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chentao11596 committed Aug 30, 2017
1 parent 1696664 commit ab4f5c3
Showing 1 changed file with 178 additions and 0 deletions.
178 changes: 178 additions & 0 deletions cn/docs/tasks/manage-gpus/scheduling-gpus.md
Original file line number Diff line number Diff line change
@@ -0,0 +1,178 @@
---
approvers:
- vishh
title: 调度 GPU
---

{% capture overview %}


Kubernetes 提供对分布在节点上的 NVIDIA GPU 进行管理的**实验**支持。本页描述用户如何使用 GPU 以及当前使用的一些限制

{% endcapture %}

{% capture prerequisites %}


1. Kubernetes 节点必须预先安装好 NVIDIA 驱动,否则,Kubelet 将检测不到可用的GPU信息;如果节点的 Capacity 属性中没有出现 NIVIDA GPU 的数量,有可能是驱动没有安装或者安装失败,请尝试重新安装

2. 在整个 Kubernetes 系统中,feature-gates 里面特定的 **alpha** 特性参数 `Accelerators` 必须设置为 true:`--feature-gates="Accelerators=true"`

3. Kuberntes 节点必须使用 `docker` 引擎作为容器的运行引擎


上述预备工作完成后,节点会自动发现它上面的 NVIDIA GPU,并将其作为可调度资源暴露

{% endcapture %}

{% capture steps %}

## API


容器可以通过名称为 `alpha.kubernetes.io/nvidia-gpu` 的标识来申请需要使用的 NVIDIA GPU 的数量

```yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: gpu-pod
spec:
containers:
-
name: gpu-container-1
image: gcr.io/google_containers/pause:2.0
resources:
limits:
alpha.kubernetes.io/nvidia-gpu: 2 # requesting 2 GPUs
-
name: gpu-container-2
image: gcr.io/google_containers/pause:2.0
resources:
limits:
alpha.kubernetes.io/nvidia-gpu: 3 # requesting 3 GPUs
```
- GPU 只能在容器资源的 `limits` 中配置

- 容器和 Pod 都不支持共享 GPU

- 每个容器可以申请使用一个或者多个 GPU

- GPU 必须以整数为单位被申请使用

- 所有节点的 GPU 硬件要求相同


如果在不同的节点上面安装了不同版本的 GPU,可以通过设置节点标签以及使用节点选择器的方式将 pod 调度到期望运行的节点上。工作流程如下:


在节点上,识别出 GPU 硬件类型,然后将其作为节点标签进行暴露

```shell
NVIDIA_GPU_NAME=$(nvidia-smi --query-gpu=gpu_name --format=csv,noheader --id=0)
source /etc/default/kubelet
KUBELET_OPTS="$KUBELET_OPTS --node-labels='alpha.kubernetes.io/nvidia-gpu-name=$NVIDIA_GPU_NAME'"
echo "KUBELET_OPTS=$KUBELET_OPTS" > /etc/default/kubelet
```


在 pod 上,通过节点[亲和性](/docs/concepts/configuration/assign-pod-node/#affinity-and-anti-affinity)规则为它指定可以使用的 GPU 类型

```yaml
kind: pod
apiVersion: v1
metadata:
annotations:
scheduler.alpha.kubernetes.io/affinity: >
{
"nodeAffinity": {
"requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution": {
"nodeSelectorTerms": [
{
"matchExpressions": [
{
"key": "alpha.kubernetes.io/nvidia-gpu-name",
"operator": "In",
"values": ["Tesla K80", "Tesla P100"]
}
]
}
]
}
}
}
spec:
containers:
-
name: gpu-container-1
resources:
limits:
alpha.kubernetes.io/nvidia-gpu: 2
```


上述设定可以确保 pod 会被调度到包含名称为 `alpha.kubernetes.io/nvidia-gpu-name` 的标签并且标签的值为 `Tesla K80` 或者 `Tesla P100` 的节点上


### 警告


当未来的 Kubernetes 版本能够更好的支持GPU以及一般的硬件加速器时,这里的 API 描述**将会随之做出变更**


## 访问 CUDA 库


到目前为止,还需要预先在节点上安装 CUDA 库


为了避免后面使用库出现问题,可以将库放到 ``/var/lib/`` 下的某个文件夹下,或者直接改变库目录的权限(以后的版本会自动完成这一过程)


Pods能够通过 `hostPath` 卷来访问库

```yaml
kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
name: gpu-pod
spec:
containers:
- name: gpu-container-1
image: gcr.io/google_containers/pause:2.0
resources:
limits:
alpha.kubernetes.io/nvidia-gpu: 1
volumeMounts:
- mountPath: /usr/local/nvidia/bin
name: bin
- mountPath: /usr/lib/nvidia
name: lib
volumes:
- hostPath:
path: /usr/lib/nvidia-375/bin
name: bin
- hostPath:
path: /usr/lib/nvidia-375
name: lib
```


## 未来


- Kubernetes 对硬件加速器的支持还处在早期阶段

- GPU 和其它的加速器很快会成为系统的本地计算资源

- 将引入更好的 API 以可扩展的方式提供和使用加速器

- Kubernets 将会自动确保应用在使用 GPU 时得到最佳性能

- 类似访问 CUDA 库这种关键的可用性问题将得到解决

{% endcapture %}

{% include templates/task.md %}

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