הפעלת NCCL באשכולות GKE בהתאמה אישית שמשתמשים ב-A4X Max

במאמר הזה מוסבר איך להריץ בדיקות של NCCL/gIB באשכולות שהוקצו ומשתמשים ב-GPUDirect RDMA. בהתאם לתרחיש השימוש, אפשר להשתמש באחת מהאפשרויות הבאות:

בדיקה בשני צמתים

בבדיקה הבאה מופעלת עומס עבודה של NCCL בשני צמתים. הסבר על הבדיקה הזו:

  • כברירת מחדל, מערכת GKE מתזמנת את שני ה-Pods למאגרי צמתים נפרדים, אם הם זמינים. אם מאגרי הצמתים נוצרים עם דומייני NVLink נפרדים, אז הבדיקה הזו מייצגת את קצב העברת הנתונים של RDMA בכמה דומיינים. כדי לתזמן Pods באותו דומיין, משנים את ההעדפה של ה-Pod לתזמון באותו מאגר צמתים.

מריצים את הבדיקה של שני הצמתים:

  1. מתחברים לאשכול:

    gcloud container clusters get-credentials CLUSTER_NAME \
        --location=COMPUTE_REGION
    

    מחליפים את המשתנים הבאים:

    • CLUSTER_NAME: השם של האשכול, שבאשכולות שנוצרו באמצעות Cluster Toolkit מבוסס על DEPLOYMENT_NAME.
    • COMPUTE_REGION: השם של אזור ה-Compute.
  2. פריסת עומס עבודה של בדיקת NCCL של שני פודים לבדיקה שפועלים בשני צמתים של A4X Max:

    kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/GoogleCloudPlatform/container-engine-accelerators/master/gpudirect-rdma/nccl-test-a4x-max.yaml
    
  3. בודקים ששני ה-Pods פועלים בצמתים מסוימים:

    kubectl get pods nccl-test-host-1 nccl-test-host-2
    

    אם בשני ה-Pods מופיע הסטטוס Running, אפשר להמשיך לשלב הבא.

  4. מפעילים בדיקה של כל הצמתים ב-A4X Max:

    HOSTS="nccl-host-1 nccl-host-2"
    kubectl exec nccl-test-host-1 -it -- bash -c "/usr/local/gib/scripts/run_nccl_tests.sh -t all_gather -b 1M -e 16G ${HOSTS}"
    

    הפלט אמור להיראות כך:

    # nccl-tests version 2.17.6 nccl-headers=22809 nccl-library=22809
    # Collective test starting: all_gather_perf
    # nThread 1 nGpus 1 minBytes 4096 maxBytes 17179869184 step: 2(factor) warmup iters: 1 iters: 20 agg iters: 1 validation: 1 graph: 0
    #
    # Using devices
    #  Rank  0 Group  0 Pid    299 on gke-psch-ug-cluster-a4xmax-2-1391c2ef-m9bm device  0 [0008:06:00] NVIDIA GB300
    #  Rank  1 Group  0 Pid    300 on gke-psch-ug-cluster-a4xmax-2-1391c2ef-m9bm device  1 [0009:06:00] NVIDIA GB300
    #  Rank  2 Group  0 Pid    301 on gke-psch-ug-cluster-a4xmax-2-1391c2ef-m9bm device  2 [0018:06:00] NVIDIA GB300
    #  Rank  3 Group  0 Pid    302 on gke-psch-ug-cluster-a4xmax-2-1391c2ef-m9bm device  3 [0019:06:00] NVIDIA GB300
    #  Rank  4 Group  0 Pid    237 on gke-psch-ug-cluster-a4xmax-03878a77-d3lp device  0 [0008:06:00] NVIDIA GB300
    #  Rank  5 Group  0 Pid    238 on gke-psch-ug-cluster-a4xmax-03878a77-d3lp device  1 [0009:06:00] NVIDIA GB300
    #  Rank  6 Group  0 Pid    239 on gke-psch-ug-cluster-a4xmax-03878a77-d3lp device  2 [0018:06:00] NVIDIA GB300
    #  Rank  7 Group  0 Pid    240 on gke-psch-ug-cluster-a4xmax-03878a77-d3lp device  3 [0019:06:00] NVIDIA GB300
    #
    #                                                              out-of-place                       in-place
    #       size         count      type   redop    root     time   algbw   busbw  #wrong     time   algbw   busbw  #wrong
    #        (B)    (elements)                               (us)  (GB/s)  (GB/s)             (us)  (GB/s)  (GB/s)
            4096           128     float    none      -1    28.51    0.14    0.13       0    27.71    0.15    0.13       0
            8192           256     float    none      -1    28.10    0.29    0.26       0    28.40    0.29    0.25       0
           16384           512     float    none      -1    28.55    0.57    0.50       0    28.19    0.58    0.51       0
           32768          1024     float    none      -1    30.56    1.07    0.94       0    29.65    1.11    0.97       0
           65536          2048     float    none      -1    33.30    1.97    1.72       0    33.14    1.98    1.73       0
          131072          4096     float    none      -1    36.18    3.62    3.17       0    36.14    3.63    3.17       0
          262144          8192     float    none      -1    38.50    6.81    5.96       0    94.91    2.76    2.42       0
          524288         16384     float    none      -1   152.25    3.44    3.01       0    54.79    9.57    8.37       0
         1048576         32768     float    none      -1    63.82   16.43   14.38       0    64.06   16.37   14.32       0
         2097152         65536     float    none      -1    65.10   32.21   28.19       0    66.13   31.71   27.75       0
         4194304        131072     float    none      -1    67.73   61.92   54.18       0    67.16   62.45   54.65       0
         8388608        262144     float    none      -1    79.65  105.31   92.15       0    80.02  104.83   91.73       0
        16777216        524288     float    none      -1   189.74   88.42   77.37       0   187.57   89.44   78.26       0
        33554432       1048576     float    none      -1   252.85  132.70  116.11       0   202.31  165.86  145.13       0
        67108864       2097152     float    none      -1   250.55  267.85  234.37       0   276.11  243.06  212.67       0
       134217728       4194304     float    none      -1   394.38  340.33  297.79       0   487.60  275.26  240.85       0
       268435456       8388608     float    none      -1   717.97  373.88  327.15       0   799.98  335.55  293.61       0
       536870912      16777216     float    none      -1  1421.29  377.73  330.52       0  1392.81  385.46  337.28       0
      1073741824      33554432     float    none      -1  2783.37  385.77  337.55       0  2596.97  413.46  361.78       0
      2147483648      67108864     float    none      -1  5396.10  397.97  348.22       0  5059.01  424.49  371.43       0
      4294967296     134217728     float    none      -1  10579.7  405.96  355.22       0  9918.44  433.03  378.90       0
      8589934592     268435456     float    none      -1  21012.9  408.79  357.69       0  20043.4  428.57  375.00       0
     17179869184     536870912     float    none      -1  42091.7  408.15  357.13       0  40243.2  426.90  373.54       0
    # Out of bounds values : 0 OK
    # Avg bus bandwidth    : 146.047
    #
    # Collective test concluded: all_gather_perf
    

    אם הפודים מתוזמנים בצמתים בדומיינים שונים של NVLink, הבדיקה הזו מייצגת את קצב העברת הנתונים של RDMA בין דומיינים, כפי שמוצג בפלט שסופק. כדי לפרוס את ה-Pod על פני מאגרי צמתים שנוצרו בדומיינים שונים של NVLink, צריך לשנות את הזיקה של מפרט ה-Pod ב-nccl-test-a4x-max.yaml באופן הבא:

    spec:
    ...
    affinity:
    podAntiAffinity:
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - weight: 100
        podAffinityTerm:
          labelSelector:
            matchLabels:
              app: nccl-test
          topologyKey: cloud.google.com/gke-nodepool
    

בדיקה באמצעות JobSet

  1. מתקינים את JobSet:

    VERSION=v0.10.1
    kubectl apply --server-side -f https://github.com/kubernetes-sigs/jobset/releases/download/$VERSION/manifests.yaml
    
  2. מוודאים שלמאגרי הצמתים שאינם GPU יש מספיק משאבים לתזמון של בקרי JobSet. פועלים לפי השלב להגדרת שינויים במשאבים.

    מידע נוסף על התקנת JobSet זמין במאמר התקנה.

  3. מריצים את הפקודות הבאות, ומחליפים את NUM_NODES במספר הצמתים שרוצים להריץ איתם את בדיקת NCCL:

    wget https://raw.githubusercontent.com/GoogleCloudPlatform/container-engine-accelerators/refs/heads/master/gpudirect-rdma/nccl-test-a4x-max-jobset.yaml
    
    NUM_NODES=2
    sed "s|__NUM_NODES__|NUM_NODES|" nccl-test-a4x-max-jobset.yaml | kubectl apply -f -
    
  4. בודקים שכל ה-Pods נמצאים במצב Completed:

    kubectl get pods | grep allgather-worker
    

    הפלט אמור להיראות כך:

    allgather-worker-0-0-g45d2   0/1     Completed   0          13m
    allgather-worker-0-1-prpvw   0/1     Completed   0          13m
    allgather-worker-0-2-qbwt5   0/1     Completed   0          13m
    
  5. תוצאת הבדיקה מופיעה ב-Pod הראשי (nccl-test-nccl-test-0) שממנו מופעלת הבדיקה:

    kubectl logs $(kubectl get pods -o go-template='{{range .items}}{{.metadata.name}}{{"\n"}}{{end}}' | grep allgather-worker-0-0)

    הפלט אמור להיראות כך:

    # nccl-tests version 2.17.6 nccl-headers=22809 nccl-library=22809
    # Collective test starting: all_gather_perf
    # nThread 1 nGpus 1 minBytes 1024 maxBytes 8589934592 step: 2(factor) warmup iters: 5 iters: 100 agg iters: 1 validation: 1 graph: 0
    #
    ...
    #                                                            out-of-place                       in-place
    #       size         count      type   redop    root     time   algbw   busbw  #wrong     time   algbw   busbw  #wrong
    #        (B)    (elements)                               (us)  (GB/s)  (GB/s)             (us)  (GB/s)  (GB/s)
            1024            32     float    none      -1    45.49    0.02    0.02       0    45.29    0.02    0.02       0
            2048            64     float    none      -1    45.52    0.04    0.04       0    45.37    0.05    0.04       0
            4096           128     float    none      -1    46.02    0.09    0.08       0    45.83    0.09    0.08       0
            8192           256     float    none      -1    63.93    0.13    0.11       0    46.98    0.17    0.15       0
           16384           512     float    none      -1    46.51    0.35    0.31       0    47.11    0.35    0.30       0
           32768          1024     float    none      -1    66.32    0.49    0.43       0    50.73    0.65    0.57       0
           65536          2048     float    none      -1    49.89    1.31    1.15       0    50.04    1.31    1.15       0
          131072          4096     float    none      -1    54.68    2.40    2.10       0    52.38    2.50    2.19       0
          262144          8192     float    none      -1    54.66    4.80    4.20       0    54.06    4.85    4.24       0
          524288         16384     float    none      -1    66.28    7.91    6.92       0    65.75    7.97    6.98       0
         1048576         32768     float    none      -1    85.63   12.25   10.72       0    86.44   12.13   10.61       0
         2097152         65536     float    none      -1    68.33   30.69   26.86       0    72.32   29.00   25.37       0
         4194304        131072     float    none      -1    71.85   58.37   51.08       0    71.58   58.60   51.28       0
         8388608        262144     float    none      -1    83.80  100.10   87.59       0    85.73   97.85   85.62       0
        16777216        524288     float    none      -1   195.94   85.62   74.92       0   195.86   85.66   74.95       0
        33554432       1048576     float    none      -1   240.84  139.32  121.91       0   210.82  159.16  139.27       0
        67108864       2097152     float    none      -1   254.95  263.22  230.32       0   250.93  267.44  234.01       0
       134217728       4194304     float    none      -1   411.09  326.49  285.68       0   386.11  347.61  304.16       0
       268435456       8388608     float    none      -1   741.69  361.92  316.68       0   722.42  371.58  325.13       0
       536870912      16777216     float    none      -1  1358.44  395.21  345.81       0  1343.63  399.57  349.62       0
      1073741824      33554432     float    none      -1  2679.62  400.71  350.62       0  2585.68  415.26  363.36       0
      2147483648      67108864     float    none      -1  5281.54  406.60  355.78       0  5074.73  423.17  370.28       0
      4294967296     134217728     float    none      -1  10476.2  409.97  358.73       0  10027.5  428.32  374.78       0
      8589934592     268435456     float    none      -1  20853.9  411.91  360.42       0  20194.7  425.36  372.19       0
    # Out of bounds values : 0 OK
    # Avg bus bandwidth    : 126.85
    #
    # Collective test concluded: all_gather_perf