L'intelligence artificielle
Exécutez un workload d'IA distribué synchrone
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Pour exécuter une tâche d'IA et DE ML à plusieurs nœuds synchrones dans votre cluster Kubernetes, exécutez les tâches suivantes sur l'hôte de démarrage du déploiement. Ce processus vous permet de exploiter les données stockées sur un volume NetApp et d'utiliser plus de GPU que n'en fournir un seul nœud de travail. Reportez-vous à la figure suivante pour obtenir une description d'une tâche d'IA distribuée synchrone.
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Les tâches distribuées synchrones permettent d'améliorer les performances et la précision de l'entraînement par rapport aux tâches distribuées asynchrones. Un examen des avantages et inconvénients des emplois synchrones par rapport aux emplois asynchrones est hors du champ d'application de ce document. |
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Les commandes d'exemple suivantes montrent la création d'un travailleur qui participe à l'exécution distribuée synchrone du même travail de banc d'essai TensorFlow qui a été exécuté sur un seul nœud dans l'exemple de la section "Exécutez un workload d'IA à un seul nœud". Dans cet exemple spécifique, seul un travailleur est déployé car le travail est exécuté sur deux nœuds worker.
Cet exemple de déploiement utilisateur nécessite huit GPU, et peut donc s'exécuter sur un seul nœud worker GPU doté d'au moins huit GPU. Si les nœuds workers GPU disposent de plus de huit GPU, afin d'optimiser les performances, il est possible que vous souhaitiez augmenter ce nombre afin qu'il soit égal au nombre de GPU dont bénéficient les nœuds workers. Pour en savoir plus sur les déploiements Kubernetes, rendez-vous sur le "Documentation officielle Kubernetes".
Un déploiement Kubernetes est créé dans cet exemple, car ce travailleur conteneurisé ne s'en serait jamais achevé seul. C'est pourquoi il n'est pas logique de le déployer via la construction de tâches Kubernetes. Si votre travailleur est conçu ou écrit de manière à le compléter seul, il peut être judicieux d'utiliser la structure de travail pour déployer votre travailleur.
Le pod spécifié dans cet exemple de spécification de déploiement est donné un
hostNetworkvaleur detrue. Cette valeur signifie que le pod utilise la pile réseau du nœud du worker hôte au lieu de la pile de réseau virtuel que Kubernetes crée habituellement pour chaque pod. Cette annotation est utilisée dans ce cas car la charge de travail spécifique repose sur Open MPI, NCCL et Horovod pour exécuter la charge de travail de façon synchrone distribuée. Par conséquent, elle nécessite l'accès à la pile réseau de l'hôte. Une discussion sur Open MPI, NCCL et Horovod n'est pas dans le cadre du présent document. Si cela est ou nonhostNetwork: truel'annotation est nécessaire dépend des exigences de la charge de travail spécifique que vous exécutez. Pour plus d'informations sur lehostNetworkvoir "Documentation officielle Kubernetes".$ cat << EOF > ./netapp-tensorflow-multi-imagenet-worker.yaml apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: netapp-tensorflow-multi-imagenet-worker spec: replicas: 1 selector: matchLabels: app: netapp-tensorflow-multi-imagenet-worker template: metadata: labels: app: netapp-tensorflow-multi-imagenet-worker spec: hostNetwork: true volumes: - name: dshm emptyDir: medium: Memory - name: testdata-iface1 persistentVolumeClaim: claimName: pb-fg-all-iface1 - name: testdata-iface2 persistentVolumeClaim: claimName: pb-fg-all-iface2 - name: results persistentVolumeClaim: claimName: tensorflow-results containers: - name: netapp-tensorflow-py2 image: netapp/tensorflow-py2:19.03.0 command: ["bash", "/netapp/scripts/start-slave-multi.sh", "22122"] resources: limits: nvidia.com/gpu: 8 volumeMounts: - mountPath: /dev/shm name: dshm - mountPath: /mnt/mount_0 name: testdata-iface1 - mountPath: /mnt/mount_1 name: testdata-iface2 - mountPath: /tmp name: results securityContext: privileged: true EOF $ kubectl create -f ./netapp-tensorflow-multi-imagenet-worker.yaml deployment.apps/netapp-tensorflow-multi-imagenet-worker created $ kubectl get deployments NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE netapp-tensorflow-multi-imagenet-worker 1 1 1 1 4s -
Confirmez que le déploiement de collaborateur que vous avez créé à l'étape 1 a été lancé avec succès. Les exemples de commandes suivants confirment qu'un seul pod worker a été créé pour le déploiement, comme indiqué dans la définition du déploiement, et que ce pod s'exécute actuellement sur l'un des nœuds workers GPU.
$ kubectl get pods -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE netapp-tensorflow-multi-imagenet-worker-654fc7f486-v6725 1/1 Running 0 60s 10.61.218.154 10.61.218.154 <none> $ kubectl logs netapp-tensorflow-multi-imagenet-worker-654fc7f486-v6725 22122
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Créez un travail Kubernetes pour un master qui démarre, participe et suit l'exécution du travail multinœud synchrone. Les commandes d'exemple suivantes créent un master qui démarre, participe à et assure le suivi de l'exécution distribuée synchrone du même travail de banc d'essai TensorFlow qui a été exécuté sur un seul nœud dans l'exemple de la section "Exécutez un workload d'IA à un seul nœud".
Cet exemple de tâche maître demande huit GPU, puis peut être exécuté sur un seul nœud worker GPU doté d'au moins huit GPU. Si les nœuds workers GPU disposent de plus de huit GPU, afin d'optimiser les performances, il est possible que vous souhaitiez augmenter ce nombre afin qu'il soit égal au nombre de GPU dont bénéficient les nœuds workers.
Le pod maître spécifié dans cet exemple de définition de travail est donné un
hostNetworkvaleur detrue, tout comme le pod de travailleur a été donnéhostNetworkvaleur detrueà l'étape 1. Voir l'étape 1 pour plus de détails sur la raison pour laquelle cette valeur est nécessaire.$ cat << EOF > ./netapp-tensorflow-multi-imagenet-master.yaml apiVersion: batch/v1 kind: Job metadata: name: netapp-tensorflow-multi-imagenet-master spec: backoffLimit: 5 template: spec: hostNetwork: true volumes: - name: dshm emptyDir: medium: Memory - name: testdata-iface1 persistentVolumeClaim: claimName: pb-fg-all-iface1 - name: testdata-iface2 persistentVolumeClaim: claimName: pb-fg-all-iface2 - name: results persistentVolumeClaim: claimName: tensorflow-results containers: - name: netapp-tensorflow-py2 image: netapp/tensorflow-py2:19.03.0 command: ["python", "/netapp/scripts/run.py", "--dataset_dir=/mnt/mount_0/dataset/imagenet", "--port=22122", "--num_devices=16", "--dgx_version=dgx1", "--nodes=10.61.218.152,10.61.218.154"] resources: limits: nvidia.com/gpu: 8 volumeMounts: - mountPath: /dev/shm name: dshm - mountPath: /mnt/mount_0 name: testdata-iface1 - mountPath: /mnt/mount_1 name: testdata-iface2 - mountPath: /tmp name: results securityContext: privileged: true restartPolicy: Never EOF $ kubectl create -f ./netapp-tensorflow-multi-imagenet-master.yaml job.batch/netapp-tensorflow-multi-imagenet-master created $ kubectl get jobs NAME COMPLETIONS DURATION AGE netapp-tensorflow-multi-imagenet-master 0/1 25s 25s -
Vérifiez que le travail principal que vous avez créé à l'étape 3 fonctionne correctement. L'exemple de commande suivant confirme qu'un module maître unique a été créé pour le travail, comme indiqué dans la définition du travail, et que ce pod s'exécute actuellement sur l'un des nœuds workers GPU. Vous devriez également voir que le pod de worker que vous avez initialement vu à l'étape 1 est toujours en cours d'exécution et que les pods master et worker exécutent sur différents nœuds.
$ kubectl get pods -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE netapp-tensorflow-multi-imagenet-master-ppwwj 1/1 Running 0 45s 10.61.218.152 10.61.218.152 <none> netapp-tensorflow-multi-imagenet-worker-654fc7f486-v6725 1/1 Running 0 26m 10.61.218.154 10.61.218.154 <none>
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Confirmez que le travail principal que vous avez créé à l'étape 3 s'est terminé avec succès. L'exemple de commandes suivant confirme que le travail a été terminé avec succès.
$ kubectl get jobs NAME COMPLETIONS DURATION AGE netapp-tensorflow-multi-imagenet-master 1/1 5m50s 9m18s $ kubectl get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE netapp-tensorflow-multi-imagenet-master-ppwwj 0/1 Completed 0 9m38s netapp-tensorflow-multi-imagenet-worker-654fc7f486-v6725 1/1 Running 0 35m $ kubectl logs netapp-tensorflow-multi-imagenet-master-ppwwj [10.61.218.152:00008] WARNING: local probe returned unhandled shell:unknown assuming bash rm: cannot remove '/lib': Is a directory [10.61.218.154:00033] PMIX ERROR: NO-PERMISSIONS in file gds_dstore.c at line 702 [10.61.218.154:00033] PMIX ERROR: NO-PERMISSIONS in file gds_dstore.c at line 711 [10.61.218.152:00008] PMIX ERROR: NO-PERMISSIONS in file gds_dstore.c at line 702 [10.61.218.152:00008] PMIX ERROR: NO-PERMISSIONS in file gds_dstore.c at line 711 Total images/sec = 12881.33875 ================ Clean Cache !!! ================== mpirun -allow-run-as-root -np 2 -H 10.61.218.152:1,10.61.218.154:1 -mca pml ob1 -mca btl ^openib -mca btl_tcp_if_include enp1s0f0 -mca plm_rsh_agent ssh -mca plm_rsh_args "-p 22122" bash -c 'sync; echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches' ========================================= mpirun -allow-run-as-root -np 16 -H 10.61.218.152:8,10.61.218.154:8 -bind-to none -map-by slot -x NCCL_DEBUG=INFO -x LD_LIBRARY_PATH -x PATH -mca pml ob1 -mca btl ^openib -mca btl_tcp_if_include enp1s0f0 -x NCCL_IB_HCA=mlx5 -x NCCL_NET_GDR_READ=1 -x NCCL_IB_SL=3 -x NCCL_IB_GID_INDEX=3 -x NCCL_SOCKET_IFNAME=enp5s0.3091,enp12s0.3092,enp132s0.3093,enp139s0.3094 -x NCCL_IB_CUDA_SUPPORT=1 -mca orte_base_help_aggregate 0 -mca plm_rsh_agent ssh -mca plm_rsh_args "-p 22122" python /netapp/tensorflow/benchmarks_190205/scripts/tf_cnn_benchmarks/tf_cnn_benchmarks.py --model=resnet50 --batch_size=256 --device=gpu --force_gpu_compatible=True --num_intra_threads=1 --num_inter_threads=48 --variable_update=horovod --batch_group_size=20 --num_batches=500 --nodistortions --num_gpus=1 --data_format=NCHW --use_fp16=True --use_tf_layers=False --data_name=imagenet --use_datasets=True --data_dir=/mnt/mount_0/dataset/imagenet --datasets_parallel_interleave_cycle_length=10 --datasets_sloppy_parallel_interleave=False --num_mounts=2 --mount_prefix=/mnt/mount_%d --datasets_prefetch_buffer_size=2000 -- datasets_use_prefetch=True --datasets_num_private_threads=4 --horovod_device=gpu > /tmp/20190814_161609_tensorflow_horovod_rdma_resnet50_gpu_16_256_b500_imagenet_nodistort_fp16_r10_m2_nockpt.txt 2>&1
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Supprimez le déploiement de collaborateur lorsque vous n'en avez plus besoin. L'exemple de commandes suivant montre la suppression de l'objet de déploiement de travail qui a été créé à l'étape 1.
Lorsque vous supprimez l'objet de déploiement worker, Kubernetes supprime automatiquement les pods workers associés.
$ kubectl get deployments NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE netapp-tensorflow-multi-imagenet-worker 1 1 1 1 43m $ kubectl get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE netapp-tensorflow-multi-imagenet-master-ppwwj 0/1 Completed 0 17m netapp-tensorflow-multi-imagenet-worker-654fc7f486-v6725 1/1 Running 0 43m $ kubectl delete deployment netapp-tensorflow-multi-imagenet-worker deployment.extensions "netapp-tensorflow-multi-imagenet-worker" deleted $ kubectl get deployments No resources found. $ kubectl get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE netapp-tensorflow-multi-imagenet-master-ppwwj 0/1 Completed 0 18m
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Facultatif: nettoyez les artefacts du travail principal. Les exemples de commandes suivants montrent la suppression de l'objet de travail maître créé à l'étape 3.
Lorsque vous supprimez l'objet de travail maître, Kubernetes supprime automatiquement les modules maîtres associés.
$ kubectl get jobs NAME COMPLETIONS DURATION AGE netapp-tensorflow-multi-imagenet-master 1/1 5m50s 19m $ kubectl get pods NAME READY STATUS RESTARTS AGE netapp-tensorflow-multi-imagenet-master-ppwwj 0/1 Completed 0 19m $ kubectl delete job netapp-tensorflow-multi-imagenet-master job.batch "netapp-tensorflow-multi-imagenet-master" deleted $ kubectl get jobs No resources found. $ kubectl get pods No resources found.