1.5.6.1 分布式训练

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2023-12-01

简介

TensorFlow只是library，分布式TensorFlow应用需要我们在多个节点启动Python脚本组成分布式计算集群。

Xiaomi Cloud-ML支持标准的分布式TensorFlow应用，用户只需编写对应的Python脚本即可提交运行，用法与单机版类似。

代码规范

由于分布式TensorFlow应用需要启动多节点，每个节点需要知道自己的角色，一般都是通过命令行参数传入，而用户自定义的命令行参数名和个数可能不同。Cloud-ML要求用户通过DISTRIBUTED_CONFIG或TF_CONFIG(Cloud-ML原先只支持tensorflow分布式时，使用TF_CONFIG这个环境变量传递分布式参数，当前仍保留，后期会统一为DISTRIBUTED_CONFIG)这个环境变量传入集群和节点的信息。

如1个master、1个ps、1个worker的情况，传入的参数如下：

DISTRIBUTED_CONFIG='{"cluster": {"master": ["127.0.0.1:3000"], "ps": ["127.0.0.1:3001"], "worker": ["127.0.0.1:3002"]}, "task": {"index": 0, "type": "ps"}, "environment": "cloud"}'
TF_CONFIG='{"cluster": {"master": ["127.0.0.1:3000"], "ps": ["127.0.0.1:3001"], "worker": ["127.0.0.1:3002"]}, "task": {"index": 0, "type": "ps"}, "environment": "cloud"}'

注: 其中 environment 赋值为 cloud 表明为云上分布式训练，tensorflow 框架会根据这个变量来判断 is_chief。

然后用户Python代码中可以直接读取环境变量，获取cluster spec和type、index信息。

if os.environ.get('DISTRIBUTED_CONFIG', ""):
  env = json.loads(os.environ.get('DISTRIBUTED_CONFIG', '{}'))
  task_data = env.get('task', None)
  cluster_spec = env["cluster"]
  task_type = task_data["type"]
  task_index = task_data["index"]

代码实例

我们也实现了标准的分布式TensorFlow应用，代码地址 https://github.com/XiaoMi/cloud-ml-sdk/blob/master/cloud_ml_samples/tensorflow/linear_regression/trainer/task.py 。

本地运行

本地启动分布式TensorFlow应用，以samples代码为例，可以先打开3个终端，然后分别运行下面的命令。

CUDA_VISIBLE_DEVICES='' DISTRIBUTED_CONFIG='{"cluster": {"ps": ["127.0.0.1:3001"], "worker": ["127.0.0.1:3002"]}, "task": {"index": 0, "type": "ps"}}' python -m trainer.task

CUDA_VISIBLE_DEVICES='' DISTRIBUTED_CONFIG='{"cluster": {"ps": ["127.0.0.1:3001"], "worker": ["127.0.0.1:3002"]}, "task": {"index": 0, "type": "worker"}}' python -m trainer.task

使用Xiaomi Cloud-ML

如果使用Xiaomi Cloud-ML，只需要把Python代码打包，然后运行时传入 -D，之后根据提示输入task type的名称、数量、资源及定制参数等信息：

cloudml jobs submit -n distributed -m trainer.task -u fds://cloud-ml/linear/trainer-1.0.tar.gz -D

分布式训练任务提交后，可以通过命令行看到多个任务的启动，查看具体某个worker日志发现分布式训练任务也正常完成。

cloudml jobs list

cloudml jobs logs distributed-worker-0

cloudml jobs logs distributed-ps-0

参数介绍

-D 表示使用分布式，按照提示输入分布式相关的信息即可，支持通用分布式

旧版本分布式参数：

-p 表示集群的ps的个数，暂时只支持TensorFlow深度学习框架。
-w 表示集群的worker个数，暂时只支持TensorFlow深度学习框架。