搭建树莓派集群 - fangpsh's blog

Raspberry Pi Cluster

大三上学期，有幸在小马哥的帮助下申请到资金搭建树莓派集群。粗糙记录下过程。

初识树莓派

参考样例 - pi-supercomputer 基本过程可参考本文档 - build-your-own-supercomputer-out-of-raspberry-pi-boards - www.cl.cam.ac.uk/projects/raspberrypi/

材料

树莓派
- 排插
- SD卡
- USB_micro线（供电）
- USB适配器（5V/1A～2A），也可以使用带源USB-HUB，从USB空供电
交换机，路由器
网线
乐高积木
散热电风扇（可利用机箱风扇自主组装）
散热片
导热硅胶

可选（以下做调试之用）：

HDMI-VGA转换器
键盘
鼠标
显示器
PC机
USB-TTL线

以上材料根据具体调整数量。

组装

系统刷写

可以选择的系统非常多，有Raspbian，Archlinuxarm，Pidora等等，按需选择。刷系统，主要是往SD卡中写入系统，Linux下可以使用dd命令，windows下可以使用Win32DiskImager。可以先刷写一个SD卡，然后进行常规配置和自定义配置，提取镜像，再写人其他SD卡。

积木搭建

具体按照实际情况搭建，本项目方案为，4层为一组，一共8组，一共32片树莓派。组与组之间需要预留组工的空间方便通风散热与线材的放置。

散热方案

一定要加散热片（散热片很便宜），在组装积木前将散热片用导热硅胶贴好。风扇也是必须的，如果是夹扇，可在高处摇头吹。网络拓扑结构

路由器用来划分子网，同时作为DHCP服务器。交换机上行端口接路由器LAN口，树莓派接交换机端口。树莓派配置固定IP，方便管理。配置固定IP，以Raspbian（debain系）为例：编辑 /etc/network/interfaces

auto eth0
#iface eth0 inet dhcp
iface eth0 inet static
        address 192.168.1.2 #ip地址
        netmask 255.255.255.0#掩码
        gateway 192.168.1.1 #网关，路由器IP

重启网络服务

#root用户，或者加sudo
/etc/init.d/networking restart
OR
service networking restart

如果需要还可配置DNS服务器。配置

在管理的节点生成ssh-key，把public分发到客户机，添加信任。手动添加非常繁琐，可以在前面一步，刷写系统的时候刷人public-key，或者使用 ssh-copy-id 为了使用ssh方便，可以修改hosts，如下：

192.168.1.101 pi01
192.168.1.102 pi02
192.168.1.103 pi03
....

然后 ssh pi[01~32]即可. 或者编写ssh的config文件，参考：Simplify Your Life With an SSH Config File

管理工具(mssh,pssh,ansible..)

#example
pssh -t 99999 -h pssh-rpis -P sudo aptitude update
pssh -t 99999 -h pssh-rpis -P sudo aptitude -y upgrade

部署监控（Ganglia,berryio）

Ganglia
- 推荐：用Ganglia监控集群的性能
ganglia监控的搭建部署
Monitoring the super computer with Nagios
单点监控：berryio
还有其他监控系统，很多很多：nagios，munin，mrtg,zabbix,webnms,opmanager,collectd,cacti…

并行程序

pi_supercomputer:”Building MPI so we can run code on multiple nodes“ 部分
MPICH

负载均衡

例子：

[apache])(http://raspberrywebserver.com/raspberrypicluster/raspberry-pi-cluster.html)
squid+haproxy+…

Hadoop集群

玩玩就好。。

OpenStack Swift

openstack/swift-on-pi

挖矿

使用cgminer，具体可参考无矿机情况下使用树莓派CPU挖矿速度就不说了，纯粹浪费电。。

其他

搭建Raspbian镜像

树莓派集群使用的系统主要为Raspbian，当进行软件包安装或更新时，如果有本地镜像，可以大大加快速度，节省时间。

Rsync:
rsync --archive --verbose --delete --delete-delay --delay-updates \
    archive.raspbian.org::archive /path/to/local/mirror

添加 crontable ，自动更新。配置 webserver 或 ftpserver提供服务。

官方镜像列表

USB-TTL连接树莓派

在缺少外接显示器或者SSH出现故障时，利用TTL连入树莓派比较快捷。

软件：putty,minicom…
工具：USB转TTL小板加杜邦线，或者直接买USB–TTL线。

步骤

连接：

RX-TX
TX-RX
GND-GND
切勿将VC接到GND上

具体GPIO口定义请查看树莓派上手实战之通过TTL串口终端连接RaspberryPi

#minicom
sudo aptitude install minicom
minicom -D /dev/ttyUSB0 -b 115200 #波特率为115200

超级终端通过串口与树莓派传输文件

参考 - RPi Low-level peripherals - 推荐树莓派DIY笔记 - Dropbox: ~~树莓派资料整合共享~~