Gemma 3 in einem A4-Slurm-Cluster abstimmen

In dieser Anleitung wird beschrieben, wie Sie das Gemma 3-LLM (Large Language Model) in einem Slurm-Cluster mit mehreren Knoten abstimmen, in dem zwei A4-VM-Instanzen verwendet werden. In dieser Anleitung führen Sie die folgenden Schritte aus:

Diese Anleitung richtet sich an Entwickler von maschinellem Lernen (ML), Plattformadministratoren und ‑operatoren sowie an Daten- und KI-Spezialisten, die daran interessiert sind, Slurm-Funktionen zur Jobplanung für die Verarbeitung von Arbeitslasten zum Feinabstimmen zu verwenden.

Ziele

  1. Über Hugging Face auf Gemma 3 zugreifen

  2. Bereiten Sie Ihre Umgebung vor.

  3. Erstellen Sie einen A4-Slurm-Cluster.

  4. Arbeitslast vorbereiten

  5. Führen Sie einen Job zur Feinabstimmung aus.

  6. den Job überwachen

  7. bereinigen.

Kosten

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  2. Installieren Sie die Google Cloud CLI.

  3. Wenn Sie einen externen Identitätsanbieter (IdP) verwenden, müssen Sie sich zuerst mit Ihrer föderierten Identität in der gcloud CLI anmelden.

  4. Führen Sie den folgenden Befehl aus, um die gcloud CLI zu initialisieren: 

    gcloud init

  5. Google Cloud Projekt erstellen oder auswählen

    Erforderliche Rollen zum Auswählen oder Erstellen eines Projekts

    • Projekt auswählen: Für die Auswahl eines Projekts ist keine bestimmte IAM-Rolle erforderlich. Sie können jedes Projekt auswählen, für das Ihnen eine Rolle zugewiesen wurde.
    • Projekt erstellen: Zum Erstellen eines Projekts benötigen Sie die Rolle „Project Creator“ (roles/resourcemanager.projectCreator), die die Berechtigung resourcemanager.projects.create enthält. Informationen zum Zuweisen von Rollen

    • So erstellen Sie ein Google Cloud Projekt:

      gcloud projects create PROJECT_ID

      Ersetzen Sie PROJECT_ID durch einen Namen für das Google Cloud Projekt, das Sie erstellen.

    • Wählen Sie das von Ihnen erstellte Google Cloud Projekt aus:

      gcloud config set project PROJECT_ID

      Ersetzen Sie PROJECT_ID durch Ihren Google Cloud Projektnamen.

  6. Prüfen Sie, ob die Abrechnung für Ihr Google Cloud Projekt aktiviert ist.

  7. Aktivieren Sie die erforderliche API, falls sie noch nicht aktiviert ist:

    Rollen, die zum Aktivieren von APIs erforderlich sind

    Zum Aktivieren von APIs benötigen Sie die Berechtigung serviceusage.services.enable. Wenn Sie das Projekt erstellt haben, haben Sie diese Berechtigung wahrscheinlich bereits über die Rolle „Inhaber“ (roles/owner). Andernfalls können Sie diese Berechtigung über die Rolle „Service Usage-Administrator“ (roles/serviceusage.serviceUsageAdmin) erhalten. Informationen zum Zuweisen von Rollen 

    gcloud services enable compute.googleapis.com file.googleapis.com logging.googleapis.com cloudresourcemanager.googleapis.com servicenetworking.googleapis.com

  8. Installieren Sie die Google Cloud CLI.

  9. Wenn Sie einen externen Identitätsanbieter (IdP) verwenden, müssen Sie sich zuerst mit Ihrer föderierten Identität in der gcloud CLI anmelden.

  10. Führen Sie den folgenden Befehl aus, um die gcloud CLI zu initialisieren: 

    gcloud init

  11. Google Cloud Projekt erstellen oder auswählen

    Erforderliche Rollen zum Auswählen oder Erstellen eines Projekts

    • Projekt auswählen: Für die Auswahl eines Projekts ist keine bestimmte IAM-Rolle erforderlich. Sie können jedes Projekt auswählen, für das Ihnen eine Rolle zugewiesen wurde.
    • Projekt erstellen: Zum Erstellen eines Projekts benötigen Sie die Rolle „Project Creator“ (roles/resourcemanager.projectCreator), die die Berechtigung resourcemanager.projects.create enthält. Informationen zum Zuweisen von Rollen

    • So erstellen Sie ein Google Cloud Projekt:

      gcloud projects create PROJECT_ID

      Ersetzen Sie PROJECT_ID durch einen Namen für das Google Cloud Projekt, das Sie erstellen.

    • Wählen Sie das von Ihnen erstellte Google Cloud Projekt aus:

      gcloud config set project PROJECT_ID

      Ersetzen Sie PROJECT_ID durch Ihren Google Cloud Projektnamen.

  12. Prüfen Sie, ob die Abrechnung für Ihr Google Cloud Projekt aktiviert ist.

  13. Aktivieren Sie die erforderliche API, falls sie noch nicht aktiviert ist:

    Rollen, die zum Aktivieren von APIs erforderlich sind

    Zum Aktivieren von APIs benötigen Sie die Berechtigung serviceusage.services.enable. Wenn Sie das Projekt erstellt haben, haben Sie diese Berechtigung wahrscheinlich bereits über die Rolle „Inhaber“ (roles/owner). Andernfalls können Sie diese Berechtigung über die Rolle „Service Usage-Administrator“ (roles/serviceusage.serviceUsageAdmin) erhalten. Informationen zum Zuweisen von Rollen 

    gcloud services enable compute.googleapis.com file.googleapis.com logging.googleapis.com cloudresourcemanager.googleapis.com servicenetworking.googleapis.com
    14.

  14. Weisen Sie Ihrem Nutzerkonto Rollen zu. Führen Sie den folgenden Befehl für jede der folgenden IAM-Rollen einmal aus: roles/compute.admin, roles/iam.serviceAccountUser, roles/file.editor, roles/storage.admin, roles/serviceusage.serviceUsageAdmin 

    gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID --member="user:USER_IDENTIFIER" --role=ROLE

    Ersetzen Sie Folgendes:

    • PROJECT_ID: Ihre Projekt-ID.
    • USER_IDENTIFIER: Die Kennung für Ihr Nutzerkonto . Beispiel: myemail@example.com
    • ROLE: Die IAM-Rolle, die Sie Ihrem Nutzerkonto zuweisen.
  15. Aktivieren Sie das Standarddienstkonto für Ihr Google Cloud -Projekt: 
    gcloud iam service-accounts enable PROJECT_NUMBER-compute@developer.gserviceaccount.com \
    --project=PROJECT_ID

    Ersetzen Sie PROJECT_NUMBER durch die Projekt-ID. Informationen zum Abrufen Ihrer Projektnummer finden Sie unter Vorhandenes Projekt abrufen.

  16. Weisen Sie dem Standarddienstkonto die Rolle „Bearbeiter“ (roles/editor) zu: 
    gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID \
    --member="serviceAccount:PROJECT_NUMBER-compute@developer.gserviceaccount.com" \
    --role=roles/editor
  17. Erstellen Sie lokale Anmeldedaten zur Authentifizierung für Ihr Nutzerkonto: 
    gcloud auth application-default login
  18. OS Login für Ihr Projekt aktivieren: 
    gcloud compute project-info add-metadata --metadata=enable-oslogin=TRUE
  19. Melden Sie sich in Ihrem Hugging Face-Konto an oder erstellen Sie ein Konto.

Über Hugging Face auf Gemma 3 zugreifen

So greifen Sie mit Hugging Face auf Gemma 3 zu:

  1. Einwilligungsvereinbarung unterzeichnen, um Gemma 3 12B zu verwenden

  2. Erstellen Sie ein Hugging Face-Zugriffstoken für read. Klicken Sie auf Profil > Einstellungen > Zugriffstokens > +Neues Token erstellen.

  3. Kopieren und speichern Sie den Wert für das read-Zugriffstoken. Sie benötigen sie später in dieser Anleitung.

Cluster Toolkit installieren

Weitere Informationen zur Verwendung der gcluster-CLI und zur Verwaltung von Clustern finden Sie in der Übersicht zum Cluster Toolkit.

  1. Cluster Toolkit-Version vorbereiten:

    # Find all available releases at: https://github.com/GoogleCloudPlatform/cluster-toolkit/releases
# Set the desired version TAG (e.g., v1.97.0)
export CLUSTER_TOOLKIT_TAG=v1.97.0

# Detect OS (linux or mac)
case "$(uname -s)" in
  Linux*)     OS="linux" ;;
  Darwin*)    OS="mac" ;;
  *)          echo "Error: Unsupported operating system: $(uname -s)" >&2; exit 1 ;; 
esac

# Detect Architecture (amd64 or arm64)
case "$(uname -m)" in
  x86_64)     ARCH="amd64" ;; 
  aarch64|arm64) ARCH="arm64" ;;
  *)          echo "Error: Unsupported architecture: $(uname -m)" >&2; exit 1 ;;
esac

  2. Release herunterladen:

    # Download and extract the platform-specific bundle
curl -LO "https://github.com/GoogleCloudPlatform/cluster-toolkit/releases/download/${CLUSTER_TOOLKIT_TAG}/gcluster_bundle_${OS}_${ARCH}.zip"
unzip "gcluster_bundle_${OS}_${ARCH}.zip" -d cluster-toolkit/
rm -f "gcluster_bundle_${OS}_${ARCH}.zip"

  3. Definieren Sie den Pfad gcluster:

    export CLUSTER_TOOLKIT_PATH="$(pwd)/cluster-toolkit"
export PATH="${CLUSTER_TOOLKIT_PATH}:${PATH}"
gcluster --version

Umgebung vorbereiten

So bereiten Sie die Umgebung vor:

  1. Legen Sie die Standardumgebungsvariablen fest:

    export PROJECT_ID="YOUR_PROJECT_ID"
export ZONE="YOUR_ZONE"
export REGION="YOUR_REGION"
export RESERVATION_URL="YOUR_RESERVATION_NAME"
export CLUSTER_NAME="YOUR_CLUSTER_NAME"
export BUCKET_NAME="YOUR_GCS_BUCKET"
export HF_TOKEN="YOUR_HF_TOKEN"

gcloud config set project "${PROJECT_ID}"
gcloud config set billing/quota_project "${PROJECT_ID}"

    Ersetzen Sie Folgendes:

    • YOUR_PROJECT_ID: die ID desGoogle Cloud -Projekts, in dem Sie den Cloud Storage-Bucket erstellen möchten.

    • YOUR_ZONE: die Zone, in der sich Ihre Reservierung befindet.

    • YOUR_REGION: die Region, in der Ihre Reservierung vorhanden ist.

    • YOUR_RESERVATION_NAME: die URL oder der Name der Reservierung, die Sie zum Erstellen Ihres Slurm-Clusters verwenden möchten.

    • YOUR_CLUSTER_NAME: Der Name des Slurm-Clusters, den Sie erstellen möchten.

    • YOUR_GCS_BUCKET: Ein Name für Ihren Cloud Storage-Bucket, der den Anforderungen für Bucket-Namen entspricht.

    • YOUR_HF_TOKEN: das Hugging Face-Zugriffstoken, das Sie im vorherigen Abschnitt erstellt haben.

  2. Erstellen Sie einen Cloud Storage-Bucket:

    gcloud storage buckets create "gs://${BUCKET_NAME}" \
  --project="${PROJECT_ID}"

A4-Slurm-Cluster erstellen

So erstellen Sie einen A4-Slurm-Cluster:

  1. Erstellen Sie die Datei a4high-slurm-deployment.yaml.

    MANIFEST_PATH="${CLUSTER_TOOLKIT_PATH}/examples/machine-learning/a4-highgpu-8g"
cat <<EOF > "${MANIFEST_PATH}/a4high-slurm-deployment.yaml"
terraform_backend_defaults:
  type: gcs
  configuration:
    bucket: ${BUCKET_NAME}

vars:
  deployment_name: ${CLUSTER_NAME}
  project_id: ${PROJECT_ID}
  region: ${REGION}
  zone: ${ZONE}
  a4h_cluster_size: 2
  a4h_reservation_name: ${RESERVATION_URL}
EOF

  2. Manifeste vorbereiten:

    1. Erstellen Sie die Terraform-Manifeste mit dem Befehl gcluster create:

      gcluster create \
  -d "${MANIFEST_PATH}/a4high-slurm-deployment.yaml" \
  "${MANIFEST_PATH}/a4high-slurm-blueprint.yaml"

    2. Patchen Sie die Manifeste:

      echo "[$(date)] Patching Filestore deletion protection in ${CLUSTER_NAME}..."
sed -i '/deletion_protection = {/,/}/ { s/enabled = true/enabled = false/; /reason  = "Avoid data loss"/d; }' "${CLUSTER_NAME}/cluster-env/main.tf"

  3. Stellen Sie den Cluster bereit:

    gcluster deploy "${CLUSTER_NAME}" --auto-approve

    Der gcluster deploy-Befehl ist ein zweistufiger Prozess, der so abläuft:

    • In der ersten Phase wird ein benutzerdefiniertes Image mit vorinstallierter Software erstellt. Das kann bis zu 45 Minuten dauern.

    • In der zweiten Phase wird der Cluster mit diesem benutzerdefinierten Image bereitgestellt. Dieser Vorgang dauert in der Regel weniger lange als die erste Phase.

    Wenn die erste Phase erfolgreich ist, die zweite jedoch fehlschlägt, können Sie versuchen, den Slurm-Cluster noch einmal bereitzustellen und dabei die erste Phase zu überspringen:

    gcluster deploy "${CLUSTER_NAME}" --auto-approve --skip "image" -w

Arbeitslast vorbereiten

So bereiten Sie Ihre Arbeitslast vor:

  1. Arbeitslastskripts erstellen:

  2. Scripts in den Slurm-Cluster hochladen

  3. Verbindung zum Slurm-Cluster herstellen

  4. Frameworks und Tools installieren

Arbeitslastskripts erstellen

So erstellen Sie die Skripts, die von Ihrer Arbeitslast zum Feinabstimmen verwendet werden:

  1. Erstellen Sie zum Einrichten der virtuellen Python-Umgebung die Datei install_environment.sh mit folgendem Inhalt:

    #!/bin/bash
# This script should be run ONCE on the login node to set up the
# shared Python virtual environment.

set -e
echo "--- Creating Python virtual environment in /home ---"
python3 -m venv ~/.venv
echo "--- Activating virtual environment ---"
source ~/.venv/bin/activate

echo "--- Installing build dependencies ---"
pip install --upgrade pip wheel packaging

echo "--- Installing PyTorch for CUDA 12.8 ---"
pip install torch --index-url https://download.pytorch.org/whl/cu128

echo "--- Installing application requirements ---"
pip install -r requirements.txt

echo "--- Environment setup complete. You can now submit jobs with sbatch. ---"

  2. Erstellen Sie die Datei accelerate_config.yaml mit dem folgenden Inhalt, um die Konfigurationen für den Feinabstimmungsjob anzugeben:

    # Default configuration for a 2-node, 8-GPU-per-node (16 total GPUs) FSDP training job.

compute_environment: "LOCAL_MACHINE"
distributed_type: "FSDP"
downcast_bf16: "no"
fsdp_config:
  fsdp_auto_wrap_policy: "TRANSFORMER_BASED_WRAP"
  fsdp_backward_prefetch: "BACKWARD_PRE"
  fsdp_cpu_ram_efficient_loading: true
  fsdp_forward_prefetch: false
  fsdp_offload_params: false
  fsdp_sharding_strategy: "FULL_SHARD"
  fsdp_state_dict_type: "FULL_STATE_DICT"
  fsdp_transformer_layer_cls_to_wrap: "Gemma3DecoderLayer"
  fsdp_use_orig_params: true
machine_rank: 0
main_training_function: "main"
mixed_precision: "bf16"
num_machines: 2
num_processes: 16
rdzv_backend: "static"
same_network: true
tpu_env: []
use_cpu: false

  3. Erstellen Sie die Datei submit.slurm mit folgendem Inhalt, um die Aufgaben anzugeben, die für die Jobs in Ihrem Slurm-Cluster ausgeführt werden sollen:

    #!/bin/bash
#SBATCH --job-name=gemma3-finetune
#SBATCH --nodes=2
#SBATCH --ntasks-per-node=1 # 1 task per node
#SBATCH --gpus-per-node=8   # 8 GPUs per node
#SBATCH --partition=a4high
#SBATCH --output=slurm-%j.out
#SBATCH --error=slurm-%j.err

set -e
echo "--- Slurm Job Started ---"

# --- STAGE 1: Copy Environment to Local SSD on all nodes ---
srun --ntasks=$SLURM_NNODES --ntasks-per-node=1 bash -c '
  echo "Setting up local environment on $(hostname)..."
  LOCAL_VENV="/mnt/localssd/venv_job_${SLURM_JOB_ID}"
  LOCAL_CACHE="/mnt/localssd/hf_cache_job_${SLURM_JOB_ID}"
  rsync -a --info=progress2 ~/./.venv/ ${LOCAL_VENV}/
  mkdir -p ${LOCAL_CACHE}
  echo "Setup on $(hostname) complete."
'

# --- STAGE 2: Run the Training Job using the Local Environment ---
echo "--- Starting Training ---"

LOCAL_VENV="/mnt/localssd/venv_job_${SLURM_JOB_ID}"
LOCAL_CACHE="/mnt/localssd/hf_cache_job_${SLURM_JOB_ID}"
LOCAL_OUTPUT_DIR="/mnt/localssd/outputs_${SLURM_JOB_ID}"
mkdir -p ${LOCAL_OUTPUT_DIR}

# This is the main training command.
srun --ntasks=$SLURM_NNODES --ntasks-per-node=1 bash -c '
  # Ensure nccl-gib is at version 1.1.2-1
  INSTALLED_VERSION=$(dpkg-query -W -f="\${Version}" nccl-gib 2>/dev/null || echo "not_installed")
  if [ "${INSTALLED_VERSION}" != "1.1.2-1" ]; then
    echo "Upgrading nccl-gib to 1.1.2-1..."
    sudo apt-get update && sudo apt-get install -y --allow-change-held-packages nccl-gib=1.1.2-1
  fi

  source '"${LOCAL_VENV}"'/bin/activate

  export HF_HOME='"${LOCAL_CACHE}"'
  export HF_DATASETS_CACHE='"${LOCAL_CACHE}"'

  if [ -f /usr/local/gib/scripts/set_nccl_env.sh ]; then
    echo "Sourcing set_nccl_env.sh"
    source /usr/local/gib/scripts/set_nccl_env.sh
  fi
  export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/gib/lib64:${LD_LIBRARY_PATH:-}

  export MASTER_ADDR=$(scontrol show hostnames "$SLURM_JOB_NODELIST" | head -n 1)
  export MASTER_PORT=29500

  # Use accelerate launch to properly run the distributed FSDP job
  accelerate launch \
    --config_file ~/accelerate_config.yaml \
    --machine_rank $SLURM_NODEID \
    --main_process_ip $MASTER_ADDR \
    --main_process_port $MASTER_PORT \
    --num_machines $SLURM_NNODES \
    --num_processes $((SLURM_NNODES * 8)) \
    ~/train.py \
    --model_id google/gemma-3-12b-pt \
    --output_dir '"${LOCAL_OUTPUT_DIR}"' \
    --per_device_train_batch_size 1 \
    --gradient_accumulation_steps 8 \
    --num_train_epochs 3 \
    --learning_rate 1e-5 \
    --save_strategy steps \
    --save_steps 100
'

# --- STAGE 3: Copy Final Model from Local SSD to Home Directory ---
echo "--- Copying final model from local SSD to /home ---"
# This command runs only on the first node of the job allocation
# and copies the final model back to the persistent shared directory.
srun --nodes=1 --ntasks=1 --ntasks-per-node=1 bash -c "
  rsync -a --info=progress2 ${LOCAL_OUTPUT_DIR}/ ~/gemma-12b-text-to-sql-finetuned/
"

echo "--- Slurm Job Finished ---"

  4. Wenn Sie die Abhängigkeiten für Ihren Feinabstimmungsjob angeben möchten, erstellen Sie die Datei requirements.txt mit folgendem Inhalt:

    # Hugging Face Libraries (Pinned to recent, stable versions for reproducibility)
transformers==4.53.3
datasets==4.0.0
accelerate==1.9.0
evaluate==0.4.5
bitsandbytes==0.46.1
trl==0.19.1
peft==0.16.0

# Other dependencies
tensorboard==2.20.0
protobuf==6.31.1
sentencepiece==0.2.0

  5. Erstellen Sie die Datei train.py mit folgendem Inhalt, um die Anleitung für Ihren Job anzugeben:

    import torch
import argparse
from datasets import load_dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForCausalLM, BitsAndBytesConfig, AutoConfig
from peft import LoraConfig, prepare_model_for_kbit_training, get_peft_model
from trl import SFTTrainer, SFTConfig
from huggingface_hub import login


def get_args():
    parser = argparse.ArgumentParser()
    parser.add_argument("--model_id", type=str, default="google/gemma-3-12b-pt", help="Hugging Face model ID")
    parser.add_argument("--hf_token", type=str, default=None, help="Hugging Face token for private models")
    parser.add_argument("--dataset_name", type=str, default="philschmid/gretel-synthetic-text-to-sql", help="Hugging Face dataset name")
    parser.add_argument("--output_dir", type=str, default="gemma-12b-text-to-sql", help="Directory to save model checkpoints")

    # LoRA arguments
    parser.add_argument("--lora_r", type=int, default=16, help="LoRA attention dimension")
    parser.add_argument("--lora_alpha", type=int, default=16, help="LoRA alpha scaling factor")
    parser.add_argument("--lora_dropout", type=float, default=0.05, help="LoRA dropout probability")

    # SFTConfig arguments
    parser.add_argument("--max_seq_length", type=int, default=512, help="Maximum sequence length")
    parser.add_argument("--num_train_epochs", type=int, default=3, help="Number of training epochs")
    parser.add_argument("--per_device_train_batch_size", type=int, default=8, help="Batch size per device during training")
    parser.add_argument("--gradient_accumulation_steps", type=int, default=1, help="Gradient accumulation steps")
    parser.add_argument("--learning_rate", type=float, default=1e-5, help="Learning rate")
    parser.add_argument("--logging_steps", type=int, default=10, help="Log every X steps")
    parser.add_argument("--save_strategy", type=str, default="steps", help="Checkpoint save strategy")
    parser.add_argument("--save_steps", type=int, default=100, help="Save checkpoint every X steps")

    return parser.parse_args()

def main():
    args = get_args()

    # --- 1. Setup and Login ---
    if args.hf_token:
        login(args.hf_token)

    # --- 2. Create and prepare the fine-tuning dataset ---
    # The SFTTrainer will use the `formatting_func` to apply the chat template.
    dataset = load_dataset(args.dataset_name, split="train")
    dataset = dataset.shuffle().select(range(12500))
    dataset = dataset.train_test_split(test_size=2500/12500)

    # --- 3. Configure Model and Tokenizer ---
    if torch.cuda.is_available() and torch.cuda.get_device_capability()[0] >= 8:
        torch_dtype_obj = torch.bfloat16
        torch_dtype_str = "bfloat16"
    else:
        torch_dtype_obj = torch.float16
        torch_dtype_str = "float16"

    tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(args.model_id)
    tokenizer.pad_token = tokenizer.eos_token

    gemma_chat_template = (
        "{% for message in messages %}"
        "{% if message['role'] == 'user' %}"
        "{{ '<start_of_turn>user\n' + message['content'] + '<end_of_turn>\n' }}"
        "{% elif message['role'] == 'assistant' %}"
        "{{ '<start_of_turn>model\n' + message['content'] + '<end_of_turn>\n' }}"
        "{% endif %}"
        "{% endfor %}"
        "{% if add_generation_prompt %}"
        "{{ '<start_of_turn>model\n' }}"
        "{% endif %}"
    )
    tokenizer.chat_template = gemma_chat_template

    # --- 4. Define the Formatting Function ---
    # This function will be used by the SFTTrainer to format each sample
    # from the dataset into the correct chat template format.
    def formatting_func(example):
        # The create_conversation logic is now implicitly handled by this.
        # We need to construct the messages list here.
        system_message = "You are a text to SQL query translator. Users will ask you questions in English and you will generate a SQL query based on the provided SCHEMA."
        user_prompt = "Given the <USER_QUERY> and the <SCHEMA>, generate the corresponding SQL command to retrieve the desired data, considering the query's syntax, semantics, and schema constraints.\n\n<SCHEMA>\n{context}\n</SCHEMA>\n\n<USER_QUERY>\n{question}\n</USER_QUERY>\n"

        messages = [
            {"role": "system", "content": system_message},
            {"role": "user", "content": user_prompt.format(question=example["sql_prompt"], context=example["sql_context"])},
            {"role": "assistant", "content": example["sql"]}
        ]
        return tokenizer.apply_chat_template(messages, tokenize=False)

    # --- 5. Load Quantized Model and Apply PEFT ---

    # Define the quantization configuration
    config = AutoConfig.from_pretrained(args.model_id)
    config.use_cache = False

    # Load the base model in native precision
    print("Loading base model...")
    model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(
        args.model_id,
        config=config,
        attn_implementation="sdpa",
        torch_dtype=torch_dtype_obj,
    )

    # Configure LoRA.
    peft_config = LoraConfig(
        lora_alpha=args.lora_alpha,
        lora_dropout=args.lora_dropout,
        r=args.lora_r,
        bias="none",
        target_modules=["q_proj", "k_proj", "v_proj", "o_proj", "gate_proj", "up_proj", "down_proj"],
        task_type="CAUSAL_LM",
    )

    # Apply the PEFT config to the model
    print("Applying PEFT configuration...")
    model = get_peft_model(model, peft_config)
    model.print_trainable_parameters()

    # --- 6. Configure Training Arguments ---
    training_args = SFTConfig(
        output_dir=args.output_dir,
        ddp_timeout=300.0,
        max_seq_length=args.max_seq_length,
        num_train_epochs=args.num_train_epochs,
        per_device_train_batch_size=args.per_device_train_batch_size,
        gradient_accumulation_steps=args.gradient_accumulation_steps,
        learning_rate=args.learning_rate,
        logging_steps=args.logging_steps,
        save_strategy=args.save_strategy,
        save_steps=args.save_steps,
        packing=False,
        gradient_checkpointing=True,
        gradient_checkpointing_kwargs={"use_reentrant": False},
        optim="adamw_torch",
        fp16=True if torch_dtype_obj == torch.float16 else False,
        bf16=True if torch_dtype_obj == torch.bfloat16 else False,
        max_grad_norm=0.3,
        warmup_ratio=0.03,
        lr_scheduler_type="constant",
        push_to_hub=False,
        report_to="tensorboard",
        dataset_kwargs={
            "add_special_tokens": False,
            "append_concat_token": True,
        }
    )

    # --- 7. Create Trainer and Start Training ---
    trainer = SFTTrainer(
        model=model,
        args=training_args,
        train_dataset=dataset["train"],
        eval_dataset=dataset["test"],
        formatting_func=formatting_func,
    )

    print("Starting training...")
    trainer.train()
    print("Training finished.")

    # --- 8. Save the final model ---
    print(f"Saving final model to {args.output_dir}")
    trainer.save_model()

if __name__ == "__main__":
    main()

Scripts in den Slurm-Cluster hochladen

So laden Sie die Skripts, die Sie im vorherigen Abschnitt erstellt haben, in den Slurm-Cluster hoch:

  1. Legen Sie die Variable LOGIN_NODE fest, indem Sie den Namen des Anmeldenodes für Ihren Cluster abrufen:

    LOGIN_NODE="$(gcloud compute instances list \
                --project="${PROJECT_ID}" \
                --filter="labels.ghpc_deployment='${CLUSTER_NAME}' AND labels.slurm_instance_role='login'" \
                --format="value(name)" | head -n 1)"

    Die Variable LOGIN_NODE speichert einen Wert ähnlich wie ${CLUSTER_NAME}-login-001.

  2. Laden Sie Ihre Skripts in das Basisverzeichnis des Anmeldeknotens hoch:

    gcloud compute scp \
  --project="${PROJECT_ID}" \
  --zone="${ZONE}" \
  --tunnel-through-iap \
  ./install_environment.sh \
  ./requirements.txt \
  ./submit.slurm \
  ./accelerate_config.yaml \
  ./train.py \
  "${LOGIN_NODE}":~/

Verbindung zum Slurm-Cluster herstellen

Stellen Sie eine Verbindung zum Anmeldeknoten her und übertragen Sie Ihr Hugging Face-Token auf die neue Sitzung:

gcloud compute ssh "${LOGIN_NODE}" \
    --project="${PROJECT_ID}" \
    --tunnel-through-iap \
    --zone="${ZONE}" \
    -- -t "export HF_TOKEN='${HF_TOKEN}'; bash -l"

Frameworks und Tools installieren

Richten Sie nach der Verbindung mit dem Anmeldeknoten eine virtuelle Python-Umgebung mit den erforderlichen Abhängigkeiten ein:

chmod +x install_environment.sh
./install_environment.sh

Fine-Tuning-Arbeitslast starten

So starten Sie die Arbeitslast für das Fine-Tuning:

  1. Senden Sie den Job an den Slurm-Scheduler und rufen Sie die Job-ID ab:

    JOB_ID="$(sbatch submit.slurm 2>&1 \
  | tee /dev/tty \
  | grep -oP 'Submitted batch job \K\d+')"

  2. Auf dem Anmeldeknoten in Ihrem Slurm-Cluster können Sie den Fortschritt des Jobs überwachen, indem Sie die Ausgabedateien prüfen, die in Ihrem home-Verzeichnis erstellt wurden:

    tail -f "slurm-${JOB_ID}.out" "slurm-${JOB_ID}.err"

    Wenn Ihr Job erfolgreich gestartet wird, wird in der Datei .err eine Fortschrittsanzeige angezeigt, die aktualisiert wird, während der Job ausgeführt wird.

Arbeitslast überwachen

Sie können die Nutzung der GPUs in Ihrem Slurm-Cluster überwachen, um zu prüfen, ob Ihr Fine-Tuning-Job effizient ausgeführt wird. Öffnen Sie dazu den folgenden Link in Ihrem Browser:

https://console.cloud.google.com/monitoring/metrics-explorer?project=PROJECT_ID&pageState=%7B%22xyChart%22%3A%7B%22dataSets%22%3A%5B%7B%22timeSeriesFilter%22%3A%7B%22filter%22%3A%22metric.type%3D%5C%22agent.googleapis.com%2Fgpu%2Futilization%5C%22%20resource.type%3D%5C%22gce_instance%5C%22%22%2C%22perSeriesAligner%22%3A%22ALIGN_MEAN%22%7D%2C%22plotType%22%3A%22LINE%22%7D%5D%7D%7D

Wenn Sie Ihre Arbeitslast überwachen, sehen Sie Folgendes:

  • GPU-Nutzung: Bei einem fehlerfreien Feinabstimmungsjob sollte die Nutzung aller 16 GPUs (acht GPUs für jede VM im Cluster) während des Trainings ansteigen und sich auf einem bestimmten Niveau stabilisieren.

  • Jobdauer: Der Job sollte etwa eine Stunde dauern.

Bereinigen

Damit Ihrem Google Cloud-Konto die in dieser Anleitung verwendeten Ressourcen nicht in Rechnung gestellt werden, löschen Sie entweder das Projekt, das die Ressourcen enthält, oder Sie behalten das Projekt und löschen die einzelnen Ressourcen.

Slurm-Cluster löschen

Führen Sie den Befehl gcluster destroy aus, um den Slurm-Cluster zu löschen:

gcluster destroy "${CLUSTER_NAME}" --auto-approve

Wenn Sie alle VPC-Netzwerke, Firewallregeln, Router, IP-Adressen und Subnetze löschen müssen, die mit dem Projekt verknüpft sind, gehen Sie so vor:

echo "========================================================================="
echo " STARTING AUTOMATED NETWORK CLEANUP FOR CLUSTER: ${CLUSTER_NAME}"
echo "========================================================================="

echo "Discovering all VPC networks linked to the cluster..."
NETWORKS=$(gcloud compute networks list --project="${PROJECT_ID}" --format="value(name)" | grep "^${CLUSTER_NAME}" || true)

if [ -z "${NETWORKS}" ]; then
    echo "No VPC networks found starting with ${CLUSTER_NAME}. Everything is already clean!"
    exit 0
fi

echo "Found the following networks to process:"
echo "${NETWORKS}"
echo "-------------------------------------------------------------------------"

echo "=== 1. Wiping Global Firewall Rules ==="
FIREWALL_RULES=$(gcloud compute firewall-rules list \
    --project="${PROJECT_ID}" \
    --filter="network ~ ^${CLUSTER_NAME} OR name ~ ^${CLUSTER_NAME}" \
    --format="value(name)" || echo "")

if [ -n "${FIREWALL_RULES}" ]; then
    echo "Deleting matching firewall rules:"
    echo "${FIREWALL_RULES}"
    echo "${FIREWALL_RULES}" | xargs -r gcloud compute firewall-rules delete --project="${PROJECT_ID}" --quiet
else
    echo "No matching firewall rules found."
fi

echo "=== 2. Tearing Down Network-Specific Infrastructure ==="
echo "${NETWORKS}" | while read -r net_name; do
    [ -z "${net_name}" ] && continue
    echo "Processing resources for network: ${net_name}"

    ROUTERS=$(gcloud compute routers list \
        --project="${PROJECT_ID}" \
        --regions="${REGION}" \
        --filter="network=${net_name}" \
        --format="value(name)" || echo "")

    if [ -n "${ROUTERS}" ]; then
        echo "  -> Deleting routers: ${ROUTERS}"
        echo "${ROUTERS}" | xargs -r gcloud compute routers delete --region="${REGION}" --project="${PROJECT_ID}" --quiet
    fi

    IPS=$(gcloud compute addresses list \
        --project="${PROJECT_ID}" \
        --regions="${REGION}" \
        --filter="name ~ ^${net_name}" \
        --format="value(name)" || echo "")

    if [ -n "${IPS}" ]; then
        echo "  -> Deleting IP reservations: ${IPS}"
        echo "${IPS}" | xargs -r gcloud compute addresses delete --region="${REGION}" --project="${PROJECT_ID}" --quiet
    fi

    SUBNETS=$(gcloud compute networks subnets list \
        --project="${PROJECT_ID}" \
        --regions="${REGION}" \
        --filter="network=${net_name}" \
        --format="value(name)" || echo "")

    if [ -n "${SUBNETS}" ]; then
        echo "  -> Deleting subnetworks:"
        echo "${SUBNETS}"
        echo "${SUBNETS}" | xargs -r gcloud compute networks subnets delete --region="${REGION}" --project="${PROJECT_ID}" --quiet
    fi
done

echo "-------------------------------------------------------------------------"
echo "Waiting 15 seconds for Google Cloud API dependencies to unlock..."
sleep 15

echo "=== 3. Final VPC Networks Destruction ==="
echo "${NETWORKS}" | while read -r net_name; do
    [ -z "${net_name}" ] && continue
    echo "Deleting core VPC network: ${net_name}..."
    gcloud compute networks delete "${net_name}" --project="${PROJECT_ID}" --quiet || \
    echo "Warning: Could not delete ${net_name} yet. If a lock occurred, please rerun in 1 minute."
done

echo "========================================================================="
echo " SUCCESS: All network resources for cluster ${CLUSTER_NAME} have been wiped!"
echo "========================================================================="

Projekt löschen

Google Cloud -Projekt löschen:

gcloud projects delete PROJECT_ID

Nächste Schritte