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Add PaddlePaddle QuickStart Demo on Kubernetes
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# Paddle On Kubernetes：单机训练
在这篇文档里，我们介绍如何在 Kubernetes 集群上启动一个单机使用CPU的Paddle训练作业。在下一篇中，我们将介绍如何启动分布式训练作业。
## 制作Docker镜像
在一个功能齐全的Kubernetes机群里，通常我们会安装Ceph等分布式文件系统来存储训练数据。这样的话，一个分布式Paddle训练任务中的每个进程都可以从Ceph读取数据。在这个例子里，我们只演示一个单机作业，所以可以简化对环境的要求，把训练数据直接放在
Paddle的Docker image里。为此，我们需要制作一个包含训练数据的Paddle镜像。
Paddle 的 [Quick Start Tutorial](http://www.paddlepaddle.org/doc/demo/quick_start/index_en.html)
里介绍了用Paddle源码中的脚本下载训练数据的过程。
而 `paddledev/paddle:cpu-demo-latest` 镜像里有 Paddle 源码与demo，（ 请注意，默认的
Paddle镜像 `paddledev/paddle:cpu-latest` 是不包括源码的, Paddle的各版本镜像可以参考 [Docker installation guide](http://www.paddlepaddle.org/doc/build/docker_install.html) ），所以我们使用这个镜像来下载训练数据到Docker container中，然后把这个包含了训练数据的container保存为一个新的镜像。
### 运行容器
```
$ docker run --name quick_start_data -it paddledev/paddle:cpu-demo-latest
```
### 下载数据
进入容器`/root/paddle/demo/quick_start/data`目录，使用`get_data.sh`下载数据
```
$ root@fbd1f2bb71f4:~/paddle/demo/quick_start/data# ./get_data.sh
Downloading Amazon Electronics reviews data...
--2016-10-31 01:33:43-- http://snap.stanford.edu/data/amazon/productGraph/categoryFiles/reviews_Electronics_5.json.gz
Resolving snap.stanford.edu (snap.stanford.edu)... 171.64.75.80
Connecting to snap.stanford.edu (snap.stanford.edu)|171.64.75.80|:80... connected.
HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
Length: 495854086 (473M) [application/x-gzip]
Saving to: 'reviews_Electronics_5.json.gz'
10% [=======> ] 874,279 64.7KB/s eta 2h 13m
```
### 修改启动脚本
下载完数据后，修改`/root/paddle/demo/quick_start/train.sh`文件，内容如下（增加了一条cd命令）
```
set -e
cd /root/paddle/demo/quick_start
cfg=trainer_config.lr.py
#cfg=trainer_config.emb.py
#cfg=trainer_config.cnn.py
#cfg=trainer_config.lstm.py
#cfg=trainer_config.bidi-lstm.py
#cfg=trainer_config.db-lstm.py
paddle train \
--config=$cfg \
--save_dir=./output \
--trainer_count=4 \
--log_period=20 \
--num_passes=15 \
--use_gpu=false \
--show_parameter_stats_period=100 \
--test_all_data_in_one_period=1 \
2>&1 | tee 'train.log'
```
### 提交镜像
修改启动脚本后，退出容器，使用`docker commit`命令创建新镜像。
```
$ docker commit quick_start_data mypaddle/paddle:quickstart
```
## 使用 Kubernetes 进行训练
>针对任务运行完成后容器自动退出的场景，Kubernetes有Job类型的资源来支持。下文就是用Job类型的资源来进行训练。
### 编写yaml文件
在训练时，输出结果可能会随着容器的消耗而被删除，需要在创建容器前挂载卷以便我们保存训练结果。使用我们之前构造的镜像，可以创建一个 [Kubernetes Job](http://kubernetes.io/docs/user-guide/jobs/#what-is-a-job)，简单的yaml文件如下：
```
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
name: quickstart
spec:
parallelism: 1
completions: 1
template:
metadata:
name: quickstart
spec:
volumes:
- name: output
hostPath:
path: /home/work/paddle_output
containers:
- name: pi
image: mypaddle/paddle:quickstart
command: ["bin/bash", "-c", "/root/paddle/demo/quick_start/train.sh"]
volumeMounts:
- name: output
mountPath: /root/paddle/demo/quick_start/output
restartPolicy: Never
```
### 创建Paddle Job
使用上文创建的yaml文件创建Kubernetes Job，命令为：
```
$ kubectl create -f paddle.yaml
```
查看job的详细情况：
```
$ kubectl get job
NAME DESIRED SUCCESSFUL AGE
quickstart 1 0 58s
$ kubectl describe job quickstart
Name: quickstart
Namespace: default
Image(s): registry.baidu.com/public/paddle:cpu-demo-latest
Selector: controller-uid=f120da72-9f18-11e6-b363-448a5b355b84
Parallelism: 1
Completions: 1
Start Time: Mon, 31 Oct 2016 11:20:16 +0800
Labels: controller-uid=f120da72-9f18-11e6-b363-448a5b355b84,job-name=quickstart
Pods Statuses: 0 Running / 1 Succeeded / 0 Failed
Volumes:
output:
Type: HostPath (bare host directory volume)
Path: /home/work/paddle_output
Events:
FirstSeen LastSeen Count From SubobjectPath Type Reason Message
--------- -------- ----- ---- ------------- -------- ------ -------
1m 1m 1 {job-controller } Normal SuccessfulCreate Created pod: quickstart-fa0wx
```
### 查看训练结果
根据Job对应的Pod信息，可以查看此Pod运行的宿主机。
```
kubectl describe pod quickstart-fa0wx
Name: quickstart-fa0wx
Namespace: default
Node: paddle-demo-let02/10.206.202.44
Start Time: Mon, 31 Oct 2016 11:20:17 +0800
Labels: controller-uid=f120da72-9f18-11e6-b363-448a5b355b84,job-name=quickstart
Status: Succeeded
IP: 10.0.0.9
Controllers: Job/quickstart
Containers:
quickstart:
Container ID: docker://b8561f5c79193550d64fa47418a9e67ebdd71546186e840f88de5026b8097465
Image: registry.baidu.com/public/paddle:cpu-demo-latest
Image ID: docker://18e457ce3d362ff5f3febf8e7f85ffec852f70f3b629add10aed84f930a68750
Port:
Command:
bin/bash
-c
/root/paddle/demo/quick_start/train.sh
QoS Tier:
cpu: BestEffort
memory: BestEffort
State: Terminated
Reason: Completed
Exit Code: 0
Started: Mon, 31 Oct 2016 11:20:20 +0800
Finished: Mon, 31 Oct 2016 11:21:46 +0800
Ready: False
Restart Count: 0
Environment Variables:
Conditions:
Type Status
Ready False
Volumes:
output:
Type: HostPath (bare host directory volume)
Path: /home/work/paddle_output
```
我们还可以登录到宿主机上查看训练结果。
```
[root@paddle-demo-let02 paddle_output]# ll
total 60
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 31 11:20 pass-00000
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 31 11:20 pass-00001
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 31 11:21 pass-00002
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 31 11:21 pass-00003
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 31 11:21 pass-00004
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 31 11:21 pass-00005
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 31 11:21 pass-00006
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 31 11:21 pass-00007
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 31 11:21 pass-00008
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 31 11:21 pass-00009
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 31 11:21 pass-00010
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 31 11:21 pass-00011
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 31 11:21 pass-00012
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 31 11:21 pass-00013
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Oct 31 11:21 pass-00014
```
doc_cn/cluster/k8s/Dockerfile 0 → 100644
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FROM paddledev/paddle:cpu-latest
MAINTAINER zjsxzong89@gmail.com
COPY start.sh /root/
COPY start_paddle.py /root/
CMD ["bash"," -c","/root/start.sh"]
\ No newline at end of file
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# PaddlePaddle on Kubernetes：分布式训练
前一篇文章介绍了如何在Kubernetes集群上启动一个单机PaddlePaddle训练作业 (Job)。在这篇文章里，我们介绍如何在Kubernetes集群上进行分布式PaddlePaddle训练作业。关于PaddlePaddle的分布式训练，文章 [Cluster Training](https://github.com/baidu/Paddle/blob/develop/doc/cluster/opensource/cluster_train.md)介绍了一种通过SSH远程分发任务，进行分布式训练的方法，与此不同的是，本文将介绍在Kubernetes容器管理平台上快速构建PaddlePaddle容器集群，进行分布式训练的方案。
## Kubernetes 基本概念
[*Kubernetes*](http://kubernetes.io/)是Google开源的容器集群管理系统，其提供应用部署、维护、 扩展机制等功能，利用Kubernetes能方便地管理跨机器运行容器化的应用。Kubernetes可以在物理机或虚拟机上运行，且支持部署到[AWS](http://kubernetes.io/docs/getting-started-guides/aws)，[Azure](http://kubernetes.io/docs/getting-started-guides/azure/)，[GCE](http://kubernetes.io/docs/getting-started-guides/gce)等多种公有云环境。介绍分布式训练之前，需要对[Kubernetes](http://kubernetes.io/)有一个基本的认识，下面先简要介绍一下本文用到的几个Kubernetes概念。
- [*Node*](http://kubernetes.io/docs/admin/node/) 表示一个Kubernetes集群中的一个工作节点，这个节点可以是物理机或者虚拟机，Kubernetes集群就是由node节点与master节点组成的。
- [*Pod*](http://kubernetes.io/docs/user-guide/pods/) 是一组(一个或多个)容器，pod是Kubernetes的最小调度单元，一个pod中的所有容器会被调度到同一个node上。Pod中的容器共享NET，PID，IPC，UTS等Linux namespace。由于容器之间共享NET namespace，所以它们使用同一个IP地址，可以通过*localhost*互相通信。不同pod之间可以通过IP地址访问。
- [*Job*](http://kubernetes.io/docs/user-guide/jobs/) 是Kubernetes上运行的作业，一次作业称为一个job，通常每个job包括一个或者多个pods。
- [*Volume*](http://kubernetes.io/docs/user-guide/volumes/) 存储卷，是pod内的容器都可以访问的共享目录，也是容器与node之间共享文件的方式，因为容器内的文件都是暂时存在的，当容器因为各种原因被销毁时，其内部的文件也会随之消失。通过volume，就可以将这些文件持久化存储。Kubernetes支持多种volume，例如hostPath(宿主机目录)，gcePersistentDisk，awsElasticBlockStore等。
- [*Namespaces*](http://kubernetes.io/docs/user-guide/volumes/) 命名空间，在kubernetes中创建的所有资源对象(例如上文的pod，job)等都属于一个命名空间，在同一个命名空间中，资源对象的名字是唯一的，不同空间的资源名可以重复，命名空间主要为了对象进行逻辑上的分组便于管理。本文只使用了默认命名空间。
## 整体方案
### 部署Kubernetes集群
首先，我们需要拥有一个Kubernetes集群，在这个集群中所有node与pod都可以互相通信。关于Kubernetes集群搭建，可以参考[官方文档](http://kubernetes.io/docs/getting-started-guides/kubeadm/)，在以后的文章中我们也会介绍AWS上搭建的方案。本文假设大家能找到几台物理机，并且可以按照官方文档在上面部署Kubernetes。在本文的环境中，Kubernetes集群中所有node都挂载了一个[MFS](http://moosefs.org/)（Moose filesystem，一种分布式文件系统）共享目录，我们通过这个目录来存放训练文件与最终输出的模型。关于MFS的安装部署，可以参考[MooseFS documentation](https://moosefs.com/documentation.html)。在训练之前，用户将配置与训练数据切分好放在MFS目录中，训练时，程序从此目录拷贝文件到容器内进行训练，将结果保存到此目录里。整体的结构图如下：
![paddle on kubernetes结构图](k8s-paddle-arch.png)
上图描述了一个3节点的分布式训练场景，Kubernetes集群的每个node上都挂载了一个MFS目录，这个目录可以通过volume的形式挂载到容器中。Kubernetes为这次训练创建了3个pod并且调度到了3个node上运行，每个pod包含一个PaddlePaddle容器。在容器创建后，会启动pserver与trainer进程，读取volume中的数据进行这次分布式训练。
### 使用 Job
我们使用Kubernetes中的job这个概念来代表一次分布式训练。Job表示一次性作业，在作业完成后，Kubernetes会销毁job产生的容器并且释放相关资源。
在Kubernetes中，可以通过编写一个YAML文件，来描述这个job，在这个文件中，主要包含了一些配置信息，例如PaddlePaddle的节点个数，`paddle pserver`开放的端口个数与端口号，使用的网卡设备等，这些信息通过环境变量的形式传递给容器内的程序使用。
在一次分布式训练中，用户确定好本次训练需要的PaddlePaddle节点个数，将切分好的训练数据与配置文件上传到MFS共享目录中。然后编写这次训练的job YAML文件，提交给Kubernetes集群创建并开始作业。
### 创建PaddlePaddle节点
当Kubernetes master收到请求，解析完YAML文件后，会创建出多个pod(个数为PaddlePaddle节点数)，Kubernetes会把这些pod调度到集群的node上运行。一个pod就代表一个PaddlePaddle节点，当pod被成功分配到一台物理/虚拟机上后，Kubernetes会启动pod内的容器，这个容器会根据YAML文件中的环境变量，启动`paddle pserver`与`paddle train`进程。
### 启动训练
在容器启动后，会通过脚本来启动这次分布式训练，我们知道`paddle train`进程启动时需要知道其他节点的IP地址以及本节点的trainer_id，由于PaddlePaddle本身不提供类似服务发现的功能，所以在本文的启动脚本中，每个节点会根据job name向Kubernetes apiserver查询这个job对应的所有pod信息(Kubernetes默认会在每个容器的环境变量中写入apiserver的地址)。
根据这些pod信息，就可以通过某种方式，为每个pod分配一个唯一的trainer_id。本文把所有pod的IP地址进行排序，将顺序作为每个PaddlePaddle节点的trainer_id。启动脚本的工作流程大致如下：
1. 查询Kubernetes apiserver获取pod信息，根据IP分配trainer_id
1. 从MFS共享目录中拷贝训练文件到容器内
1. 根据环境变量，解析出`paddle pserver`与`paddle train`的启动参数，启动进程
1. 训练时，PaddlePaddle会自动将结果保存在trainer_id为0的节点上，将输出路径设置为MFS目录，保存输出的文件
## 搭建过程
根据前文的描述，要在已有的Kubernetes集群上进行PaddlePaddle的分布式训练，主要分为以下几个步骤：
1. 制作PaddlePaddle镜像
1. 将训练文件与切分好的数据上传到共享存储
1. 编写本次训练的YAML文件，创建一个Kubernetes job
1. 训练结束后查看输出结果
下面就根据这几个步骤分别介绍。
### 制作镜像
PaddlePaddle镜像需要提供`paddle pserver`与`paddle train`进程的运行环境，用这个镜像创建的容器需要有以下两个功能：
- 拷贝训练文件到容器内
- 生成`paddle pserver`与`paddle train`进程的启动参数，并且启动训练
因为官方镜像 `paddledev/paddle:cpu-latest` 内已经包含PaddlePaddle的执行程序但是还没上述功能，所以我们可以在这个基础上，添加启动脚本，制作新镜像来完成以上的工作。镜像的*Dockerfile*如下：
```Dockerfile
FROM paddledev/paddle:cpu-latest
MAINTAINER zjsxzong89@gmail.com
COPY start.sh /root/
COPY start_paddle.py /root/
CMD ["bash"," -c","/root/start.sh"]
```
[`start.sh`](start.sh)文件拷贝训练文件到容器内，然后执行[`start_paddle.py`](start_paddle.py)脚本启动训练，前文提到的获取其他节点IP地址，分配`trainer_id`等都在`start_paddle.py`脚本中完成。
`start_paddle.py`脚本开始时，会先进行参数的初始化与解析。
```python
parser = argparse.ArgumentParser(prog="start_paddle.py",
description='simple tool for k8s')
args, train_args_list = parser.parse_known_args()
train_args = refine_unknown_args(train_args_list)
train_args_dict = dict(zip(train_args[:-1:2], train_args[1::2]))
podlist = getPodList()
```
然后通过函数`getPodList()`访问Kubernetes的接口来查询此job对应的所有pod信息。当所有pod都处于running状态（容器运行都运行）时，再通过函数`getIdMap(podlist)`获取trainer_id。
```python
podlist = getPodList()
# need to wait until all pods are running
while not isPodAllRunning(podlist):
time.sleep(10)
podlist = getPodList()
idMap = getIdMap(podlist)
```
在函数`getIdMap(podlist)`内部，我们通过读取`podlist`中每个pod的IP地址，将IP排序生成的序号作为trainer_id。
```python
def getIdMap(podlist):
'''
generate tainer_id by ip
'''
ips = []
for pod in podlist["items"]:
ips.append(pod["status"]["podIP"])
ips.sort()
idMap = {}
for i in range(len(ips)):
idMap[ips[i]] = i
return idMap
```
在得到`idMap`后，通过函数`startPaddle(idMap, train_args_dict)`构造`paddle pserver`与`paddle train`的启动参数并执行进程。
在函数`startPaddle`中，最主要的工作就是解析出`paddle pserver`与`paddle train`的启动参数。例如`paddle train`参数的解析，解析环境变量得到`PADDLE_NIC`，`PADDLE_PORT`，`PADDLE_PORTS_NUM`等参数，然后通过自身的IP地址在`idMap`中获取`trainerId`。
```python
program = 'paddle train'
args = " --nics=" + PADDLE_NIC
args += " --port=" + str(PADDLE_PORT)
args += " --ports_num=" + str(PADDLE_PORTS_NUM)
args += " --comment=" + "paddle_process_by_paddle"
ip_string = ""
for ip in idMap.keys():
ip_string += (ip + ",")
ip_string = ip_string.rstrip(",")
args += " --pservers=" + ip_string
args_ext = ""
for key, value in train_args_dict.items():
args_ext += (' --' + key + '=' + value)
localIP = socket.gethostbyname(socket.gethostname())
trainerId = idMap[localIP]
args += " " + args_ext + " --trainer_id=" + \
str(trainerId) + " --save_dir=" + JOB_PATH_OUTPUT
```
使用 `docker build` 构建镜像：
```bash
docker build -t your_repo/paddle:mypaddle .
```
然后将构建成功的镜像上传到镜像仓库。
```bash
docker push your_repo/paddle:mypaddle
```
### 上传训练文件
本文使用PaddlePaddle官方的[recommendation demo](http://www.paddlepaddle.org/doc/demo/index.html#recommendation)作为这次训练的内容，我们将训练文件与数据放在一个job name命名的目录中，上传到MFS共享存储。完成后MFS上的文件内容大致如下：
```bash
[root@paddle-kubernetes-node0 mfs]# tree -d
.
└── paddle-cluster-job
├── data
│   ├── 0
│   │
│   ├── 1
│   │
│   └── 2
├── output
└── recommendation
```
目录中paddle-cluster-job是本次训练对应的job name，本次训练要求有3个PaddlePaddle节点，在paddle-cluster-job/data目录中存放切分好的数据，文件夹0，1，2分别代表3个节点的trainer_id。recommendation文件夹内存放训练文件，output文件夹存放训练结果与日志。
### 创建Job
Kubernetes可以通过YAML文件来创建相关对象，然后可以使用命令行工具创建job。
Job YAML文件描述了这次训练使用的Docker镜像，需要启动的节点个数以及 `paddle pserver`与 `paddle train`进程启动的必要参数，也描述了容器需要使用的存储卷挂载的情况。YAML文件中各个字段的具体含义，可以查看[Kubernetes Job API](http://kubernetes.io/docs/api-reference/batch/v1/definitions/#_v1_job)。例如，本次训练的YAML文件可以写成：
```yaml
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
name: paddle-cluster-job
spec:
parallelism: 3
completions: 3
template:
metadata:
name: paddle-cluster-job
spec:
volumes:
- name: jobpath
hostPath:
path: /home/work/mfs
containers:
- name: trainer
image: your_repo/paddle:mypaddle
command: ["bin/bash", "-c", "/root/start.sh"]
env:
- name: JOB_NAME
value: paddle-cluster-job
- name: JOB_PATH
value: /home/jobpath
- name: JOB_NAMESPACE
value: default
- name: TRAIN_CONFIG_DIR
value: recommendation
- name: CONF_PADDLE_NIC
value: eth0
- name: CONF_PADDLE_PORT
value: "7164"
- name: CONF_PADDLE_PORTS_NUM
value: "2"
- name: CONF_PADDLE_PORTS_NUM_SPARSE
value: "2"
- name: CONF_PADDLE_GRADIENT_NUM
value: "3"
volumeMounts:
- name: jobpath
mountPath: /home/jobpath
restartPolicy: Never
```
文件中，`metadata`下的`name`表示这个job的名字。`parallelism，completions`字段表示这个job会同时开启3个PaddlePaddle节点，成功训练且退出的pod数目为3时，这个job才算成功结束。然后申明一个存储卷`jobpath`，代表宿主机目录`/home/work/mfs`，在对容器的描述`containers`字段中，将此目录挂载为容器的`/home/jobpath`目录，这样容器的`/home/jobpath`目录就成为了共享存储，放在这个目录里的文件其实是保存到了MFS上。
`env`字段表示容器的环境变量，我们将`paddle`运行的一些参数通过这种方式传递到容器内。
`JOB_PATH`表示共享存储挂载的路径，`JOB_NAME`表示job名字，`TRAIN_CONFIG_DIR`表示本次训练文件所在目录，这三个变量组合就可以找到本次训练需要的文件路径。
`CONF_PADDLE_NIC`表示`paddle pserver`进程需要的`--nics`参数，即网卡名
`CONF_PADDLE_PORT`表示`paddle pserver`的`--port`参数，`CONF_PADDLE_PORTS_NUM`则表示稠密更新的端口数量，也就是`--ports_num`参数。
`CONF_PADDLE_PORTS_NUM_SPARSE`表示稀疏更新的端口数量，也就是`--ports_num_for_sparse`参数。
`CONF_PADDLE_GRADIENT_NUM`表示训练节点数量，即`--num_gradient_servers`参数
编写完YAML文件后，可以使用Kubernetes的命令行工具创建job。
```bash
kubectl create -f job.yaml
```
创建成功后，Kubernetes就会创建3个pod作为PaddlePaddle节点然后拉取镜像，启动容器开始训练。
### 查看输出
在训练过程中，可以在共享存储上查看输出的日志和模型，例如output目录下就存放了输出结果。注意node_0，node_1，node_2这几个目录表示PaddlePaddle节点与trainer_id，并不是Kubernetes中的node概念。
```bash
[root@paddle-kubernetes-node0 output]# tree -d
.
├── node_0
│   ├── server.log
│   └── train.log
├── node_1
│   ├── server.log
│   └── train.log
├── node_2
......
├── pass-00002
│   ├── done
│   ├── ___embedding_0__.w0
│   ├── ___embedding_1__.w0
......
```
我们可以通过日志查看容器训练的情况，例如：
```bash
[root@paddle-kubernetes-node0 node_0]# cat train.log
I1116 09:10:17.123121 50 Util.cpp:155] commandline:
/usr/local/bin/../opt/paddle/bin/paddle_trainer
--nics=eth0 --port=7164
--ports_num=2 --comment=paddle_process_by_paddle
--pservers=192.168.129.66,192.168.223.143,192.168.129.71
--ports_num_for_sparse=2 --config=./trainer_config.py
--trainer_count=4 --num_passes=10 --use_gpu=0
--log_period=50 --dot_period=10 --saving_period=1
--local=0 --trainer_id=0
--save_dir=/home/jobpath/paddle-cluster-job/output
I1116 09:10:17.123440 50 Util.cpp:130] Calling runInitFunctions
I1116 09:10:17.123764 50 Util.cpp:143] Call runInitFunctions done.
[WARNING 2016-11-16 09:10:17,227 default_decorators.py:40] please use keyword arguments in paddle config.
[INFO 2016-11-16 09:10:17,239 networks.py:1282] The input order is [movie_id, title, genres, user_id, gender, age, occupation, rating]
[INFO 2016-11-16 09:10:17,239 networks.py:1289] The output order is [__regression_cost_0__]
I1116 09:10:17.392917 50 Trainer.cpp:170] trainer mode: Normal
I1116 09:10:17.613910 50 PyDataProvider2.cpp:257] loading dataprovider dataprovider::process
I1116 09:10:17.680917 50 PyDataProvider2.cpp:257] loading dataprovider dataprovider::process
I1116 09:10:17.681543 50 GradientMachine.cpp:134] Initing parameters..
I1116 09:10:18.012390 50 GradientMachine.cpp:141] Init parameters done.
I1116 09:10:18.018641 50 ParameterClient2.cpp:122] pserver 0 192.168.129.66:7164
I1116 09:10:18.018950 50 ParameterClient2.cpp:122] pserver 1 192.168.129.66:7165
I1116 09:10:18.019069 50 ParameterClient2.cpp:122] pserver 2 192.168.223.143:7164
I1116 09:10:18.019492 50 ParameterClient2.cpp:122] pserver 3 192.168.223.143:7165
I1116 09:10:18.019716 50 ParameterClient2.cpp:122] pserver 4 192.168.129.71:7164
I1116 09:10:18.019836 50 ParameterClient2.cpp:122] pserver 5 192.168.129.71:7165
```
\ No newline at end of file
doc_cn/cluster/k8s/job.yaml 0 → 100644
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apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
name: paddle-cluster-job
spec:
parallelism: 3
completions: 3
template:
metadata:
name: paddle-cluster-job
spec:
volumes:
- name: jobpath
hostPath:
path: /home/work/paddle_output
containers:
- name: trainer
image: registry.baidu.com/public/paddle:mypaddle
command: ["bin/bash", "-c", "/root/start.sh"]
env:
- name: JOB_NAME
value: paddle-cluster-job
- name: JOB_PATH
value: /home/jobpath
- name: JOB_NAMESPACE
value: default
- name: TRAIN_CONFIG_DIR
value: recommendation
- name: CONF_PADDLE_NIC
value: eth0
- name: CONF_PADDLE_PORT
value: "7164"
- name: CONF_PADDLE_PORTS_NUM
value: "2"
- name: CONF_PADDLE_PORTS_NUM_SPARSE
value: "2"
- name: CONF_PADDLE_GRADIENT_NUM
value: "3"
volumeMounts:
- name: jobpath
mountPath: /home/jobpath
restartPolicy: Never
\ No newline at end of file
doc_cn/cluster/k8s/start.sh 0 → 100755
浏览文件 @ 70d25c40
#!/bin/sh
set -eu
jobconfig=${JOB_PATH}"/"${JOB_NAME}"/"${TRAIN_CONFIG_DIR}
cd /root
cp -rf $jobconfig .
cd $TRAIN_CONFIG_DIR
python /root/start_paddle.py \
--dot_period=10 \
--ports_num_for_sparse=$CONF_PADDLE_PORTS_NUM \
--log_period=50 \
--num_passes=10 \
--trainer_count=4 \
--saving_period=1 \
--local=0 \
--config=./trainer_config.py \
--use_gpu=0
doc_cn/cluster/k8s/start_paddle.py 0 → 100755
浏览文件 @ 70d25c40
#!/usr/bin/python
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# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.
import requests
import time
import socket
import os
import argparse
# configuration for cluster
API = "/api/v1/namespaces/"
JOBSELECTOR = "labelSelector=job-name="
JOB_PATH = os.getenv("JOB_PATH") + "/" + os.getenv("JOB_NAME")
JOB_PATH_DATA = JOB_PATH + "/data"
JOB_PATH_OUTPUT = JOB_PATH + "/output"
JOBNAME = os.getenv("JOB_NAME")
NAMESPACE = os.getenv("JOB_NAMESPACE")
PADDLE_NIC = os.getenv("CONF_PADDLE_NIC")
PADDLE_PORT = os.getenv("CONF_PADDLE_PORT")
PADDLE_PORTS_NUM = os.getenv("CONF_PADDLE_PORTS_NUM")
PADDLE_PORTS_NUM_SPARSE = os.getenv("CONF_PADDLE_PORTS_NUM_SPARSE")
PADDLE_SERVER_NUM = os.getenv("CONF_PADDLE_GRADIENT_NUM")
def refine_unknown_args(cmd_args):
'''
refine unknown parameters to handle some special parameters
'''
new_args = []
for arg in cmd_args:
if arg.startswith("--") and arg.find("=") != -1:
equal_pos = arg.find("=") # find first = pos
arglist = list(arg)
arglist[equal_pos] = " "
arg = "".join(arglist)
arg = arg.lstrip("-")
new_args += arg.split(" ")
elif arg.startswith("--") and arg.find("=") == -1:
arg = arg.lstrip("-")
new_args.append(arg)
else:
new_args.append(arg)
return new_args
def isPodAllRunning(podlist):
'''
check all pod is running
'''
require = len(podlist["items"])
running = 0
for pod in podlist["items"]:
if pod["status"]["phase"] == "Running":
running += 1
if require == running:
return True
return False
def getPodList():
'''
get all container status of the job
'''
apiserver = "https://" + \
os.getenv("KUBERNETES_SERVICE_HOST") + ":" + \
os.getenv("KUBERNETES_SERVICE_PORT_HTTPS")
pod = API + NAMESPACE + "/pods?"
job = JOBNAME
return requests.get(apiserver + pod + JOBSELECTOR + job,
verify=False).json()
def getIdMap(podlist):
'''
generate tainer_id by ip
'''
ips = []
for pod in podlist["items"]:
ips.append(pod["status"]["podIP"])
ips.sort()
idMap = {}
for i in range(len(ips)):
idMap[ips[i]] = i
return idMap
def startPaddle(idMap={}, train_args_dict=None):
'''
start paddle pserver and trainer
'''
program = 'paddle train'
args = " --nics=" + PADDLE_NIC
args += " --port=" + str(PADDLE_PORT)
args += " --ports_num=" + str(PADDLE_PORTS_NUM)
args += " --comment=" + "paddle_process_by_paddle"
ip_string = ""
for ip in idMap.keys():
ip_string += (ip + ",")
ip_string = ip_string.rstrip(",")
args += " --pservers=" + ip_string
args_ext = ""
for key, value in train_args_dict.items():
args_ext += (' --' + key + '=' + value)
localIP = socket.gethostbyname(socket.gethostname())
trainerId = idMap[localIP]
args += " " + args_ext + " --trainer_id=" + \
str(trainerId) + " --save_dir=" + JOB_PATH_OUTPUT
logDir = JOB_PATH_OUTPUT + "/node_" + str(trainerId)
if not os.path.exists(JOB_PATH_OUTPUT):
os.makedirs(JOB_PATH_OUTPUT)
os.mkdir(logDir)
copyCommand = 'cp -rf ' + JOB_PATH_DATA + \
"/" + str(trainerId) + " ./data"
os.system(copyCommand)
startPserver = 'nohup paddle pserver' + \
" --port=" + str(PADDLE_PORT) + \
" --ports_num=" + str(PADDLE_PORTS_NUM) + \
" --ports_num_for_sparse=" + str(PADDLE_PORTS_NUM_SPARSE) + \
" --nics=" + PADDLE_NIC + \
" --comment=" + "paddle_process_by_paddle" + \
" --num_gradient_servers=" + str(PADDLE_SERVER_NUM) +\
" > " + logDir + "/server.log 2>&1 &"
print startPserver
os.system(startPserver)
# wait until pservers completely start
time.sleep(10)
startTrainer = program + args + " > " + \
logDir + "/train.log 2>&1 < /dev/null"
print startTrainer
os.system(startTrainer)
if __name__ == '__main__':
parser = argparse.ArgumentParser(prog="start_paddle.py",
description='simple tool for k8s')
args, train_args_list = parser.parse_known_args()
train_args = refine_unknown_args(train_args_list)
train_args_dict = dict(zip(train_args[:-1:2], train_args[1::2]))
podlist = getPodList()
# need to wait until all pods are running
while not isPodAllRunning(podlist):
time.sleep(10)
podlist = getPodList()
idMap = getIdMap(podlist)
startPaddle(idMap, train_args_dict)
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