torque (旧OpenPBS)

• 計算機クラスターのジョブ管理スケジューラ
  • 異なるジョブを逐次処理させたい場合に便利 (以下の条件の時とか？)
    • メモリや CPU を最大まで使うジョブが複数あり、同時に流すとリソースの取り合いになる。最悪の場合、計算機が落ちる。
    • コマンドラインで、 && とか ; で複数のジョブをつなげても実現できるけど、その後に追加のジョブが入った場合は？
    • ジョブの終了時間を予測し、マージンをとって、at コマンドで時間を指定してジョブを実行する方法もあるけど、マージン分の時間がもったいない。予測が外れたらリソースの取り合いになる。
  • 要はプリンターの印刷状況画面のキュー (印刷データ) が、ジョブに置き換わっただけ。
  • 別に計算機クラスターである必要はなく、自分の PC に入れても問題ない
• Ubuntu (Debianも？)では、torque-server (サーバ用)、torque-scheduler (スケジューラ)、torque-mom (ノード用) の 3 つのパッケージで機能する
  • スケジューラを変えるなどすることもあるようだ

• ジョブ投入
  

  $ qsub [オプション] ジョブファイル

  • オプション: ジョブファイルのオプションと同じ (ジョブファイル)
• ジョブ一覧
  

  $ qstat [オプション]

  Job id                    Name             User            Time Use S Queue
  ------------------------- ---------------- --------------- -------- - -----
  760.servername            JOB_NAME1        hoge            311:35:2 R F              
  762.servername            JOB_NAME2        hoge            165:50:2 R F              
  860.servername            JOB_NAME3        fuga            03:03:40 R F              

  • Job id: 投入順に番号が付けられる (job id を指定するコマンドでは、最初の数字だけで十分)
  • Name: ジョブ名
    • qsub の -N オプションや、ジョブファイルの PBS -N で指定が可能
    • オプションなどで指定されていない場合は、ジョブファイル名の先頭から15文字が使われる
  • User: ジョブを投入したユーザ名
  • Time: ジョブ処理にかかっている時間 (複数の CPU を指定している場合は、CPU 数に合わせて倍になる)
  • S: ステータス
    • R: Running (処理中)
    • Q: Queue (待機中)
    • H: Hold (保留中; ジョブの順番が回ってきても処理しない)
    • E: Exit (終了; ？)
    • T: 移行中(？)
    • W: 待機中(？)
  • Queue: ジョブが所属しているキュー
• ジョブ削除
  

  $ qdel ジョブID ...

  • ジョブIDは複数指定が可能
• ジョブの順序の入れ替え
  

  $ qorder ジョブID1 ジョブID2

• ジョブの保留(ジョブ実行の順番が回ってきても実行しない)
  

  $ qhold ジョブID1 ジョブID2 ...

• ジョブの保留解除
  

  $ qrls ジョブID1 ジョブID2 ...

• ジョブの実行
  

  $ qrun ジョブID1 ジョブID2 ...

• キューの変更
  

  $ qmove 変更後のキュー名 ジョブID

• ジョブにシグナルを送信
  

  $ qsig -s シグナル ジョブID

  • STOP: ジョブのサスペンド(ジョブを終了することなく、CPU を空ける; ただし、torque としては CPU が空くわけではないので、次のジョブは実行されない)
  • CONT: サスペンドしたジョブの再開

• ジョブの内容を書いたシェルスクリプト
• シバン行 (#!/bin/bash など) に続いて、#PBS … で始まるジョブ指定
• 例 (bash ベースの場合): \\

  jobfile.sh

  #!/bin/bash
  #PBS -V
  #PBS -l nodes=1:ppn=4
  #PBS -j oe
  #PBS -N jobname
   
  cd ${PBS_O_WORKDIR}
   
  実行コマンド
   :

• ${PBS_O_WORKDIR}: torque が利用する作業ディレクトリ (必ず書く必要がある)
• オプション (qsub のオプションと同じ)

• 参考サイト: PBS 使用時に特定のノードを避ける方法 - 最適化問題に対する超高速＆安定計算

• リポジトリにある torque を apt-get で導入する方法
• 利点
  • 設定は面倒だが、インストールは楽。
  • 依存関係のパッケージも同時にインストールしてくれる
• 短所
  • 特定のバージョンしか扱えない (Ubuntu 14.04 で 2.4.16)
    • 2016/07/19 現在、最新版は 6.0.1 であるため、相当古い。
    • GPU に対応しているのは、2.5.6, 3.0.2 移行のバージョンであるため、リポジトリにあるものでは GPU マシンへジョブを投入できない。
• 導入手順

• 長所
  • 最新版や特定のバージョンが使える
  • 最新バージョンでは GPU マシンへのジョブ投入ができる
• 短所
  • インストールが面倒
    • 依存関係などを調べる必要がある
  • 設定項目が環境に依存する
• 導入手順

set server … で始まる項目

set queue キュー名 … で始まる項目

• 参考サイト: 特定のノードの指定 untitled - http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/~kei/?plugin=attach&refer=IT%20memo%2Flinuxmemo4&openfile=103-Torque%E5%8F%96%E6%89%B1%E8%AA%AC%E6%98%8E.pdf
• 参考サイト: 特定のノードの指定 neednodes

/var/spool/torque/server_priv/nodes を編集して、torque サーバプログラムを再起動させて適用する方法もあるが、qmgr でもノードを追加したり削除することができる(ただし、ジョブ実行中のノードでない場合のみ)

$ sudo qmgr
> create node ノード名
> set node ノード名 np = CPU数
> set node ノード名 properties = 名前
> quit

この後に、qnodes -a を実行すると、ノードが追加されたことが分かる他、/var/spool/torque/server_priv/nodes を見ると、追記されている。

• これを応用すると、実行中のキュー以外のキューをサーバプログラムを止めることなく、変更することができる。

• 参考サイト: Managing nodes

• qmgr の設定を表示
  

  $ echo 'p s' | sudo qmgr

  • 'p s' は 'print server' でも可
• 長時間ジョブを別々のキューで走らせた時に後方にある一方のキューが動かない
  • 例:
    1. CPU が 2 つある計算機上で、CPU を 1 つのみ使い、1 つずつしか走らせることができないキュー A, B にジョブを 3 つずつ投入する予定である (計6ジョブ)
       • ジョブ A1, A2, A3
       • ジョブ B1, B2, B3
       • それぞれのジョブは 25 時間以上かかるものとする
    2. 先にキュー A に 3 ジョブ (A1, A2, A3) 投入する (CPU は 1 つしか使っていない状態)
    3. 25時間後に、キュー B の 3 ジョブ (B1, B2, B3) を投入する (本来ならば、キュー B のジョブの処理がすぐに開始されるはず…)
    4. なぜか、キュー B のジョブが開始しない
  • 原因: starving job 機構
    • ジョブスケジューラはジョブの処理数を上げるため、指定された walltime が短いジョブから順に処理していく。
    • しかし、これだと walltime が長いジョブは、短いジョブが後から次々と投入されると、一向に処理されない状態になる
    • これを解決するために、starving job 機構があり、待機状態にあるジョブ (walltime が長いジョブ) が一定時間超えると、そのジョブを優先的に処理しようとする。
    • torque の starving job 機構のデフォルトの設定時間は 24 時間
    • 例で示した場合、A1 の処理中に 24 時間が経過し、A2, A3 が優先的に処理されるように設定されるが、キュー A はそもそも同時に 1 つしか処理できないため、CPU が 1 つ空いたまま、B1, B2, B3 は待機状態となる。
    • キューに使用 CPU や同時ジョブ処理数の制限がかかっていると、例のような問題が起こる
  • 解決方法 (/var/spool/torque/sched_priv/sched_config の編集)
    • starving job 機構の無効化
      • help_starving_jobs true ALL の true を false に変える
    • 機構が有効になるまでの時間の変更
      • max_starve: 24:00:00 の時間を長くする
  • job starving 機構の問題の見分け方
    • $ qstat -f でジョブ状態を表示し、その中に comment = Not Running: Draining system to allow starving job to run とあれば、この問題でジョブが処理されないことになる。

• TORQUEの導入・設定：tech.ckme.co.jp インストールなど
• Queue attributes qmgr キューの設定
• http://docs.adaptivecomputing.com/torque/3-0-5/a.bserverparameters.php qmgr サーバ設定
• ソフトウェア/TORQUE - epii's Wiki qmgr サーバ設定
• Commonly Used QSUB Options in PBS Scripts or in the QSUB Command Line - HECC Knowledge Base ジョブファイルオプション