使用Schrodinger軟體計算分子結構 - Elastic High Performance Computing

本文介紹如何使用E-HPC叢集運行Schrodinger軟體來計算分子結構。

背景資訊

Schrodinger基於物理學的計算平台，整合了用於預測建模、資料分析的差異化解決方案，以實現對化學空間的快速探索，主要應用於藥物發現，以及航空航天、能源、半導體和電子顯示器等不同領域的材料科學。更多資訊，請參見Schrodinger官網。

準備工作

建立E-HPC叢集。具體操作，請參見使用嚮導建立叢集。

配置叢集時，軟硬體參數配置如下：

參數	說明
硬體參數	部署方式為標準，包含2個管控節點，1個計算節點和1個登入節點。其中計算節點使用GPU執行個體規格（如ecs.gn5-c4g1.xlarge）。
軟體參數	鏡像選擇CentOS 7.6公用鏡像，調度器選擇Slurm，並開啟VNC開關。

建立叢集使用者。具體操作，請參見建立使用者。
叢集使用者用於登入叢集，進行編譯軟體、提交作業等操作。本文建立的使用者樣本如下：
- 使用者名稱：testuser
- 使用者組：sudo許可權組
安裝VMD軟體。具體操作，請參見安裝軟體。
下載並安裝Schrodinger軟體。
Schrodinger軟體為付費軟體，具體購買、下載、安裝和使用方式請參見Schrodinger官網。
在計算節點上下載並安裝CUDA驅動。
CUDA驅動的下載和安裝請參見NVIDIA CUDA。

步驟一：配置Schrodinger使用環境

首次使用Schrodinger軟體時，需要先配置好使用環境。

使用root使用者串連叢集。具體操作，請參見登入叢集。
修改Slurm調度器的config檔案。
```
vim /opt/schrodinger/queues/SLURM2.1/config 
```
在config檔案裡配置REMOTE_LICENSE_SERVER=${ehpcname} ，${ehpcname}請替換為您註冊Slurm調度器的Lincese時設定的server值，樣本如下：
```
QPATH=/usr/bin
QPROFILE=
QSUB=sbatch
QDEL=scancel
QSTAT=squeue
LICENSE_CHECKING=yes
REMOTE_LICENSE_SERVER=schrodinge_ehpc-test
```

修改Schrodinger軟體的hosts檔案配置。

vim /opt/schrodinger/schrodinger.hosts

內容樣本如下：

name: comp-gpu
queue: SLURM2.1
qargs: --partition=comp --nodes=1  --ntasks=%NPROC% --mem=3G  --gres=gpu:%NPROC%
host: manager
processors: 4
gpgpu: 0, NVIDIA P100

步驟二：提交作業

使用叢集使用者（本文樣本為testuser）串連叢集。具體操作，請參見登入叢集。

下載並解壓用於測試的算例檔案。

wget https://public-ehpc-package.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/desmond_md_job_10-GPU.tar.gz
tar xf desmond_md_job_10-GPU.tar.gz

提交作業。
```
cd desmond_md_job_10
./desmond_md_job_10.sh
```
預期返回樣本如下，表示產生的作業ID為manager-0-646496c8。
```
JobId: manager-0-646496c8
```

步驟三：查看作業結果

查看作業運行情況。
```
squeue
```
返回資訊中可以看到作業資訊，其中ST為R時，表示作業正在運行中。
```
             JOBID PARTITION     NAME     USER ST       TIME  NODES NODELIST(REASON)
                 3      comp desmond_ testuser  R       1:27      1 compute000
```
說明
- 作業運行大約需要10分鐘。作業運行結束後，您可以執行sacct命令確認作業是否運行完成。
- 作業結果將輸出到desmond_md_job_10-out.cms。
使用VNC可視化查看作業結果。
1. 開啟VNC。
  1. 在彈性高效能運算控制台的左側導覽列，單擊叢集。
  2. 在叢集頁面，找到目的地組群，單擊更多 > VNC。
  3. 使用VNC遠端連線可視化服務。具體操作，請參見串連可視化服務。
2. 在VNC視窗中，選擇Application>System Tools>Terminal。
3. 運行/opt/vmd/1.9.3/vmd開啟VMD軟體。
4. 在VMD Main對話方塊中，選擇File > New Molecule...。
5. 單擊Filename處對應的Browse...，選擇結果檔案desmond_md_job_10-out.cms。
  本文使用testuser使用者作為樣本，作業結果檔案所在路徑為/home/testuser/desmond_md_job_10/desmond_md_job_10-out.cms。
6. 單擊Load，可在VMD 1.9.3 OpenGL Display視窗查看可視化結果。