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Etapa 2: iniciar um trabalho de treinamento usando o SDK do SageMaker Python - SageMaker IA da Amazon

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Etapa 2: iniciar um trabalho de treinamento usando o SDK do SageMaker Python

O SDK do SageMaker Python oferece suporte ao treinamento gerenciado de modelos com estruturas de ML, como e. TensorFlow PyTorch Para iniciar um trabalho de treinamento usando uma dessas estruturas, você define um estimador, um SageMaker TensorFlow estimador ou um SageMaker PyTorch Estimador SageMaker genérico para usar o script de treinamento modificado e a configuração de paralelismo do modelo.

Usando os SageMaker TensorFlow PyTorch estimadores e

As classes TensorFlow e PyTorch estimator contêm o distribution parâmetro, que você pode usar para especificar parâmetros de configuração para usar estruturas de treinamento distribuídas. A biblioteca paralela de SageMaker modelos usa internamente MPI para dados híbridos e paralelismo de modelos, portanto, você deve usar a opção MPI com a biblioteca.

O modelo a seguir de um PyTorch estimador TensorFlow or mostra como configurar o distribution parâmetro para usar a biblioteca paralela de SageMaker modelos com MPI.

import sagemaker from sagemaker.train import ModelTrainer from sagemaker.train.configs import SourceCode, Compute from sagemaker.train.distributed import Torchrun from sagemaker.core.helper.session_helper import get_execution_role from sagemaker.core import image_uris training_image = image_uris.retrieve( framework="tensorflow", region=region, version='2.6.3', py_version='py38', instance_type='ml.p3.16xlarge', image_scope="training" ) smd_mp_model_trainer = ModelTrainer( source_code=SourceCode(entry_script="your_training_script.py", source_dir="location_to_your_script"), role=get_execution_role(), compute=Compute(instance_count=1, instance_type='ml.p3.16xlarge'), training_image=training_image, distributed=Torchrun(), base_job_name="SMD-MP-demo", ) smd_mp_model_trainer.train('s3://my_bucket/my_training_data/')

Para habilitar a biblioteca, você precisa passar dicionários de configuração para "mpi" as chaves "smdistributed" e por meio do distribution argumento dos construtores do SageMaker estimador.

Parâmetros de configuração para SageMaker paralelismo de modelos
  • Para a chave "smdistributed", passe um dicionário com a chave "modelparallel" e os dicionários internos a seguir.

    nota

    Não há suporte para os usos "modelparallel" e "dataparallel" em um trabalho de treinamento.

    • "enabled" – Obrigatório. Para ativar o paralelismo do modelo, defina "enabled": True.

    • "parameters" – Obrigatório. Especifique um conjunto de parâmetros para o SageMaker paralelismo do modelo.

      • Para obter uma lista completa de parâmetros comuns, consulte Parâmetros para smdistributed na documentação do SDK do SageMaker Python.

        Para TensorFlow, consulte TensorFlow-specific Parâmetros.

        Para PyTorch, consulte PyTorch-specific Parâmetros.

      • "pipeline_parallel_degree" (ou "partitions" em smdistributed-modelparallel<v1.6.0) — Obrigatório. Entre os parâmetros para smdistributed, esse parâmetro é necessário para especificar em quantas partições de modelo você deseja dividir.

        Importante

        Há uma alteração importante no nome do parâmetro. O parâmetro "pipeline_parallel_degree" substitui o "partitions" desde smdistributed-modelparallel v1.6.0. Para obter mais informações, consulte Parâmetros comuns para configuração de paralelismo de SageMaker modelo e Notas de versão paralelas de modelos SageMaker distribuídos na documentação do SDK do SageMaker Python.

  • Para a chave "mpi", passe um dicionário que contenha o seguinte:

    • "enabled" – obrigatório. Configure True para iniciar o trabalho de treinamento distribuído com o MPI.

    • "processes_per_host" – obrigatório. Especifique o número de processos que o MPI deve iniciar em cada host. Em SageMaker IA, um host é uma única instância de ML do Amazon EC2. O SDK do SageMaker Python mantém um mapeamento individual entre processos e GPUs em todo o paralelismo de modelos e dados. Isso significa que a SageMaker IA programa cada processo em uma única GPU separada e nenhuma GPU contém mais de um processo. Se você estiver usando PyTorch, deverá restringir cada processo ao seu próprio dispositivo por meio detorch.cuda.set_device(smp.local_rank()). Para saber mais, consulte Divisão automatizada com PyTorch.

      Importante

      process_per_hostnão deve ser maior que o número de GPUs por instância e normalmente será igual ao número de GPUs por instância.

    • "custom_mpi_options"(opcional) — Use essa chave para transmitir quaisquer opções personalizadas de MPI que você possa precisar. Se você não passar nenhuma opção personalizada de MPI para a chave, a opção MPI será definida por padrão com o seguinte sinalizador.

      --mca btl_vader_single_copy_mechanism none
      nota

      Você não precisa especificar explicitamente esse sinalizador padrão na chave. Se você especificar isso explicitamente, seu trabalho de treinamento paralelo de modelo distribuído poderá falhar com o seguinte erro:

      The following MCA parameter has been listed multiple times on the command line: MCA param: btl_vader_single_copy_mechanism MCA parameters can only be listed once on a command line to ensure there is no ambiguity as to its value. Please correct the situation and try again.
      dica

      Se você iniciar um trabalho de treinamento usando um tipo de EFA-enabled instância, como ml.p4d.24xlarge eml.p3dn.24xlarge, use o sinalizador a seguir para obter o melhor desempenho:

      -x FI_EFA_USE_DEVICE_RDMA=1 -x FI_PROVIDER=efa -x RDMAV_FORK_SAFE=1

Para iniciar o trabalho de treinamento usando o estimador e seu script de treinamento configurado em paralelo do SageMaker modelo, execute a estimator.fit() função.

Use os seguintes recursos para saber mais sobre como usar os recursos de paralelismo de modelos no SDK do SageMaker Python:

Estenda um contêiner Pre-built Docker que contém a biblioteca paralela SageMaker de modelos distribuídos

Para estender um contêiner pré-construído e usar a biblioteca SageMaker de paralelismo de modelos, você deve usar uma das imagens de contêineres de aprendizado AWS profundo (DLC) disponíveis para ou. PyTorch TensorFlow A biblioteca de paralelismo de SageMaker modelos está incluída nas imagens DLC TensorFlow (2.3.0 e posteriores) e PyTorch (1.6.0 e posteriores) com CUDA (). cuxyz Para obter uma lista completa de imagens de DLC, consulte Imagens de contêineres de aprendizado profundo disponíveis no GitHub repositório de contêineres de aprendizado AWS profundo.

dica

Recomendamos que você use a imagem que contém a versão mais recente TensorFlow ou PyTorch para acessar a versão mais atualizada da biblioteca de paralelismo de SageMaker modelos.

Por exemplo, o Dockerfile deve conter uma declaração FROM semelhante à seguinte:

# Use the SageMaker DLC image URI for TensorFlow or PyTorch FROM aws-dlc-account-id.dkr.ecr.aws-region.amazonaws.com/framework-training:{framework-version-tag} # Add your dependencies here RUN ... ENV PATH="/opt/ml/code:${PATH}" # this environment variable is used by the SageMaker AI container to determine our user code directory. ENV SAGEMAKER_SUBMIT_DIRECTORY /opt/ml/code

Além disso, ao definir um TensorFlow estimador PyTorch or, você deve especificar aquele entry_point para o seu script de treinamento. Esse deve ser o mesmo caminho identificado com ENV SAGEMAKER_SUBMIT_DIRECTORY no seu Dockerfile.

dica

Você deve enviar esse contêiner Docker para o Amazon Elastic Container Registry (Amazon ECR) e usar o URI da imagem (image_uri) para definir um SageMaker estimador para treinamento. Para obter mais informações, consulte Estender um Pre-built contêiner.

Depois de terminar de hospedar o contêiner do Docker e recuperar o URI da imagem do contêiner, crie um objeto SageMaker PyTorch estimador da seguinte forma. Este exemplo pressupõe que você já definiu smp_options e mpi_options.

smd_mp_estimator = Estimator( entry_point="your_training_script.py", role=sagemaker.get_execution_role(), instance_type='ml.p3.16xlarge', sagemaker_session=sagemaker_session, image_uri='your_aws_account_id.dkr.ecr.region.amazonaws.com/name:tag' instance_count=1, distribution={ "smdistributed": smp_options, "mpi": mpi_options }, base_job_name="SMD-MP-demo", ) smd_mp_estimator.fit('s3://my_bucket/my_training_data/')

Crie seu próprio contêiner Docker com a biblioteca paralela de modelos SageMaker distribuídos

Para criar seu próprio contêiner Docker para treinamento e usar a biblioteca paralela do SageMaker modelo, você deve incluir as dependências corretas e os arquivos binários das bibliotecas paralelas SageMaker distribuídas em seu Dockerfile. Esta seção fornece o conjunto mínimo de blocos de código que você deve incluir para preparar adequadamente um ambiente de SageMaker treinamento e a biblioteca paralela de modelos em seu próprio contêiner Docker.

nota

Essa opção personalizada do Docker com a biblioteca paralela do SageMaker modelo como binário está disponível somente para PyTorch.

Para criar um Dockerfile com o kit de ferramentas de SageMaker treinamento e a biblioteca paralela de modelos
  1. Comece com uma das imagens básicas do NVIDIA CUDA.

    FROM <cuda-cudnn-base-image>
    dica

    As imagens oficiais do AWS Deep Learning Container (DLC) são criadas a partir das imagens básicas do NVIDIA CUDA. Recomendamos que você consulte os Dockerfiles oficiais do AWS Deep Learning Container PyTorch para descobrir quais versões das bibliotecas você precisa instalar e como configurá-las. Os Dockerfiles oficiais são completos, testados e gerenciados pelas equipes de serviço do SageMaker Deep Learning Container. No link fornecido, escolha a PyTorch versão que você usa, escolha a pasta CUDA (cuxyz) e escolha o Dockerfile que termina com ou. .gpu .sagemaker.gpu

  2. Para configurar um ambiente de treinamento distribuído, você precisa instalar um software para dispositivos de comunicação e rede, como, por exemplo, Elastic Fabric Adapter (EFA), NVIDIA Collective Communications Library (NCCL) e Open MPI. Dependendo das versões PyTorch e CUDA que você escolher, você deve instalar versões compatíveis das bibliotecas.

    Importante

    Como a biblioteca paralela de SageMaker modelos exige a biblioteca paralela de SageMaker dados nas etapas subsequentes, é altamente recomendável que você siga as instruções em Crie seu próprio contêiner Docker com a biblioteca paralela de dados distribuídos de SageMaker IA para configurar adequadamente um ambiente de SageMaker treinamento para treinamento distribuído.

    Para obter mais informações sobre como configurar o EFA com o NCCL e o Open MPI, consulte Começar com EFA e MPI e Começar com EFA e NCCL.

  3. Adicione os argumentos a seguir para especificar os URLs dos pacotes de treinamento SageMaker distribuídos para PyTorch. A biblioteca paralela de SageMaker modelos exige que a biblioteca paralela de SageMaker dados use o acesso remoto direto à memória (RDMA) entre nós.

    ARG SMD_MODEL_PARALLEL_URL=https://sagemaker-distributed-model-parallel.s3.us-west-2.amazonaws.com/pytorch-1.10.0/build-artifacts/2022-02-21-19-26/smdistributed_modelparallel-1.7.0-cp38-cp38-linux_x86_64.whl ARG SMDATAPARALLEL_BINARY=https://smdataparallel.s3.amazonaws.com/binary/pytorch/1.10.2/cu113/2022-02-18/smdistributed_dataparallel-1.4.0-cp38-cp38-linux_x86_64.whl
  4. Instale as dependências que a biblioteca paralela do SageMaker modelo exige.

    1. Instale a biblioteca METIS.

      ARG METIS=metis-5.1.0 RUN rm /etc/apt/sources.list.d/* \ && wget -nv http://glaros.dtc.umn.edu/gkhome/fetch/sw/metis/${METIS}.tar.gz \ && gunzip -f ${METIS}.tar.gz \ && tar -xvf ${METIS}.tar \ && cd ${METIS} \ && apt-get update \ && make config shared=1 \ && make install \ && cd .. \ && rm -rf ${METIS}.tar* \ && rm -rf ${METIS} \ && rm -rf /var/lib/apt/lists/* \ && apt-get clean
    2. Instale a biblioteca RAPIDS Memory Manager. Isso requer o CMake 3.14 ou posterior.

      ARG RMM_VERSION=0.15.0 RUN wget -nv https://github.com/rapidsai/rmm/archive/v${RMM_VERSION}.tar.gz \ && tar -xvf v${RMM_VERSION}.tar.gz \ && cd rmm-${RMM_VERSION} \ && INSTALL_PREFIX=/usr/local ./build.sh librmm \ && cd .. \ && rm -rf v${RMM_VERSION}.tar* \ && rm -rf rmm-${RMM_VERSION}
  5. Instale a biblioteca paralela do SageMaker modelo.

    RUN pip install --no-cache-dir -U ${SMD_MODEL_PARALLEL_URL}
  6. Instale a biblioteca paralela de SageMaker dados.

    RUN SMDATAPARALLEL_PT=1 pip install --no-cache-dir ${SMDATAPARALLEL_BINARY}
  7. Instale o kit de ferramentas de treinamento do SageMaker. O kit de ferramentas contém a funcionalidade comum necessária para criar um contêiner compatível com a plataforma de SageMaker treinamento e o SDK do SageMaker Python.

    RUN pip install sagemaker-training
  8. Depois de concluir a criação do Dockerfile, consulte Adaptando seu próprio contêiner de treinamento para saber como criar o contêiner Docker e hospedá-lo no Amazon ECR.

dica

Para obter mais informações gerais sobre como criar um Dockerfile personalizado para treinamento em SageMaker IA, consulte Usar seus próprios algoritmos de treinamento.