Options de stockage pour les données Cloud TPU

Ce document décrit les options de stockage de données disponibles pour l'entraînement de modèles sur Cloud TPU.

Introduction

Cloud TPU nécessite de stocker des données pour les opérations suivantes :

  • Téléchargement et prétraitement des ensembles de données
  • Traitement du pipeline d'entrée de l'hôte
  • Entrées pour l'entraînement de modèle
  • Résultats de l'entraînement de modèle

Voici les options de stockage pour les données d'application et les ensembles de données d'entraînement Cloud TPU :

Pour en savoir plus sur la gestion du stockage, consultez les pages suivantes :

Stockage de blocs durable

Le stockage de blocs durable, également désigné par les termes disques ou volumes, est destiné aux données que vous souhaitez conserver après avoir arrêté, suspendu ou supprimé votre VM TPU. Le stockage de blocs durable reste disponible même en cas de plantage ou de défaillance de votre VM TPU. Vous pouvez utiliser le disque de démarrage de la VM TPU ou associer un stockage de blocs supplémentaire à votre TPU.

Vous pouvez associer un disque supplémentaire dans les cas suivants :

  • La taille de votre ensemble de données d'entraînement dépasse celle du disque de démarrage du TPU.
  • Vous disposez de données en lecture seule et souhaitez bénéficier d'un accès en lecture plus rapide en utilisant un volume Hyperdisk ML.

Vous pouvez associer deux types de stockage de blocs durables à un Cloud TPU : Google Cloud Hyperdisk et Persistent Disk. Persistent Disk n'est pas compatible avec les dernières séries de machines, parmi lesquelles Cloud TPU v6e. Google vous recommande d'utiliser Google Cloud Hyperdisk pour bénéficier des meilleures performances et de fonctionnalités avancées.

Disque de démarrage de la VM TPU

Par défaut, chaque VM Cloud TPU dispose d'un unique disque de démarrage de 100 Gio contenant le système d'exploitation. Le disque de démarrage peut également être utilisé pour stocker temporairement des ensembles de données téléchargés à des fins de prétraitement, ainsi que pour stocker des données d'entrée et de sortie de modèle, à condition que le volume total de données ne dépasse pas l'espace disponible sur le disque de démarrage.

Vous ne pouvez pas redimensionner le disque de démarrage d'un Cloud TPU. Si votre application nécessite plus d'espace de stockage que ce qu'offre par défaut le disque de démarrage, vous pouvez ajouter un ou plusieurs disques durables à votre instance de VM TPU. Pour en savoir plus, consultez Associer un stockage de blocs durable à une VM TPU.

Stockage associé

Hyperdisk et Persistent Disk sont des dispositifs de stockage réseau durables auxquels vos instances de VM peuvent accéder comme s'il s'agissait de disques physiques sur un ordinateur ou un serveur. Les deux types de disques sont créés indépendamment de vos instances de machine virtuelle (VM). Vous pouvez donc conserver vos données même après avoir supprimé vos instances de VM.

Si vous utilisez Hyperdisk plutôt que Persistent Disk, vous avez la possibilité de personnaliser les performances et bénéficiez de limites d'IOPS et de débit plus élevées. Pour en savoir plus sur Hyperdisk et Persistent Disk, consultez Choisir un type de disque.

Pour en savoir plus sur l'utilisation du stockage de blocs durable avec des VM TPU, consultez Associer un stockage de blocs durable à une VM TPU.

Sauvegardes de disque

Il peut être difficile de récupérer les données du disque de démarrage si la VM TPU est bloquée dans un état "inconnu" ou de récupérer des données supprimées. Veillez à sauvegarder vos données à l'aide d'une autre option de stockage, par exemple des buckets Cloud Storage.

Si vous stockez des données sur un disque associé, vous pouvez utiliser des instantanés de disque, qui sauvegardent les données d'un disque de manière incrémentielle. Les instantanés de disque ne sont pas disponibles pour le disque de démarrage TPU. Pour en savoir plus, consultez À propos des instantanés de disque.

Buckets Cloud Storage

Les buckets Cloud Storage sont l'option de stockage la plus flexible, évolutive et durable pour vos instances de VM. Si votre tâche d'entraînement ne nécessite pas la latence réduite qu'offre le stockage de blocs durable, vous pouvez stocker votre ensemble de données dans un bucket Cloud Storage.

Les performances des buckets Cloud Storage dépendent de la classe de stockage que vous sélectionnez et de l'emplacement où se situe le bucket par rapport à votre instance.

Le fait de créer votre bucket Cloud Storage dans la même zone que votre VM TPU permet de bénéficier de performances comparables à celles du stockage de blocs durable, mais avec une latence plus élevée et des caractéristiques de débit moins constantes.

Tous les buckets Cloud Storage sont dotés d'une fonction de redondance intégrée qui protège vos données contre les pannes de matériel et permet d'assurer leur disponibilité lors des événements de maintenance du centre de données. Le calcul de sommes de contrôle pour toutes les opérations Cloud Storage permet de garantir que les données lues sont bien identiques à celles qui ont été écrites.

Contrairement au stockage de blocs durable, les buckets Cloud Storage ne sont pas limités à la zone dans laquelle se situe votre instance. De plus, vous pouvez lire et écrire des données dans un bucket à partir de plusieurs instances simultanément. Par exemple, vous pouvez configurer des instances dans plusieurs zones afin de lire et d'écrire des données dans le même bucket. Ainsi, vous n'avez pas à répliquer les données sur des stockages de blocs durables dans plusieurs zones.

Pour en savoir plus sur la connexion de votre VM TPU à un bucket Cloud Storage, consultez Se connecter aux buckets Cloud Storage.

Cloud Storage FUSE

Cloud Storage FUSE vous permet d'installer des buckets Cloud Storage et d'y accéder comme s'il s'agissait de systèmes de fichiers locaux. Cela permet aux applications de lire et d'écrire des objets dans votre bucket à l'aide d'une sémantique standard de système de fichiers.

Pour en savoir plus sur le fonctionnement de Cloud Storage FUSE et sur la correspondance entre les opérations Cloud Storage FUSE et les opérations Cloud Storage, consultez la documentation FUSE de Cloud Storage. Vous trouverez des informations supplémentaires sur l'utilisation de Cloud Storage FUSE sur GitHub, par exemple pour ce qui concerne l'installation de la CLI Cloud Storage FUSE et l'installation de buckets.

Partage de fichiers Filestore

Un partage de fichiers Filestore est un stockage en réseau (NAS) entièrement géré pour Compute Engine. Filestore offre une compatibilité avec les applications d'entreprise existantes et prend en charge tous les clients compatibles avec NFSv3.

Filestore offre une latence faible pour les opérations de fichiers. Pour les charges de travail sensibles à la latence, Filestore accepte des capacités allant jusqu'à 100 Tio, des débits de 25 Gio/s et 720 000 IOPS, avec une variabilité minimale des performances.

Filestore vous permet d'installer des partages de fichiers sur des VM TPU.

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