Prometheus:Podstawy

Logowanie

Dostęp do klastra Prometheus realizowany jest za pośrednictwem maszyny dostępowej:

prometheus.cyfronet.pl

np.

ssh <plgtestowy>@prometheus.cyfronet.pl

Możliwe jest także użycie krótszego aliasu pro.cyfronet.pl.

Logowanie na maszynę dostępową możliwe jest poprzez SSH.

Dostępne oprogramowanie

Opis dostępnego oprogramowania znajduje się tutaj.

Dostęp do oprogramowania realizowany jest za pomocą narzędzia Lmod.

Partycje

Odpowiednikiem kolejek PBS dla systemu SLURM są partycje. Prometheus posiada aktualnie następujące partycje dostępne dla użytkowników:

Nazwa partycji	Maksymalny czas trwania zadania	Informacje
plgrid	72:00:00	Partycja domyślna
plgrid-testing	1:00:00	Partycja dla zadań testowych i do przygotowywania obliczeń (np. budowanie aplikacji, kopiowanie plików)
plgrid-short	1:00:00	Partycja dla krótkich zadań (walltime do 1h); zwiększa prawdopodobieństwo szybszego uruchomienia zadania
plgrid-long	168:00:00	Partycja o dla zadań o wydłużonym walltime (negocjowana w grancie)
plgrid-large	24:00:00	Partycja o dla zadań wymagających co najmniej 432 rdzeni (18 serwerów); zawiera dodatkowe zasoby niedostępne dla partycji plgrid
plgrid-gpu	72:00:00	Partycja o dla zadań wykorzystujących karty GPGPU (dostęp negocjowana w grancie)

Dokładne informacje na temat partycji można otrzymać przy pomocy polecenia

scontrol show partition [<nazwa_partycji>]

Uwagi:

• Wybór odpowiedniej partycji oraz określenie przybliżonego czasu trwania zadania znacząco zwiększa prawdopodobieństwo szybkiego uruchomienia obliczeń. Zalecane jest, aby zlecać zadanie do kolejki, której maksymalny czas trwania zadania jest jak najkrótszy (np. plgrid-short jeśli jest to możliwe).
• Brak wyboru partycji skutkuje ustawieniem partycji domyślnej, którą jest partycja plgrid.
• Zadania zlecane do partycji plgrid (lub te dla których partycja nie została określona) mogą zostać automatycznie przeniesione przez system kolejkowy do partycji plgrid-large lub plgrid-short jeśli taka zmiana może wpłynąć na ich szybsze uruchomienie.
• Aktualnie dla wszystkich użytkowników udostępnione są partycje plgrid, plgrid-testing, plgrid-short oraz plgrid-large. Dostęp do pozostałych partycji przyznawany jest na podstawie grantu właściwego i rozpatrywany jest indywidualnie dla każdego grantu.
• Aby otrzymać dostęp do partycji plgrid-long, należy to wyraźnie zaznaczyć we wniosku o grant właściwy.
• Dostęp do partycji plgrid-gpu wymaga zawnioskowania o oddzielny grant przeznaczony w całości wyłącznie na obliczenia z wykorzystaniem GPGPU.
• Partycja plgrid-testing nie powinna być używana do dużych obliczeń, a wyłącznie do testów i innych operacji (np. budowanie aplikacji, kopiowanie danych w trybie interaktywnym)

Zasoby dyskowe

Lokalizacja	Limit danych	Limit liczby plików	Przeznaczenie	Sposób dostępu	Przepustowość	Pojemność	Kopia bezpieczeństwa	Możliwość wykonywania intensywnych zapisów i/lub odczytów	Dostęp	Uwagi
$HOME	40 GB	1 000 000	katalog domowy użytkownika	NFS	1 GB/s	∞	tak	nie	globalnie
$SCRATCH	100 TB	1 000 000	przestrzeń dla plików tymczasowych zadań	Lustre	120 GB/s	5 PB	nie	tak	globalnie	dane starsze niż 30 dni będą usuwane automatycznie
$PLG_GROUPS_STORAGE/<nazwa_zespołu>	suma grantów		przestrzeń dla katalogów zespołów (PL-Grid)	Lustre	30 GB/s	2,5 PB	nie	nie	globalnie
$SCRATCH_LOCAL	512 GB	∞	lokalna przestrzeń typu scratch	Lustre	120 GB/s	-	nie	tak	lokalnie na węźle obl.	niedostępne po zakończeniu zadania, wymagana opcja -C localfs

Zmienne środowiskowe

Osobiste:

• $HOME, $PLG_USER_STORAGE, np. '/people/plgtestowy' - wskazuje na katalog domowy
• $PLG_USER_SCRATCH_SHARED, $SCRATCH np. '/net/scratch/people/plgtestowy/' - scratch dla użytkownika - tu należy trzymać dane podczas obliczeń

Zespołowe (do nich należy dodać nazwę zespołu):

• PLG_GROUPS_STORAGE, PLG_GROUPS_SHARED, np. '/net/archive/groups' - wskazuje na katalog do składowania danych zespołów (dane wejściowe, wyjściowe, wymiana danych pomiędzy osobami)

Lokalna przestrzeń typu scratch

Dla obliczeń generujących bardzo dużą ilość operacji na metadanych (open/close/create/remove) możliwe jest wykorzystanie dedykowanego zasobu dyskowego typu scratch, tworzonego specjalnie na potrzeby zadania. Aby tego dokonać, podczas zlecania zadania (w momencie alokacji zasobów, tj. zanim otrzymamy numer zadania) należy podać parametr -C localfs. Przykładowo, w skrypcie wsadowym powinna znaleźć się dyrektywa: #SBATCH -C localfs

Tak zlecone zadanie będzie miało do dyspozycji nowy zasób dyskowy dostępny dla użytkownika na węzłach obliczeniowych pod zmienną środowiskową $SCRATCH_LOCAL (w formacie /localfs/<numer_zadania>). Przestrzeń $SCRATCH_LOCAL przystosowana jest szczególnie dla obliczeń na małych plikach. Każdy z węzłów zadania posiada oddzielną przestrzeń $SCRATCH_LOCAL dostępną wyłącznie na czas działania zadania.

Każdorazowo rozmiar zasobu $SCRATCH_LOCAL wynosi 512GiB na każdy zaalokowany na potrzeby zadania węzeł obliczeniowy. Prosimy o kontakt w przypadku, gdyby taka wartość okazała się niewystarczająca.

Uwaga: Katalog $SCRATCH_LOCAL dostępny jest wyłącznie na węzłach obliczeniowych zaalokowanych dla zadania i tylko na czas jego trwania. Co więcej, nie jest on współdzielony między węzłami (każdy węzeł posiada osobną przestrzeń). Po zakończeniu zadania użytkownik traci dostęp do zasobu. Jeśli dane tam przechowywane są istotne, to przed zakończeniem obliczeń powinny zostać one kopiowane do katalogu grupy ($PLG_GROUPS_STORAGE/<nazwa_zespołu>) lub ewentualnie do katalogu domowego użytkownika ($HOME).

Uruchamianie zadań

Zlecanie zadań na klastrze Prometheus odbywa się poprzez system kolejkowy SLURM.

Zadanie może być zlecone zarówno w trybie wsadowym jak i w trybie interaktywnym.

Przed uruchomieniem zadań zapoznaj się z informacjami o systemie grantów

Tryb wsadowy

Do zlecania zadania w trybie wsadowym służy komenda sbatch. Użycie komendy: sbatch skrypt.sh.
Wszystkie opcje należy poprzedzić dyrektywą #SBATCH (koniecznie ze znakiem #).
Szczegółowe informacje: man sbatch oraz sbatch --help.

Przykładowy skrypt:

UWAGA! To jest przykładowy skrypt, którego NIE NALEŻY uruchamiać. Przed jego uruchomieniem należy przeglądnąć podane opcje i dostosować je do własnych potrzeb, zmieniając m.i. nazwę grantu, nazwę partycji, czas trwania zadania, itp.

#!/bin/bash -l
## Nazwa zlecenia
#SBATCH -J ADFtestjob
## Liczba alokowanych węzłów
#SBATCH -N 1
## Liczba zadań per węzeł (domyślnie jest to liczba alokowanych rdzeni na węźle)
#SBATCH --ntasks-per-node=1
## Ilość pamięci przypadającej na jeden rdzeń obliczeniowy (domyślnie 5GB na rdzeń)
#SBATCH --mem-per-cpu=1GB
## Maksymalny czas trwania zlecenia (format HH:MM:SS)
#SBATCH --time=01:00:00 
## Nazwa grantu do rozliczenia zużycia zasobów
#SBATCH -A <grant_id>
## Specyfikacja partycji
#SBATCH -p plgrid-testing
## Plik ze standardowym wyjściem
#SBATCH --output="output.out"
## Plik ze standardowym wyjściem błędów
#SBATCH --error="error.err"


## przejscie do katalogu z ktorego wywolany zostal sbatch
cd $SLURM_SUBMIT_DIR

srun /bin/hostname
module load apps/adf/2014.07 
adf input.adf

Tryb interaktywny

Do zlecania zadań w trybie interaktywnym z powłoką służy komenda (przykład): srun -p plgrid-testing -N 1 --ntasks-per-node=1 -n 1 -A <grant_id> --pty /bin/bash -l Powyższa komenda uruchomi zadanie w partycji plgrid-testing na 1 węźle z alokacją 1 rdzenia.

Samo polecenie srun odpowiada za uruchomienie komendy w ramach zaalokowanych zasobów.
Jednak w przypadku, gdy zasoby nie zostały wcześniej zaalokowane, komenda ta uprzednio dokonuje ich rezerwacji tuż przed uruchomieniem obliczeń.

UWAGA: Tryb graficzny (poprzez protokół X11) dostępny jest jedynie na maszynie dostępowej klastra Prometheus.

Zadania tablicowe

Zadania tablicowe to mechanizm pozwalający na zlecanie dużej ilości zadań wsadowych, które są do siebie podobne. Zadania tablicowe posiadają swój indeks, dostępny jako zmienną środowiskowa $SLURM_ARRAY_TASK_ID wewnątrz zadania, dzięki któremu można odpowiednio parametryzować uruchamianą aplikację. Sposób zlecania zadania jest analogiczny jak w przypadku zwykłych zadań wsadowych, a przykładowy skrypt zawierający parametr --array -a, definiujący zakres indeksów, wygląda następująco:

UWAGA! To jest przykładowy skrypt, którego NIE NALEŻY uruchamiać. Przed jego uruchomieniem należy przeglądnąć podane opcje i dostosować je do własnych potrzeb, zmieniając m.i. nazwę grantu, nazwę partycji, czas trwania zadania, itp.

#!/bin/bash -l
## Nazwa zlecenia
#SBATCH -J testjob
## Liczba alokowanych węzłów
#SBATCH -N 1
## Liczba zadań per węzeł (domyślnie jest to liczba alokowanych rdzeni na węźle)
#SBATCH --ntasks-per-node=1
## Ilość pamięci przypadającej na jeden rdzeń obliczeniowy (domyślnie 5GB na rdzeń)
#SBATCH --mem-per-cpu=1GB
## Maksymalny czas trwania zlecenia (format HH:MM:SS)
#SBATCH --time=01:00:00 
## Nazwa grantu do rozliczenia zużycia zasobów
#SBATCH -A <grant_id>
## Specyfikacja partycji
#SBATCH -p plgrid-testing
## Plik ze standardowym wyjściem
#SBATCH --output="output.out"
## Plik ze standardowym wyjściem błędów
#SBATCH --error="error.err"
## Parametr wyznaczający indeksy zadania tablicowego
#SBATCH --array=0-100

## przejscie do katalogu z ktorego wywolany zostal sbatch
cd $SLURM_SUBMIT_DIR

myCalculations $SLURM_ARRAY_TASK_ID

Zadania wykorzystujące GPGPU

Dostęp do węzłów z GPGPU

Dla zadań korzystających w obliczeniach z kart GPGPU przeznaczona została specjalna partycja - plgrid-gpu. Aby móc przeprowadzać obliczenia z wykorzystaniem GPGPU konieczne jest złożenie wniosku o grant właściwy, który przeznaczony zostanie w całości wyłącznie na obliczenia z wykorzystaniem kart GPGPU. Grant taki nie powinien być używany do przeprowadzania obliczeń w partycjach innych niż plgrid-gpu. We wniosku o grant należy wyraźnie zaznaczyć, że wymagany jest dostęp do partycji plgrid-gpu. Zalecane jest także (ale nie jest to konieczne), aby grant taki posiadał w nazwie wyraz gpu (np. obliczeniagpu) - ułatwia to identyfikację grantów. Każdy wniosek o dostęp do partycji plgrid-gpu jest rozpatrywany indywidualnie przez dostawcę zasobów.

Informacje ogólne

Karty GPU w systemie kolejkowym SLURM są rodzajem tzw. generic resources (GRES), a ich identyfikatorem jest "gpu".
Informację o tym na których węzłach/partycjach znajdują się karty GPU można otrzymać np. przy pomocy komendy sinfo:

sinfo -o '%P || %N || %G'

Zlecanie zadań odbywa się poprzez podanie opcji --partition=plgrid-gpu --gres=gpu[:count] systemu kolejkowego.
W przypadku gdy nie ma podanej opcji count, system kolejkowy domyślnie alokuje jedną kartę na węźle obliczeniowym.

Po zleceniu zadania system kolejkowy automatycznie ustawia zmienną środowiskową $CUDA_VISIBLE_DEVICES oraz zezwala na dostęp do zaalokowanych do kart.

Zadania interaktywne

Przykładowo, gdy chcemy uruchomić zadanie interaktywne na jednym serwerze i zażądać 2 kart GPU:

srun -p plgrid-gpu -N 1 -n 24 -A <grant_id> --gres=gpu:2 --pty /bin/bash -l

Zadania interaktywne MPI

Uwaga! Wyjątkiem jest uruchamianie interaktywnych aplikacji MPI (np. w celach testów). Z powodu nieco innej obsługi kart GPU niż zwykłych procesorów przez system SLURM, uruchomienie zadania interaktywnego wymaga niestandardowej procedury.

Przykładowo, gdy chcemy uruchomić zadanie interaktywne na dwóch serwerach i zażądać 2 kart GPU na każdym z nich (łącznie 4 karty GPU) na czas 1 godziny:

salloc -p plgrid-gpu -N 2 --ntasks-per-node 24 -n 48 -A <grant_id> --gres=gpu:2 --time 1:00:00

Polecenie salloc zaalokowało nasze zadanie i zwróciło jego numer, przykładowo 1234.

Następnie uruchamiamy srun wymagając 0 kart GPU w zadaniu o numerze zwróconym przez salloc:

srun --jobid=1234 --gres=gpu:0 --pty /bin/bash -l

Otrzymaliśmy dostęp do powłoki na jednym z węzłów, teraz po załadowaniu odpowiedniego modułu MPI można już uruchomić własną aplikację za pomocą mpirun lub mpiexec. Aplikacja będzie miała dostęp do wszystkich kart GPU zaalokowanych w komendzie salloc, niezależnie od wymagania gpu:0 użytego w srun.

Po zakończeniu testów należy usunąć alokację za pomocą:

scancel 1234

Zadania wsadowe

Dla skryptu wsadowego dodatkowe zmiany nie są potrzebne, przykładowo gdy żądamy po jednej karcie na węzeł obliczeniowy, wystarczy dopisać do skryptu:

#SBATCH --partition=plgrid-gpu
#SBATCH --gres=gpu

Uwaga: Wszelkie informacje na temat komend SLURMa można znaleźć w manualu, np.: man sbatch

Monitorowanie kolejek, partycji, węzłów, zadań i zasobów

• Sktypty specyficzne dla Prometheusa

  • pro-jobs - statystyki dla zakolejkowanych lub już uruchomionych zadań użytkownika
  • pro-jobs-history - statystyki dla zakończonych zadań użytkownika
  • pro-fs - statystyki użycia zasobów dyskowych przez użytkownika
  • pro-groupdir-fix - korekcja uprawnień danych w katalogu zespołu
  • pro-grant-jobs - lista zadań w ramach grantów użytkownika (zawiera także zadania innych członków grup grantowych użytkownika)

• Narzędzia systemu SLURM

  • squeue - lista aktualnie zakolejkowanych/uruchomionych zadań
  • scontrol show job [<ID_zadania>] - szczegóły zadania
  • sstat -a -j <ID_zadania>/<ID_zadania.batch> - zużycie zasobów w ramach kroków (step) działającego zadania
  • scancel <ID_zadania> - usunięcie zadania (działającego lub zakolejkowanego)
  • sacct - zużycie zasobów zakończonego już zadania/kroku
  • scontrol show partition [<nazwa_partycji>] - właściwości partycji
  • sinfo - lista węzłów
  • scontrol show node [<nazwa_węzła>] - właściwości węzła

Przenoszenie danych z klastra Zeus

Klastry Zeus i Prometheus nie współdzielą żadnych zasobów dyskowych, w związku z tym, aby korzystać z danych zgromadzonych na Zeusie, należy je najpierw skopiować. W tym celu możemy posłużyć się komendami:

• scp - w przypadku małych plików (używa loginu i hasła),
• globus-url-copy - w przypadku dużych plików (używa loginu i hasła LUB grid proxy),
• uberftp - w przypadku dużych plików, interaktywnie (używa grid proxy).

Podstawowe informacje o komendzie globus-url-copy:

• składnia: globus-url-copy ŻRÓDŁO CEL, gdzie źródło i cel poprzedzone są nazwą protokołu: np. file://,
• aby pobrać pliki z zeusa używamy 2 protokołów:
  • gsiftp - gsiftp://zeus.cyfronet.pl/ - uwierzytelnianie za pomocą proxy (musimy najpierw stworzyć grid proxy komendą grid-proxy-init),
  • sshftp - sshftp://zeus.cyfronet.pl/ - uwierzytelnianie hasłem PLGrid,
• uwierzytelnianie proxy pozwala uruchamiać wiele transferów bez podawania hasła za każdym razem,
• protokół docelowy to file:// czyli plik/katalog lokalny,
• dla ŻRÓDŁA i CELU musimy podać pełną ścieżkę pliku lub możemy użyć skrótu w postaci ~plgLOGIN do naszego katalogu domowego,
• dla CELU (czyli protokołu file://) możemy podać też zmienne środowiskowe np. $PWD - bieżący katalog,
• w przypadku CELU gdy podamy nazwę pliku np. $PWD/nazwa.txt, plik zapisze się pod daną nazwą, a gdy podamy tylko katalog, to plik zapisze się pod taką samą nazwą jak źródłowy,
• aby przesyłać całe katalogi, należy je najpierw spakować komendą tar -czf archiwum.tar katalog,
• w przypadku gdy nasz login na klastrze Prometheus różni się od tego na klastrze Zeus możemy użyć wyłącznie protokołu "sshftp://" a do ŹRÓDŁA należy dodać login na klastrze Zeus np. sshftp://MOJ_USERNAME@zeus.cyfronet.pl/.

Przykład użycia komendy globus-url-copy:

• skopiuj z katalogu domowego użytkownika plgLOGIN na klastrze Zeus, do bieżącego katalogu plik "bigfile.txt" i nadaj mu tą samą nazwę:

globus-url-copy sshftp://zeus.cyfronet.pl/~plgLOGIN/bigfile.txt file://$PWD/

• skopiuj plik "/mnt/gpfs/work/plgrid/groups/plggGROUP_NAME/bigfile.txt" z klastara Zeus do bieżącego katalogu:

globus-url-copy sshftp://zeus.cyfronet.pl//mnt/gpfs/work/plgrid/groups/plggGROUP_NAME/bigfile.txt file://$PWD/

• j.w. ale z podanym loginem z klastra Zeus (domyślnie używany jest taki sam użytkownik na jakiego jesteśmy zalogowani)

globus-url-copy sshftp://MOJ_USERNAME@zeus.cyfronet.pl//mnt/gpfs/work/plgrid/groups/plggGROUP_NAME/bigfile.txt file://$PWD/

Odnośniki do dodatkowych pomocy/dokumentacji:

• scp:
  • http://linux.die.net/man/1/scp
• globus-url-copy:
  • http://linux.die.net/man/1/globus-url-copy
  • http://toolkit.globus.org/toolkit/docs/4.0/data/gridftp/rn01re01.html
• uberftp:
  • http://linux.die.net/man/1/uberftp
  • https://twiki.opensciencegrid.org/bin/view/Documentation/StorageUberFtp
• grid-proxy-init
  • http://linux.die.net/man/1/grid-proxy-init
  • http://toolkit.globus.org/toolkit/docs/4.0/security/prewsaa/rn01re05.html

Zasady obowiązujące na klastrze Prometheus

• Obliczenia wykonywane na maszynie dostępowej będą usuwane bez ostrzeżenia. Maszyna dostępowa powinna służyć wyłącznie do przygotowywania plików wejściowych obliczeń i do ich zlecania na klaster za pośrednictwem systemu kolejkowego. Kopiowanie dużych ilości danych również może w znacznym stopniu obciążać maszynę dostępową, dlatego też zaleca się, aby kopiowanie przeprowadzać na węźle obliczeniowym (w zadaniu interaktywnym, np. srun -p plgrid -A grant_id -n 1 --pty /bin/bash -l). Podobnie jest z kompilacją programów - ją również należy wykonywać na węźle obliczeniowym, a nie bezpośrednio na maszynie dostępowej.
• Obliczenia wykraczające poza zakres deklarowanego tematu badań zużywające znaczną część zasobów klastra będą usuwane bez ostrzeżenia.
• Dane obliczeniowe należy składować i przetwarzać na systemie plików Lustre pod lokalizacją $SCRATCH.
• W obliczeniach nie należy korzystać z katalogu /tmp, do przechowywania plików tymczasowych należy wykorzystywać katalogi znajdujące się pod zmiennymi $SCRATCH, $SCRATCHDIR lub $TMPDIR.
• Na maszynie dostępowej ustawiony jest limit pamięciowy 6 GiB dla sumy wszystkich procesów danego użytkownika. Próba przekroczenia limitu powoduje automatyczne zabicie procesu próbującego przekroczyć ustalony limit.

Kontakt

Pomoc dla użytkowników PL-Grid: Helpdesk PL-Grid
Kontakt z administratorami: prometheus@cyfronet.pl, +48 12 632 33 55 w. 603