Politique d'ordonnancement des tâches

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Page enfant de Exécuter des tâches

Beaucoup de travail peut être accompli sur les grappes de Calcul Canada en soumettant des tâches qui ne spécifient que le nombre de cœurs requis et la durée maximale d'exécution. Si par contre vous voulez soumettre plusieurs tâches ou des tâches qui nécessitent une grande quantité de ressources, vous gagnerez sans doute en productivité avec une bonne connaissance de notre politique d'ordonnancement.

Priorisation selon la juste part

Les tâches sont traitées en ordre de priorité déterminée par l'algorithme Fair Tree. [1]

Chaque tâche est facturée à un projet d'allocation de ressources. Le projet est défini par l'argument --account passé à sbatch.

  • Pour un projet auquel du temps CPU ou GPU a été alloué dans le cadre du concours d'allocation de ressources, le code du compte commence généralement par rrg- ou rpp-.
  • Pour un projet utilisant le service d'accès rapide, le nom du compte commence généralement par def-.

Pour savoir quel code utiliser, consultez la section Comptes et projets de la page Exécuter des tâches.

À chaque projet est attribuée une cible d'utilisation (target usage level).

  • Les projets issus du concours d'allocation de ressources ont une cible d'utilisation qui dépend de la quantité de CPU-années ou GPU-années allouée.
  • Les autres types de projets ont une cible d'utilisation égale.

Comme exemple, déterminons les renseignements sur l'utilisation et le partage pour un groupe fictif ayant le code de compte def-prof1. Les noms d'utilisateurs pour les membres de ce groupe sont prof1, grad2 et postdoc3. Nous pouvons voir l'information sur l'utilisation et le partage avec la commande sshare comme montré ci-dessous. Notez qu'il faut ajouter _cpu ou _gpu à la fin du code de compte puisque les deux sont comptabilisés individuellement.

[prof1@gra-login4 ~]$ sshare -l -A def-prof1_cpu -u prof1,grad2,postdoc3
       Account       User  RawShares  NormShares  RawUsage  ... EffectvUsage  ...    LevelFS  ...
-------------- ---------- ---------- -----------  --------  ... ------------  ... ----------  ...
def-prof1_cpu                 434086    0.001607   1512054  ...     0.000043  ...  37.357207  ...
 def-prof1_cpu      prof1          1    0.100000         0  ...     0.000000  ...        inf  ...   
 def-prof1_cpu      grad2          1    0.100000     54618  ...     0.036122  ...   2.768390  ...
 def-prof1_cpu   postdoc3          1    0.100000    855517  ...     0.565798  ...   0.176741  ...

Nous avons retiré de l'exemple plusieurs champs qui ne concernent pas notre propos. La première ligne en rouge est la plus importante pour l'ordonnancement; elle décrit le statut du projet par rapport aux autres projets qui utilisent la grappe. Dans notre exemple, la valeur pour le partage est 0.1607% et l'utilisation des ressources de la grappe se situe à 0.0043%. À 37, la valeur de LevelFS est assez élevée car le groupe n'a utilisé qu'une petite part des ressources qui lui sont allouées. On peut s'attendre à ce que les tâches soumises par ce groupe aient une priorité plutôt haute.

Les lignes du tableau montrent les valeurs pour chaque utilisateur par rapport aux autres utilisateurs du même projet. Sur la 3e ligne, on voit que grad2 possède 1 part, ce qui représente 10% des ressources allouées au groupe; son utilisation compte pour seulement 3.6122% de l’utilisation récente par le groupe et la valeur de LevelFS pour cet utilisateur est la plus élevée. Les tâches soumises par grad2 devraient donc avoir une priorité légèrement supérieure à celle pour postdoc3, mais moindre que celle pour prof1. Le niveau de priorité pour les tâches du groupe def-prof1 par rapport à celle pour les autres groupes de recherche est uniquement déterminé par la valeur de LevelFS pour le groupe et non par celle des utilisateurs qui forment le groupe.

La documentation Slurm nomme association le projet par lui-même ou l'utilisateur dans un projet.

  • La colonne Account contient le nom du projet avec le suffixe _cpu ou _gpu.
  • Dans la colonne User, la première ligne n'a pas de nom d'utilisateur.
  • Le contenu de la colonne RawShares est proportionnel au nombre de CPU-années de la grappe alloué au projet dans le cadre du concours d'allocation de ressources. Les comptes qui n'ont pas de ressources allouées par concours ont un petit nombre égal de parts. Pour des raisons numériques, les comptes inactifs (ceux qui n'ont pas de tâche en cours ou en attente) reçoivent une seule part. L'activité fait l'objet d'un suivi périodique; si vous soumettez une tâche avec un compte inactif, il peut y avoir un délai allant jusqu'à 15 minutes avant que les valeurs de RawShares et LevelFS soient mises à jour.
  • Le contenu de la colonne NormShares montre le nombre de parts assignées à l'utilisateur ou au compte, divisé par le nombre total des parts assignées pour ce niveau. Sur la première ligne, la valeur 0.001607 est la fraction des parts détenues par le projet par rapport à tous les projets. Sur les autres lignes, la valeur 0.10000 est la fraction des parts détenue par chacun des membres du projet, par rapport aux autres membres; il y a dix membres, mais nous avons seulement demandé l'information pour trois d'entre eux.
  • Le contenu de la colonne RawUsage représente une pondération du nombre total de secondes-ressources (c'est-à-dire temps CPU, temps GPU et mémoire) facturées au compte. L'usage passé est diminué d'une demi-vie d'une semaine (voir demi-vie); l'utilisation datant de plus de quelques semaines n'aura donc qu'un effet minime sur la priorisation.
  • La colonne EffectvUsage montre l'utilisation de l'association par rapport à son parent, soit l'utilisation du projet par rapport aux autres projets et l'utilisation de chacun des utilisateurs par rapport à l'ensemble des utilisateurs. Dans cet exemple, l'utilisation de postdoc3 est de 56.6% et celle de grad2 est de 3.6%.
  • La colonne LevelFS montre la valeur de la juste part (FS pour fair share) exprimée par NormShares / EffectvUsage. Un résultat entre 0 et 1 signale une association qui reçoit de l'ordonnanceur plus de ressources que mérité; un résultat plus grand que 1 signale une association qui reçoit de l'ordonnanceur moins de ressources que mérité. Pour un compte inactif (comme décrit sous RawShares), la valeur est un nombre infime près de 0.0001.

Un projet pour lequel la cible est utilisée de façon régulière verra sa valeur pour LevelFS proche de 1.0. Si la cible est dépassée, LevelFS sera sous 1.0. et les nouvelles tâches pour le projet recevront aussi une basse priorité. Si l'utilisation est inférieure à la cible, LevelFS sera plus grand que 1.0 et les nouvelles tâches bénéficieront d'une priorité élevée.

Voir aussi Allocation et ordonnancement.

Nœuds entiers ou cœurs

Les calculs en parallèle pouvant utiliser de façon efficace 32 cœurs ou plus pourraient être mieux servis avec des nœuds entiers. Une partie de chacune des grappes est réservée pour les tâches nécessitant un ou plusieurs nœuds entiers. Pour plus d'information et des exemples de scripts, voyez la section Nœuds entiers de la page Contrôle de l'ordonnancement avec MPI.

Prenez note que le fait de demander un nombre inefficace de processeurs dans le simple but de profiter de tout avantage conféré par l'ordonnancement pour un nœud entier sera interprété comme étant un abus injustifié des ressources. Pour un programme ayant un temps d'exécution semblable sur 16 cœurs et 32 cœurs, la requête devrait être pour --ntasks=16 et non pour --nodes=1 --ntasks-per-node=32. Cependant, --ntasks=16 est correct si vous voulez que toutes les tâches soient sur le même nœud. De plus, puisque les nœuds entiers réservent une quantité spécifique de mémoire, la soumission de tâches sur nœud entier qui feraient mauvais usage de la capacité de mémoire serait aussi considérée comme étant inappropriée.

Si vous avez une grande quantité de tâches en série et que vous pouvez bien utiliser GNU Parallel, GLOST ou d'autres techniques pour rassembler ces tâches pour un seul nœud, nous vous invitons à le faire.

Durée maximale

Niagara peut accommoder des tâches avec des temps d'exécution pouvant aller jusqu'à 24 heures. La durée maximale avec Béluga est de 7 jours et avec Cedar et Graham de 28 jours.

Avec les trois grappes d'usage général, les tâches de longue durée ne peuvent utiliser qu'une portion de la grappe par partitionnement. Il y a des partitions pour des tâches ayant des temps d'exécution de

  • 3 heures ou moins,
  • 12 heures ou moins,
  • 24 heures ou moins,
  • 72 heures ou moins,
  • 7 jours ou moins et
  • 28 jours ou moins.

Un temps d'exécution de 3 heures étant plus court que 12 heures ou plus, les tâches aux durées plus courtes peuvent toujours être exécutées dans les partitions ayant les durées maximales plus grandes. Une tâche plus courte sera donc susceptible d'être ordonnancée plus rapidement qu'une tâche plus longue dont les autres caractéristiques sont identiques.

Avec Béluga, les tâches doivent être d'une durée de plus d'une heure.

Remplissage (backfilling)

L'ordonnanceur optimise l'utilisation des ressources avec le backfilling.

Sans remplissage, chaque partition est ordonnancée strictement par priorité, ce qui minimise généralement l'utilisation et le temps de réponse des ressources. Le remplissage fait en sorte que les tâches de basse priorité sont lancées pourvu que les tâches de plus haute priorité ne soient pas retardées. Puisque le moment prévu pour le lancement des tâches en attente dépend de la complétion des tâches courantes, le bon fonctionnement de la technique de remplissage nécessite des durées d'exécution maximales raisonnablement exactes.

Le remplissage avantage les tâches dont la durée maximale est plus courte, soit moins de 3 heures.

Pourcentages des nœuds disponibles

Nous présentons ici une description du partitionnement des grappes d'usage général Cedar et Graham.

D'abord, il y a quatre catégories de nœuds :

  • les nœuds de type base (4 à 8Go de mémoire par cœur)
  • les nœuds de type large (16 à 96Go de mémoire par cœur)
  • les nœuds de type GPU base
  • les nœuds de type GPU large (sur Cedar seulement)

Les tâches soumises sont dirigées vers la catégorie appropriée selon les ressources requises.

Ensuite, parmi les nœuds d'une même catégorie, certains sont réservés aux tâches qui peuvent utiliser des nœuds entiers, soit celles qui font usage de toutes les ressources disponibles sur les nœuds alloués. Si une tâche utilise peu de cœurs ou même un seul cœur sur un même nœud, seul un sous-ensemble des nœuds lui sera alloué. On appelle ces partitions "par nœud" (by-node) et "par cœur" (by-core).

Enfin, le temps réel d'exécution joue aussi un rôle. Les tâches plus courtes ont accès à plus de ressources. Par exemple, une tâche requérant un temps réel d'exécution de moins de 3 heures peut se retrouver sur n'importe lequel nœud qui permet des temps réels de 12 heures, mais certains nœuds qui acceptent des tâches de 3 heures n'accepteront pas des tâches de 12 heures.

L'utilitaire partition-stats montre

  • dans chaque partition, combien de tâches sont en attente dans une queue d'exécution,
  • combien de tâches sont en cours d'exécution,
  • combien de nœuds sont inactifs,
  • combien de nœuds sont assignés à chacune des partitions.

Voici un exemple :

[user@gra-login3 ~]$ partition-stats

Node type |                     Max walltime
          |   3 hr   |  12 hr  |  24 hr  |  72 hr  |  168 hr |  672 hr |
----------|-------------------------------------------------------------
       Number of Queued Jobs by partition Type (by node:by core)
----------|-------------------------------------------------------------
Regular   |   12:170 |  69:7066|  70:7335| 386:961 |  59:509 |   5:165 |
Large Mem |    0:0   |   0:0   |   0:0   |   0:15  |   0:1   |   0:4   |
GPU       |    5:14  |   3:8   |  21:1   | 177:110 |   1:5   |   1:1   |
----------|-------------------------------------------------------------
      Number of Running Jobs by partition Type (by node:by core)
----------|-------------------------------------------------------------
Regular   |    8:32  |  10:854 |  84:10  |  15:65  |   0:674 |   1:26  |
Large Mem |    0:0   |   0:0   |   0:0   |   0:1   |   0:0   |   0:0   |
GPU       |    5:0   |   2:13  |  47:20  |  19:18  |   0:3   |   0:0   |
----------|-------------------------------------------------------------
        Number of Idle nodes by partition Type (by node:by core)
----------|-------------------------------------------------------------
Regular   |   16:9   |  15:8   |  15:8   |   7:0   |   2:0   |   0:0   |
Large Mem |    3:1   |   3:1   |   0:0   |   0:0   |   0:0   |   0:0   |
GPU       |    0:0   |   0:0   |   0:0   |   0:0   |   0:0   |   0:0   |
----------|-------------------------------------------------------------
       Total Number of nodes by partition Type (by node:by core)
----------|-------------------------------------------------------------
Regular   |  871:431 | 851:411 | 821:391 | 636:276 | 281:164 |  90:50  |
Large Mem |   27:12  |  27:12  |  24:11  |  20:3   |   4:3   |   3:2   |
GPU       |  156:78  | 156:78  | 144:72  | 104:52  |  13:12  |  13:12  |
----------|-------------------------------------------------------------

Dans le haut du tableau, les valeurs 12:170, 0:0 et 5:14 signifient que

  • 12 tâches sont en attente; ces tâches ont demandé
    • des nœuds entiers,
    • moins de 8Go de mémoire par cœur et
    • un temps d'exécution de 3 heures ou moins.
  • 170 tâches sont en attente; ces tâches ont demandé
    • moins que des nœuds entiers et sont donc en attente pour des cœurs individuels,
    • moins de 8Go de mémoire par cœur et
    • un temps d'exécution de 3 heures ou moins.
  • 5 tâches sont en attente; ces tâches ont demandé
    • un nœud entier avec GPU
    • un temps d'exécution de 3 heures ou moins.
  • 14 tâches sont en attente; ces tâches ont demandé
    • des GPU uniques
    • un temps d'exécution de 3 heures ou moins.

Aucune tâche en attente ou en exécution ne demande un nœud de type large et 3 heures de temps d'exécution.

Au bas du tableau se trouve la répartition des ressources par politique; ceci ne tient pas compte des tâches en cours. Il y a donc 871 nœuds de type base appelés ici regular, soit des nœuds ayant de 4 à 8 Go par cœur qui peuvent recevoir des tâches sur nœuds entiers d'une durée de moins de 3 heures. De ces 871,

  • 431 peuvent aussi recevoir des tâches par-cœur de moins de 3 heures
  • 851 peuvent recevoir des tâches sur nœuds entiers d'une durée de moins de 12 heures
  • ainsi de suite.

Les partitions sont organisées un peu comme des poupées russes. La partition pour 3 heures contient un sous-ensemble de nœuds pour la partition pour 12 heures; la partition pour 12 heures contient un sous-ensemble de nœuds pour la partition pour 24 heures; et ainsi de suite.

L'utilitaire partition-stats ne donne aucun renseignement sur le nombre de cœurs utilisés par les tâches en cours ou en attente; le nombre de cœurs libres dans les partitions par cœur des nœuds partiellement assignés; et la mémoire disponible associée avec les cœurs libres dans les partitions par-cœur.

Le fait d'exécuter partition-stats exige beaucoup de l'ordonnanceur. Évitez donc de faire des appels automatiques de façon répétitive dans vos scripts. Si vous croyez qu'il serait avantageux d'utiliser partition-stats, contactez le soutien technique pour savoir comment procéder.

Nombre de tâches

Il est possible qu'une limite soit imposée au nombre de tâches exécutées au même moment.

  • Lisez une description détaillée de l'algorithme dans https://slurm.schedmd.com/SC14/BYU_Fair_Tree.pdf qui présente un exemple avec les Beatles et Elvis Presley.