[*]Open MPI

Open MPI
Open Source High Performance Computing

Histórico: MPI -> Open MPI
Início: Supercomputing no ano de 1992 em empresas como IBM, Cray e Intel
1995: MPI-1.1 / 1997: MPI-1.2 / 1998: MPI-2

Principais Implementações:
MPICH - Argonne National Laboratory (www.mcs.anl.gov/mpi/mpich/)

            Intel MPI
            (http://software.intel.com/en-us/articles/intel-mpi-library/ )

            Sun MPI (http://docs.sun.com/app/docs/doc/817-0085-10)
            OpenMPI - Consórcio (www.open-mpi.org/)

Conceito

·      MPI é a sigla para Message Passing Interface, é um padrão para comunicação de dados em computação paralela. O MPI oferece diversas abstrações que facilitam e padronizam o desenvolvimento de aplicações paralelas. Por exemplo, você pode programar para vários processadores, nós de um cluster, supercomputadores ou Internet utilizando a mesma infraestrutura transparentemente. MPI é uma biblioteca (conjunto de funções) padrão para troca de mensagens (Conjunto de bits), não é uma linguagem ou compilador.

Programação paralela

·      É o modelo em que o mesmo programa é carregado e roda simultaneamente em vários computadores. O programa é feito especialmente com o propósito de rodar em vários computadores e utiliza funções de comunicação entre os computadores (MPI).  Dado um algoritmo, paralelizá-lo é reescrevê-lo de forma que o algoritmo gere o mesmo resultado no final, porém rodando em vários  computadores  simultaneamente.  A vantagem  é um menor tempo de execução.

O que é Open MPI?

O projeto Open MPI é uma implementação open source do MPI. Open MPI (Open Source High Performance Computing) é a combinação de vários projetos MPI já existente, com o objetivo de disponibilizar uma única implementação MPI integrando funcionalidades destes projetos.

Para que serve?

·      O Open MPI é focada no suporte a programação distribuída em vários nós de um cluster, oferecendo uma solução robusta para este tipo de abordagem, sendo um projeto open source baseado no MPI-2 que é suportado por um consórcio de pesquisadores, indústria e universidades.

Arquitetura

·      A arquitetura de Open MPI consiste em três camadas de abstração que, combinadas, provêm todas as suas funcionalidades. A camada mais superior é a OMPI (Open MPI layer), que provê a interface MPI para as aplicações. Logo abaixo, encontra-se a camada ORTE (Open Run-Time Environment), que provê um ambiente de execução paralelo independente das capacidades do sistema. Por fim, a camada OPAL (Open Portable Access Layer) abstrai as peculiaridades específicas do sistema a fim de aumentar a portabilidade das camadas superiores. Abaixo da camada OPAL, está o sistema operacional e os outros serviços que executam no nó local. Tradicionalmente suportado por compiladores de C, C++ e Fortran

 Como Funciona?

A principal forma que ela é usada é a de iniciar um programa a partir do nó mestre e especificar quantos processos você deseja usar, então inicia para cada um desses processos se este é na mesma máquina ou em várias máquinas. Os processos se comunicam usando a biblioteca MPI. Uma das máquinas será o nó mestre, esta é a máquina da qual você irá controlar o cluster e executar seus programas. Os outros nós serão conhecidos como escravos.

Razões para usar MPI

Padronização: MPI é um "padrão por   consenso"

Funcionalidade: mais de 300 rotinas

Disponibilidade: virtualmente todas as plataformas (Sistema Operacionais)

Portabilidade: não necessita alterar o código para cada plataforma

Escalabilidade

Performance

  

Quem usa Open MPI?

Usado em laboratórios de universidades, para estudos e pesquisas variadas.

Usada na maioria dos 500 maiores supercomputadores do mundo, incluindo o Roadrunner (EUA) e o K Computer (JP)

Consórcio das empresas participantes do Projeto K – Computer

Referências

l  www.open-mpi.org