1、Windows 下 MATLAB 分布式并行计算服务器配置和使用方法1 MATLAB 分布式并行计算服务器介绍MATLAB Distributed Computing Server 可以使并行计算工具箱应用程序得到扩展，从而可以使用运行在任意数量计算机上的任意数量的 worker。MATLAB Distributed Computing Server 还支持交互式和批处理工作流。此外，使用 Parallel Computing Toolbox 函数的 MATLAB 应用程序还可利用 MATLAB Compiler（MATLAB 编译器）编入独立的可执行程序和共享软件组件，以进行免费特许分发。这
2、些可执行应用程序和共享库可以连接至 MATLAB Distributed Computing Server 的 worker，并在计算机集群上执行 MATLAB 同时计算，加快大型作业执行速度，节省运行时间。MATLAB Distributed Computing Server 支持多个调度程序：MathWorks 作业管理器（随产品提供）或任何其他第三方调度程序，例如 Platform LSF、Microsoft Windows Compute Cluster Server（CCS） 、Altair PBS Pro，以及TORQUE。使用工具箱中的 Configurations Manage
3、r（配置管理器） ，可以维护指定的设置，例如调度程序类型、路径设置，以及集群使用政策。通常，仅需更改配置名称即可在集群间或调度程序间切换。MATLAB Distributed Computing Server 会在应用程序运行时在基于用户配置文件的集群上动态启用所需的许可证。这样，管理员便只需在集群上管理一个服务器许可证，而无需针对每位集群用户在集群上管理单独的工具箱和模块集许可证。作业（Job）是在 MATLAB 中大量的操作运算。一个作业可以分解不同的部分称为任务（Task） ，客户可以决定如何更好的划分任务，各任务可以相同也可以不同。MALAB 中定义并建立作业及其任务的会话（Sessi
4、on）被称为客户端会话，通常这是在你用来编写程序那台机器上进行的。客户端用并行计算工具箱来定义和建立作业及其任务，MDCE 通过计算各个任务来执行作业并负责把结果返回客户端。作业管理器（Job Manager）是 MDCE 的一个组成部分，用来协调各个作业及其任务在各个 woker 上的执行。如图所示，MATLAB 客户端（Client）与调度或作业管理器（Sheudler/Jobmanager ）和计算节点（Worker ）之间的关系。2 MATLAB 分布式并行计算服务器配置方法要求参与并行运算的机器 matlab 版本相同，操作系统可以不同（待考证） 。2.1 配置主机2.1.1 Win
5、dows 防火墙设置a. 以管理员权限登陆计算机b. 将 matlab 添加到防火墙，在 DOS 命令窗口下执行以下命令matlabroottoolboxdistcompbinaddMatlabToWindowsFirewall.bat其中 matlabroot 是指 matlab 安装位置，比如在我的计算机里是 C:Program FilesMATLABR2013a。若这样添加两台机器依然无法 ping 通，请将防火墙关闭，关闭方法见附录。2.1.2 配置多用户电脑若某机器是多用户的，则需要进行如下配置。目前测试成功的机器不需要这一步，所以这一步暂时可以忽略。a. 编辑配置文档 mdce_d
6、ef.batmatlabroottoolboxdistcompbinmdce_def.batb. 找到 MDCEUSER 参数，按照 domainusername 的形式进行配置set MDCEUSER=mydomainmyusernamemydomain 可以是电脑 ip 地址，myusername 是电脑的用户名。c. 找到并配置 MDCEPASSset MDCEPASS=passwordpassword 是电脑的登陆密码。d. 保存文档。2.2 关闭老版本 matlab 的 mdce 服务器配置a. 以必要的权限打开 DOS 命令窗口。Win7 下开启方法是以管理员身份运行 cmd.ex
7、e 程序。开始-搜索 cmd-以管理员的身份运行。b. 在 DOS 窗口下打开老版本 matlab 的目录，命令是：cd oldmatlabroottoolboxdistcompbinc. 停止老版本的 mdce 服务并移除关联文件。命令是：mdce uninstall -cleand. 在所有的 worker 节点上重复以上步奏。2.3 安装 mdce 等服务，配置节点，开启 MJS、worker2.3.1 安装和开启 mdce 服务a. 以管理员身份运行 cmd.exe。b. 如果 matlab 没有安装在 C 盘，则需要指定 matlab 安装盘。如安装在 D盘，则输入“D：”c. 输入
8、 mdce 服务命令文件所在目录，格式是：“cd matlabroottoolboxdistcompbin ”。d. 输入 mdce install 安装 mdce 服务。e. 输入 mdce start 开启 mdce 服务。f. 开启 RPC 服务。开始-搜索-服务- 以管理员身份运行。将下图红色圈内的两项服务开启并设为自动开启。根据目前测试，该步骤可忽略。2.3.2 配置节点a. 找到 matlab 目录 atlabroottoolboxdistcompbin，运行 admincenter.bat 文件。b. 点击 Add or Find。Add or Find Hosts 对话窗口被打
9、开c. 选择 Enter Hostname or IP Addresses，并输入参与并行计算的机器的 IP 地址或主机名称。d. 点击 OK 打开 Start mdce service 对话窗口。一直点击 next 直到出现 start the services，点击以开启服务。若 Status 栏是红色，则查看任务管理器- 服务里 mdced 服务是否是开启状态。若服务没有开启则需要手动开启服务。开始-搜索-服务- 以管理员身份运行，找到对应的服务并开启。e. 点击 Test connectivity 并查看测试结果。红色圈处显示 Passed 表示连接测试通过。2.4 开启 MJSa.
10、在 MJS（Matlab Job Scheduler）模块单击 Start。b. 点击 OK 以继续。2.5 开启 Workersa. 在 Workers 模块点击 Start。b. 在弹出的 Start Workers 对话框内 Workers 栏输入每台机器开启的Workers 数。该数目与计算机核数一直效率最高。c. 选择要运行 Workers 的主机。d. 点击 OK 以继续。此后会初始化 Workers，此过程需要几分钟时间。3 MDCE server 的使用3.1 找到 clustersa. 点击 matlab 工具栏 Parallel 右下角的三角符号，并选择 Discover
11、Clusters.b. 勾选 On your network 并按 next。c. 选择之前建立的 Cluster 并按 next。d. 如红线所示显示成功后勾选“Set new cluster profile as default”将其作为默认设置，点击 finish。3.2 管理并检测 Cluster 配置文件a. 点击 matlab 工具栏 Parallel 右下角的三角符号，并选择 Manage Cluster Profiles。b. 在 Cluster Profile 栏选择上一步中设为默认的 Profile（红线处） ，在Properties 栏可以编辑一些属性，不编辑则使用默认属
12、性。在 Validation Results 栏可以进行有效性检测。点击右下角 Validate 进行检测，若通过则如下图所示。3.3 Monitor Jobsa. 点击 matlab 工具栏 Parallel 右下角的三角符号，并选择 Monitor Jobs。b. 在新出现的 Job Monitor 窗口中选择默认的 profile。之后就可以通过此窗口观察 Job 的状态。3.4 进行并行计算a. 开启并行。在 matlab 命令窗口输入 matlabpool open，开启所有的works。此时 Job Monitor 窗口会显示工作状态。b. 运行并行程序。c. 关闭并行。在 mat
13、lab 命令窗口输入 matlabpool close。4 测试结果4.1 仿真程序图 4-1 示例 1 图 4-2 示例 24.2 仿真参数两台机器，每台机器开 2 个 Workers，共 4 个 Workers。4.3 仿真结果表格 4-1 示例 1 仿真结果仿真结果runtimes无并行仿真时间（S）有并行仿真时间（S） 加速比1E8 0.48 0.48 1.001E9 4.49 3.68 1.221E10 90.89 36.05 2.521E11 913.73 362.92 2.52表格 4-2 示例 2 仿真结果仿真结果runtimes 无并行 并行 加速比1E7 1.63 0.56 2.911E8 15.73 4.67 3.371E9 156.15 45.93 3.401E10 1625.00 458.65 3.545 附录5.1 关闭防火墙的方法进入控制面板，点击“查看网络状态和任务” 。点击左下角的“windows 防火墙” 。选择“打开或关闭 windows 防火墙” 。将防火墙关闭。
