Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
PFN の機械学習向け Kubernetes クラスタ におけるノード障害の運用自動化・省力化
Search
Preferred Networks
PRO
November 06, 2023
Technology
1
710
PFN の機械学習向け Kubernetes クラスタ におけるノード障害の運用自動化・省力化
Preferred Networks
PRO
November 06, 2023
Tweet
Share
More Decks by Preferred Networks
See All by Preferred Networks
EDRからERM: PFN-SIRTが関わるセキュリティとリスクへの取り組み
pfn
PRO
0
190
GPU NW BoF / JANOG 55
pfn
PRO
1
71
深層学習と3Dキャプチャ・3Dモデル生成(土木学会応用力学委員会 応用数理・AIセミナー)
pfn
PRO
0
530
KubeCon NA 2024 Recap: Distributed Cache Empowers AI/ML Workloads on Kubernetes Cluster / Kubernetes Meetup Tokyo #68
pfn
PRO
1
67
PLaMo-100B-Instruct 国産大規模言語モデル構築における事後学習の取り組み
pfn
PRO
4
600
新卒エンジニアが DEEP DIVE するMN-Core™
pfn
PRO
0
130
LinuxとMN-Coreコンパイラランタイムにおけるプログラムの起動プロセスとその比較
pfn
PRO
2
750
KubeCon NA 2024 Recap: Managing and Distributing AI Models Using OCI Standards and Harbor / Kubernetes Meetup Tokyo #68
pfn
PRO
0
310
実践/先取り「入門 Kubernetes Validating/Mutating Admission Policy」 / CloudNative Days Winter 2024
pfn
PRO
1
340
Other Decks in Technology
See All in Technology
『衛星データ利用の方々にとって近いようで触れる機会のなさそうな小話 ~ 衛星搭載ソフトウェアと衛星運用ソフトウェア (実物) を動かしながらわいわいする編 ~』 @日本衛星データコミニティ勉強会
meltingrabbit
0
140
ホワイトボードチャレンジ 説明&実行資料
ichimichi
0
130
開発組織のための セキュアコーディング研修の始め方
flatt_security
3
2.3k
SA Night #2 FinatextのSA思想/SA Night #2 Finatext session
satoshiimai
1
140
The Future of SEO: The Impact of AI on Search
badams
0
190
バックエンドエンジニアのためのフロントエンド入門 #devsumiC
panda_program
18
7.5k
管理者しか知らないOutlookの裏側のAIを覗く#AzureTravelers
hirotomotaguchi
2
380
アジャイル開発とスクラム
araihara
0
170
白金鉱業Meetup Vol.17_あるデータサイエンティストのデータマネジメントとの向き合い方
brainpadpr
5
730
ハッキングの世界に迫る~攻撃者の思考で考えるセキュリティ~
nomizone
13
5.2k
組織貢献をするフリーランスエンジニアという生き方
n_takehata
1
1.3k
7日間でハッキングをはじめる本をはじめてみませんか?_ITエンジニア本大賞2025
nomizone
2
1.8k
Featured
See All Featured
Practical Orchestrator
shlominoach
186
10k
A Tale of Four Properties
chriscoyier
158
23k
The Power of CSS Pseudo Elements
geoffreycrofte
75
5.5k
For a Future-Friendly Web
brad_frost
176
9.5k
Faster Mobile Websites
deanohume
306
31k
It's Worth the Effort
3n
184
28k
Keith and Marios Guide to Fast Websites
keithpitt
411
22k
RailsConf 2023
tenderlove
29
1k
Fantastic passwords and where to find them - at NoRuKo
philnash
51
3k
How GitHub (no longer) Works
holman
314
140k
Exploring the Power of Turbo Streams & Action Cable | RailsConf2023
kevinliebholz
30
4.6k
Making Projects Easy
brettharned
116
6k
Transcript
PFN の機械学習向け Kubernetes クラスタ におけるノード障害の運用自動化・省力化 Private Cloud Meetup #5 (2023/11/2)
Sho Shimizu, Preferred Networks, Inc. @oshothebig
2 自己紹介 : 清水 翔 (Sho Shimizu / @oshothebig) •
2010 ~ 2019 株式会社富士通研究所 ◦ Software Defined Networking (SDN) • 2019 ~ 現在 株式会社Preferred Networks ◦ Cluster Servicesチーム • オンプレのKubernetesクラスタの開発 & 運用 ◦ コンテナネットワーキング ▪ 内製CNI pluginの開発 ▪ CNI pluginの構成変更
3 • PFNのクラスタ構成 • クラスタで発生するノード障害 • ノード障害への対応方法 Agenda
4 3つのオンプレミス計算機クラスタ 2022~ MN-2a MN-3 MN-2b 2020~ 2019~
5 各クラスタの構成 36 cores 384 GB V100 x 8 100
GbE x 4 128 nodes MN-2a 48 cores 384 GB MN-Core x 4 100 GbE x 4 48 nodes MN-3 128 cores 1,024 GB A100 x 4 100 GbE x 2 42 nodes MN-2b 80 cores 512 GB A30 x 6 100 GbE x 2 42 nodes Icons by https://icons8.com ユーザからは単一のKubernetesクラスタとして利用可能 合計 260 nodes, 1,444 GPU + 192 MN-Core
6 クラスタは常にどこかが壊れている 分散システムは、完全な意味で「アップ(up)」になることはない。* • 障害の発生しうる要素 ◦ ハードウェア ▪ CPU, GPU,
Memory, Disk, Network (NIC, Cable, ...), FAN, 電源,… ◦ ソフトウェア ▪ OS, ドライバ, システムプロセス (k8s 含む), Pod (ユーザーのワー クロード) , … • 各要素で障害となりうる故障・不具合の種類も複数存在 • クラスタの規模に比例して、どこかが壊れているのが定常的な状態 * Ops: It's everyone's job now | Opensource.com
様々なノード障害
GPUの障害 • GPUメモリのエラー ◦ Single/Double Bit ECC Error → Page
retirement • 認識しない ◦ Kubernetesのリソースとして ◦ PCIeデバイスとして • 認識はしているがビジー状態で利用不可 ◦ ワークロードを実行するまで分からない
ネットワークの障害 • リンクダウン/フラップ • インターフェイスを認識しない • ソフトウェア要因 ◦ ドライバ •
ハードウェア要因 ◦ AOC (Active Optical Cable) ◦ 光トランシーバ ◦ NIC ◦ PCI Express
その他の障害 • Terminatingのまま削除できないpod ◦ プロセスがD state (Uninterruptible sleep) のまま返ってこない ◦
リソースが解放されたと見なされず無駄が生じる ◦ SIGKILLが効かずノードを再起動するしかない • PCI Expressのリンク速度の低下 ◦ ノードの再起動が必要
運用自動化・省力化の取り組み
12 監視と自動修復 Servers icon by https://icons8.com 自己診断 修復処理 監視 Issue
作成 通知 調査・修復処理 監視 システム node-operation-controller alertmanager-to-github
Node Conditionを活用したノード障害検知 • Node Condition ◦ ノードの状態を表すKubernetes上の概念 ◦ デフォルトのタイプに加えて、独自のタイプを定義可能 →
既知のノード障害に対して独自のNode Conditionを定義 • 独自のNode Conditionの例 ◦ GPUIsLost ◦ GPUPendingPage ◦ DStateProcess ◦ PCIeLinkDegraded
障害検知 → Node Conditionの設定方法 • Node Problem Detector (OSS) https://github.com/kubernetes/node-problem-detector
◦ 問題を見つけるとNode Conditionを設定出来る ◦ カスタムプラグインを自社開発 • kube-nvidia-active-monitor (自社開発) ◦ ワークロードを実行してはじめて分かるGPUの問題を検知 ◦ GPUを使う簡単なワークロードを定期実行 ◦ 問題を見つけると GPURuntimeError を設定
自動復旧: node-operation-controller https://github.com/pfnet-research/node-operation-controller • 設定されたNode Conditionに対して任意のオペレーションを実行する Kubernetesコントローラ • 復旧処理が既知である場合の自動復旧を担当 •
復旧処理 ◦ ノードの再起動 ◦ NFSの再マウント
16 監視と自動修復 Servers icon by https://icons8.com 自己診断 修復処理 監視 Issue
作成 通知 調査・修復処理 監視 システム node-operation-controller alertmanager-to-github
マニュアル対応: alertmanager-to-github https://github.com/pfnet-research/alertmanager-to-github • Alertmanager からの Webhook を受け取って GitHub イシューを作成
◦ 新しいアラートから GitHub イシューを作成 ◦ アラートが resolved ステータスになるとイシューをクローズ ◦ アラートが再度 firing ステータスになるとイシューをリオープン • Node Condition も Prometheus でメトリクスとして収集 ◦ アラートとして一元化して扱うことができる • GitHub イシューの assignee は自動で設定 • GitHub イシューには過去の対応履歴が残る → 将来の自動化の参考
まとめ • 機械学習向けクラスタでは多数のアクセラレータがあり、様々な要因 でノード障害が発生する • 運用負荷の削減 ◦ 自動復旧 ◦ チケットの自動起票
• OSSの利用と内製ツールの開発の両輪
19 • Preferred Networksの計算基盤関連チームでは採用を実施中です! ◦ 機械学習プラットフォームエンジニア (クラスタのサービス化) ◦ ストレージエンジニア (ストレージの企画設計管理運用)
◦ 大規模計算基盤エンジニア/リサーチャー (クラスタの物理設計、ファシリティ管理) • カジュアル面談もやってます → We're Hiring !!