Używanie procesorów GPU na potrzeby obciążeń intensywnie korzystających z obliczeń (AKS w usłudze Azure Stack HCI 23H2)
Dotyczy: Azure Stack HCI, wersja 23H2
Uwaga
Aby uzyskać informacje o procesorach GPU w usłudze AKS w usłudze Azure Stack HCI 22H2, zobacz Korzystanie z procesorów GPU (HCI 22H2).
Jednostki przetwarzania graficznego (GPU) są używane do obciążeń intensywnie korzystających z obliczeń, takich jak uczenie maszynowe, uczenie głębokie i nie tylko. W tym artykule opisano sposób używania procesorów GPU na potrzeby obciążeń intensywnie korzystających z obliczeń w usłudze AKS z obsługą usługi Azure Arc.
Obsługiwane modele procesora GPU
Następujące modele procesora GPU są obsługiwane przez usługę AKS w usłudze Azure Stack HCI 23H2:
| Producent | Model procesora GPU | Obsługiwana wersja |
|---|---|---|
| NVidia | A2 | 2311.2 |
| NVidia | A16 | 2402.0 |
| NVidia | T4 | 2408.0 |
Obsługiwane rozmiary maszyn wirtualnych
Następujące rozmiary maszyn wirtualnych dla każdego modelu procesora GPU są obsługiwane przez usługę AKS w usłudze Azure Stack HCI 23H2.
Procesory SKU T4 firmy Nvidia T4 są obsługiwane przez jednostki SKU NK T4
| Rozmiar maszyny wirtualnej | Procesory GPU | Pamięć procesora GPU: GiB | Procesor wirtualny | Pamięć: GiB |
|---|---|---|---|---|
| Standard_NK6 | 1 | 8 | 6 | 12 |
| Standard_NK12 | 2 | 16 | 12 | 24 |
Nvidia A2 jest obsługiwana przez jednostki SKU NC2 A2
| Rozmiar maszyny wirtualnej | Procesory GPU | Pamięć procesora GPU: GiB | Procesor wirtualny | Pamięć: GiB |
|---|---|---|---|---|
| Standard_NC4_A2 | 1 | 16 | 4 | 8 |
| Standard_NC8_A2 | 1 | 16 | 8 | 16 |
| Standard_NC16_A2 | 2 | 48 | 16 | 64 |
| Standard_NC32_A2 | 2 | 48 | 32 | 28 |
Nvidia A16 jest obsługiwana przez jednostki SKU NC2 A16
| Rozmiar maszyny wirtualnej | Procesory GPU | Pamięć procesora GPU: GiB | Procesor wirtualny | Pamięć: GiB |
|---|---|---|---|---|
| Standard_NC4_A16 | 1 | 16 | 4 | 8 |
| Standard_NC8_A16 | 1 | 16 | 8 | 16 |
| Standard_NC16_A16 | 2 | 48 | 16 | 64 |
| Standard_NC32_A16 | 2 | 48 | 32 | 28 |
Zanim rozpoczniesz
Aby użyć procesorów GPU w usłudze AKS Arc, przed rozpoczęciem wdrażania klastra upewnij się, że zainstalowano niezbędne sterowniki procesora GPU. Wykonaj kroki opisane w tej sekcji.
Krok 1. Instalowanie systemu operacyjnego
Zainstaluj lokalnie system operacyjny Azure Stack HCI w wersji 23H2 na każdym serwerze w klastrze azure Stack HCI.
Krok 2. Odinstalowanie sterownika hosta NVIDIA
Na każdej maszynie hosta przejdź do Panel sterowania > Dodaj lub Usuń programy, odinstaluj sterownik hosta FIRMY NVIDIA, a następnie uruchom ponownie maszynę. Po ponownym uruchomieniu maszyny upewnij się, że sterownik został pomyślnie odinstalowany. Otwórz terminal programu PowerShell z podwyższonym poziomem uprawnień i uruchom następujące polecenie:
Get-PnpDevice | select status, class, friendlyname, instanceid | where {$_.friendlyname -eq "3D Video Controller"}
Urządzenia gpu powinny być wyświetlane w stanie błędu, jak pokazano w poniższych przykładowych danych wyjściowych:
Error 3D Video Controller PCI\VEN_10DE&DEV_1EB8&SUBSYS_12A210DE&REV_A1\4&32EEF88F&0&0000
Error 3D Video Controller PCI\VEN_10DE&DEV_1EB8&SUBSYS_12A210DE&REV_A1\4&3569C1D3&0&0000
Krok 3. Odinstalowywanie sterownika hosta z hosta
Po odinstalowaniu sterownika hosta fizyczny procesor GPU przechodzi w stan błędu. Należy odinstalować wszystkie urządzenia gpu z hosta.
Dla każdego urządzenia z procesorem GPU (kontroler wideo 3D) uruchom następujące polecenia w programie PowerShell. Skopiuj identyfikator wystąpienia; na przykład PCI\VEN_10DE&DEV_1EB8&SUBSYS_12A210DE&REV_A1\4&32EEF88F&0&0000 z poprzednich danych wyjściowych polecenia:
$id1 = "<Copy and paste GPU instance id into this string>"
$lp1 = (Get-PnpDeviceProperty -KeyName DEVPKEY_Device_LocationPaths -InstanceId $id1).Data[0]
Disable-PnpDevice -InstanceId $id1 -Confirm:$false
Dismount-VMHostAssignableDevice -LocationPath $lp1 -Force
Aby potwierdzić, że procesory GPU zostały poprawnie odinstalowane z hosta, uruchom następujące polecenie. Należy umieścić procesory GPU w Unknown stanie:
Get-PnpDevice | select status, class, friendlyname, instanceid | where {$_.friendlyname -eq "3D Video Controller"}
Unknown 3D Video Controller PCI\VEN_10DE&DEV_1EB8&SUBSYS_12A210DE&REV_A1\4&32EEF88F&0&0000
Unknown 3D Video Controller PCI\VEN_10DE&DEV_1EB8&SUBSYS_12A210DE&REV_A1\4&3569C1D3&0&0000
Krok 4. Pobieranie i instalowanie sterownika ograniczania ryzyka firmy NVIDIA
Oprogramowanie może zawierać składniki opracowane i należące do firmy NVIDIA Corporation lub jej licencjodawców. Korzystanie z tych składników podlega umowie licencyjnej użytkownika końcowego firmy NVIDIA.
Zapoznaj się z dokumentacją centrum danych FIRMY NVIDIA, aby pobrać sterownik ograniczania ryzyka firmy NVIDIA. Po pobraniu sterownika rozwiń archiwum i zainstaluj sterownik ograniczania ryzyka na każdej maszynie hosta. Możesz wykonać czynności opisane w tym skrypcie programu PowerShell, aby pobrać sterownik ograniczania ryzyka i wyodrębnić go:
Invoke-WebRequest -Uri "https://docs.nvidia.com/datacenter/tesla/gpu-passthrough/nvidia_azure_stack_inf_v2022.10.13_public.zip" -OutFile "nvidia_azure_stack_inf_v2022.10.13_public.zip"
mkdir nvidia-mitigation-driver
Expand-Archive .\nvidia_azure_stack_inf_v2022.10.13_public.zip .\nvidia-mitigation-driver\
Aby zainstalować sterownik ograniczania ryzyka, przejdź do folderu zawierającego wyodrębnione pliki, a następnie wybierz plik sterownika procesora GPU na podstawie rzeczywistego typu procesora GPU zainstalowanego na hostach rozwiązania Azure Stack HCI. Jeśli na przykład typem jest procesor GPU A2, kliknij prawym przyciskiem myszy plik nvidia_azure_stack_A2_base.inf , a następnie wybierz polecenie Zainstaluj.
Możesz również zainstalować za pomocą wiersza polecenia, przechodząc do folderu i uruchamiając następujące polecenia, aby zainstalować sterownik ograniczania ryzyka:
pnputil /add-driver nvidia_azure_stack_A2_base.inf /install
pnputil /scan-devices
Po zainstalowaniu sterownika ograniczania ryzyka procesory GPU są wyświetlane w stanie OK w obszarze Nvidia A2_base — odinstalowane:
Get-PnpDevice | select status, class, friendlyname, instanceid | where {$_.friendlyname -match "Nvidia"}"
OK Nvidia A2_base - Dismounted PCI\VEN_10DE&DEV_1EB8&SUBSYS_12A210DE&REV_A1\4&32EEF88F&0&0000
OK Nvidia A2_base - Dismounted PCI\VEN_10DE&DEV_1EB8&SUBSYS_12A210DE&REV_A1\4&3569C1D3&0&0000
Krok 5. Powtórz kroki od 1 do 4
Powtórz kroki od 1 do 4 dla każdego serwera w klastrze HCI.
Krok 6. Kontynuowanie wdrażania klastra usługi Azure Stack HCI
Kontynuuj wdrażanie klastra rozwiązania Azure Stack HCI, wykonując kroki opisane w artykule Azure Stack HCI w wersji 23H2.
Uzyskiwanie listy dostępnych jednostek SKU maszyn wirtualnych z obsługą procesora GPU
Po zakończeniu wdrażania klastra usługi Azure Stack HCI możesz uruchomić następujące polecenie interfejsu wiersza polecenia, aby wyświetlić dostępne jednostki SKU maszyn wirtualnych we wdrożeniu. Jeśli sterowniki procesora GPU są poprawnie zainstalowane, zostaną wyświetlone odpowiednie jednostki SKU maszyny wirtualnej procesorów GPU:
az aksarc vmsize list --custom-location <custom location ID> -g <resource group name>
Tworzenie nowego klastra obciążeń z pulą węzłów z obsługą procesora GPU
Obecnie korzystanie z pul węzłów z obsługą procesora GPU jest dostępne tylko dla pul węzłów systemu Linux. Aby utworzyć nowy klaster Kubernetes:
az aksarc create -n <aks cluster name> -g <resource group name> --custom-location <custom location ID> --vnet-ids <vnet ID>
W poniższym przykładzie dodano pulę węzłów z 2 węzłami z włączoną obsługą procesora GPU (NVDIA A2) z Standard_NC4_A2 sku maszyny wirtualnej:
az aksarc nodepool add --cluster-name <aks cluster name> -n <node pool name> -g <resource group name> --node-count 2 --node-vm-size Standard_NC4_A2 --os-type Linux
Potwierdź, że możesz zaplanować procesory GPU
Po utworzeniu puli węzłów procesora GPU upewnij się, że można zaplanować procesory GPU na platformie Kubernetes. Najpierw wyświetl listę węzłów w klastrze przy użyciu polecenia kubectl get nodes :
kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
moc-l9qz36vtxzj Ready control-plane,master 6m14s v1.22.6
moc-lhbkqoncefu Ready <none> 3m19s v1.22.6
moc-li87udi8l9s Ready <none> 3m5s v1.22.6
Teraz użyj polecenia kubectl describe node , aby potwierdzić, że można zaplanować procesory GPU. W sekcji Pojemność procesor GPU powinien być wyświetlany jako nvidia.com/gpu: 1.
kubectl describe <node> | findstr "gpu"
Dane wyjściowe powinny wyświetlać procesory GPU z węzła procesu roboczego i wyglądać mniej więcej tak:
Capacity:
cpu: 4
ephemeral-storage: 103110508Ki
hugepages-1Gi: 0
hugepages-2Mi: 0
memory: 7865020Ki
nvidia.com/gpu: 1
pods: 110
Uruchamianie obciążenia z obsługą procesora GPU
Po wykonaniu poprzednich kroków utwórz nowy plik YAML na potrzeby testowania; na przykład gpupod.yaml. Skopiuj i wklej następujący kod YAML do nowego pliku o nazwie gpupod.yaml, a następnie zapisz go:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: cuda-vector-add
spec:
restartPolicy: OnFailure
containers:
- name: cuda-vector-add
image: "k8s.gcr.io/cuda-vector-add:v0.1"
resources:
limits:
nvidia.com/gpu: 1
Uruchom następujące polecenie, aby wdrożyć przykładową aplikację:
kubectl apply -f gpupod.yaml
Sprawdź, czy zasobnik został uruchomiony, został uruchomiony, a procesor GPU jest przypisany:
kubectl describe pod cuda-vector-add | findstr 'gpu'
Poprzednie polecenie powinno wyświetlić jeden przypisany procesor GPU:
nvidia.com/gpu: 1
nvidia.com/gpu: 1
Sprawdź plik dziennika zasobnika, aby sprawdzić, czy test zakończył się pomyślnie:
kubectl logs cuda-vector-add
Poniżej przedstawiono przykładowe dane wyjściowe z poprzedniego polecenia:
[Vector addition of 50000 elements]
Copy input data from the host memory to the CUDA device
CUDA kernel launch with 196 blocks of 256 threads
Copy output data from the CUDA device to the host memory
Test PASSED
Done
Jeśli podczas wywoływania sterowników wystąpi błąd niezgodności wersji, taki jak "Wersja sterownika CUDA jest niewystarczająca dla wersji środowiska uruchomieniowego CUDA", zapoznaj się z wykresem zgodności macierzy sterowników FIRMY NVIDIA.
Często zadawane pytania
Co się dzieje podczas uaktualniania puli węzłów z obsługą procesora GPU?
Uaktualnianie pul węzłów z obsługą procesora GPU jest zgodne z tym samym wzorcem uaktualniania stopniowego, który jest używany w zwykłych pulach węzłów. Aby pule węzłów z obsługą procesora GPU na nowej maszynie wirtualnej zostały pomyślnie utworzone na maszynie hosta fizycznego, wymaga to udostępnienia co najmniej jednego fizycznego procesora GPU w celu pomyślnego przypisania urządzenia. Ta dostępność gwarantuje, że aplikacje będą mogły nadal działać, gdy platforma Kubernetes planuje zasobniki na tym uaktualnionym węźle.
Przed uaktualnieniem:
- Zaplanuj przestój podczas uaktualniania.
- Jeśli używasz Standard_NK6 lub 2 dodatkowych procesorów GPU na hosta fizycznego, musisz mieć jeden dodatkowy procesor GPU na host fizyczny, jeśli używasz Standard_NK12. Jeśli korzystasz z pełnej pojemności i nie masz dodatkowego procesora GPU, zalecamy skalowanie puli węzłów w dół do jednego węzła przed uaktualnieniem, a następnie skalowanie w górę po pomyślnym uaktualnieniu.
Co się stanie, jeśli nie mam dodatkowych fizycznych procesorów GPU na mojej maszynie fizycznej podczas uaktualniania?
Jeśli uaktualnienie zostanie wyzwolone w klastrze bez dodatkowych zasobów procesora GPU w celu ułatwienia uaktualnienia stopniowego, proces uaktualniania zawiesza się do momentu udostępnienia procesora GPU. Jeśli uruchamiasz pełną pojemność i nie masz dodatkowego procesora GPU, zalecamy skalowanie puli węzłów w dół do jednego węzła przed uaktualnieniem, a następnie skalowanie w górę po pomyślnym uaktualnieniu.