POČÍTAČE
Pohledem na histogramy si ověřte aktuální zatížení procesorů a disků v našem klastru nebo sledujte časový vývoj zátěže procesorů. Projděte si poznámky k našemu hardwaru a zahleďte se na seznam softwaru dostupného na strojích s Linuxem i Windows. Zkuste, zda nenaleznete něco užitečného dole mezi návody.
Monitoring: guptime guptime singles GPUtime gdf gTemp guptime PAST
Aktuality
- (připravuje se) pine s lokálním otevíráním příloh a HTML odkazů a možností spolupráce s M365
- (říjen) upgrade karla na Ubuntu 22.04
- webmail Roundcube
- aktualizace softwaru: ParaView 6.2, Python 3.14.8 (mj. obspy, pyamg, pygmt), fortls 3.2.2, klient claude
- (září) aktualizace softwaru: Nvidia HPC SDK 26.9 s CUDA 13.3/12.9, Aspect 3.1.0, ParaView 5.13.3, editor micro
- grafická relace v Linuxu: TurboVNC s VirtualGL pro vzdálený desktop s hardwarovou akcelerací (vncviewer, akcelerace: vglrun)
- ParaView: vzdálená hardwarová akcelerace přes TurboVNC/VirtualGL nebo v klient-server režimu (pvserver + lokální Connect)
- vzdálený mount linuxových disků: sshfs pro Linux i Windows
- web: modernizace stránek na HTML5 a responzivní zobrazení pro mobily
- skenování: možnost odesílat e-maily z alenky i zatopu na libovolnou adresu (včetně gmail.com)
- (srpen) konsolidace strojů geofa123 s procesory AMD Ryzen 9950X3D
- aktualizace softwaru: GMT 6.7
Hardware

Hardware klastru
Počítačový klastr katedry zahrnuje 10 strojů geof*0 s univerzálním přístupem zaměstnanců a studentů, 4 špičkové geofa* s procesory AMD Ryzen 9, 15 serverů geofxyzw* s procesory Intel Xeon/Intel i9/AMD Epyc a další uzly (trojice karel-lojzik-vaclav a soukromější singles), celkem padesátka strojů s téměř 700 CPU jádry, 4 TB paměti a 700 TB diskového prostoru. Některé stroje jsou vybaveny výpočetními koprocesory (Nvidia GPU), servery jsou propojeny vysokorychlostní sítí InfiniBand. Aktuální údaje o procesorech, paměti, síťových discích a výpočetních koprocesorech shrnuje přehled Počítačový klastr KG.
Přístup ke strojům
Ke strojům se vzdáleně přistupuje pomocí textových nebo grafických relací. Ze strojů s Linuxem k tomu obvykle slouží příkaz ssh, resp. pro grafickou relaci ssh -X nebo -Y, využít lze i TurboVNC vncviewer. Ze strojů s Windows se užívá aplikace PuTTY nebo příkaz ssh (nativní nebo z WSL) a pro grafické prostředí TurboVNC viewer nebo X2Go klient. Pro přenos dat slouží příkaz sftp nebo sshfs spoje, ve Windows navíc aplikace WinSCP nebo stejnojmenný plugin v Altap Salamanderu. Mezi uzly klastru lze pro datové přenosy používat NFS spoje. Bývá vhodné nastavit si SSH klíč pro bezheslový přístup (příkaz ssh-keygen -t rsa a přidat obsah id_rsa.pub do ~/.ssh/authorized_keys na cílovém stroji; podrobněji v poznámce).
Spouštění úloh
Uživatelé mají obvykle na každém síťovém disku (/nfs10 na stroji geof10, /nfs20 na geof20, ...) svůj adresář. Spouštění úloh není řízeno frontami, je na uživatelích, aby si pomocí skriptů guptime a gdf nebo jejich grafických variant guptime a gdf vybrali nepřetížený stroj, tedy stroj s počtem běžících úloh menším než je počet jader, uvedený v popiscích dolní osy obrázku guptime nebo v přehledu Počítačový klastr KG. Stroje podporují hyperthreading, tedy může (ale nemusí) přinést užitek zatížit stroj až na 200 %. Není vhodné přetěžovat karla, na kterém běžně pracuje několik živých uživatelů interaktivně a který nese web server.
Software − Linux

Na uzlech klastru běží operační systém Linux v distribuci Ubuntu 22.04 Jammy Jellyfish.
Návody pro spouštění paralelizovaných úloh
- překlad a spouštění OpenMP úloh
- překlad a spouštění MPI úloh
- jak na Coarray Fortran (CAF)
Pro nastavení prostředí příslušného softwaru může být třeba volat aktivační skripty:
' source load_foo ' neboli ' . load_foo '
Týká se to mj. překladačů Intel (load_intel), Nvidia (load_nv) a AMD (load_amd), Aspectu, GMT a ParaView.
Programovací jazyky, numerické modelování
- překladače GCC: gfortran & gcc & g++ 11.4.0, gfortran-9 etc. 9.5.0, gfortran-12 etc. 12.3.0, včetně OpenMP, OpenACC, Open MPI a CAF
- překladače Intel oneAPI: ifx & icx & icpx 2024.0 (geofz*: 2023.0), Classic: ifort 2021.11 (geofz*: 2021.8), včetně OpenMP, Intel MPI a CAF (pro aktivaci: source load_intel)
- překladače Nvidia HPC SDK (dříve Portland): nvfortran & nvc & nvc++ 26.9, včetně OpenMP, OpenACC a Open MPI (pro aktivaci: source load_nv)
- překladače AMD (AOCC): flang & clang & clang++ 17.0.6 (AOCC 5.2), včetně OpenMP (pro aktivaci: source load_amd)
- IDE: Geany geany 1.38
- Python: python neboli python3 neboli python3.10 3.10.12 s mnoha balíčky (mj. idle, ipython3, jupyter; matplotlib, numba, numpy, pandas, scipy, sklearn, sphinx, sympy), python3.14 3.14.8 s mnoha balíčky (kromě předchozích také obspy, plotext, pyamg, pygmt)
virtuální prostředí: python -m venv myEnv; myEnv/bin/pip install ...; myEnv/bin/python; import ...
- Free Pascal: fpc 3.2.2, lazarus-ide 2.2.0
- Java: java 11.0.14.1
- Julia: julia 1.13.0
- MATLAB (univerzitní licence): matlab R2024b a matlab22 R2022a s mnoha toolboxy (mj. Control System, Curve Fitting, Mapping, Signal Processing, Statistics and Machine Learning, Symbolic Math)
- GNU Octave: octave 6.4.0
- Mathematica: math nebo mathematica 14.3.0 (vaclav, individuální uživatelské licence)
- COMSOL Multiphysics (univerzitní licence): comsol 6.1 s řadou modulů
- Aspect: aspect 3.1.0 (pro aktivaci: source load_aspect31), 3.0.0 (source load_aspect30), 2.5.0 (source load_aspect25, též source load_aspect) a 2.4.0 (source load_aspect24), překlad pluginů: geofpm pro 2.5.0, jinde pro 3.0.0
- FEniCS 2019.2.0, v Dockeru FEniCS 2017.2.0: fenicsproject run quay.io/fenicsproject/stable:2017.2.0
- Firedrake 0.13.0 (pro aktivaci: source /opt/firedrake/bin/activate, pro deaktivaci: deactivate)
- Sepran 1219 (pro aktivaci: source load_sepran12) a 510 (source load_sepran5)
Paralelizace a numerické knihovny
- OpenMP pro CPU a GPU: součást překladačů GCC (-fopenmp, GPU offload -foffload=nvptx-none), Intel (-qopenmp, GPU offload -fopenmp-targets=spir64), Nvidia (-mp, GPU offload -mp=gpu) a AMD, proměnné OMP_NUM_THREADS a MKL_NUM_THREADS nastaveny na hodnotu 1, viz náš návod
- OpenACC pro GPU: součást překladačů Nvidia (-acc) a GCC (-fopenacc -foffload=nvptx-none)
- Open MPI: mpif90 a mpirun 4.1.2, s překladači Nvidia 5.0.10 (pro přepnutí: source load_nv), viz náš návod
- Intel MPI: 2021.11, geofz*: 2021.8 (pro přepnutí: source load_intel), viz náš návod
- Coarray Fortran (CAF): součást překladačů Intel oneAPI Classic (ifort -coarray; export FOR_COARRAY_NUM_IMAGES=N; ./a.out) a GCC (caf; cafrun -n N a.out), viz náš návod
- BLAS: paralelizovaný OpenBLAS (-lblas neboli -lopenblas, nastavit OMP_NUM_THREADS), sériový ATLAS (-latlas)
- LAPACK: referenční LAPACK (-llapack, interně volá paralelizovaný OpenBLAS, vhodné nastavit OMP_NUM_THREADS), sériový ATLAS (-llapack_atlas, interně volá vlastní BLAS)
- Intel oneAPI MKL 2024.0, geofz*: 2023.0 (překlad s překladači Intel: přepínač -qmkl, vhodné nastavit proměnnou MKL_NUM_THREADS, lze i s jinými překladači − google: MKL Link Line Advisor)
- IMSL Fortran Library 7.1.0 (pro aktivaci: source load_intel a source load_imsl; pro překládání: ifort $F90FLAGS file.f90 $LINK_FNL; s MPI: source load_impi; mpiifort $F90FLAGS file.f90 $LINK_MPI; mpirun -np 4 ./a.out; licence geof30)
- Nvidia CUDA driver s toolkitem 13.3 (cc7+) nebo 12.9 (cc6) nebo 11.4 (cc3)
- CULA Dense R18 (pro aktivaci: source load_cula, pro překládání: -L/opt/cula/lib64 -lcula_lapack)
- CULA Sparse S6 (pro aktivaci: source load_cula, pro překládání: -L/opt/culasparse/lib64 -lcula_sparse)
- suitesparse/umfpack (-lumfpack), pardiso jako součást Intel MKL (ifort -qmkl), hypre, mumps, petsc, slepc, spooles, superlu, fftw
Vizualizace
- Gnuplot: gnuplot neboli gn 5.4.2, gnuplot6 neboli gn6 6.0.1
- Generic Mapping Tools: 6.7.0 (source load_gmt6), 5.4.5 (source load_gmt5) a 4.5.13 (pro aktivaci: source load_gmt4),
v Anacondě PyGMT (source load_anaconda; conda activate pygmt; python; import pygmt), také Cartopy, Basemap - ParaView: paraview/pvserver 6.2.0 (pro aktivaci: source load_paraview6), 5.13.3 (pro aktivaci: source load_paraview5) a 4.4.0 (source load_paraview4)
- grafické prohlížeče a editory: cacaview a img2txt, dx, eog a eom, geeqie, gimp, grace, imagemagick, inkscape, irfanview (snap), pitivi, psutils
- PDF a postscriptové prohlížeče: acroread, atril, evince, gv, mupdf, okular, qpdfview, xpdf, zathura
a další balíčky...
- webové prohlížeče: Firefox firefox, Google Chrome chrome, Chromium chromium (snap), links, lynx
- komunikace: Alpine email client alpine/pine, Mozilla Thunderbird thunderbird, Microsoft Teams teams (snap), Skype skype, Zoom zoom-client (snap)
- editory v textovém režimu: emacs, jed, joe, mcedit, micro, nano/pico, nvim, vi/vim (první volba začátečníka: micro, první volba pokročilého: vi)
- editory v grafickém režimu: bluefish, Visual Studio Code code, geany, gedit, gvim, neovim, notepad-plus-plus (snap), notepadqq, nvim-qt, scite, Sublime Text subl
- kancelářský software: LibreOffice libreoffice, TeX Live texlive, TeXworks texworks, LyX lyx
- vývojové nástroje: cmake, Docker docker, geany, Git git, mc, perf, screen
- emulace Windows: wine
- volné chvíle: audacity, etr, mplayer a mencoder, mpv, stellarium, vlc, xboard, yt-dlp
Software − Windows

Stroje s Windows umístěné v počítačové laboratoři, posluchárně a po kancelářích mohou obsahovat mj. níže uvedený licencovaný nebo volně dostupný software. Leccos máme k dispozici jak v Linuxu, tak pro Windows: překladače GCC a Intel oneAPI HPC, Python (Anaconda), Matlab a Octave s mnoha balíčky, numerické knihovny OpenBLAS, Intel MKL, UMFPACK i Pardiso, grafický software GIMP, ImageMagick, Inkscape, gnuplot, GMT a ParaView a samozřejmě LaTeX. S Windows Subsystem for Linux (WSL) anebo GCC překladači (ve variantě MinGW) se do Windows dostanou i běžné linuxové nástroje, včetně bash, make a awk.
Software
- Microsoft Windows 11 Pro, Windows Subsystem for Linux (WSL 2)
- souborové manažery: Altap Salamander, Total Commander
- síť a vzdálený přístup: OpenSSH, PuTTY, WinSCP, SSHFS-Win, TurboVNC, X2Go Client
- kancelář: Microsoft 365 Apps, Microsoft Teams, Zoom, Adobe Acrobat Pro, MiKTeX
- programátorské editory: Visual Studio Code, Notepad++
- překladače: GCC pro Fortran/C/C++, Intel oneAPI HPC Toolkit pro Fortran/C/C++, včetně MPI a CAF
- další jazyky a prostředí: Python, MATLAB, GNU Octave, Mathematica, Julia
- numerické knihovny: LAPACK, Intel oneMKL, UMFPACK, PARDISO
- vizualizace: gnuplot, GMT, ParaView; IrfanView, GIMP, ImageMagick, Inkscape
- a jiné
Návody

- počítačový klastr katedry − přehled
- síťové tiskárny katedry − instalační návod
- Linux na KG, včetně nastavení překladačů Fortranu
- překlad a spouštění úloh s OpenMP, MPI a Coarray Fortran
- skriptování v Linuxu a Windows, ještě o Windows
- poprvé s Fortranem
- Fortran a interoperabilita s C (zip)
- Fortran a objektově orientované programování (zip)
- Fortran a lineární algebra, operátory pro PARDISO (zip), UMFPACK (zip) a BoomerAMG (zip)
- překládání s make (zip)
- paralelizace s OpenMP a MPI
- poprvé s MATLABem a Octavem
- poprvé s Pythonem, f2py (ukázky)
- poprvé s CAS (Computer Algebra Systems)
- poprvé s Visual Studio Code
- poprvé s WSL (Windows Subsystem for Linux)
- poprvé s Dockerem
- dokumentace: poprvé s LaTeXem a Sphinxem (html)
- vizualizace: poprvé s gnuplotem
- poprvé s Generic Mapping Tools (GMT)
- poprvé s ParaView: náměty (plochy, křivky, topografie) a ukázky (templates, grid uniform, curvilinear and polygonal, ETOPO1 & SRTM reader)
- správa verzí: poprvé s SVN (Subversion)
Další návody jsou k nalezení na stránkách semináře o softwaru pro geofyziky.