کنید. |
|
5
|
در پنجره تنظیمات برای Cluster Computing ، از لیست نوع Scheduler برای کلاسترهای لینوکس، General را انتخاب کنید. این امکان دسترسی به تمام پارامترهای مورد نیاز برای ارتباط با خوشه را فراهم می کند.
|
|
6
|
برای ارسال کار، روی محاسبه (
 ) کلیک کنید. |
|
7
|
می توانید جزئیات بیشتری را در پنجره تنظیمات برای گره Cluster Computing (
 ) در قسمت Job Configurations (  ) تعریف کنید. وقتی شغلی را ارسال می کنید، COMSOL Multiphysics یک گره Cluster Computing اضافه می کند. اگر می خواهید تنظیمات آن را قبل از ارسال اولین کار تغییر دهید یا بررسی کنید، روی گره مطالعه (  ) کلیک راست کرده و Show Default Solver (  ) را انتخاب کنید. |
|
8
|
پس از ارسال کار به کلاستر، می توانید پیشرفت را در پنجره Progress و پنجره Log مشاهده کنید . پنجره Progress پیشرفت داده های دسته ای و فرآیندهای خارجی را نشان می دهد، و پنجره Log شامل یک گزارش با اطلاعاتی در مورد عملیات حل کننده برای هر پارامتر در یک مرور پارامتری است.
|
اجرای Cluster Jobs از خط فرمان
شما می توانید شبیه سازی کلاستر مشابه را از خط فرمان با استفاده از مثلاً یک اسکریپت زمانبندی انجام دهید. گره Cluster Computing در این مورد مورد نیاز نیست.
این دستور یک کار COMSOL MPI را در یک کلاستر بدون دخالت زمان‌بند راه‌اندازی می‌کند:
comsol -nn 2 دسته -inputfile comsoltest.mph -outfile output.mph -batchlog b.log
برای اطلاعات بیشتر در مورد اجرای COMSOL Multiphysics روی خوشه‌ها از خط فرمان، به بخش Commands Cluster برای لینوکس مراجعه کنید.
اجرای جاروهای خوشه ای
یک گره Cluster Sweep که به یک مطالعه اضافه می کنید می تواند به عنوان ترکیبی از یک گره Sweep Parametric با یک زیرگره Cluster Computing در تنظیمات Job مشاهده شود . هر تاپل پارامتر منجر به شروع یک کار محاسبات خوشه ای می شود . بنابراین، اکثر تنظیمات را می توان از این دو استخراج کرد. موارد اضافه شده اصلی گزینه های زیر در بخش تنظیمات دسته هستند :
|
•
|
در قسمت قبل از جابجایی : چک باکس های Clear meshes و Clear solutions که مشخص می کند قبل از ذخیره مدل چه کاری باید انجام شود.
|
|
•
|
در هنگام جابجایی : چک باکس های همگام سازی راه حل ها و همگام سازی جدول پروب انباشته شده را که مشخص می کند چه داده هایی را به مدل اصلی وارد کنید.
|
|
•
|
در قسمت After Sweep : گزینه Output model to file که کنترل می کند آیا کارهای دسته ای یک فایل مدل را ذخیره می کنند یا نه.
|
مدیریت مجوز خوشه
برای اجرای شبیه‌سازی‌های COMSOL Multiphysics در حالت موازی با حافظه توزیع‌شده (روی یک خوشه)، باید مجوز شبکه شناور (FNL) داشته باشید. در فایل مجوز خود به دنبال کلمه کلیدی CLUSTERNODE باشید. هنگام اجرای یک کار خوشه ای، COMSOL Multiphysics از اجزای مجوز زیر و مراحل بررسی مجوز استفاده می کند:
|
•
|
روی گره سر، یک صندلی از ویژگی های COMSOL و COMSOLGUI هر کدام بررسی می شود.
|
|
•
|
در هر یک از گره های محاسباتی، تنها یک ویژگی CLUSTERNODE بررسی می شود و شمارش نمی شود. این بدان معناست که شما تعداد نامحدودی از گره های خوشه ای برای هر صندلی (شغل) مجوز شبکه شناور در دسترس دارید.
|
|
•
|
هنگام اجرای یک کار دسته‌ای از طریق زمانبندی، مدیر مجوز COMSOL کلیدهای مجوز COMSOL غیرخوشه‌ای (COMSOL، COMSOLGUI، CADIMPORT، CHEM، و غیره) را از یکی از فرآیندهای توزیع شده بررسی می‌کند. تمام فرآیندهای دیگر در کار دسته ای فقط یک کلید مجوز CLUSTERNODE را بررسی کنید. بنابراین، بسته به جایی که زمان‌بند فرآیندها را شروع می‌کند، کلیدهای مجوز را می‌توان از هر گره فیزیکی در خوشه بررسی کرد.
|
توقف و خروجی راه حل اجرای یک کار خوشه ای یا کار دسته ای
برای مثال، اگر مدلی دارید که روی یک خوشه در حالت دسته ای اجرا می شود، می توانید گزارش حل کننده را نظارت کنید. اگر متوجه شدید که حل کننده شروع به واگرایی می کند، ممکن است بخواهید فرآیند حل را متوقف کنید و راه حل های موجود را خروجی بگیرید. برای انجام این کار، از یکی از دستورات زیر استفاده کنید، به عنوان مثال:
echo “لغو” > outputfile.mph.status
برای لغو راه حل، یا
echo “Stop 2” > outputfile.mph.status
برای متوقف کردن راه حل در سطح پیشرفت 2، یا
اکو “توقف”
فورا متوقف شود
در این دستورات، اگر فایل خروجی جداگانه ای مشخص نشده است، outputfile را با inputfile جایگزین کنید.
تعیین فرمت ذخیره راه حل
نرم افزار COMSOL Multiphysics از دو فرمت ذخیره راه حل مختلف در خوشه ها پشتیبانی می کند. با فرمت اول کل راه حل در تمام گره ها ذخیره می شود. با فرمت دوم فقط یک گره کل راه حل را ذخیره می کند. صرفه‌جویی در فضای دیسک هنگام استفاده از یک گره می‌تواند برای مسائل وابسته به زمان، مسائل ارزش ویژه و راه‌حل‌هایی با استفاده از حل‌کننده پارامتری قابل توجه باشد. برای انتخاب اولین فرمت، به گره Solution در قسمت Solver Configurations بروید و Solution>Store on All Nodes را انتخاب کنید . برای انتخاب فرمت دوم، Solution>Store on a Single Node را انتخاب کنید .
اجرای FEAST در حالت MPI موازی
هزینه محاسباتی اصلی برای حل کننده مقادیر ویژه FEAST شامل مونتاژ ماتریس ژاکوبین و حل سیستم های خطی مستقل برای هر نقطه مربع در امتداد خطوط پیچیده است. بنابراین، موازی سازی برای سرعت بخشیدن به حل کننده FEAST، به ویژه برای مشکلات بزرگ با نقاط ادغام بسیار، مرکزی است. نسخه موازی FEAST نقاط ربع را به گره های محاسباتی مختلف توزیع می کند، ماتریس ژاکوبین را تشکیل می دهد و سیستم خطی مربوطه را به طور مستقل و محلی حل می کند. عملکرد نسخه موازی تحت سلطه گره ای است که از حداکثر تعداد نقاط تربیع مراقبت می کند. به منظور استفاده بهینه از کد موازی، تعداد گره ها را با توجه به تعداد نقاط تربیع تعریف کنید، به گونه ای که بتوان نقاط تربیع را به طور مساوی روی گره ها توزیع کرد. مثلا، اگر یک مدل را به صورت موازی با 3 گره اجرا کنید، عملکرد استفاده از 15 نقطه ادغام برای حل کننده مقدار ویژه کمی بهتر از عملکرد استفاده از 16 نقطه ادغام خواهد بود. علاوه بر این، نرم افزار COMSOL Multiphysics از موازی سازی OpenMP هنگام مونتاژ ماتریس و حل سیستم خطی پشتیبانی می کند. یعنی با تنظیمات ترکیبی (MPI به علاوه OpenMP)، بهترین عملکرد در پلتفرم های موازی قابل دستیابی است. برای مشکلات کوچکی که به خوبی در حافظه یک ایستگاه کاری جای می گیرند، پیکربندی ترکیبی همیشه یک جایگزین جالب است. برای مثال، در یک ایستگاه کاری 16 هسته ای، ممکن است برای 16 نقطه ادغام، اجرای COMSOL Multiphysics در حالت ترکیبی با 4 گره و 4 هسته در هر گره مفید باشد. یعنی مشخص کنید سپس عملکرد استفاده از 15 نقطه ادغام برای حل کننده مقدار ویژه کمی بهتر از عملکرد استفاده از 16 نقطه ادغام خواهد بود. علاوه بر این، نرم افزار COMSOL Multiphysics از موازی سازی OpenMP هنگام مونتاژ ماتریس و حل سیستم خطی پشتیبانی می کند. یعنی با تنظیمات ترکیبی (MPI به علاوه OpenMP)، بهترین عملکرد در پلتفرم های موازی قابل دستیابی است. برای مشکلات کوچکی که به خوبی در حافظه یک ایستگاه کاری جای می گیرند، پیکربندی ترکیبی همیشه یک جایگزین جالب است. برای مثال، در یک ایستگاه کاری 16 هسته ای، ممکن است برای 16 نقطه ادغام، اجرای COMSOL Multiphysics در حالت ترکیبی با 4 گره و 4 هسته در هر گره مفید باشد. یعنی مشخص کنید سپس عملکرد استفاده از 15 نقطه ادغام برای حل کننده مقدار ویژه کمی بهتر از عملکرد استفاده از 16 نقطه ادغام خواهد بود. علاوه بر این، نرم افزار COMSOL Multiphysics از موازی سازی OpenMP هنگام مونتاژ ماتریس و حل سیستم خطی پشتیبانی می کند. یعنی با تنظیمات ترکیبی (MPI به علاوه OpenMP)، بهترین عملکرد در پلتفرم های موازی قابل دستیابی است. برای مشکلات کوچکی که به خوبی در حافظه یک ایستگاه کاری جای می گیرند، پیکربندی ترکیبی همیشه یک جایگزین جالب است. برای مثال، در یک ایستگاه کاری 16 هسته ای، ممکن است برای 16 نقطه ادغام، اجرای COMSOL Multiphysics در حالت ترکیبی با 4 گره و 4 هسته در هر گره مفید باشد. یعنی مشخص کنید نرم افزار COMSOL Multiphysics از موازی سازی OpenMP هنگام مونتاژ ماتریس و حل سیستم خطی پشتیبانی می کند. یعنی با تنظیمات ترکیبی (MPI به علاوه OpenMP)، بهترین عملکرد در پلتفرم های موازی قابل دستیابی است. برای مشکلات کوچکی که به خوبی در حافظه یک ایستگاه کاری جای می گیرند، پیکربندی ترکیبی همیشه یک جایگزین جالب است. برای مثال، در یک ایستگاه کاری 16 هسته ای، ممکن است برای 16 نقطه ادغام، اجرای COMSOL Multiphysics در حالت ترکیبی با 4 گره و 4 هسته در هر گره مفید باشد. یعنی مشخص کنید نرم افزار COMSOL Multiphysics از موازی سازی OpenMP هنگام مونتاژ ماتریس و حل سیستم خطی پشتیبانی می کند. یعنی با تنظیمات ترکیبی (MPI به علاوه OpenMP)، بهترین عملکرد در پلتفرم های موازی قابل دستیابی است. برای مشکلات کوچکی که به خوبی در حافظه یک ایستگاه کاری جای می گیرند، پیکربندی ترکیبی همیشه یک جایگزین جالب است. برای مثال، در یک ایستگاه کاری 16 هسته ای، ممکن است برای 16 نقطه ادغام، اجرای COMSOL Multiphysics در حالت ترکیبی با 4 گره و 4 هسته در هر گره مفید باشد. یعنی مشخص کنید پیکربندی ترکیبی همیشه یک جایگزین جالب است. برای مثال، در یک ایستگاه کاری 16 هسته ای، ممکن است برای 16 نقطه ادغام، اجرای COMSOL Multiphysics در حالت ترکیبی با 4 گره و 4 هسته در هر گره مفید باشد. یعنی مشخص کنید پیکربندی ترکیبی همیشه یک جایگزین جالب است. برای مثال، در یک ایستگاه کاری 16 هسته ای، ممکن است برای 16 نقطه ادغام، اجرای COMSOL Multiphysics در حالت ترکیبی با 4 گره و 4 هسته در هر گره مفید باشد. یعنی مشخص کنید-nn 4 -np 4 .
برای فعال کردن موازی سازی MPI برای حل کننده مقادیر ویژه FEAST، باید COMSOL Multiphysics را در حالت خوشه ای اجرا کنید (نیاز به مجوز شبکه شناور است). در COMSOL Desktop، در بخش Model Builder ، روی Show More Options کلیک کنید و کادر Study>Batch and Cluster را انتخاب کنید. سپس گزینه ای برای انتخاب گزینه Distribute linear system solution برای حلگر مقدار ویژه FEAST در هر دو گره مطالعه مقدار ویژه و فرکانس ویژه و پنجره تنظیمات گره حل ارزش ویژه ظاهر می شود . آن را انتخاب کنید تا FEAST به صورت موازی اجرا شود.
