Server - 调用 K8S 集群 GPU 环境运行算法脚本

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Kubeflow

Kubeflow 是基于 Kubernetes 的机器学习工具包，提供了一套技术栈，包含了很多组件，用于支持机器学习的各个阶段，如数据处理、模型训练、超参数调优、模型部署、流水线管理等。目标是构建一个统一的机器学习平台，覆盖最主要的机器学习流程（数据 - 特征 - 建模 - 服务 - 监控），同时兼顾机器学习的实验探索阶段和正式的生产环境。

1. 前置准备 Docker 镜像

上传已准备好的 Docker 镜像至 Docker 管理网站。

在网页中，登录 Docker 服务器，选择 新建项目 - [Your Name]，进入个人页面，没有镜像则暂时为空。

在服务器中，登录 Docker 服务器：

docker login [server name]

如无法登录，则需要管理员配置，或使用可登录的服务器

设置 BOS 命令：

alias bos='bcecmd --conf-path bcecmd/bceconf/ bos'

加载已有的 Docker Image，设置标签 (Tag)，以及上传 Docker，如：

# 加载已保存的 Docker Image
docker image load -i af2_v1_0_2.tar.gz
docker images | grep "af"# 提交 Tag
docker ps -l
docker commit [container id] af2:v1.01# 准备远程 Tag
docker tag af2:v1.02 [your server path]/af2:v1.02
docker images | grep "af"# 推送至远程
docker push [your server path]/af2:v1.02

再次进入Harbor 页面查看，发现已上传的 Docker Image 以及不同版本，即：

Harbor

2. POD 配置文件

配置文件，格式是yaml，如下：

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:name: af2-predict-[your time]  # 任务名称, 不能重复
spec:completions: 1  	# 总pod数量parallelism: 1  	# 并行运行的pod数量backoffLimit: 0		# 重试次数，这里失败后不需要重试template:metadata:annotations:sidecar.istio.io/inject: "false"labels:file-mount: "true"  	# 这两个label必须加，kubeflow帮你自动配置一些基本环境user-mount: "true"spec:nodeSelector:gpu.device: "a10"				# device是gpu类型，比如a10,a100containers:- name: spimage: [your server path]/af2:v1.02		# 已准备的 cuda 环境，提供一个基础conda和cuda环境imagePullPolicy: Alwaysresources:limits:cpu: 10memory: "40G"		# 所需内存，因为不同的模型预测对内存需求不同nvidia.com/gpu: 1command: ["/bin/sh", "-cl", "bash k8s_shells/shells/k8s_run.sh"]    # 添加运行命令workingDir: "af2/"		# 默认的工作目录，就是你启动脚本的所在目录env:			# 这是把每个pod的名字注入环境变量，以便能够在程序里区分当前是在哪一个pod中- name: PODNAMEvalueFrom:fieldRef:fieldPath: metadata.namerestartPolicy: Never

注意：completions与parallelism，是所需的 pod 数量，以及可并行的 pod 数量，数值一般相同。

当运行时，遇到名称重复，无法运行，则需要重新命名，或者删除之前的 Job。操作如下：

# 查看当前全部job
kubectl get job# 删除job
kubectl delete job [job name]

3. 运行脚本

基础的运行脚本如下：

激活 conda 环境，需要与docker环境对齐。
进入工作目录，执行运行脚本。
执行脚本：/bin/sh -cl "bash k8s_shells/shells/k8s_run.sh"

即：

#!/bin/bashsource deactivate
conda info --envs
conda deactivate# 与 Docker 中的环境对齐
conda activate /opt/conda/envs/alphafoldconda info --envsprintf "[Info] start run_alphafold.sh\n"cd /[your path]/af2/ || exit
bash run_alphafold.sh \
-f mydata/test-case/idr_test_fasta/ \
-o mydata/test-case/idr_test_outputs/printf "[Info] over run_alphafold.sh\n"

4. 调度 K8S

已编写 Template，调用 K8S 进行蛋白质结构预测，即：

kubectl apply -f k8s_template_idr_test1.yaml

查看日志：

kubectl get jobs  # 查看 job
kubectl delete job [pod name] # 删除 jobkubectl get pods  # 查看 pod
kubectl delete pod [pod name] # 删除 podkubectl logs [pod name]

已提交任务：

kubectl get pods 
NAME                                               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
af2-predict-20230724-1-ftjtl                       0/1     Pending   0          2m9s

具体运行日志，已成功：

[CL] Amber relaxation param - use_gpu_relax: True
Using random seed 352410606854520785 for the data pipeline
[CL] The flag of use_saved_msa: True, run_only_msa: False, use_no_template: False.
Predicting T1157s1_A1008
[CL] Load saved extra 1 msas with 1 a3m and 0 sto.
[CL] merged.a3m msa size: 13535 sequences.