Kako narediti superračunalnik Raspberry Pi!: 9 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

Raspberry Pi se sam po sebi ne ponaša z impresivnimi specifikacijami. Toda z nizko ceno umazanije, če bi kupili več teh naprav in jih povezali z uporabo njihove kombinirane procesorske moči, bi lahko nastali spodoben nizkocenovni računalnik. Zgrajenih je bilo več impresivnih ploščadi, ki povezujejo ducate Pi -jev skupaj. Zato v tem navodilu raziščimo, kako tehnologija stoji za grozdnim računalništvom, in izdelajmo svoj Bramble Pi!

Korak: Oglejte si video različico

Naredil sem tudi video del tega istega projekta v dveh delih. Torej, če niste eden za branje, se vrnite in si oglejte videe! Upoštevajte, da video različica uporablja Raspbian Wheezy. Spodnja navodila pa veljajo za trenutno Raspbian Distro, ki je v času, ko to pišem, Jessie.

2. korak: Kaj boste potrebovali

Če želite slediti temu projektu, boste morali pridobiti dele, ki jih morate kupiti

Tukaj boste potrebovali:

1. 2 ali več Raspberry Pi
2. SD kartice za vsak Pi
3. Napajalni kabli za vsak Pi
4. Napajalno zvezdišče USB (neobvezno)
5. Omrežni kabli
6. Središče ali usmerjevalnik

SKUPNI STROŠKI: ~ 100,00 USD

3. korak: Namestitev in konfiguriranje Raspbiana

Ko imate vse dele, je naslednji korak prenos in konfiguriranje Raspbian OS na enem od Raspberry Pi. To bo vaš mojster Pi. Tukaj so koraki:

1. Od tu prenesite sliko Raspbian.

2. Zapišite sliko Raspbian na vsako kartico SD, ki jo imate za vsako Raspberry Pi.

   1. Če imate Windows, lahko sledite tem navodilom.
   2. Če imate Mac, lahko sledite tem navodilom.
3. Ko je slika zapisana na kartico SD, jo vstavite v vsako od Raspberry Pi in jo zaženite.

4. Ob prvem zagonu bi morali videti namizje Rasbperry Pi. Kliknite ikono menija v zgornjem levem kotu in pojdite na Nastavitve> Konfiguracija Raspberry Pi. Tu so možnosti, ki jih bomo morali konfigurirati

   1. Razširite datotečni sistem Če je potrebno.
   2. Spremenite ime gostitelja v Pi01
   3. Možnost zagona spremenite v CLI (vmesnik ukazne vrstice), saj namiznega vmesnika res ne bomo uporabljali.
   4. Ura na zavihku "Vmesniki" in se prepričajte, da je omogočen SSH.
   5. Kliknite zavihek "Overclock" in izberite "Turbo".
   6. Spremenite pomnilnik grafičnega procesorja na 16 MB.
   7. Kliknite zavihek »Lokalizacija« in nastavite postavitev tipkovnice tako, da ustreza vaši državi.
   8. Končajte konfiguracijo in znova zaženite Pi.

4. korak: Namestitev MPICH

Še vedno uporabljamo samo enega Pi kot glavnega, zdaj moramo namestiti primarno programsko opremo, ki nam bo omogočila uporabo procesorske moči vseh Pi v našem omrežju. Ta programska oprema se imenuje MPICH, ki je vmesnik za prenos sporočil. Za namestitev ga morate narediti:

sudo apt-get posodobitev

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 make

sudo naredi namestitev

nano.bashrc

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

sudo ponovni zagon

mpiexec -n 1 ime gostitelja

Ti ukazi bodo prenesli in namestili MPICH ter ga dodali kot pot do zagonske datoteke BASHRC. Zadnji ukaz izvede test, da preveri, ali deluje. Če zadnji ukaz vrne "Pi01", ste vse naredili uspešno.

5. korak: Namestitev MPI4PY

Tako lahko MPICH izvaja programe C in Fortran. Ker pa ima Raspberry Pi vnaprej nameščeno kodirno okolje Python, bi bilo najlažje namestiti tolmač Python v MPI. Tu so ukazi za to:

sudo aptitude namestite python-dev

wget

tar -zxf mpi4py -1.3.1

cd mpi4py-1.3.1

python setup.py build

python setup.py install

izvoz PYTHONPATH =/home/pi/mpi4py-1.3.1

mpiexec -n 5 python demo/helloworld.py

Ta zadnji ukaz bi moral vrniti pet odgovorov. Vsak od njih je drugačen proces na Pi01, ki izvaja pravkar narejen program python "Hello World".

6. korak: Kopiranje slike

Zdaj, ko smo uspešno konfigurirali našega glavnega Pi, moramo kopirati sliko te SD -jeve kartice SD na vse druge Pi -je. Tako lahko to storite v sistemu Windows:

1. Vzemite glavno kartico SD iz Pi in jo vstavite v računalnik.
2. Z uporabo Win32DiskImager uporabite gumb "Preberi", da shranite vsebino kartice SD v računalnik.
3. Odstranite glavno kartico SD in vstavite kartico SD za eno od drugih Pi -jev. Nato z možnostjo "Write" Win32DiskImager napišite sliko, ki smo jo shranili na novo kartico SD.
4. Ponovite 3. korak, dokler ne napišete glavne slike na vse kartice SD.

7. korak: Konfiguriranje preostalih Raspberry Pi -jev

Zdaj, ko imamo pripravljene vse kartice SD, vstavite kartico Master SD nazaj v Master Pi, jo povežite z usmerjevalnikom in jo znova zaženite. Nato za preostale Raspberry Pi vstavite kartice SD v vse, jih povežite z istim usmerjevalnikom kot vaš Master Pi in jih nato znova zaženite. Noben sekundarni Pi ne potrebuje tipkovnic, miši ali monitorjev.

Ko so vsi Pi -ji vklopljeni, z uporabo našega Master Pi -ja, bi morali biti sposobni dobiti naslove IP vsakega Pi -ja v omrežju. Takole:

1. Najprej namestite NMAP

   sudo apt-get posodobitev

   sudo apt-get install nmap

2. Nato dobite trenutni IP za glavnega Pi

   ifconfig

3. Zdaj lahko skenirate podomrežje usmerjevalnikov za druge naslove Pi IP

   sudo nmap -sn 192.168.1.*

Prepišite vse naslove IP, ki se nanašajo na druge Raspberry Pi v omrežju. Nato bomo lahko uporabili te IP -je za povezavo v vsakega drugega Pi -ja s pomočjo SSH. Najprej moramo preimenovati vsako sekundarno pi v edinstveno ime omrežja. Trenutno so vsi nastavljeni na Pi01. Ob predpostavki, da je eden od sekundarnih naslovov IP Pi 192.168.0.3, se lahko povežete z njim in spremenite njegovo ime:

1. Vzpostavite povezavo SSH

   ssh [email protected]

2. Zaženite raspi-config

   sudo raspi-config

3. V vmesniku se pomaknite navzdol do možnosti Napredno in izberite Ime gostitelja.
4. Za ime gostitelja spremenite Pi01 na naslednjo zaporedno številko, ki je Pi02.

5. Nato zapustite sejo SSH

   izhod

Te korake želite ponoviti za vsakega drugega Pi -ja v omrežju in ga preimenovati v Pi03, Pi04 itd.

Na svojem master Pi -ju želite ustvariti novo besedilno datoteko, imenovano "machinefile"

nano strojna datoteka

V njem želite v novo vrstico vnesti vsakega Pi -jevega naslova IP (vključno z glavnim naslovom IP) in nato shraniti datoteko.

Na tej točki bi lahko zagnali preskusno datoteko z uporabo

mpiexec -f machinefile -n 4 ime gostitelja

vendar bo napačno rekel, da je prišlo do "napake pri preverjanju ključa gostitelja". Torej, v naslednjem koraku popravimo to.

8. korak: Preverjanje ključev gostitelja

Če želite popraviti, da komunikacija z vsakim Pi ne povzroči napake pri preverjanju ključa gostitelja, moramo ustvariti in zamenjati ključe za vsakega od naših Raspberry Pi. Ta del se lahko nekoliko zaplete, vendar upam, da boste lahko ostali pri meni.

1. Na Master Pi v privzeti domači mapi ustvarite nov ključ.

   cd ~

   ssh-keygen

2. Pomaknite se do mape ssh in datoteko s ključem kopirajte v novo datoteko z imenom "pi01"

   cd.ssh

   cp id_rsa.pub pi01

3. Nato se želite povezati prek SSH v Pi02 in ponoviti iste korake, da ustvarite ključno datoteko Pi02

   ssh [email protected]

   ssh-keygen

   cd.ssh

   cp id_rsa.pub pi02

4. Pred izhodom iz Pi02 moramo vanj kopirati ključno datoteko Pi01 in jo pooblastiti.

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

   cat pi01 >> pooblaščeni_ključi

   izhod

5. Ko je Pi02 končan, ponovite vse te korake za Pi03

   ssh [email protected]

   ssh-keygen

   cd.ssh

   cp id_rsa.pub pi03

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

   cat pi01 >> pooblaščeni_ključi

   izhod

6. Ponovite zadnji korak za preostale pike, ki jih imate v svojem omrežju.

7. Ko ustvarite ključe za vsako od Pi -jev, pojdite nazaj v svoj Master Pi in prekopirajte vse ključe, ustvarjene na vsakem od Pi -jev.

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

   cat pi02 >> pooblaščeni_ključi

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

   cat pi03 >> pooblaščeni_ključi

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

   cat pi04 >> pooblaščeni_ključi

8. (ponovite, kolikor Pi je v vašem omrežju)

9. korak: Zaženite program na svojem superračunalniku

Zdaj je treba vse nastaviti. Medtem ko ste še na Master Pi, poskusite znova zagnati to strojno datoteko:

cd ~

mpiexec -f machinefile -n 4 ime gostitelja

Če je bilo vse narejeno pravilno, mora vrniti naslove IP vseh vaših Raspberry Pi. Zdaj, ko smo uspešno preizkusili naš superračunalnik, na njem zaženimo program python:

1. Prenesite in razpakirajte moj preskusni skript za razbijanje gesla Python.

   wget

   tar -zxf python_test.tar.gz

2. Uredite hash gesla na eno, ki jo želite razbiti.

   nano python_test/md5_attack.py

3. Kopirajte datoteko Python v vse svoje Pi -je.

   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. (ponovite za vse preostale Pi -je)

5. Zaženite skript python.

   mpiexec -f strojna datoteka -n 5 python python_test/md5_attack.py

Skript se bo izvajal z uporabo procesorske moči vseh Pi -jev v vašem omrežju! Preizkusite ga z lastnim skriptom python!

Tretja nagrada na tekmovanju Raspberry Pi 2016