第28章 fluent并行处理.docx
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第28章fluent并行处理
28.并行处理
Fluent支持并行计算,且提供检查和修改并行配置工具。
你可用一个专用并行机(如多处理器工作站)或通过工作平台的网络运行Fluent。
下面介绍Fluent并行计算的特点。
28.1并行计算简介
Fluent并行计算就是利用多个计算节点(处理器)同时进行计算。
并行计算可将网格分割成多个子域,子域的数量是计算节点的整数倍(如8个子域可对应于1、2、4、8个计算节点)。
每个子域(或子域的集合)就会“居住”在不同的计算节点上。
它有可能是并行机的计算节点,或是运行在多个CPU工作平台上的程序,或是运行在用网络连接的不同工作平台(UNIX平台或是Windows平台)上的程序。
计算信息传输率的增加将导致并行计算效率的降低,因此在作并行计算时选择求解问题很重要。
推荐运行并行Fluent的操作步骤如下:
1.开启平行求解器,选择计算节点数,详见28.2和28.3节。
2.读入case文件,让Fluent自动将网格分割为几个子域。
最好是在建立问题之后分割,因为这种分割和计算的模型有关(象非等形接触面、滑移网格、shell-conductionencapsulation的自适应)。
如果你的case文件中包含滑移网格,或是在计算过程中要对非等形接触面进行修改,那就得用串行求解器进行分割。
还有其他的方法进行分割,如在串行或并行求解器上进行手工分割。
3.仔细检查分割区域,如必要再重新分割,详见28.4.5节如何检查分割区域。
4.进行计算,详见28.5节如何检查和提高并行计算。
28.2开启并行求解器
开启Fluent并行求解器的方法依赖于操作平台是专用并行机还是工作站。
28.2.1在UNIX系统下开启并行求解器
可以在装有UNIX系统的专用并行机或工作平台网络上运行Fluent,如何运行如下:
在多处理器UNIX机上运行
Figure28.2.1:
SelectSolver控制面板
在专用并行机(多处理器工作平台或大型并行机)运行Fluent,键入运行命令,点击Fluent中File
Run...,用SelectSolver(图28.2.1)控制面板设定并行架构和求解器信息。
1.在Version框里,点击3D和DoublePrecision来选择所求解问题是3D还是2D问题,所采用精度是单精度还是双精度,然后点击Parallel选项。
2.在Options框里,在Communicator下拉菜单中选择所要用的信息传输库。
推荐选用Default库,因为它可以为并行机提供最全面的并行操作。
这里还包含VendorMPI和SharedMemoryMPI(MPICH)。
VendorMPI选用被机器硬件优化的信息传输库。
如果机器上的硬件支持并行工具包,当选用Default时,Fluent会自动检测它。
SharedMemoryMPI(MPICH)选用MPICH信息传输库(MPI公共域)。
3.在Processes上选择并行计算的CPU数。
4.点击Run按钮就可以进行并行计算了,一旦求解器开始运行,就不需要任何其他的设备了。
如果你想利用命令开始并行计算,可键入如下命令:
fluentversion-tn[-pcomm][-loadhost][-pathpath]
其中version可选择2d、3d、2ddp和3ddp,n指的是CPU数。
其他的根据需要使用,使用时根据方括号提示的信息写(写时不包括方括号)。
comm指的是并行传输库的名称,host指的是连接计算节点的主机(默认的是你使用的主机)名,path指的是Fluent.Inc安装的路径。
!
!
一般,只有你想不用默认的传输库时才需要设置-pcomm。
专用并行机上的传输装置和与它相关的传输库列表如下:
vmpi
vendorMPI
smpi
sharedmemoryMPI(MPICH)
net
socket
在UNIX工作平台上运行
在UNIX工作平台网络上运行Fluent,键入运行命令,点击Fluent中File
Run...,用SelectSolver(图28.2.1)控制面板设定并行架构和求解器信息。
1.在Version框里,点击3D和DoublePrecision来选择所求解问题是3D还是2D问题,所采用精度是单精度还是双精度,然后点击Parallel选项。
2.在Options框里,在Communicator下拉菜单中选择Socket信息传输库。
!
!
当起用并行网络版是,必须选择Communicator下拉菜单的Socket,除非VendorMPI支持集成。
如果选用Default时,就会起用一个MPI并行版本,那就不能生成附加计算节点。
3.在Processes上设置初始并行计算节点数。
可先从1或0个节点开始,后面再生成其他节点,详见28.3.1节。
4.(可选择)在HostsFile键入包含机器列表的文件的名字。
如果Processes被设为0,Fluent会为文件中列出的每一台机器产生一个节点。
5.点击Run按钮就可以进行并行计算了。
如果你想利用命令开始网络并行计算,可键入如下命令:
fluentversion–t1–pnet(用socket传输装置)
fluentversion–t1–pnmpi(用网络MPI传输装置)
这样就可以在工作平台上的某个计算节点上开启求解器了,然后用NetworkConfiguration控制面板添加远程工作平台上的计算节点,详见28.3.1节。
如果键入如下命令:
fluentversion–t0–pnet[-cnf=hostsfile](用socket传输装置)
fluentversion–t1–pnmpi[-cnf=hostsfile](用网络MPI传输装置)
这样就可以开启远程机器上的计算节点的控制程序。
如果设置了-cnf=hostsfile,则在hostsfile文件中列出的每个机器都被设为一个计算节点,详见28.3.1节。
28.2.2在Windows系统下开启并行求解器
可以在装有Windows系统的专用并行机或网络Windows平台上运行Fluent。
在多处理器Windows机上运行
在Windows系统下,可通过MS-DOS窗口开启Fluent专用并行版本。
如在x处理器上开启并行版本,可键入
fluentversion–tx
在提示命令下,将version替换为求解器版本(2d、3d、2dpp、3ddp),将x替换为处理器的数量(如fluent3d–t3是在3台处理器上运行3D版本)。
如果Fluent命令不被识别,1.5.3节介绍了如何修改用户的环境变量。
在Windows工作平台上运行
有两种方法在Windows工作平台网络上运行Fluent:
一种是用RSHD传输装置软件,另外一种是采用硬件支持的信息传输接口(VMPI)。
参考Windows并行安装说明书来安装。
启动说明书是在假定机器已经装了必要的软件(遵照安装说明书安装)前提下的。
启动基于RSHD的Fluent并行版本
如果你的机器是采用RSHD软件进行网络传输的,在命令提示符中键入:
fluentversion-pnet[-pathsharename][-cnf=hostfile]-tnprocs
●version必须用你所运行的Fluent版本(2d、3d、2ddp、3ddp)代替。
●-pathsharename是用通用命名标准设定Fluent.Inc路径的网络共享名。
只有你不是在安装Fluent的那台机器上计算才进行这项操作,如果是在同一台机器上进行计算就不必键入这项信息。
例如,Fluent是安装在computer1上,就将sharename用共享路径\\computer1\Fluent.Inc代替。
●-cnf=hostfile指定所有你要运行并行工作的计算机列表的文件。
如果这个文件不在系统默认的路径下,就要给出它的全路径。
用Notepad类文本编辑器生成hostfile,仅有的要求就是文件名中不能含有空格,如hosts.txt是对的,而myhosts.txt不行。
这个hostfile要包含如下内容:
computer1
computer2
!
!
列表中的第一个计算机必须是你所使用的计算机。
如果网络上的计算机是多处理器,可将它在列表中多写几次。
例如,computer1有两个CPU,在hosts.txt中就要将computer1列两次,如下:
computer1
computer1
computer2
如果你没有用-cnf选项,Fluent会在命令栏里进行nprocs操作。
然后就可以用Fluent里NetworkConfiguration控制面板在工作站上引入交互式计算节点。
●-tnprocs设置所用节点数。
如果-cnf被选用,hostfile就会自行选择那几台计算机用于并行工作。
例如,hostfile里列有10台计算机,而你只想用其中的5个节点进行计算,就可以将nprocs设为5(即-t5),Fluent就会用hostfile中列出的前5台计算机工作。
可用NetworkConfiguration控制面板杀掉进程或是引入其他节点,详见28.3节。
例子:
对一个基于RSHD的3D问题,启用名字为hosts.txt的hostfile中前3台计算机进行并行计算的完整命令是:
fluent3d-pnet-cnf=hosts.txt-path\\computer1\fluent.inc-t3
启动基于Vendor-MPI的Fluent并行版本
如果你的机器是采用硬件支持的MPI软件进行网络传输的,在命令提示符中键入:
fluentversion–pvmpi[-pathsharename][-cnf=hostfile]-tnprocs
各选项的含义与上节中相同,但要注意以下两点:
●hostfile是必须的。
当使用MPI软件时不能用NetworkConfiguration控制面板为工作站引入计算节点(注意:
列表中的第一个计算机必须是你所使用的计算机)。
●当使用MPI软件时不能用NetworkConfiguration控制面板杀掉进程或是引入新的计算节点。
例子:
对一个基于Vendor-MPI的3D问题,启用名字为hosts.txt的hostfile中前3台计算机进行并行计算的完整命令是:
fluent3d–pvmpi-cnf=hosts.txt-path\\computer1\fluent.inc-t3
28.3使用并行网络工作平台
可利用在网络上连接的工作平台引入(杀掉)计算节点来形成一个虚拟并行机。
即使一个工作平台仅有一个CPU,也允许有多个计算节点共同存在。
28.3.1配置网络
若想将计算节点引入到几台机器上,或是对当前网络配置进行一些修改(如当启动求解器时发现主机上引入了太多的计算节点),可通过点击Parallel
Network
Configure...打开NetworkConfiguration控制面板(见图28.3.1)来设置。
Figure28.3.1:
NetworkConfiguration控制面板
网络结构
计算节点的标签从0开始顺序增加。
除计算节点外,还有一个主机节点。
Fluent启动时主机节点也自动启动,而退出Fluent时它也随之被关闭,在Fluent运行时它不能被关掉。
而计算节点随时都可以关闭,节点0除外,因为它是最后一个计算节点,主机总是引入节点0,而节点0引入所有其他节点。
引入计算节点的步骤
引入计算节
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