量子化学在线平台 CalcUS 搭建

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0. 部分功能预览

0.1 集成 Gaussian 16 , ORCA , xtb

可视化提交各种任务

可视化设定各种原子基组

在线显示优化步骤

可视化任务

0.2 集群管理

0.3 项目自动化分析

1. 准备工作

1.1 说明

项目来源于: https://github.com/cyllab/CalcUS

Ubuntu 20.04

cpu: 5950x, E5-2675-v3 , Intel(R) Xeon(R) Gold 6161 ,Intel(R) Xeon(R) Platinum 8171M,测试均没问题

如果你是 Linux 小白,请务必按照我的所有步骤操作.

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1.2 Docker 安装

首先更新源


sudo apt-get update
sudo apt upgrade -y

然后安装docker


sudo apt install docker -y


sudo apt install docker.io -y

1.3 Docker-Compose 安装


sudo curl -L "https://get.daocloud.io/docker/compose/releases/download/1.27.3/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose

赋予 docker-compose 可执行权


sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

1.4 设定 docker 组


sudo groupadd docker


sudo usermod -aG docker $USER


newgrp docker

2. CalcUS 搭建

2.1 准备工作

原项目是有问题的,没法部署,会报错,经过个人修改,下面是我修改过的文件

CalcUS 下载

123网盘: https://www.123pan.com/s/U8JrVv-P3LEH 提取码:waxy

OneDrive: 点我打开

天翼云盘: https://cloud.189.cn/t/FBZRfqAZ7r6r（访问码：sft8）

下载好之后,将文件移动到你的 home 目录(运行 echo $HOME 就可以看到你的 home 目录路径了)下,举例来说就是

这里的我的 home 目录就是: /home/wxyhgk ,将软件移动到 /home/wxyhgk 下面.

2.2 安装

下载后,在目录下解压


cd $HOME && tar -xvf calcus.tar.gz

解压后会得到 CalcUS 文件夹,我们接下来进入 CalcUS 文件夹操作


cd $HOME/CalcUS && bash start.sh

这一步会比较慢,因为得下载各种 docker 镜像,耐心等待即可,下面的 Pulling 表明在拉取镜像

当出现下面的这个 web_1 字眼的时候表明启动成功

最后去浏览器,输入 ip:1234 就可以进去了,这里的 ip 是你机器的ip,也就是你登录 ssh 的 ip.

默认

账号: wxyhgk

密码: default

2.3 配置

上面的操作说明为了让 CalcUS 能跑起来,下面是配置,首先停掉 CalcUS,按 Ctrl + c 键就能停掉了.

.env 文件的配置

进入 CalcUS 目录,删掉 .env 文件


cd $HOME/CalcUS&&rm .env

然后使用命令


python3 generate_env.py

新建一个 .env 文件, 这里是让你创建一个用户,密码是 default

配置好之后重新运行


bash start.sh

使用这个命令是重新配置 docker 镜像,以前的 docker 容器会被删除,配置好上面的之后,以后启动的时候,就到 CalcUS 目录下,运行


docker-compose start

就行了,稍等几分钟,就能在浏览器访问了.

3. 集群配置

这里是一台远程主机的配置,如果你有多台主机,全部按照下面来配置就可以了.

3.1 准备工作

首先在你要远程运行的机器上安装 slurm ,slurm 如何安装?点我打开

3.2 创建计算目录


mkdir $HOME/calcus

然后将

Gaussian 16 包

orca 安装包

xtb, crest, xtb4stda, stda 安装包

放入到 calcus 目录中,解压.

3.4 制作脚本

下面的脚本均要在 calcus 目录中创建

gaussian 16 脚本 新建一个 submit_Gaussian.sh 文件,,填入以下内容


#!/bin/bash
##===任务名字====
#SBATCH -J 5950x-g16

#===计算节点===
#SBATCH -p Ubuntu-5950x

#===总核数和数量设定 ===
#SBATCH -N 1
#SBATCH -n 8

#===输入和输出文件===
#SBATCH --output=g16Job%j.out
#SBATCH --error=g16Job%j.err

#===邮件通知===
#SBATCH --mail-user=wxyhgk@qq.com
#SBATCH --mail-type=ALL

#--------------------分割线----------------------------------
#--------------------分割线----------------------------------

#=============== 加载 g16 环境变量 ===========
export g16root=/home/wxyhgk/calcus
export GAUSS_SCRDIR=/home/wxyhgk/calcus/g16/scratch
source /home/wxyhgk/calcus/g16/bsd/g16.profile
export PGI_FASTMATH_CPU=sandybridge

#===运行命令===
cd $SLURM_SUBMIT_DIR

上面的脚本你需要将

#SBATCH -p Ubuntu-5950x 中的 Ubuntu-5950x 改成你的

#SBATCH --mail-user=wxyhgk@qq.com 中的 wxyhgk@qq.com 改成你的 qq 邮箱地址

#=============== 加载 g16 环境变量 =========== 后面的内容也需要你修改成你 calcus 目录下的g16 路径

orca 脚本 关于orca的部分,可以看我的教程点我打开新建一个 submit_ORCA.sh 文件,填入以下内容


#!/bin/bash
#===任务名字===
#SBATCH -J 5950x-orca

#=== 调用哪个节点 ===
#SBATCH -p Ubuntu-5950x

#=== 节点核和数量设定  ===
#SBATCH -n 32                # 总核数 40
#SBATCH --ntasks-per-node=32   # 每节点核数

#=== 输入和输出文件 ===
#SBATCH --output=orcaJob%j.out
#SBATCH --error=orcaJob%j.err

#=== 邮件通知 ===
#SBATCH --mail-user=wxyhgk@qq.com
#SBATCH --mail-type=ALL

#============= 加载 openmpi ==========================
export PATH=$PATH:/home/wxyhgk/calcus/openmpi/bin
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/wxyhgk/calcus/openmpi/lib

#==============加载 orca 环境变量=========================
export PATH=$PATH:/home/wxyhgk/calcus/calcus-orca
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/wxyhgk/calcus/calcus-orca
EBROOTORCA=/home/wxyhgk/calcus/calcus-orca
#--------------------分割线----------------------------------
#--------------------分割线----------------------------------

#===运行命令===
cd $SLURM_SUBMIT_DIR

上面的脚本你需要将

#SBATCH -p Ubuntu-5950x 中的 Ubuntu-5950x 改成你的

#=== 节点核和数量设定 === 需要改成你的

#SBATCH --mail-user=wxyhgk@qq.com 中的 wxyhgk@qq.com 改成你的 qq 邮箱地址

#==============加载 orca 环境变量========================= 修改成你的 calcus 目录下的 orca 路径

xtb 脚本 新建一个 submit_xtb.sh 文件,填入以下内容


#!/bin/bash
##===任务名字====
#SBATCH -J 5950x-g16

#===计算节点===
#SBATCH -p Ubuntu-5950x

#===== 计算设置 ====
#SBATCH --nodes=1
#SBATCH --ntasks=24

#===邮件通知===
#SBATCH --mail-user=wxyhgk@qq.com
#SBATCH --mail-type=ALL

#===========xtb环境变量部分==============
export PATH=$PATH:/home/wxyhgk/calcus/xtb651/bin
export XTBPATH=/home/wxyhgk/calcus/xtb651/share/xtb
export OMP_NUM_THREADS=16
export MKL_NUM_THREADS=16
ulimit -s unlimited

#==============提交任务====================
cd $SLURM_SUBMIT_DIR