本次构建为生产级轻量 Slurm 集群，采用CentOS 7/8/Rocky Linux 8（主流企业级发行版，兼容性最好），节点分工为：1 台控制节点 + N 台计算节点 + 1 台登录节点 + 1 台存储节点，实现资源调度、用户接入、数据共享、作业执行全流程，所有操作均为可执行命令，适配 x86_64 架构，GPU/CPU 节点通用。

核心架构说明

节点类型 节点名 核心作用 关键组件 硬件建议
控制节点 slurm-master 集群调度核心、节点管理、作业控制 slurmctld、slurmdbd、mysql 4 核 8G 以上，稳定优先
登录节点 slurm-login 用户接入、作业提交 / 查询、编译 slurm 客户端、Lmod、编译器 4 核 16G 以上，多用户共享
计算节点 slurm-com01~N 作业执行、计算资源承载 slurmd、nvidia-docker（GPU） 按需配置（CPU/GPU/ 大内存）
存储节点 slurm-storage 集群共享存储、数据持久化 NFS 服务、大容量硬盘 多核 16G+TB 级 SSD/HDD，RAID5

前置统一要求（所有节点执行）

  1. 关闭防火墙 & SELinux（集群内部简化，生产可按需配置规则）

    # 关闭防火墙
systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld
# 关闭SELinux
sed -i 's/^SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config
setenforce 0

  2. 配置主机名与 hosts 解析（必须保证所有节点互相解析）

    # 各节点分别执行（替换为对应节点名/IP）
# 控制节点：hostnamectl set-hostname slurm-master
# 登录节点：hostnamectl set-hostname slurm-login
# 计算节点：hostnamectl set-hostname slurm-com01（依次类推）
# 存储节点：hostnamectl set-hostname slurm-storage
​
# 所有节点添加hosts（替换为实际IP）
cat >> /etc/hosts << EOF
192.168.1.100 slurm-master  # 控制节点IP
192.168.1.101 slurm-login   # 登录节点IP
192.168.1.102 slurm-storage # 存储节点IP
192.168.1.201 slurm-com01   # 计算节点1
192.168.1.202 slurm-com02   # 计算节点2（按需添加）
EOF

  3. 配置免密登录（控制节点→所有节点，登录节点→所有计算节点）

    # 控制节点生成密钥并分发（登录节点执行相同操作）
ssh-keygen -t rsa -N '' -f ~/.ssh/id_rsa
ssh-copy-id root@slurm-login
ssh-copy-id root@slurm-storage
ssh-copy-id root@slurm-com01
ssh-copy-id root@slurm-com02

  4. 安装基础依赖 & 同步时间（所有节点）

    yum install -y wget ntpdate net-tools vim gcc gcc-c++ make libssh2-devel
ntpdate ntp.aliyun.com && hwclock -w
echo "*/10 * * * * ntpdate ntp.aliyun.com > /dev/null 2>&1" | crontab -

  5. 禁用 Swap（提升性能，Slurm 推荐）

    swapoff -a && sed -i '/swap/s/^/#/' /etc/fstab

第一步：存储节点（slurm-storage）搭建 NFS 共享存储

        集群所有节点共用一份存储，实现数据互通（作业脚本、输入输出、软件环境均存放在共享存储），这是集群的基础。

1. 安装 NFS 服务

yum install -y nfs-utils rpcbind

2. 创建共享目录并配置权限

# 创建共享目录（按需规划，如作业目录、软件目录、用户目录）
mkdir -p /nfs/slurm/{jobs,soft,home}
# 赋予所有节点访问权限（192.168.1.0/24为集群网段，按需修改）
chmod -R 777 /nfs/slurm
cat >> /etc/exports << EOF
/nfs/slurm 192.168.1.0/24(rw,sync,no_root_squash,no_all_squash)
EOF

3. 启动 NFS 服务并设置开机自启

systemctl start rpcbind && systemctl enable rpcbind
systemctl start nfs-server && systemctl enable nfs-server
# 生效配置
exportfs -rv

4. 验证 NFS 服务

showmount -e localhost
# 输出如下即正常：Export list for localhost: /nfs/slurm 192.168.1.0/24

第二步：控制节点（slurm-master）搭建（集群核心）

        控制节点是 Slurm 的大脑，部署slurmctld（调度服务）、slurmdbd（记账服务）、MySQL（记账数据库），同时挂载 NFS 共享存储，并生成 Slurm 集群配置文件（所有节点共用）。

阶段 1：挂载 NFS 共享存储（永久挂载，所有节点均需执行）

# 所有节点执行（控制/登录/计算），先安装nfs-utils
yum install -y nfs-utils
# 创建挂载目录
mkdir -p /nfs/slurm
# 配置永久挂载（重启不丢失）
echo "slurm-storage:/nfs/slurm /nfs/slurm nfs defaults 0 0" >> /etc/fstab
# 立即挂载
mount -a
# 验证挂载：df -h 看到/nfs/slurm即正常

阶段 2：安装 MySQL 数据库（slurmdbd 依赖）

# 安装mariadb（CentOS自带，兼容MySQL）
yum install -y mariadb-server mariadb
# 启动并开机自启
systemctl start mariadb && systemctl enable mariadb
# 初始化数据库（按提示操作，设置root密码，如slurm@123456）
mysql_secure_installation
# 登录数据库，创建slurm账户和数据库
mysql -uroot -p
# 执行SQL语句（替换密码为实际密码，如slurm@123456）
CREATE DATABASE slurm_acct_db;
CREATE USER 'slurm'@'localhost' IDENTIFIED BY 'slurm@123456';
CREATE USER 'slurm'@'%' IDENTIFIED BY 'slurm@123456';
GRANT ALL PRIVILEGES ON slurm_acct_db.* TO 'slurm'@'localhost';
GRANT ALL PRIVILEGES ON slurm_acct_db.* TO 'slurm'@'%';
FLUSH PRIVILEGES;
EXIT;

阶段 3：安装 Slurm 软件（所有节点统一版本，控制节点编译后分发）

        Slurm 建议源码编译（版本最新、兼容性最好），这里选择slurm-23.11.5（LTS 长期支持版）。

下载链接：https://download.schedmd.com/slurm/

# 安装编译依赖
yum install -y wget tar gcc gcc-c++ make munge munge-devel libuuid-devel \
readline-devel ncurses-devel perl-ExtUtils-MakeMaker mysql-community-devel \
openssl-devel hwloc-devel numactl-devel
# 下载源码包
cd /usr/local/src
wget https://download.schedmd.com/slurm/slurm-23.11.5.tar.bz2
tar -jxf slurm-23.11.5.tar.bz2 && cd slurm-23.11.5
# 配置编译参数（指定MySQL路径，替换数据库密码）
./configure --prefix=/usr/local/slurm \
--with-mysql-config=/usr/bin/mysql_config \
--with-slurmdbd-user=slurm \
--with-slurmdbd-group=slurm
# 编译并安装（-j后接CPU核数，加速编译）
make -j4 && make install

阶段 4：配置 Munge 认证（Slurm 节点间通信加密，所有节点必须一致）

        Munge 是 Slurm 的核心认证组件，所有节点的munge.key必须完全相同，由控制节点生成并分发。

# 1. 控制节点创建munge用户和组
groupadd -r munge
useradd -r -g munge -d /var/lib/munge -s /sbin/nologin munge
# 2. 生成munge.key
yum install -y munge
dd if=/dev/urandom bs=1 count=1024 > /etc/munge/munge.key
chown munge:munge /etc/munge/munge.key
chmod 400 /etc/munge/munge.key
# 3. 启动munge并开机自启
systemctl start munge && systemctl enable munge
# 4. 分发munge.key到所有节点（控制节点执行，免密已配置）
scp /etc/munge/munge.key root@slurm-login:/etc/munge/
scp /etc/munge/munge.key root@slurm-storage:/etc/munge/
scp /etc/munge/munge.key root@slurm-com01:/etc/munge/
scp /etc/munge/munge.key root@slurm-com02:/etc/munge/
# 5. 所有节点执行（设置权限+启动munge）
# 登录其他节点执行：
groupadd -r munge
useradd -r -g munge -d /var/lib/munge -s /sbin/nologin munge
chown munge:munge /etc/munge/munge.key
chmod 400 /etc/munge/munge.key
yum install -y munge
systemctl start munge && systemctl enable munge
# 验证munge：所有节点执行 munge -n | unmunge ，无报错即正常

阶段 5：创建 Slurm 用户和组（所有节点执行）

groupadd -r slurm
useradd -r -g slurm -d /var/lib/slurm -s /sbin/nologin slurm
# 创建Slurm日志和运行目录
mkdir -p /var/log/slurm /var/run/slurm
chown -R slurm:slurm /var/log/slurm /var/run/slurm
chmod -R 755 /var/log/slurm /var/run/slurm

阶段 6：生成 Slurm 核心配置文件（最关键，控制节点编写后分发）

        Slurm 所有配置文件统一放在/usr/local/slurm/etc/，核心文件为slurm.conf（主配置）、slurmdbd.conf（记账配置）、cgroup.conf（资源限制），配置文件所有节点必须完全一致。

1. 编写 slurmdbd.conf（记账服务配置，控制节点）
cat > /usr/local/slurm/etc/slurmdbd.conf << EOF
AuthType=auth/munge
AuthInfo=/var/run/munge/munge.socket.2
DbdHost=slurm-master
DbdPort=6819
SlurmUser=slurm
LogFile=/var/log/slurm/slurmdbd.log
PidFile=/var/run/slurm/slurmdbd.pid
StorageType=accounting_storage/mysql
StorageHost=localhost
StorageUser=slurm
StoragePass=slurm@123456  # 与MySQL中slurm用户密码一致
StorageDatabase=slurm_acct_db
EOF
chown slurm:slurm /usr/local/slurm/etc/slurmdbd.conf
chmod 600 /usr/local/slurm/etc/slurmdbd.conf
2. 编写 slurm.conf（主配置，核心！按实际集群修改）

        重点修改：NodeName（计算节点名 + 资源）、PartitionName（分区配置）、ClusterName（集群名），以下为2 台计算节点示例（CPU 节点，GPU 节点需额外配置Gres.conf）。

cat > /usr/local/slurm/etc/slurm.conf << EOF
# 集群基础配置
ClusterName=slurm-cluster
SlurmctldHost=slurm-master
SlurmdbdHost=slurm-master
AuthType=auth/munge
StateSaveLocation=/var/run/slurm
SlurmdSpoolDir=/var/run/slurm/slurmd
LogFile=/var/log/slurm/slurmctld.log
SlurmdLogFile=/var/log/slurm/slurmd.log
PidFile=/var/run/slurm/slurmctld.pid
SlurmdPidFile=/var/run/slurm/slurmd.pid
# 通信配置
SlurmctldPort=6817
SlurmdPort=6818
MpiDefault=none
ProctrackType=proctrack/cgroup
ReturnToService=1
# 资源调度配置
SchedulerType=sched/backfill
SelectType=select/cons_res
SelectTypeParameters=CR_Core_Memory
# 计算节点配置（NodeName=节点名 CPUs=核数 MemPerCPU=每核内存M 节点地址）
NodeName=slurm-com01 CPUs=32 MemPerCPU=8192 State=UNKNOWN NodeAddr=192.168.1.201
NodeName=slurm-com02 CPUs=32 MemPerCPU=8192 State=UNKNOWN NodeAddr=192.168.1.202
# 分区配置（PartitionName=分区名 Nodes=所属节点 Default=YES 默认分区 MaxTime=作业最大运行时间）
PartitionName=cpu-part Nodes=slurm-com[01-02] Default=YES MaxTime=INFINITE State=UP
# 记账配置
AccountingStorageType=accounting_storage/slurmdbd
AccountingStorageHost=slurm-master
AccountingStoreJobComment=YES
JobAcctGatherType=jobacct_gather/cgroup
JobAcctGatherFrequency=30
EOF
3. 编写 cgroup.conf（资源限制配置，防止作业占满节点）
cat > /usr/local/slurm/etc/cgroup.conf << EOF
CgroupPlugin=cgroup/v2
CgroupAutomount=yes
ConstrainCores=yes
ConstrainMemory=yes
ConstrainDevices=yes
AllowedDevices=/dev/null,/dev/zero,/dev/random,/dev/urandom,/dev/tty,/dev/pts,/dev/sysfs,/dev/proc,/dev/fuse
EOF
4. 分发 Slurm 配置文件到所有节点（控制节点执行）
# 先把编译好的Slurm程序分发到所有节点（控制节点执行）
scp -r /usr/local/slurm root@slurm-login:/usr/local/
scp -r /usr/local/slurm root@slurm-com01:/usr/local/
scp -r /usr/local/slurm root@slurm-com02:/usr/local/
# 分发配置文件
scp /usr/local/slurm/etc/* root@slurm-login:/usr/local/slurm/etc/
scp /usr/local/slurm/etc/* root@slurm-com01:/usr/local/slurm/etc/
scp /usr/local/slurm/etc/* root@slurm-com02:/usr/local/slurm/etc/
# 所有节点设置Slurm环境变量（永久生效）
cat >> /etc/profile << EOF
export PATH=/usr/local/slurm/bin:/usr/local/slurm/sbin:\$PATH
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/slurm/lib64:\$LD_LIBRARY_PATH
EOF
source /etc/profile

阶段 7：启动控制节点 Slurm 服务并设置开机自启

# 1. 启动slurmdbd（记账服务，先启动）
systemctl start slurmdbd && systemctl enable slurmdbd
# 2. 启动slurmctld（调度服务，核心）
systemctl start slurmctld && systemctl enable slurmctld
# 3. 创建systemd服务文件（所有节点需创建，控制节点创建后分发）
# 控制节点创建slurmdbd.service
cat > /usr/lib/systemd/system/slurmdbd.service << EOF
[Unit]
Description=Slurm Database Daemon
After=network.target mariadb.service munge.service
Requires=mariadb.service munge.service
​
[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/slurm/sbin/slurmdbd
ExecReload=/bin/kill -HUP \$MAINPID
PIDFile=/var/run/slurm/slurmdbd.pid
Restart=on-failure
User=slurm
Group=slurm
​
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
​
# 控制节点创建slurmctld.service
cat > /usr/lib/systemd/system/slurmctld.service << EOF
[Unit]
Description=Slurm Controller Daemon
After=network.target munge.service slurmdbd.service
Requires=munge.service slurmdbd.service
​
[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/slurm/sbin/slurmctld
ExecReload=/bin/kill -HUP \$MAINPID
PIDFile=/var/run/slurm/slurmctld.pid
Restart=on-failure
User=slurm
Group=slurm
​
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
​
# 控制节点创建slurmd.service（计算节点用）
cat > /usr/lib/systemd/system/slurmd.service << EOF
[Unit]
Description=Slurm Node Daemon
After=network.target munge.service
Requires=munge.service
​
[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/slurm/sbin/slurmd
ExecReload=/bin/kill -HUP \$MAINPID
PIDFile=/var/run/slurm/slurmd.pid
Restart=on-failure
User=slurm
Group=slurm
​
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
​
# 分发service文件到所有节点
scp /usr/lib/systemd/system/slurm* root@slurm-login:/usr/lib/systemd/system/
scp /usr/lib/systemd/system/slurm* root@slurm-com01:/usr/lib/systemd/system/
scp /usr/lib/systemd/system/slurm* root@slurm-com02:/usr/lib/systemd/system/
# 所有节点重新加载systemd
systemctl daemon-reload

阶段 8：验证控制节点服务

# 查看slurmdbd状态
systemctl status slurmdbd
# 查看slurmctld状态
systemctl status slurmctld
# 查看Slurm版本
sinfo -V
# 无报错、版本正常即成功

第三步：计算节点（slurm-com01~N）搭建

        计算节点仅需启动slurmd 服务（执行作业），无需部署调度 / 记账服务，操作极简，所有计算节点执行相同命令。

1. 确认前置条件（已完成）

  • 挂载 NFS 共享存储

  • 同步 hosts 解析和免密登录

  • 安装 munge 并同步 munge.key

  • 接收控制节点分发的 Slurm 程序和配置文件

  • 配置 Slurm 环境变量

  • 创建 slurm/munge 用户和目录

2. 启动 slurmd 服务并设置开机自启

systemctl start slurmd && systemctl enable slurmd
# 验证服务状态
systemctl status slurmd

3. GPU 计算节点额外配置（可选）

        若为 GPU 节点，需安装NVIDIA 驱动 + CUDA，并配置 Slurm 的Gres.conf（GPU 资源管理），控制节点编写后分发到所有节点：

# 控制节点编写Gres.conf
cat > /usr/local/slurm/etc/Gres.conf << EOF
NodeName=slurm-com01 Name=gpu Count=4  # 4块GPU
NodeName=slurm-com02 Name=gpu Count=2  # 2块GPU
EOF
# 分发到所有节点
scp /usr/local/slurm/etc/Gres.conf root@slurm-login:/usr/local/slurm/etc/
scp /usr/local/slurm/etc/Gres.conf root@slurm-com01:/usr/local/slurm/etc/
scp /usr/local/slurm/etc/Gres.conf root@slurm-com02:/usr/local/slurm/etc/
# 所有节点重启slurm服务
systemctl restart slurmctld (控制节点)
systemctl restart slurmd (所有计算节点)

第四步：登录节点（slurm-login）搭建

        登录节点为用户操作入口，无需启动 slurmctld/slurmdbd/slurmd 服务，仅需安装 Slurm 客户端，同时配置用户环境、编译器、软件库，提升用户体验。

1. 确认前置条件（已完成）

  • 挂载 NFS 共享存储

  • 接收控制节点分发的 Slurm 程序和配置文件

  • 配置 Slurm 环境变量

  • 同步 munge.key 并启动 munge 服务

2. 安装用户常用工具（编译器、包管理、环境管理）

# 安装编译器和开发工具
yum groupinstall -y "Development Tools"
yum install -y wget curl git zip unzip bzip2
# 安装Anaconda（统一Python环境，用户无需单独安装）
cd /usr/local/src
wget https://repo.anaconda.com/archive/Anaconda3-2023.09-0-Linux-x86_64.sh
bash Anaconda3-2023.09-0-Linux-x86_64.sh -b -p /usr/local/anaconda3
# 配置Anaconda环境变量（所有用户可用）
cat >> /etc/profile << EOF
export PATH=/usr/local/anaconda3/bin:\$PATH
EOF
source /etc/profile
# 安装Lmod（模块管理，切换不同软件版本）
yum install -y Lmod

3. 配置用户目录（映射到 NFS 共享存储，数据持久化）

# 新建集群用户（示例，如user01），家目录放在NFS
useradd -d /nfs/slurm/home/user01 user01
echo "user01:123456" | chpasswd
# 所有用户家目录均在NFS，实现节点间用户数据互通

4. 验证登录节点功能

# 登录节点执行，查看集群节点状态
sinfo
# 输出如下即成功（节点状态为IDLE，空闲）
PARTITION AVAIL  TIMELIMIT  NODES  STATE NODELIST
cpu-part*    up   infinite      2  IDLE slurm-com[01-02]

第五步：集群整体验证（核心操作，登录节点执行）

        所有节点搭建完成后，在登录节点执行以下命令，验证集群全功能是否正常，普通用户也可执行（如 user01）。

1. 查看集群节点状态

sinfo  # 查看节点和分区状态
scontrol show node  # 查看节点详细信息
scontrol show partition  # 查看分区详细信息

2. 提交交互式作业（测试计算节点执行）

# 申请1核1G内存，交互式终端
srun --cpus-per-task=1 --mem=1G --pty bash
# 进入计算节点后，执行hostname，会显示计算节点名（如slurm-com01）
# 执行exit退出交互式终端

3. 提交批处理作业（测试完整作业流程）

# 编写作业脚本（存放在NFS的jobs目录）
cat > /nfs/slurm/jobs/test_job.sh << EOF
#!/bin/bash
#SBATCH --job-name=test_job
#SBATCH --cpus-per-task=2
#SBATCH --mem=2G
#SBATCH --output=/nfs/slurm/jobs/test_job_%j.out
#SBATCH --error=/nfs/slurm/jobs/test_job_%j.err
​
# 作业内容
echo "Job start time: \$(date)"
echo "Job run on node: \$(hostname)"
echo "CPU cores: \$SLURM_CPUS_PER_TASK"
sleep 10
echo "Job end time: \$(date)"
EOF
​
# 赋予执行权限
chmod +x /nfs/slurm/jobs/test_job.sh
# 提交作业
sbatch /nfs/slurm/jobs/test_job.sh
# 查看作业状态
squeue -u \$USER
# 作业完成后，查看输出日志
cat /nfs/slurm/jobs/test_job_*.out

4. 查看作业历史和记账信息

sacct  # 查看作业历史
sacct -j 作业ID --format=JobID,JobName,Elapsed,CPUs,Mem,State  # 查看指定作业详情
sreport cluster utilization  # 查看集群资源利用率

第六步：集群日常维护与常用命令

1. 服务启停命令

# 控制节点
systemctl start/stop/restart slurmctld  # 调度服务
systemctl start/stop/restart slurmdbd   # 记账服务
# 计算节点
systemctl start/stop/restart slurmd     # 执行服务
# 所有节点
systemctl start/stop/restart munge      # 认证服务

2. 节点状态管理

scontrol update NodeName=slurm-com01 State=DOWN  # 标记节点为下线
scontrol update NodeName=slurm-com01 State=UP    # 标记节点为上线
scontrol reboot NodeName=slurm-com01             # 远程重启计算节点

3. 作业管理

squeue  # 查看所有作业
scancel 作业ID  # 取消指定作业
scancel -u 用户名  # 取消指定用户的所有作业
scontrol hold 作业ID  # 挂起作业
scontrol release 作业ID  # 释放作业

4. 日志查看（排错核心）

tail -f /var/log/slurm/slurmctld.log  # 控制节点调度日志
tail -f /var/log/slurm/slurmdbd.log   # 控制节点记账日志
tail -f /var/log/slurm/slurmd.log     # 计算节点执行日志

第七步：生产集群优化建议

  1. 高可用部署：控制节点部署双主（slurm-master01/slurm-master02），开启 Slurmctld 高可用，防止单节点故障；

  2. 多登录节点：部署 2 台以上登录节点，做负载均衡（如 Nginx/HAProxy），提升多用户并发体验；

  3. 存储优化：生产环境用Lustre/Ceph替代 NFS，支持更高吞吐和更大容量，适配海量作业数据；

  4. 监控告警：部署Prometheus+Grafana+slurm-exporter，监控集群节点状态、资源使用率、作业运行情况，配置邮件 / 钉钉告警；

  5. 用户权限：通过 Slurm 的Accounting功能配置用户 / 组资源配额（如最大作业数、最大 CPU/GPU 数），防止个别用户占用过多资源；

  6. GPU 优化：安装nvidia-slurm，实现 GPU 精细化调度（如指定 GPU 卡号、显存限制）；

  7. 备份配置：定期备份 Slurm 配置文件（/usr/local/slurm/etc/）和 MySQL 记账数据库，防止配置丢失。

集群搭建成功标准

munge -n | unmunge

  1. 所有节点munge 认证正常（munge -n | unmunge 无报错）；

  2. 控制节点slurmctld/slurmdbd 服务正常运行，计算节点slurmd 服务正常运行；

  3. 登录节点执行sinfo能看到所有计算节点，状态为IDLE；

  4. 能正常提交交互式 / 批处理作业，作业在计算节点执行，输出日志正常；

  5. sacct能查询到作业历史，记账功能正常。

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