Wiki du département informatique et du LERIA

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^  [[technique:accueil#mots_cles|Mots clés]] | {{tag> "cluster de calcul" hpc stargate}}  |

<note tip>You can see the translation of this page [[leria:centre_de_calcul:cluster_english_version|here]].</note>


<note important>**Merci de citer les moyens de calcul du LERIA dans vos publications.** Merci également de nous envoyer par mail (technique [at] info.univ-angers.fr) les références des articles que vous avez publiés aussi grâce aux moyens de  calcul du LERIA **ou bien** de renseigner ces références directement sur la page [[leria:centre_de_calcul:publication|publication]]. Ce type de renseignement est important pour justifier nos demandes de financements du centre de calcul et ainsi pérenniser ce service.


Vous pouvez utiliser l'entrée misc de bibtex suivante pour citer le cluster de calcul dans vos publications:
<code latex>
@Misc{HPC_LERIA,
    title = {High Performance Computing Cluster of LERIA},
    year = {2018},
    note = {slurm/debian cluster of 27 nodes(700 logical CPU, 2 nvidia GPU tesla k20m, 1 nvidia P100 GPU), 120TB of beegfs scratch storage}
  }
</code>
</note>

====== Présentation du cluster de calcul haute performance "stargate" ======
<note>
  * Cette page de wiki est aussi la votre, n'hésitez pas à la modifier directement ou à proposer des modifications à technique [at] info.univ-angers.fr.
  * Tous les utilisateurs du cluster doivent être inscrit sur la liste de diffusion [[http://listes.univ-angers.fr/sympa/info/calcul-hpc-leria|calcul-hpc-leria]]
    * Pour s'inscrire à cette liste de diffusion, il suffit d'envoyer un mail à sympa@listes.univ-angers.fr avec pour objet subscribe calcul-hpc-leria Nom Prénom
</note>

===== Synthèse =====

Stargate est le cluster de calcul de haute performance du centre de calcul du LERIA. Il s'agit d'un ensemble de 27 serveurs de calcul comptabilisant 700 cœurs CPU et 3 GPU. Nous disposons également d'un stockage haute performance [[https://www.beegfs.io/content/|beegfs]] distribué sur 5 serveurs de stockage. L'ensemble de ces serveurs sont connectés entre eux via un réseau redondant à très haut débit et à très faible latence. Les services indispensables au bon fonctionnement de notre cluster de calcul sont hébergés sur le pool [[https://www.proxmox.com/en/proxmox-ve|proxmox]] de notre centre de calcul. Nous avons choisi [[https://www.debian.org/|Debian]] comme système d'exploitation pour tout nos serveurs et [[https://slurm.schedmd.com/|slurm]] pour notre logiciel de soumission de job.
===== Qui peut utiliser stargate ? =====  

Par ordre de priorité suivante:
  - Tous les membres et membres associés du laboratoire LERIA,
  - Les enseignants chercheurs de l'Université d'Angers s'ils ont eu l'autorisation préalable du directeur du LERIA,
  - Des chercheurs invités s'ils ont eu l'autorisation préalable du directeur du LERIA.

  * Pour obtenir l'accès au cluster, il suffit de demander l'activation de son compte en envoyant un email à technique (at) info.univ-angers.fr

===== Présentation technique =====

==== Architecture globale ====

{{ :leria:centre_de_calcul:apercu_architecture_cluster_-_1.png?800 |}}

Voir aussi [[leria:centre_de_calcul:cluster#stockage_des_donnees|Stockage des données]]
==== Architecture matérielle ====

|  Hostname            |  Modèle     |  Nombre de modèle identique  |  GPU               |  Nombre de GPU/modèle  |  CPU                                                                                                                                              |  Nombre de CPU/modèle  |  Nombre de cœurs/CPU  |  Nombre de threads/CPU  |  Nombre de threads/modèle  |  RAM      |  Espace de stockage local  |  Interconnection  |
|  star[254-253]       |  Dell R720  |  2                           |  Tesla K20m        |  2                     |  [[https://ark.intel.com/fr/products/75275/Intel-Xeon-Processor-E5-2670-v2-25M-Cache-2-50-GHz-|intel-E5-2670]]                                    |  2                     |  10                   |  20                     |  40                        |  64 Go    |  1To                       |  2*10Gb/s         |
|  star[246-252]       |  Dell R620  |  7                           |  X                 |  0                     |  [[https://ark.intel.com/fr/products/75275/Intel-Xeon-Processor-E5-2670-v2-25M-Cache-2-50-GHz-|intel-E5-2670]]                                    |  2                     |  10                   |  20                     |  40                        |  64 Go    |  1 To                      |  2*10Gb/s         |
|  star[245-244]       |  Dell R630  |  2                           |  X                 |  0                     |  [[https://ark.intel.com/fr/products/91316/Intel-Xeon-Processor-E5-2695-v4-45M-Cache-2-10-GHz-|intel-E5-2695]]                                    |  2                     |  18                   |  36                     |  72                        |  128 Go   |  X                         |  2*10Gb/s         |
|  star243             |  Dell R930  |  1                           |  X                 |  0                     |  [[https://ark.intel.com/fr/products/93806/Intel-Xeon-Processor-E7-4850-v4-40M-Cache-2-10-GHz-|intel-E7-4850]]                                    |  4                     |  16                   |  32                     |  128                       |  1500 Go  |  1To                       |  2*10Gb/s         |
|  <del>star242</del>  |  Dell R730  |  1                           |  Tesla P100        |  1                     |  [[https://ark.intel.com/fr/products/92986/Intel-Xeon-Processor-E5-2620-v4-20M-Cache-2-10-GHz-|intel-E5-2620]]                                    |  2                     |  8                    |  16                     |  32                        |  128 Go   |  1 To                      |  2*10Gb/s         |
|  star[199-195]       |  Dell R415  |  5                           |  X                 |  0                     |  [[https://www.cpubenchmark.net/cpu.php?cpu=AMD+Opteron+6134&id=1566|amd-opteron-6134]]                                                           |  1                     |  8                    |  16                     |  16                        |  32 Go    |  1 To                      |  2*1Gb/s          |
|  star[194-190]       |  Dell R415  |  5                           |  X                 |  0                     |  [[https://www.cpubenchmark.net/cpu.php?cpu=AMD+Opteron+4184&id=278|amd-opteron-4184]]                                                            |  1                     |  6                    |  12                     |  12                        |  32 Go    |  1 To                      |  2*1Gb/s          |
|  star100             |  Dell T640  |  1                           |  RTX 2080 Ti       |  4                     |  [[https://ark.intel.com/content/www/fr/fr/ark/products/123540/intel-xeon-bronze-3106-processor-11m-cache-1-70-ghz.html|intel-xeon-bronze-3106]]  |  1                     |  8                    |  16                     |  16                        |  96 Go    |  X                         |  2*10 Gb/s        |
|  star101             |  Dell R740  |  1                           |  Tesla V100 32 Go  |  3                     |  [[https://ark.intel.com/content/www/us/en/ark/products/193390/intel-xeon-silver-4208-processor-11m-cache-2-10-ghz.html|intel-xeon-server-4208]]  |  2                     |  8                    |  16                     |  32                        |  96 Go    |  X                         |  2*10 Gb/s        |
==== Architecture logicielle ====

L'architecture logicielle de soumissions de taches s’appuie sur l'outil //Slurm//.
Slurm est un système de planification et de gestion de grappes open source, tolérant aux pannes et extrêmement évolutif, conçu pour les clusters Linux.
Au sens de Slurm, les nœuds (serveurs) de calculs sont nommés //nodes//, et ces nœuds sont regroupés en famille appelée //partition// (qui n'ont rien à voir avec la notion de partition qui segmente un périphérique de stockage de masse)

Notre cluster dispose de 5 partitions nommées :
  * gpu
  * intel-E5-2695
  * ram
  * amd
  * std

Chacune de ces partitions contient des nœuds.

Les nœuds de calcul fonctionnent avec un système d'exploitation debian stable. Vous pouvez trouvez la liste des logiciels installés dans la section [[leria:centre_de_calcul:cluster#listes_des_logiciels_installes_pour_le_calcul_haute_performance|listes des logiciels installés pour le calcul haute performance]].

==== Politique d'utilisation ====

<note important>
Un cluster de calcul haute performance doit permettre aux utilisateurs d’utiliser un grand espace de stockage lors des calculs. Par conséquent, l’utilisation du stockage doit être ** temporaire **. Une fois vos calculs effectués, il vous incombe de:
  * ** compresser ** vos données importantes
  * ** déplacer ** vos données compressées importante vers un autre espace de stockage
  * ** sauvegarder ** vos données compressées importante
  * ** supprimer ** les données inutile et inutilisées
  * Vous nom de fichiers et de répertoires ne doivent pas contenir :
    * d'espace
    * de caractères accentuées (é,è,â, ...)
    * de symboles (*,$,%, ...)
    * de ponctuation (!,:,;,,, ...)

Les administrateurs systèmes se réservent le droit de renommer, compresser, supprimer vos fichiers à tout moment.

** Il n'y a pas de sauvegarde de vos fichiers sur le cluster de calcul, __vous pouvez perdre toutes vos données à tout moment! __ **


De plus, afin d’éviter les utilisations qui pourraient affecter d’autres utilisateurs, un quota de 50 Go est appliqué sur votre répertoire personnelle (home). Les utilisateurs nécessitant plus d'espace doivent en faire la demande explicite à technique [at] info.univ-angers.fr . Vous pouvez également demander un accès à un stockage de grande capacité pour une durée limité: toutes les données présentes depuis plus de 40 jours dans ce stockage __sont automatiquement supprimées sans possibilité de récupération __ .
</note>


====== Utilisation du cluster de calcul haute performance ======

===== Démarrage rapide =====
==== Connexion à stargate ====

Veuillez effectuer une demande à technique [at] info.univ-angers.fr pour obtenir les informations de connexion au cluster.

<note>Pour des raisons pratiques, nous nous loguons avec les mêmes identifiants que pour notre ENT. En cas de panne du serveur ldap de l'Université d'Angers, nos services devraient être tout de même disponibles pour tout usager qui s'est déjà logué au moins une fois sur ces mêmes services.</note>

<note important>Pour une meilleure sécurité et pour éviter d'être banni après plusieurs mauvais mot de passe, je vous conseille d'utiliser une authentification par clé ssh:

https://www.linode.com/docs/security/authentication/use-public-key-authentication-with-ssh/</note>
==== Slurm: premiers tests et documentation ====

<note>Pour ceux qui utilisaient Taurus2, [[https://srcc.stanford.edu/sge-slurm-conversion|voici les équivalents entre les commandes SGE et slurm
]] </note>

Slurm (Simple Linux Utility for Ressource Management) est un planificateur (scheduler) de tâches. Slurm détermine où et quand sont distribués les calculs sur les différents nœuds de calcul en fonction:

  * de la charge actuelle de ces serveurs de calcul (CPU, Ram, ...)
  * de l'historique des utilisateurs (notion de fairshare, un utilisateur utilisant peu le cluster sera prioritaire par rapport à un utilisateur utilisant beaucoup le cluster)

Il est fortement conseillé de lire cette [[https://slurm.schedmd.com/quickstart.html|documentation]] avant d'aller plus loin.

Une fois connecté, vous pouvez taper la commande **sinfo** qui vous renseignera sur les partitions disponibles et leurs nœuds associés :

  username_ENT@stargate:$ sinfo
  PARTITION      AVAIL  TIMELIMIT  NODES  STATE NODELIST
  gpu                 up 14-00:00:0      2   idle star[242,254]
  intel-E5-2695       up 14-00:00:0      1   idle star245
  amd-opteron-4184    up 14-00:00:0      5   idle star[190-194]
  std*                up 14-00:00:0      6   idle star[190-194,245]
  ram                 up 14-00:00:0      1   idle star243
  username_ent@stargate:~$

<note>L'asterisque à coté du nom d'une partition vous indique votre partition par défaut</note>

Il existe principalement deux façons de soumettre des jobs à Slurm : 
  * Exécution interactive, (via la commande **srun**).
  * Exécution en mode batch, (via la commande **sbatch**).

L'exécution en mode batch est présentée plus loin dans ce wiki. 

=== Exécution interactive ===
Afin de soumettre un job à slurm, il suffit de préfixer le nom de l'exécutable avec la commande **srun**.

Afin de bien comprendre la différence entre un processus pris en charge par l'os de stargate et un processus pris en charge par slurm, on pourra par exemple taper les deux commandes suivantes:

  username_ENT@stargate:~$ hostname
  stargate
  username_ENT@stargate:~$ srun hostname
  star245
  username_ENT@stargate:~$

Pour la première commande, le retour de **hostname** donne stargate alors que la seconde commande **srun hostname** renvoie star245. star245 correspond au nom de la machine qui a été désignée dynamiquement par slurm pour l'exécution de la commande **hostname**.

On pourra aussi taper les commandes **srun free -h** ou bien **srun cat /proc/cpu_info** afin d'en savoir plus sur les nœuds d'une partition.

Chaque fois que l'exécution d'une tache est réclamée à slurm, celui-ci la place dans un fil d'exécution aussi appelé //queue//.
La commande **squeue** vous permet de connaître la liste des taches en cours de traitements. C'est un peu l'équivalent de la commande GNU/linux **ps aux** ou **ps -efl** mais pour les jobs du cluster plutôt que les processus.
On pourra tester cette commande en lançant par exemple d'un coté **srun sleep infinity &**. Pendant l'exécution de cette tache, la commande **squeue** donnera :
	username_ENT@stargate:~$ squeue 
             JOBID PARTITION     NAME     USER ST       TIME  NODES NODELIST(REASON)
               278 intel-E5-     sleep username  R       0:07      1 star245

Il est possible de //tuer// cette tache via la commande **scancel** avec comme argument l'identifiant du job

  username_ENT@stargate:~$ scancel 278
  username_ENT@stargate:~$ srun: Force Terminated job 332
  srun: Job step aborted: Waiting up to 32 seconds for job step to finish.
  slurmstepd: error: *** STEP 332.0 ON star245 CANCELLED AT 2018-11-27T11:42:06 ***
  srun: error: star245: task 0: Terminated
  
  [1]+  Termine 143             srun sleep infinity
  username_ENT@stargate:~$

=== Documentation ===

Vous trouverez [[https://slurm.schedmd.com/documentation.html|ici]] la documentation officielle de slurm.

===== Hello world ! =====

==== Compilation ====
La machine Stargate **n'est pas** un nœud de calcul: c'est un nœud à partir duquel vous soumettez vos calculs sur des nœuds de calcul. On dit que stargate est un nœud maître. Par conséquent, on compilera les codes sources sur les nœuds de calcul en préfixant la compilation avec la commande **srun**.

<note> Il est fortement recommandé de compiler vos codes sur les nœuds de calculs qui exécuteront votre code (compilation sur intel-E5-2695 => Exécution sur intel-E5-2695) </note>

Regardons le fichier suivant nommé **main.cpp** :

<code c++>
#include <iostream>

int main() {
    std::cout<<"Hello world!"<<std::endl;
    return 0;
}
</code>

On pourra le compiler en utilisant un des nœuds de la partition intel-E5-2695 via la commande :

  username_ENT@stargate:~$ srun --partition=intel-E5-2695 g++ -Wall main.cpp hello

<note> Slurm affecte une partition par défaut à chaque utilisateur. Par conséquent, si intel-E5-2695 est votre partition par défaut (repérée par une étoile * dans le retour de **sinfo**) alors la commande précédente est équivalente à la suivante 
  username_ENT@stargate:~$ srun g++ -Wall main.cpp hello
</note>
==== Exécution interactive ====

Finalement, on pourra exécuter ce programme fraichement compilé avec 

  user@stargate:~$ srun -p intel-E5-2695 ./hello


La plupart du temps, une exécution interactive ne vous intéressera pas, vous préférerez et vous devez utiliser la soumission d'un job en mode batch (traitement par lot). L’exécution interactive peut-être intéressante pour la compilation ou pour du "débuguage".
==== Exécution en mode batch (traitement par lot) ====

  * C'est dans ce mode que l'on utilise un cluster de calcul pour l'exécution de ses processus
  * Vous devez rédiger un script de soumission, celui ci contient 2 sections:
    * Les ressources que vous souhaitez utiliser
      * Les variables destinés à slurm sont précédées par #SBATCH
    * Les commandes nécessaires pour exécuter le programme

=== Exemple ===
<code bash>
#!/bin/bash
# hello.slurm
#SBATCH --job-name=hello
#SBATCH --output=hello.out
#SBATCH --error=hello.err
#SBATCH --mail-type=end
#SBATCH --mail-user=user@univ-angers.fr
#SBATCH --nodes=1
#SBATCH --ntasks-per-node=1
#SBATCH --partition=intel-E5-2695
/path/to/hello && sleep 5
</code>

  user@stargate:~$ sbatch hello.slurm     # Soumission du job
  user@stargate:~$ squeue                 # Place et état des jobs dans la queue de soumission
  user@stargate:~$ cat hello.out          # Affiche ce qu'aurait affiché la sortie standard en mode interactif (resp. hello.err pour la sortie d'erreur)

Très souvent, on souhaite exécuter un seul et même programme pour un ensemble de fichier ou un ensemble de parametres, dans ce cas, il y a 2 solutions à privilégier:
  * Utiliser un array job (facile à utiliser, **c'est la solution à privilégier**).
  * Utiliser les steps job (plus complexe à mettre en œuvre).

===== IMPORTANT: Disponibilité et politique de gestion des ressources =====

Slurm est un planificateur de tâches. La planification est un problème d'optimisation difficile et gourmand en ressources. Il est beaucoup plus facile pour un planificateur de planifier des jobs dont il connaît:

  * sa durée
  * les ressources à utiliser (CPU, Mémoire)

De fait, il a été définit des ressources par défaut:

  * la durée d'un job est de 20 minutes
  * la mémoire disponible par CPU est de 200 Mo

Il est tout a fait possible de surcharger ces valeurs par défaut avec les options --mem-per-cpu et --time. Toutefois, 

<note important>ATTENTION: 
  * vous ne devriez pas surévaluer les ressources de vos jobs. En effet, slurm fonctionne avec une notion de partage juste (fair share): si vous réservez des ressources, peu importe que vous les utilisiez ou non. Lors de vos prochaines soumissions, slurm considérera que vous aviez effectivement consommé ces ressources. Potentiellement, vous pourriez être considéré comme un utilisateur gourmand et être moins prioritaire que un utilisateur ayant correctement définit ses ressources pour la même quantité de travail effectué.
  * Si vous avez un grand nombre de job à faire, **vous devez utiliser la soumission par array job**.
    * Si ces jobs ont de grandes durées d'exécutions (plus de 1 journée), **vous devez limiter le nombre d’exécution en parallèle afin de ne pas saturer le cluster**. Nous laissons la possibilité aux utilisateurs de fixer cette limite, mais en cas de problème de partage de ressources avec les autres utilisateurs, **nous supprimerons les jobs ne respectant pas ces conditions**.
</note>

==== Limitations ====

|              |  MaxWallDurationPerJob  |  MaxJobs  |  MaxSubmitJobs  |  FairSharePriority  |
|  leria-user  |  14 days                |           |  10000          |  99                 |
|  guest-user  |  7 days                 |  20       |  50             |  1                  |

=== Quota espace disque ===

Voir aussi [[leria:centre_de_calcul:cluster#politique_d_utilisation|politique d'utilisation]] et [[leria:centre_de_calcul:cluster#stockage_des_donnees|stockage des données]].

Par défaut le quota d'espace disque est limité à 50Go. Vous pouvez facilement savoir quels sont les fichiers qui vous prennent le plus de place grâce à la commande:

  user@stargate ~ # ncdu


===== Stockage des données =====

Voir aussi [[leria:centre_de_calcul:cluster#architecture_globale|architecture globale]].

  * Le cluster de calcul utilise un pool de serveurs de stockages distribués [[https://www.beegfs.io/content/|beegfs]] . Ce stockage beegfs est indépendant des serveurs de calcul. Cette zone de stockage est accessible naturellement dans l’arborescence de n'importe quel nœud de calcul sous /home/$USER. Étant donné que ce stockage est distant, toute lecture/écriture dans votre home est dépendante du réseau. Notre stockage Beegfs et le réseau sous-jacent sont très performant, mais pour certains traitement lourd, vous gagneriez peut-être à vous servir des disques locaux des serveurs de calcul. Pour ce faire, vous pouvez utiliser le répertoire /local_working_directory des serveurs de calculs. Ce répertoire fonctionne de la même manière que /tmp à la différence que les données sont persistante en cas de redémarrage du serveur.

  * Si vous souhaitez créer des groupes, merci d'envoyer un email à technique.info [at] listes.univ-angers.fr avec le nom du groupe et les utilisateurs associés.

  * Pour rappel, **par défaut**, les droits de votre home sont définis à 755, donc **tout le monde peut lire et exécuter vos données**.
===== Utilisation avancée =====

==== Array jobs ====

Vous devriez commencer par lire la [[https://slurm.schedmd.com/job_array.html|documentation officielle]]. Cette [[http://scicomp.aalto.fi/triton/tut/array.html|page]] présente des cas d'utilisations intéressants.

Si vous avez un grand nombre de fichier ou de parametres à traiter avec un seul exécutable, vous devez utiliser un [[https://slurm.schedmd.com/job_array.html|array job]].

C'est facile à mettre en œuvre, il suffit de rajouter l'option --array à notre script batch: 

=== Test paramétriques ===

Il est facile d'utiliser les array jobs pour faire des test paramétrique. C'est à dire, utiliser le même exécutable, éventuellement sur un même fichier, mais en faisant varier un paramètre en options de l’exécutable. Pour cela, si les paramètres sont contigus ou régulier, on utilisera un batch comme celui-ci:

<code bash>
#!/bin/bash
#SBATCH -J Job_parametre_régulier
#SBATCH -N 1
#SBATCH --ntasks-per-node=1
#SBATCH -t 10:00:00
#SBATCH --array=0-9     
#SBATCH -p intel-E5-2670
#SBATCH -o %A-%a.out
#SBATCH -e %A-%a.err
#SBATCH --mail-type=end,fail
#SBATCH --mail-user=username@univ-angers.fr
/path/to/exec --optionParamExec $SLURM_ARRAY_TASK_ID 
</code>

L'options --array peut prendre des syntaxes particulières, pour des valeurs irrégulières ou pour des sauts de valeurs:

<code bash>
# Valeurs irrégulières 0,3,7,11,35,359
--array=0,3,7,11,35,359

# Valeur séparé par des sauts de +2: 1, 3, 5 et 7
--array=1-7:2
</code>
=== Job pour multiples instances ===

Il est courant de devoir exécuter un programme de nombreuses fois sur de nombreuses instances (benchmark).

Soit l'arborescence suivante:
<code>
job_name
├── error
├── instances
│   ├── bench1.txt
│   ├── bench2.txt
│   └── bench3.txt
├── job_name_exec
├── output
└── submit_instances_dir.slurm
</code>

Il est facile d'utiliser un array job pour exécuter job_name_exec sur l'ensemble des fichiers à traiter dans le répertoire instances. Il suffit d'éxécuter la commande suivante:

  mkdir error output 2>/dev/null || sbatch --job-name=$(basename $PWD) --array=0-$(($(ls -1 instances|wc -l)-1)) submit_instances_dir.slurm

avec le batch submit_instances_dir.slurm suivant:

<code bash>
#!/bin/bash

#SBATCH --mail-type=END,FAIL
#SBATCH --mail-user=YOUR-EMAIL
#SBATCH -o output/%A-%a
#SBATCH -e error/%A-%a

#INSTANCES IS ARRAY OF INSTANCE FILE
INSTANCES=(instances/*)

./job_name_exec ${INSTANCES[$SLURM_ARRAY_TASK_ID]}
</code>

=== Job pour multiples instances avec multiples exécutions (Seed number) ===

Parfois il faut lancer plusieurs fois l'exécution sur une instance en modifiant la graine qui permet de générer des nombres aléatoire.

Soit l'arborescence suivante:
<code>
job_name
├── error
├── instances
│   ├── bench1.txt
│   ├── bench2.txt
│   └── bench3.txt
├── job_name_exec
├── output
├── submit_instances_dir_with_seed.slurm
└── submit.sh
</code>

Il suffit d’exécuter la commande suivante:

  ./submit.sh

avec le fichier submit.sh suivant (pensez à modifier la variable NB_SEED):

<code bash>
#!/bin/bash

readonly NB_SEED=50

for instance in $(ls instances)
do
  sbatch --output output/${instance}_%A-%a --error error/${instance}_%A-%a --array 0-${NB_SEED} submit_instances_dir_with_seed.slurm instances/${instance}
done
exit 0
</code>

et le batch submit_instances_dir_with_seed.slurm suivant:

<code bash>
#!/bin/bash
#SBATCH --mail-type=END,FAIL
#SBATCH --mail-user=YOUR-EMAIL

echo "####### INSTANCE: ${1}"
echo "####### SEED NUMBER: ${SLURM_ARRAY_TASK_ID}"
echo
srun echo nomApplication ${1} ${SLURM_ARRAY_TASK_ID}
</code>

Avec cette méthode, la variable SLURM_ARRAY_TASK_ID contient la graine. Et vous soumettez autant de array job que ce qu'il y a d'instance dans le répertoire instance.
Vous retrouvez facilement vos sortie qui sont nommées comme ceci:

  output/nom_instance-ID_job-graine 


=== Dépendances entre job ===

Vous pouvez déterminer des dépendances entre jobs via l'options --depend de sbatch:

== Exemple ==

<code bash>
# Attendre que certains du job array soient terminés
sbatch --depend=after:123_4 my.job
sbatch --depend=afterok:123_4:123_8 my.job2

# Attendre que tout un job soit terminé
sbatch --depend=afterany:123 my.job

# Attendre que tout un job array soit terminé avec succès
sbatch --depend=afterok:123 my.job
</code>

Vous pouvez également voir cette [[https://hpc.nih.gov/docs/job_dependencies.html|page]]
==== Steps jobs ====

<note warning>L'utilisation des steps jobs ne devrait se faire que dans de très rare cas. La plupart du temps, vous devriez vous en sortie avec des array jobs, ce qui permet également au scheduler (slurm) d'être plus efficace pour le placement des jobs</note>

Vous pouvez utiliser les steps jobs pour des exécutions multiples et variées.

Les steps jobs:
  * permettent de découper un job en plusieurs tâches
  * sont créés en préfixant la commande du programme à exécuter par la commande Slurm "srun"
  * peuvent s'exécuter séquentiellement ou parallèlement 

Chaque steps peut utiliser n tâches (task) sur N noeuds de calculs (options -n et -N de srun). Une task a cpus-per-task CPU à sa disposition, et il y a ntasks allouée par étape (step).

=== Exemple ===
<code bash>
#SBATCH --job-name=nameOfJob  	                        # Nom du Job
#SBATCH --cpus-per-task=1		                # Allocation de 1 CPUs par task
#SBATCH --ntasks=2			                # Nombre de tâches (tasks) : 2

#SBATCH --mail-type=END	                                # Notification par email de la
#SBATCH --mail-user=username@univ-angers.fr	        # fin de l’exécution du job.

# Step de 2 Tasks
srun before.sh

# 2 Step en parallèle (grâce à &): task1 et task2 s’exécute en parallèle. Il n'y a qu'une seule task par Step (option -n1)
srun -n1 -N1 /path/to/task1 -threads $SLURM_CPUS_PER_TASK &
srun -n1 -N1 /path/to/task2 -threads $SLURM_CPUS_PER_TASK &

# On attend la fin de task1 et task2 avant d'excuter la dernière étape after.sh
wait

srun after.sh
</code>

=== Structures Shell (Bash) de création de Steps en fonction de la source des données ===

Récupéré d'[[http://osirim.irit.fr/site/recette/fr/articles/description-slurm|ici]]

== Exemple ==
<code bash>

# Boucle sur les éléments d'un tableau (ici des fichiers) :
files=('file1' 'file2' 'file3' ...)
for f in "${files[@]}"; do
	# Adaptez "-n1" et "-N1" en fonction de vos besoins
	srun -n1 -N1 [...] "$f" &
done

# Boucle sur les fichiers d'un répertoire :
while read f; do
	# Adaptez "-n1" et "-N1" en fonction de vos besoins
	srun -n1 -N1 [...] "$f" &
done < <(ls "/path/to/files/")
# Utilisez "ls -R" ou "find" pour un parcours récursif des dossiers

# Lecture ligne par ligne d'un fichier :
while read line; do
	# Adaptez "-n1" et "-N1" en fonction de vos besoins
	srun -n1 -N1 [...] "$line" &
done <"/path/to/file"
</code>

==== Comment utiliser OpenMp ? ====

Il suffit d'ajouter l'option --cpus-per-task et d'exporter la variable OMP_NUM_THREADS

<code bash>
#!/bin/bash
# openmp_exec.slurm
#SBATCH --job-name=hello
#SBATCH --output=openmp_exec.out
#SBATCH --error=openmp_exec.err
#SBATCH --mail-type=end
#SBATCH --mail-user=user@univ-angers.fr
#SBATCH --nodes=1
#SBATCH --ntasks-per-node=1
#SBATCH --partition=intel-E5-2695

#SBATCH --cpus-per-task=20

export OMP_NUM_THREADS=20

/path/to/openmp_exec
</code>

===== Utilisation spécifique=====

==== Accès ssh des noeuds de calcul ====

Par défaut, il est impossible de se connecter en ssh directement sur les nœuds de calcul. Cependant, si c'est justifié, nous pouvons facilement faire des exceptions si celles ci sont temporaires. Dans ce cas, merci de faire une demande explicite à technique [at] info.univ-angers.fr

Les utilisateurs ayant un accès en ssh doivent être abonnés à la liste calcul-hpc-leria-no-slurm-mode@listes.univ-angers.fr.
Pour s'inscrire à cette liste de diffusion, il suffit d'envoyer un mail à sympa@listes.univ-angers.fr avec pour objet: subscribe calcul-hpc-leria-no-slurm-mode Nom Prénom

__Règle par défaut:__ on ne lance pas un calcul sur un serveur sur lequel tourne déjà un calcul d'un autre utilisateur, **même si celui-ci n'utilise pas toute les ressources**.
Exception pour les processus boinc. Ces processus se mettent en pause lorsque vous exécutez vos calculs.

La commande htop vous permet de savoir qui calcule avec quelles ressources et depuis combien de temps.

Si vous avez un doute, contactez l'utilisateur qui calcule directement par email ou via la liste calcul-hpc-leria-no-slurm-mode@listes.univ-angers.fr

==== Cuda ====
Des cartes GPU sont présentent sur les noeuds star{242,253,254}:
  * star242: P100
  * star253: 2*k20m
  * star254: 2*k20m

Actuellement, c'est la version 9.1 de cuda-sdk-toolkit qui est installé.

Ces nœuds sont pour l'instant hors des listes de soumissions de slurm (bien que la partition gpu existe déjà). Pour pouvoir vous en servir, merci d'en faire la demande explicite à technique [at] info.univ-angers.fr

==== Nœud RAM ====
Le leria dispose d'un nœud composé de 1,5 To de ram, il s'agit de star243.

Ce nœud est accesible par soumissions via slurm (partition ram). Pour pouvoir vous en servir, merci d'en faire la demande explicite à technique [at] info.univ-angers.fr

==== Cplex ====

Le Leria a une licence académique pour le logicielle Cplex.

Le chemin pour la bibliothèque Cplex est le chemin par défaut /opt/ibm/ILOG/CPLEX_Studio129 (version 12.9)


==== Environnements conda (Python) ====

La commande **conda activate <env_name>**, permettant d'activer un environnement conda n'est pas utilisable avec slurm. À la place, il faut utiliser au début du script de lancement :

	source ./anaconda3/bin/activate <env_name>

Il sera peut être également nécessaire de mettre à jour les variables d'environnement et d'initialiser conda sur le noeud de calcul :

	source .bashrc
	conda init bash

L'environnement restera alors actif d'une exécution à une autre. Pour le désactiver, il faudra utiliser :

	source ./anaconda3/bin/deactivate
===== FAQ =====

  * Comment savoir quelles sont les ressources d'une partition, exemple avec la partition std:

  user@stargate~# scontrol show Partition std
 
  * Que signifie "Some of your processes may have been killed by the cgroup out-of-memory handler" ?

Vous avez dépassé la limite de mémoire que vous avez fixé ou celle par défaut (paramètre --mem-per-cpu)

  * Comment obtenir un prompt shell interactif dans un nœud de calcul de votre partition par défaut ?

  user@stargate~# salloc
  
<note>Il s'agit d'un comportement par défaut. La commande en réalité passé est :

  srun -n1 -N1 --mem-per-cpu=0 --pty --preserve-env --cpu-bind=no --mpi=none $SHELL
</note>

  * Comment obtenir un prompt shell interactif dans un nœud de calcul spécifique ?

  user@stargate~# srun -w NODE_NAME -n1 -N1 --pty bash -i 
  user@NODE_NAME~#

  * Comment puis je citer les ressources du LERIA dans mes rédactions scientifiques ?

Vous pouvez utiliser l'entrée misc de bibtex suivante pour citer le cluster de calcul dans vos publications:
<code latex>
@Misc{HPC_LERIA,
    title = {High Performance Computing Cluster of LERIA},
    year = {2018},
    note = {slurm/debian cluster of 27 nodes(700 logical CPU, 2 nvidia GPU tesla k20m, 1 nvidia P100 GPU), 120TB of beegfs scratch storage}
  }
</code>
==== Erreur lors de la soumission de job ====

  * Lorsque je soumet mes jobs, j'ai le message d'erreur suivant:

  srun: error: Unable to allocate resources: Requested node configuration is not available

Cela signifie surement que vous essayez d'utiliser un noeud sans avoir spécifier la partition dans laquelle il se trouve. Vous devez utiliser l'option -p ou --partition suivi du nom de la partition dans laquelle se trouve le noeud. Pour avoir cette information, vous pouvez faire:

  user@stargate# scontrol show node NODE_NAME|grep Partitions


===== Listes des logiciels installés pour le calcul haute performance =====

==== Via apt-get ====

  * automake
  * bison
  * boinc-client
  * bowtie2
  * build-essential
  * cmake
  * flex
  * freeglut3
  * freeglut3-dev
  * g++
  * g++-8
  * g++-7
  * g++-6
  * git
  * glibc-doc
  * glibc-source
  * gnuplot
  * libglpk-dev
  * libgmp-dev
  * liblapack3
  * liblapack-dev
  * liblas3
  * liblas-dev
  * libtool
  * libopenblas-base
  * maven
  * nasm
  * openjdk-8-jdk-headless
  * r-base
  * r-base-dev
  * regina-rexx
  * samtools
  * screen
  * strace
  * subversion
  * swiprolog
  * tmux
  * valgrind
  * valgrind-dbg
  * valgrind-mpi

==== Via pip ====

  * keras
  * scikit-learn
  * tensorflow
  * tensorflow-gpu # Sur nœuds gpu

==== Nœuds GPU via apt-get ====

  * libglu1-mesa-dev
  * libx11-dev
  * libxi-dev
  * libxmu-dev
  * libgl1-mesa-dev
  * linux-source
  * linux-headers
  * linux-image
  * nvidia-cuda-toolkit

==== Installation d'un logiciel ====

Peut-être un programme est il manquant dans les liste ci dessus. Dans ce cas, 5 options s'offrent à vous:

  * Faire une demande à technique [at] info.univ-angers.fr du/des logiciels que vous souhaitez installer
  * Faire vous même l'installation via pip, pip2 ou pip3
  * Faire vous même l'installation via conda: [[https://www.anaconda.com/download/#linux|téléchargement]] et [[https://conda.io/docs/user-guide/install/linux.html|installation]]
  * Faire vous même l'installation en compilant les sources dans votre home_directory


===== Visualiser la charge du cluster de calcul haute performance =====

Pour les liens ci dessous, vous devrez vous authentifier avec votre login et mot de passe ldap (idem ENT).

==== Vue d'ensemble du cluster ====

https://grafana.leria.univ-angers.fr/d/_0Bh3sxiz/vue-densemble-du-cluster

==== Détails par nœuds ====

https://grafana.leria.univ-angers.fr/d/000000007/noeuds-du-cluster

<note>Vous pouvez sélectionner le nœud qui vous intéresse en utilisant le menu déroulant "HOST"</note>

====== Remerciements ======

[[leria:centre_de_calcul:remerciements|Remerciements]]