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Klaus Ma 2020-08-18 10:24:32 +08:00 committed by GitHub
commit a6af7aac50
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GPG Key ID: 4AEE18F83AFDEB23
5 changed files with 511 additions and 1 deletions

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@ -49,7 +49,7 @@
[[main_right]]
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weight = 30
# Documentation

83
doc/concepts/podgroup.md Normal file
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@ -0,0 +1,83 @@
#### 定义
podgroup是一组强关联pod的集合主要用于批处理工作负载场景比如Tensorflow中的一组ps和worker。它是volcano自定义资源类型。
#### 样例
```
apiVersion: scheduling.volcano.sh/v1beta1
kind: PodGroup
metadata:
creationTimestamp: "2020-08-11T12:28:55Z"
generation: 5
name: test
namespace: default
ownerReferences:
- apiVersion: batch.volcano.sh/v1alpha1
blockOwnerDeletion: true
controller: true
kind: Job
name: test
uid: 028ecfe8-0ff9-477d-836c-ac5676491a38
resourceVersion: "109074"
selfLink: /apis/scheduling.volcano.sh/v1beta1/namespaces/default/podgroups/job-1
uid: eb2508f5-3349-439c-b94d-4ac23afd71ff
spec:
minMember: 1
minResources:
cpu: "3"
memory: "2048Mi"
priorityClassName: high-prority
queue: default
status:
conditions:
- lastTransitionTime: "2020-08-11T12:28:57Z"
message: '1/0 tasks in gang unschedulable: pod group is not ready, 1 minAvailable.'
reason: NotEnoughResources
status: "True"
transitionID: 77d5be3f-6169-4f86-8e65-0bdc621ce983
type: Unschedulable
- lastTransitionTime: "2020-08-11T12:29:02Z"
reason: tasks in gang are ready to be scheduled
status: "True"
transitionID: 54514401-5c90-4b11-840d-90c1cda93096
type: Scheduled
phase: Running
running: 1
```
#### 关键字段
* minMember
miniMember表示该podgroup下**最少**需要运行的pod或任务数量。如果集群资源不满足miniMember数量任务的运行需求调度器将不会调度任何一个该podgroup内的任务
* queue
queue表示该podgroup所属的queue。queue必须提前已创建且状态为open
* priorityClassName
priorityClassName表示该podgroup的优先级用于调度器为该queue中所有podgroup进行调度时进行排序。**system-node-critical**和**system-cluster-critical**是2个预留的值表示最高优先级。不特别指定时默认使用default优先级或zero优先级。
* minResources
minResources表示运行该podgroup所需要的最少资源。当集群可分配资源不满足minResources时调度器将不会调度任何一个该podgroup内的任务
* phase
phase表示该podgroup当前的状态
* conditions
conditions表示该podgroup的具体状态日志包含了podgroup生命周期中的关键事件
* running
running表示该podgroup中当前处于running状态的pod或任务的数量
* succeed
succeed表示该podgroup中当前处于succeed状态的pod或任务的数量
* failed
failed表示该podgroup中当前处于failed状态的pod或任务的数量
#### 资源状态
* pending
pending表示该podgroup已经被volcano接纳但是集群资源暂时不能满足它的需求。一旦资源满足该podgroup将转变为running状态
* running
running表示该podgroup至少有**minMember**个pod或任务处于running状态
* unknown
unknown表示该podgroup中**minMember**数量的pod或任务分为2种状态部分处于running状态部分没有被调度。没有被调度的原因可能是资源不够等。调度器将等待controller重新拉起这些pod或任务
* inqueue
inqueue表示该podgroup已经通过了调度器的校验并入队即将为它分配资源。inqueue是一种处于pending和running之间的中间状态
#### 使用场景
* minMember的使用
在某些场景下可能会只需要某个任务的子任务运行达到一定的数量即可认为本次任务可以运行如机器学习训练。这种情况下适合使用minMember字段
* priorityClassName的使用
priorityClassName用于podgroup的优先级排序可用于任务抢占调度场景。它本身也是一种资源。具体内容后续有单独的章节
* minResources的使用
在某些场景下任务的运行必须满足最小资源要求不满足则不能运行该任务如某些大数据分析场景。这种情况下适合使用minResources字段
#### 说明事项
* 自动创建podgroup
当创建vcjobvolcano job的简称若没有指定该vcjob所属的podgroup默认会为该vcjob创建同名的podgroup

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@ -0,0 +1,55 @@
#### 定义
PriorityClassName是podgroup或podgroup的属性之一用于抢占场景下对pod或podgroup进行排序和比较。该概念沿用了Kubernetes中的原定义。
#### 样例
```
apiVersion: scheduling.k8s.io/v1beta1
kind: PriorityClass
metadata:
name: high-priority
value: 100
globalDefault: false
description: "high priority"
```
#### 关键字段
* name
name表示该priorityClass的名称。使用该priorityClass给pod或podgroup声明优先级时使用该名称而非直接使用优先级的数值。**system-node-critical**和**system-cluster-critical**是2个预留的值表示最高优先级。
* value
value表示该priorityClass的优先级权重取值范围为 **[-2147483648, 1000000000]**。取值越大,表示优先级越高。
* globalDefault
golbalDefault表示该priorityClass是否作为全局默认优先级取值为**true**或**false**。一旦设置为true该priorityClass将作为未设置priorityClass的资源的默认优先级。priorityClass是cluster级别的设置不受namespace限制。
#### 使用场景
* 为pod设置优先级
```
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
labels:
env: test
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
imagePullPolicy: IfNotPresent
priorityClassName: high-priority
```
* 为podgroup设置优先级
```
apiVersion: scheduling.volcano.sh/v1beta1
kind: PodGroup
metadata:
name: test
namespace: default
spec:
minMember: 1
minResources:
cpu: "3"
memory: "2048Mi"
priorityClassName: high-prority
queue: default
```
#### 说明事项
* 默认值
若没有自定义默认priorityClass将使用系统默认priorityClass取值为0
* 生效周期
若修改已创建的priorityClass那些设置该priorityClass的资源的优先级级别将**不会**产生影响。修改仅对后续使用该priorityClass的资源产生影响。

85
doc/concepts/queue.md Normal file
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@ -0,0 +1,85 @@
##### 定义
queue是容纳一组**podgroup**的队列也是该组podgroup获取集群资源的划分依据
##### 样例
```
apiVersion: scheduling.volcano.sh/v1beta1
kind: Queue
metadata:
creationTimestamp: "2020-08-10T11:54:36Z"
generation: 1
name: default
resourceVersion: "559"
selfLink: /apis/scheduling.volcano.sh/v1beta1/queues/default
uid: 14082e4c-bef6-4248-a414-1e06d8352bf0
spec:
reclaimable: true
weight: 1
capability:
cpu: "4"
memory: "4096Mi"
status:
state: Open
```
##### 关键字段
* weight
weight表示该queue在集群资源划分中所占的**相对**比重该queue应得资源总量为 **(weight/total-weight) * total-resource**。其中total-weight表示所有的queue的weight总和total-resource表示集群的资源总量。weight是一个**软约束**,取值范围为[1, 2^31-1]
* capability
capability表示该queue内所有podgroup使用资源量之和的上限它是一个**硬约束**
* reclaimable
reclaimable表示该queue在资源使用量超过该queue所应得的资源份额时是否允许其他queue回收该queue使用超额的资源默认值为**true**
##### 资源状态
* Open
该queue当前处于可用状态可接收新的podgroup
* Closed
该queue当前处于不可用状态不可接收新的podgroup
* Closing
该Queue正在转化为不可用状态不可接收新的podgroup
* Unknow
该queue当前处于不可知状态可能是网络或其他原因导致queue的状态暂时无法感知
##### 使用场景
* weight的资源划分-1
背景:
(1) 集群CPU总量为4C
(2) 已默认创建名为default的queueweight为1
(3) 集群中无任务运行
操作:
a.当前情况下default queue可是使用全部集群资源即4C
b.创建名为test的queueweight为3。此时default weight:test weight = 1:3,即default queue可使用1Ctest queue可使用3C
c.创建名为p1和p2的podgroup分别属于default queue和test queue
d.分别向p1和p2中投递job1和job2资源申请量分别为1C和3C2个job均能正常工作
* weight的资源划分-2
背景:
(1) 集群CPU总量为4C
(2) 已默认创建名为default的queueweight为1
(3) 集群中无任务运行
操作:
a.当前情况下default queue可是使用全部集群资源即4C
b.创建名为p1的podgroup属于default queue。
c.分别创建名为job1和job2的job属于p1,资源申请量分别为1C和3Cjob1和job2均能正常工作
d.创建名为test的queueweight为3。此时default weight:test weight = 1:3,即default queue可使用1Ctest queue可使用3C。但由于test queue内此时无任务job1和job2仍可正常工作
e.创建名为p2的podgroup属于test queue。
f.创建名为job3的job属于p2资源申请量为3C。此时job2将被驱逐将资源归还给job3即default queue将3C资源归还给test queue。
* capability的使用
背景:
(1) 集群CPU总量为4C
(2) 已默认创建名为default的queueweight为1
(3) 集群中无任务运行
操作:
a.创建名为test的queuecapability设置cpu为2C即test queue使用资源上限为2C
b.创建名为p1的podgroup属于test queue
c.分别创建名为job1和job2的job属于p1资源申请量分别为1C和3C依次下发。由于capability的限制job1正常运行job2处于pending状态
* reclaimable的使用
背景:
(1) 集群CPU总量为4C
(2) 已默认创建名为default的queueweight为1
(3) 集群中无任务运行
操作:
a.创建名为test的queuereclaimable设置为falseweight为1。此时default weight:test weight = 1:1,即default queue和test queue均可使用2C。
b.创建名为p1、p2的podgroup分别属于test queue和default queue
c.创建名为job1的job属于p1资源申请量3Cjob1可正常运行。此时由于default queue中尚无任务test queue多占用1C
d.创建名为job2的job属于p2资源申请量2C任务下发后处于pending状态即test queue的reclaimable为false导致该queue不归还多占的资源
##### 说明事项
* default queue
volcano启动后会默认创建名为default的queueweight为1。后续下发的job若未指定queue默认属于default queue
* weight的软约束
weight的软约束是指weight决定的queue应得资源的份额并不是不能超出使用的。当其他queue的资源未充分利用时需要超出使用资源的queue可临时多占。但其他queue后续若有任务下发需要用到这部分资源将驱逐该queue多占资源的任务以达到weight规定的份额前提是queue的reclaimable为true。这种设计可以保证集群资源的最大化利用。

287
doc/concepts/vcjob.md Normal file
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@ -0,0 +1,287 @@
#### 定义
volcano job简称vcjob是volcano自定义的job资源类型。区别于kubernetes jobvcjob提供了更多高级功能如可指定调度器、支持最小运行pod数、
支持task、支持生命周期管理、支持指定队列、支持优先级调度等。volcano job更加适用于机器学习、大数据、科学计算等高性能计算场景
#### 样例
```
apiVersion: batch.volcano.sh/v1alpha1
kind: Job
metadata:
name: test-job
spec:
minAvailable: 3
schedulerName: volcano
priorityClassName: high-priority
policies:
- event: PodEvicted
action: RestartJob
plugins:
ssh: []
env: []
svc: []
maxRetry: 5
queue: default
volumes:
- mountPath: "/myinput"
- mountPath: "/myoutput"
volumeClaimName: "testvolumeclaimname"
volumeClaim:
accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
storageClassName: "my-storage-class"
resources:
requests:
storage: 1Gi
tasks:
- replicas: 6
name: "default-nginx"
template:
metadata:
name: web
spec:
containers:
- image: nginx
imagePullPolicy: IfNotPresent
name: nginx
resources:
requests:
cpu: "1"
restartPolicy: OnFailure
```
#### 关键字段
* schedulerName
schedulerName表示该job的pod所使用的调度器默认值为volcano也可指定为default。它也是tasks.template.spec.schedulerName的默认值
* minAvailable
minAvailable表示运行该job所要运行的**最少**pod数量。若集群资源等因素限制使得当前环境能运行的pod数小于minAvailable则不调度该job中的pod
job处于pending状态直到环境满足要求
* volumes
volumes表示该job的挂卷配置。volumes配置遵从kubernetes volumes配置要求
* tasks.replicas
tasks.replicas表示某个task pod的副本数
* tasks.template
tasks.template表示某个task pod的具体配置定义
* tasks.policies
tasks.policies表示某个task的生命周期策略
* policies
policies表示job中所有task的默认生命周期策略在tasks.policies不配置时使用该策略
* plugins
plugins表示该job在调度过程中使用的插件
* queue
queue表示该job所属的队列
* priorityClassName
priorityClassName表示该job优先级在抢占调度和优先级排序中生效
* maxRetry
maxRetry表示当该job可以进行的最大重启次数
#### 资源状态
* pending
pending表示job还在等待调度中处于排队的状态
* aborting
aborting表示job因为某种外界原因正处于中止状态即将进入aborted状态
* aborted
aborted表示job因为某种外界原因已处于中止状态
* running
running表示job中至少有minAvailable个pod正在运行状态
* restarting
restarting表示job正处于重启状态正在中止当前的job实例并重新创建新的实例
* completing
completing表示job中至少有minAvailable个数的task已经完成该job正在进行最后的清理工作
* completed
completing表示job中至少有minAvailable个数的task已经完成该job已经完成了最后的清理工作
* terminating
terminating表示job因为某种内部原因正处于终止状态正在等到pod或task释放资源
* terminated
terminated表示job因为某种内部原因已经处于终止状态job没有达到预期就结束了
* failed
failed表示job经过了maxRetry次重启依然没有正常启动
#### 使用场景
* tensorflow workload
以tensorflow为例创建一个具有1个ps和2个worker的工作负载
```
apiVersion: batch.volcano.sh/v1alpha1
kind: Job
metadata:
name: tensorflow-dist-mnist
spec:
minAvailable: 3 // 该job的3个pod必须都可用
schedulerName: volcano // 指定volcano为调度器
plugins:
env: []
svc: []
policies:
- event: PodEvicted // 当pod被驱逐时重启该job
action: RestartJob
tasks:
- replicas: 1 // 指定1个ps pod
name: ps
template: // ps pod的具体定义
spec:
containers:
- command:
- sh
- -c
- |
PS_HOST=`cat /etc/volcano/ps.host | sed 's/$/&:2222/g' | sed 's/^/"/;s/$/"/' | tr "\n" ","`;
WORKER_HOST=`cat /etc/volcano/worker.host | sed 's/$/&:2222/g' | sed 's/^/"/;s/$/"/' | tr "\n" ","`;
export TF_CONFIG={\"cluster\":{\"ps\":[${PS_HOST}],\"worker\":[${WORKER_HOST}]},\"task\":{\"type\":\"ps\",\"index\":${VK_TASK_INDEX}},\"environment\":\"cloud\"};
python /var/tf_dist_mnist/dist_mnist.py
image: volcanosh/dist-mnist-tf-example:0.0.1
name: tensorflow
ports:
- containerPort: 2222
name: tfjob-port
resources: {}
restartPolicy: Never
- replicas: 2 // 指定2个worker pod
name: worker
policies:
- event: TaskCompleted // 2个worker完成任务时认为该job完成任务
action: CompleteJob
template: // worker pod的具体定义
spec:
containers:
- command:
- sh
- -c
- |
PS_HOST=`cat /etc/volcano/ps.host | sed 's/$/&:2222/g' | sed 's/^/"/;s/$/"/' | tr "\n" ","`;
WORKER_HOST=`cat /etc/volcano/worker.host | sed 's/$/&:2222/g' | sed 's/^/"/;s/$/"/' | tr "\n" ","`;
export TF_CONFIG={\"cluster\":{\"ps\":[${PS_HOST}],\"worker\":[${WORKER_HOST}]},\"task\":{\"type\":\"worker\",\"index\":${VK_TASK_INDEX}},\"environment\":\"cloud\"};
python /var/tf_dist_mnist/dist_mnist.py
image: volcanosh/dist-mnist-tf-example:0.0.1
name: tensorflow
ports:
- containerPort: 2222
name: tfjob-port
resources: {}
restartPolicy: Never
```
* argo workload
以argo为例创建一个具有2个pod副本的工作负载要求1个可用即可
```
apiVersion: argoproj.io/v1alpha1
kind: Workflow
metadata:
generateName: volcano-step-job-
spec:
entrypoint: volcano-step-job
serviceAccountName: argo
templates:
- name: volcano-step-job
steps:
- - name: hello-1
template: hello-tmpl
arguments:
parameters: [{name: message, value: hello1}, {name: task, value: hello1}]
- - name: hello-2a
template: hello-tmpl
arguments:
parameters: [{name: message, value: hello2a}, {name: task, value: hello2a}]
- name: hello-2b
template: hello-tmpl
arguments:
parameters: [{name: message, value: hello2b}, {name: task, value: hello2b}]
- name: hello-tmpl
inputs:
parameters:
- name: message
- name: task
resource:
action: create
successCondition: status.state.phase = Completed
failureCondition: status.state.phase = Failed
manifest: | // volcano job的具体定义
apiVersion: batch.volcano.sh/v1alpha1
kind: Job
metadata:
generateName: step-job-{{inputs.parameters.task}}-
ownerReferences:
- apiVersion: argoproj.io/v1alpha1
blockOwnerDeletion: true
kind: Workflow
name: "{{workflow.name}}"
uid: "{{workflow.uid}}"
spec:
minAvailable: 1
schedulerName: volcano
policies:
- event: PodEvicted
action: RestartJob
plugins:
ssh: []
env: []
svc: []
maxRetry: 1
queue: default
tasks:
- replicas: 2
name: "default-hello"
template:
metadata:
name: helloworld
spec:
containers:
- image: docker/whalesay
imagePullPolicy: IfNotPresent
command: [cowsay]
args: ["{{inputs.parameters.message}}"]
name: hello
resources:
requests:
cpu: "100m"
restartPolicy: OnFailure
```
* mindspore
以mindspore为例创建一个具有8个pod副本的工作负载要求1个可用即可
```
apiVersion: batch.volcano.sh/v1alpha1
kind: Job
metadata:
name: mindspore-cpu
spec:
minAvailable: 1
schedulerName: volcano
policies:
- event: PodEvicted
action: RestartJob
plugins:
ssh: []
env: []
svc: []
maxRetry: 5
queue: default
tasks:
- replicas: 8
name: "pod"
template:
spec:
containers:
- command: ["/bin/bash", "-c", "python /tmp/lenet.py"]
image: lyd911/mindspore-cpu-example:0.2.0
imagePullPolicy: IfNotPresent
name: mindspore-cpu-job
resources:
limits:
cpu: "1"
requests:
cpu: "1"
restartPolicy: OnFailure
```
#### 说明事项
* volcano job支持的计算框架
volcano job对当前主流的计算框架均能很好的支持具体如下
1. tensorflow
2. pytorch
3. mindspore
4. PaddlePaddle
5. spark
6. flink
7. openMPI
8. horovod
9. mxnet
10. kubeflow
11. argo
12. kubeGene
...
* volcano job和kubernetes job的选择
volcano job在批处理能力方面对kubernetes job进行了升级更加适合机器学习、大数据、科学计算等场景建议在高性能计算场景下选择volcano job
其他场景下两者皆可