Technologie zum parallelen Berechnen wird verwendet, um eine Berechnung auf mehrere CPU-Kerne zu verteilen. Mathematicas Parallelsystem verwendet das Hub-and-Spoke-Modell, bei dem ein Control-Kernel eine Reihe untergeordneter Wolfram-Kernel (Subkernel) verwaltet. Die Subkernel können auf lokalen oder entfernten Rechnern ausgeführt werden. Der Hauptunterschied zwischen einem Subkernel auf einem lokalen Computer und einem Subkernel auf einem entfernten Rechner besteht darin, wie man sich mit ihnen verbindet.

Gängige Konfigurationen sind:

• nur ein lokaler Computer
• mehrere Computer mit einer Kombination aus Betriebsystemen
• ein verwalteter Linux-Cluster
• ein nicht verwalteter Linux-Cluster

Wenn die Konfiguration abgeschlossen ist, finden Sie auf der Seite Anleitung zum Parallelrechnen eine Liste der parallelen Funktionen in Mathematica. Detaillierte Anweisungen zur Verwendung der Parallelfunktionen finden Sie im Parallel Computing Tools User-Guide.

Ein einzelner lokaler Computer

Dies ist die häufigste Verwendung von Mathematica. Computer haben mehrere CPU-Kerne, und die Installation von Mathematica ermöglicht automatisch den Zugriff auf lokale Subkerne. Es ist jedoch eine zusätzliche Konfiguration erforderlich, wenn die Anzahl der zu startenden Subkerne nicht der Anzahl der verfügbaren CPU-Kerne entspricht. Wenn Ihr Computer außerdem mehr CPU-Kerne hat, als Mathematica-Subkerne mit Ihrer Lizenz verbunden sind, benötigen Sie möglicherweise eine Mathematica Core Extension-Lizenz.

Mehrere Computer mit verschiedenen Betriebssystemen

Diese Konfiguration ist häufig in kleinen Forschungsgruppen oder Büros anzutreffen, in denen Mathematica möglicherweise bereits auf jedem Computer installiert ist. Oft befinden sich die Computer alle im selben lokalen Subnetz, aber das ist nicht notwendig, solange die Computer über das lokale Netzwerk über Port 3737 für einander sichtbar sind.

Installieren und konfigurieren Sie einfach gridMathematica Server/Lightweight Grid Manager auf jedem Rechner, auf dem Wolfram-Kernel laufen sollen.

Ein nicht verwalteter Linux-Cluster

Dieses Setup ist bei kleinen Forschungsgruppen oder Unternehmen üblich, die am liebsten in einer Unix-Umgebung arbeiten. Oft befinden sich die Rechner alle im selben lokalen Rechnerverbund, was aber nicht notwendig ist, solange die Rechner untereinander über das lokale Netzwerk via SSH sichtbar sind.

Üblicherweise haben die Rechner bereits Mathematica installiert und sind jeweils einzeln oder über den Lizenzmanager von Wolfram, MathLM, lizenziert. Wenn MathLM verwendet wird, dann muss jeder Computer, auf dem Mathematica läuft, in der Lage sein, sich über die Ports 16286 und 16287 mit dem MathLM-Server zu verbinden. Details hierzu finden Sie in der Anleitung für Systemadministratoren.

1. Installieren Sie Mathematica auf jedem Rechner, von dem aus Sie auf entfernte Kernel zugreifen wollen. Wenn der Speicherplatz auf einem bestimmten Rechner ein Problem darstellt, dann installieren Sie stattdessen install gridMathematica Server, da dieser den geringsten Speicherbedarf hat, aber dennoch Wolfram-Kernel bereitstellt.
2. Richten Sie eine Remote-Kernel-Verbindung zwischen dem Client und dem Host ein.
3. Werten Sie auf dem Client-Computer LaunchKernels[] in einem Notebook aus oder verwenden Sie eine andere parallele Funktionalität.

Ihre parallelen Berechnungen verwenden nun automatisch die konfigurierten entfernten Kernel.

Ein verwalteter Linux-Cluster

Dieses Setup ist bei großen Forschungsuniversitäten oder Unternehmen mit einem dedizierten Linux-Cluster für Berechnungen üblich. Gängige Cluster-Manager sind SLURM und Torque. In einem Hochleistungs-Rechnerverbund haben die Rechenknoten typischerweise ein gemeinsames oder geklontes Dateisystem, sodass Mathematica nur einmal installiert werden muss. Die Lizenzierung von Wolfram-Kerneln wird normalerweise von einem separaten Lizenzserver gehandhabt, auf dem der Lizenzmanager von Wolfram, MathLM, läuft. Details zum Einrichten des Lizenzmanagers finden Sie in unserer Anleitung für Systemadministratoren.

In diesem Setup müssen alle Compute-Kerne

• SSH ohne Passwortauthentifizierung untereinander verwenden werden können
• sich über die Ports 16286 und 16287 mit dem MathLM-Server verbinden können

Dann können Remote-Wolfram-Kernel von einer gesendeten Mathematica-Aufgabe genutzt werden.

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