NWPC高性能计算机环境介绍：系统登录

September 15, 2019 (最后修改: March 30, 2021)

meteorology/hpc

本文是 NWPC高性能计算机环境介绍系列文章的一部分。

登录方式

HPC 使用 SSH 登录：

用户名+密码：默认的方式
用户名+秘钥：需要配置秘钥，可以实现无密码登录

登录工具

登录命令行需要准备 SSH 客户端，如果想使用图形软件，还需要 X11 服务。

Windows

推荐使用 XManager 和 MobaXterm 等带有 X11 服务的 SSH 登录软件，但这两个软件都是收费软件，使用前请三思。也可以单独使用 SSH 命令行，例如 Putty、SecureCRT等，Windows 10 自带的 WSL 也提供 ssh 命令。 X11 服务开源软件可以使用 Xming，但我没有用过。

Linux

Linux 自带的终端就可以实现 SSH 登陆，X Windows System 和 GNOME、KDE 等桌面提供 X11 服务。当然可以安装第三方命令行终端，例如 Terminator。

Mac

Mac 与 Linux 类似，自带的终端和第三方终端都可以实现 SSH 登陆。 X11 服务需要使用 XQuartz，就我个人使用经验来看，XQuartz 不太稳定。我一般使用 Microsoft 远程桌面工具直接连接到工作电脑。

域名访问

CMA-PI 的两个子系统有不同的登陆域名：

pird.nmic.cn：科研分区，子系统1
piop.nmic.cn：业务分区，子系统2

不同的科研用户默认分配给不同的子系统。数值预报业务系统的账户都分配在业务分区。

当用户使用域名登陆时，系统会根据登录节点的负载，自动分配到较空闲的一个。

子系统1，login_a01 ~ login_a10

子系统2，login_b01 ~ login_b10

访问指定节点

建议大家使用域名登陆 HPC，当然某些特殊情况下需要访问某个特定的节点。例如，数值预报业务系统调度软件 ecFlow 运行在登录节点，启动或停止 ecFlow 进程需要登录到特定的 HPC 节点。

访问指定节点有下面两种方法。

登录后切换

使用域名登录后，使用 ssh 登录到某节点。

ssh user_name@login_a06

使用ip地址登录

直接使用 ip 地址登录 HPC，ip 地址由 ifconfig 命令获得。

ifconfig命令输出，第一个ip地址就是内网可以访问到的节点ip地址

shell环境

登陆缺省的 shell 环境是bash。

SHELL 环境变量指示当前使用的 shell 环境

可以通过 chsh 命令修改 shell 环境

配置shell

使用账户名和密码登录获得的 shell 是 login shell。我们可以使用一系列文件对 shell 进行配置。

下面是 shell 配置文件的示意图，包括系统配置文件、用户个性设置文件和用户通用设置文件。

对于 login shell，配置文件的处理流程如下：

不需要登陆操作获取的bash界面是non-login shell，配置文件的处理流程如下：

其实我们往往不需要关心两种登陆方式的区别，只需要将所有的设置放到 ~/.bashrc 中，就能保证所有登陆都会设置相同的环境。

下面给出部分设置文件的示例。

~/.bash_profile

用户设置文件 ~/.bash_profile 比较简单，主要执行如下两项任务：

调用 ~/.bashrc
设置环境变量

# .bash_profile

# Get the aliases and functions
if [ -f ~/.bashrc ]; then
        . ~/.bashrc
fi

# User specific environment and startup programs
export PATH=${PATH}:${HOME}/.local/bin:${HOME}/bin

~/.bashrc

用户设置文件 ~/.bashrc 是最主要的环境配置文件，执行如下任务：

调用 /etc/bashrc
设置用户环境，包括：
- 设置命令行提示符
- 设置 DISPLAY
- 加载软件包
- 设置环境变量
- …

# Source global definitions
if [ -f /etc/bashrc ]; then
        . /etc/bashrc
fi

# User specific aliases and functions
if [ "$PS1" ]; then
  export PS1='[\u@$(hostname -a|cut -d " " -f 2) \w]\$'
fi

#  Check the Display and set
FROM_HOST=`who am i | sed -n 's/.*(\(.*\)).*/\1/p'`
tset -s -m 'network:?vt100' -m 'xterm:?xterm' 2> /dev/null
if [ X$DISPLAY = "X" ] ; then
  DISPLAY=$FROM_HOST:0.0
  export DISPLAY
fi

if [ x$(hostname | cut -c1-5) = "xlogin" ] ; then
  module load compiler/intel/composer_xe_2017.2.174
  module load mpi/intelmpi/2017.2.174
  module load mathlib/git/2.9.5/gnu
  module load mathlib/ncl_ncarg/6.4.0/gnu
fi

export MODULEPATH=/g3/wangdp/modules:$MODULEPATH
export PATH=/g3/wangdp/usr/local/bin:$PATH:/opt/gridview/slurm17/lib
export LD_LIBRARY_PATH=${LD_LIBRARY_PATH}/opt/gridview/slurm17/lib