PCクラスタを利用したHPCの試験構築
記事の更新日:2026/09/12 1.概要 PCクラスタを利用したHPC(high-performance computing)がどのようなものであるかを調べているとOpen MPIを見つけました。Open MPIはHPCのライブラリで具体的な構築方法を探していると大学のWebサイトでMPIを利用し、Ubuntu Serverをベースとした環境構築資料を見つけました。 PC(x86サーバ)の単体性能は、マザーボードに搭載可能なCPUの数と単体性能に依存します。このトータル性能がPC(x86サーバ)を1台利用した場合の限界値です。大規模な計算を実行するためには、単体のPC(x86サーバ)では全く足りません。 そこで、複数のPC(x86サーバ)を同様の構成で構築して、実行する計算処理を各PC(x86サーバ)に分散することでトータル性能を向上することを目的としてPCクラスタが生まれました。ハードウェアだけでは性能は上がりません。如何にして計算処理を複数のPC(x86サーバ)に分散するかがポイントになります。 PCクラスタの試験的な構築をするため、Ubuntu DesktopのKVMを利用して、VMのUbuntu serverでhpcの仕組みを調べてみました。その内容を記述します。 私の認識は下記の通りです。 (1) 複数台のx86サーバを同時に稼働して、計算能力をスケールアプする技術です (2) Open MPIを利用することで、計算処理の分散を容易にできます。 (3) master nodeとworker nodeで実現され、master nodeが処理を分散します (4) データの受渡しはnfsを利用します 2.詳細 (1) 導入手順 (a) kvm install (b) ubuntu-20.04 server install (c) ip-address変更(vmは192.168.122.10, 192.168.122.20に設定) (d) ubuntu update (e) vm clone(vm ubuntu serverを2台構築) (f) hostname変更 (g) master node(ubuntu desktop)にnfs-server構築 (h) worker node(vm ubuntu server)にnfs-client構築 (i) o...