阿里云容器服务ACK支持GPU的调度与运维管理。以运行GPU的TensorFlow为例，本文介绍如何快速部署一个Jupyter应用。

索引

注意事项

针对纳入K8s集群管理的GPU节点，不建议您使用如下方式为业务应用申请和使用GPU资源。

  • 直接在节点上运行GPU应用程序。
  • 通过Docker、Podman、nerdctl等工具创建容器并为容器申请GPU资源。例如，执行docker run --gpus all 或docker run -e NVIDIA_VISIBLE_DEVICES=all并运行GPU程序。
  • 在Pod YAML的env中直接添加环境变量NVIDIA_VISIBLE_DEVICES=all或NVIDIA_VISIBLE_DEVICES=<GPU ID>等，通过容器的环境变量NVIDIA_VISIBLE_DEVICES直接为Pod申请GPU资源，并运行GPU程序。
  • 在Pod YAML中未设置环境变量NVIDIA_VISIBLE_DEVICES，但制作Pod所使用的镜像时，将环境变量默认配置为NVIDIA_VISIBLE_DEVICES=all，并运行GPU程序。
  • 在Pod的securityContext中配置privileged: true，并运行GPU程序。

通过以上非标方式为业务应用申请的GPU资源，将存在如下安全隐患。

  • 通过以上方式为业务应用申请的GPU资源，并未在调度器的设备资源账本中统计，这就有可能造成节点GPU资源的分配情况与调度器设备资源账本中记录的值不一致。调度器仍然会调度某些申请GPU资源的Pod到这个节点上，导致用户业务因为在同一张GPU卡上出现资源争抢（比如GPU显存申请）而运行失败的情况。
  • 非标操作可能引发其他未知问题，例如NVIDIA社区的已知报错。

操作步骤

  1. 登录容器服务管理控制台，在左侧导航栏选择集群。
  2. 在集群列表页面，单击目标集群名称，然后在左侧导航栏，选择工作负载 > 无状态。
  3. 在无状态页面右上角，单击使用YAML创建资源。
  4. 选择所需命名空间，选择样例模板或自定义，然后单击创建。
    创建应用

    本示例模板提供一个Jupyter应用，包括一个Deployment和Service。

    展开查看完整代码示例
    ---
# Define the tensorflow deployment
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: tf-notebook
  labels:
    app: tf-notebook
spec:
  replicas: 1
  selector: # define how the deployment finds the pods it mangages
    matchLabels:
      app: tf-notebook
  template: # define the pods specifications
    metadata:
      labels:
        app: tf-notebook
    spec:
      containers:
      - name: tf-notebook
        image: tensorflow/tensorflow:1.4.1-gpu-py3
        resources:
          limits:
            nvidia.com/gpu: 1          # 指定调用NVIDIA GPU的数量。
        ports:
        - containerPort: 8888
          hostPort: 8888
        env:
          - name: PASSWORD                # 指定访问Jupyter服务的密码，您可以根据业务需要修改。
            value: mypassword

# Define the tensorflow service
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: tf-notebook
spec:
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 8888
    name: jupyter
  selector:
    app: tf-notebook
  type: LoadBalancer                           # 阿里云的负载均衡访问内部服务和负载均衡。

    如使用旧的GPU部署方案，请定义以下的NIVDIA驱动所在的数据卷。

    volumes:
    - hostPath:
        path: /usr/lib/nvidia-375/bin
        name: bin
    - hostPath:
        path: /usr/lib/nvidia-375
        name: lib

    您在编写部署文件时，强依赖于所在的集群，导致缺乏可移植性。但在Kubernetes 1.9.3及之后的版本中，您无需指定hostPath，NVIDIA的插件会自发现驱动所需的库链接和执行文件。

  5. 在左侧导航栏选择网络 > 服务，选择所需命名空间，选择tf-notebook服务，查看外部端点。
    查看服务
  6. 在浏览器中访问Jupyter实例，访问地址为http://外部端点，输入模板中配置的密码。
  7. 通过如下的程序，验证这个Jupyter实例可以使用GPU。
    from tensorflow.python.client import device_lib

def get_available_devices():
    local_device_protos = device_lib.list_local_devices()
    return [x.name for x in local_device_protos]

print(get_available_devices())

    部署成功后，返回结果将列出Tensorflow可用的所有设备。

    查看结果