Raspberry Pi Süper Bilgisayar Nasıl Yapılır!: 9 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Raspberry Pi kendi başına etkileyici özelliklere sahip değildir. Ancak çok ucuz bir fiyatla, bunlardan birkaçını satın almak ve bunları birleşik işlem gücü olarak kullanmak üzere bağlamak, potansiyel olarak iyi bir düşük maliyetli bilgisayar yapabilir. Düzinelerce Pi'yi birbirine bağlayan birkaç etkileyici kule inşa edildi. Öyleyse bu talimatta, küme hesaplamanın arkasındaki teknolojinin nasıl olduğunu keşfedelim ve kendi Bramble Pi'mizi yapalım!

1. Adım: Video Versiyonunu İzleyin

Aynı projenin iki parçalı video versiyonunu da yaptım. Bu yüzden okumaktan hoşlanmıyorsanız, arkanıza yaslanın ve videoları izleyin! Lütfen video sürümünün Raspbian Wheezy kullandığını unutmayın. Ancak, aşağıdaki talimatlar, bunu yazdığım sırada Jessie olan mevcut Raspbian Distro içindir.

Adım 2: Neye İhtiyacınız Olacak?

Bu projeyi takip etmek için, satın almanız gereken parçalar burada

İşte ihtiyacınız olacak:

1. 2 veya daha fazla Raspberry Pi
2. Her Pi için SD kartlar
3. Her Pi için Güç Kabloları
4. Güçlendirilmiş USB Hub (isteğe bağlı)
5. Ağ Kabloları
6. Hub veya Yönlendirici

TOPLAM MALİYET: ~100,00$

3. Adım: Raspbian'ı Yükleme ve Yapılandırma

Tüm parçalara sahip olduğunuzda, bir sonraki adım Raspbian OS'yi Raspberry Pi'lerden birinde indirip yapılandırmaktır. Bu sizin usta Pi'niz olacak. İşte adımlar:

1. Raspbian Image'ı buradan indirin.

2. Her Raspberry Pi için sahip olduğunuz her SD Karta Raspbian görüntüsünü yazın.

   1. Windows'unuz varsa, bu talimatları takip edebilirsiniz.
   2. Bir Mac'iniz varsa, bu talimatları uygulayabilirsiniz.
3. Görüntü SD Kartınıza yazıldıktan sonra, her bir Raspberry Pi'ye koyun ve başlatın.

4. İlk açılışta Rasbperry Pi Desktop'ı görmelisiniz. Sol üst köşedeki menü simgesine tıklayın ve Tercihler > Raspberry Pi Yapılandırmasına gidin. İşte yapılandırmamız gereken seçenekler

   1. Gerekirse Dosya Sistemini genişletin.
   2. Ana bilgisayar adını Pi01 olarak değiştirin
   3. Masaüstü Arayüzünü gerçekten kullanmayacağımız için önyükleme seçeneğini CLI (Komut Satırı Arayüzü) olarak değiştirin.
   4. "Arayüzler" sekmesinde saat ve SSH'nin etkinleştirildiğinden emin olun.
   5. "Overclock" sekmesine tıklayın ve "Turbo"yu seçin.
   6. GPU belleğini 16mb olarak değiştirin.
   7. "Yerelleştirme" sekmesine tıklayın ve klavye düzeninizi ülkelerinizinkiyle eşleşecek şekilde ayarlayın.
   8. Yapılandırmayı bitirin ve Pi'nizi yeniden başlatın.

4. Adım: MPICH'i Yükleme

Yine de master olarak sadece bir Pi'yi kullanarak, ağımızdaki tüm Pi'lerin işlem gücünü kullanmamıza izin verecek birincil yazılımı yüklememiz gerekiyor. Bu yazılımın adı, Mesaj Geçirme Arayüzü olan MPICH'dir. İşte yüklemek için yapmanız gerekenler:

sudo apt-get güncellemesi

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 yapmak

sudo kurulum yap

nano.bashrc

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

sudo yeniden başlatma

mpiexec -n 1 ana bilgisayar adı

Bu komutlar MPICH'i indirip kuracak ve ayrıca onu BASHRC önyükleme dosyanıza bir yol olarak ekleyecektir. Son komut, çalışıp çalışmadığını görmek için bir test çalıştırır. Son komut “Pi01” döndürürse, her şeyi başarıyla yaptınız.

Adım 5: MPI4PY'yi Yükleme

Olduğu gibi, MPICH, C ve Fortran programlarını çalıştırabilir. Ancak Raspberry Pi'de Python kodlama ortamı önceden kurulu olduğundan, bir Python to MPI yorumlayıcısını kurmak en kolayı olacaktır. İşte bunu yapmak için komutlar:

sudo yetenek yükleme python-dev

wget

tar -zxf mpi4py-1.3.1

cd mpi4py-1.3.1

python setup.py yapı

python setup.py kurulumu

PYTHONPATH'i dışa aktar=/home/pi/mpi4py-1.3.1

mpiexec -n 5 piton demosu/helloworld.py

Bu son komut beş yanıt döndürmelidir. Her biri, az önce yaptığımız "Merhaba Dünya" python programını çalıştıran Pi01 üzerinde farklı bir işlemdir.

Adım 6: Resmi Kopyalama

Artık ana Pi'mizi başarıyla yapılandırdığımıza göre, o Pi'nin SD kart görüntüsünü diğer tüm Pi'lere kopyalamamız gerekiyor. Bunu Windows'ta şu şekilde yapabilirsiniz:

1. Ana SD Kartı Pi'den çıkarın ve bilgisayarınıza takın.
2. Win32DiskImager'ı kullanarak SD kartın içeriğini bilgisayarınıza kaydetmek için "Oku" düğmesini kullanın.
3. Ana SD Kartı çıkarın ve diğer Pi'lerden biri için bir SD kart takın. Ardından Win32DiskImager "Yaz" seçeneğini kullanarak kaydettiğimiz görüntüyü yeni SD Karta yazdırın.
4. Ana görüntüyü tüm SD kartlara yazdırana kadar 3. adımı tekrarlayın.

7. Adım: Kalan Raspberry Pi'leri Yapılandırma

Artık tüm SD Kartları hazırladığımıza göre, Master SD Kartı Master Pi'ye geri takın, bir yönlendiriciye bağlayın ve yeniden başlatın. Ardından kalan Raspberry Pi'ler için SD Kartları hepsine takın, Master Pi'nizle aynı yönlendiriciye bağlayın ve ardından hepsini başlatın. İkincil Pi'lerin hiçbirinde klavye, fare veya monitör olması gerekmez.

Tüm Pi'ler açıldığında, Master Pi'mizi kullanarak ağdaki her Pi'nin IP adreslerini alabilmemiz gerekir. İşte nasıl:

1. İlk Kurulum NMAP

   sudo apt-get güncellemesi

   sudo apt-get install nmap

2. Ardından ana Pi için geçerli IP'yi alın

   ifconfig

3. Artık diğer Pi IP adresleri için yönlendirici alt ağınızı tarayabilirsiniz.

   sudo nmap -sn 192.168.1.*

Ağdaki diğer Raspberry Pi'lere ait tüm IP adreslerini kopyalayın. Daha sonra SSH kullanarak diğer Pi'lerin her birine bağlanmak için bu IP'leri kullanabileceğiz. İlk yapmamız gereken, ikincil Pi'lerin her birini benzersiz bir ağ adıyla yeniden adlandırmaktır. Şu anda hepsi Pi01'e ayarlı. İkincil Pi'nin IP adreslerinden birinin 192.168.0.3 olduğunu varsayarsak, ona şu şekilde bağlanıp adını değiştirebilirsiniz:

1. SSH bağlantısı kurun

   ssh [email protected]

2. raspi-config'i çalıştırın

   sudo raspi yapılandırması

3. Arayüzde, Gelişmiş seçeneğine ilerleyin ve ardından Ana Bilgisayar Adı'nı seçin.
4. Ana bilgisayar adı için Pi01'i bir sonraki sıra numarası olan Pi02 ile değiştirin.

5. Ardından SSH oturumundan çıkın

   çıkış

Ağdaki diğer Pi'lerin her biri için bu adımları tekrarlayarak onları Pi03, Pi04, vb. olarak yeniden adlandırmak istiyorsunuz.

Master Pi'nizde "machinefile" adında yeni bir metin dosyası oluşturmak istiyorsunuz.

nano makine dosyası

Ve içinde, Pi'nin IP adreslerinin her birini (Ana IP adresi dahil) yeni bir satıra yazmak ve ardından dosyayı kaydetmek istiyorsunuz.

Bu noktada, kullanarak bir test dosyası çalıştırabiliriz.

mpiexec -f makine dosyası -n 4 ana bilgisayar adı

ancak bir "ana bilgisayar anahtarı doğrulama hatası" olduğunu söyleyerek hata verecektir. Öyleyse bir sonraki adımda, bunu düzeltelim.

8. Adım: Ana Bilgisayar Anahtarlarını Doğrulama

Her Pi ile iletişim kurmanın bir ana bilgisayar anahtarı doğrulama hatasıyla sonuçlanmamasını sağlamak için, Raspberry Pi'lerimizin her biri için anahtarlar oluşturmalı ve değiştirmeliyiz. Bu kısım biraz karmaşık olabilir, ama umarım benimle kalabilirsin.

1. Master Pi'de, varsayılan ana klasörde yeni bir anahtar oluşturun.

   cd~

   ssh-keygen

2. ssh klasörüne gidin ve anahtar dosyasını "pi01" adlı yeni bir dosyaya kopyalayın.

   cd.ssh

   cp id_rsa.pub pi01

3. Ardından, SSH aracılığıyla Pi02'ye bağlanmak ve bir Pi02 anahtar dosyası oluşturmak için aynı adımları tekrarlamak istiyorsunuz.

   ssh [email protected]

   ssh-keygen

   cd.ssh

   cp id_rsa.pub pi02

4. Pi02'den çıkmadan önce, Pi01 anahtar dosyasını üzerine kopyalamamız ve yetkilendirmemiz gerekiyor.

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

   cat pi01 >> yetkili_anahtarlar

   çıkış

5. Pi02 bittiğinde, Pi03 için tüm bu adımları tekrarlayın.

   ssh [email protected]

   ssh-keygen

   cd.ssh

   cp id_rsa.pub pi03

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

   cat pi01 >> yetkili_anahtarlar

   çıkış

6. Ağınızda kalan Pi'ler için son adımı tekrarlayın.

7. Pi'lerin her biri için anahtar oluşturduktan sonra, Master Pi'nize geri dönün ve her bir Pi'de oluşturulan tüm anahtarların üzerine kopyalayın.

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

   cat pi02 >> yetkili anahtarlar

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

   cat pi03 >> yetkili anahtarlar

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

   cat pi04 >> yetkili anahtarlar

8. (ağınızda olduğu kadar çok Pi için tekrarlayın)

9. Adım: Süper Bilgisayarınızda Bir Program Çalıştırma

Şimdi her şey kurulmalı. Hala Master Pi'nizdeyken, bu makine dosyasını tekrar çalıştırmayı deneyin:

cd ~

mpiexec -f makine dosyası -n 4 ana bilgisayar adı

Her şey doğru yapıldıysa, tüm Raspberry Pi'lerinizin IP adreslerini döndürmelidir. Artık süper bilgisayarımızı başarıyla test ettiğimize göre, üzerinde bir python programı çalıştıralım:

1. Test Python şifre kırma komut dosyamı indirin ve açın.

   wget

   tar -zxf python_test.tar.gz

2. Şifre karmasını, kırmak istediğinize göre düzenleyin.

   nano python_test/md5_attack.py

3. Python dosyasını tüm Pi'lerinize kopyalayın.

   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. (kalan tüm Pi'ler için tekrarlayın)

5. python betiğini çalıştırın.

   mpiexec -f makine dosyası -n 5 python python_test/md5_attack.py

Komut dosyası, ağınızdaki tüm Pi'lerin işlem gücünü kullanarak çalışacaktır! Kendi python betiğinizi kullanarak test etmekten çekinmeyin!

Raspberry Pi Yarışması 2016'da Üçüncülük Ödülü