From a914c07a3a382e739c8d4bf431c31a836b40d54d Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: AdamDang Date: Fri, 23 Nov 2018 13:40:42 +0800 Subject: [PATCH] zh-trans: add coarse-parallel-processing-work-queue.md (#11160) * zh-trans: add coarse-parallel-processing-work-queue.md zh-trans: add coarse-parallel-processing-work-queue.md(recreate) * Update coarse-parallel-processing-work-queue.md * Update coarse-parallel-processing-work-queue.md * Update coarse-parallel-processing-work-queue.md --- .../coarse-parallel-processing-work-queue.md | 498 ++++++++++++++++++ 1 file changed, 498 insertions(+) create mode 100644 content/zh/docs/tasks/job/coarse-parallel-processing-work-queue.md diff --git a/content/zh/docs/tasks/job/coarse-parallel-processing-work-queue.md b/content/zh/docs/tasks/job/coarse-parallel-processing-work-queue.md new file mode 100644 index 0000000000..833d2043e6 --- /dev/null +++ b/content/zh/docs/tasks/job/coarse-parallel-processing-work-queue.md @@ -0,0 +1,498 @@ +--- +title: 使用工作队列进行粗粒度并行处理 +content_template: templates/task +weight: 30 +--- + + + +{{% capture overview %}} + + + +本例中,我们会运行包含多个并行工作进程的 Kubernetes Job。 + +本例中,每个 Pod 一旦被创建,会立即从任务队列中取走一个工作单元并完成它,然后将工作单元从队列中删除后再退出。 + +下面是本次示例的主要步骤: + +1. **启动一个消息队列服务** 本例中,我们使用 RabbitMQ,你也可以用其他的消息队列服务。在实际工作环境中,你可以创建一次消息队列服务然后在多个任务中重复使用。 + +1. **创建一个队列,放上消息数据** 每个消息表示一个要执行的任务。本例中,每个消息是一个整数值。我们将基于这个整数值执行很长的计算操作。 + +1. **启动一个在队列中执行这些任务的 Job**。该 Job 启动多个 Pod。每个 Pod 从消息队列中取走一个任务,处理它,然后重复执行,直到队列的队尾。 + +{{% /capture %}} + + +{{% capture prerequisites %}} + + + +要熟悉 Job 基本用法(非并行的),请参考 [Job](/docs/concepts/jobs/run-to-completion-finite-workloads/)。 + +{{< include "task-tutorial-prereqs.md" >}} {{< version-check >}} + +{{% /capture %}} + +{{% capture steps %}} + + + +## 启动消息队列服务 + +本例使用了 RabbitMQ,使用其他 AMQP 类型的消息服务应该比较容易。 + +在实际工作中,在集群中一次性部署某个消息队列服务,之后在很多 Job 中复用,包括需要长期运行的服务。 + +按下面的方法启动 RabbitMQ: + +```shell +$ kubectl create -f examples/celery-rabbitmq/rabbitmq-service.yaml +service "rabbitmq-service" created +$ kubectl create -f examples/celery-rabbitmq/rabbitmq-controller.yaml +replicationcontroller "rabbitmq-controller" created +``` + + + +我们仅用到 [celery-rabbitmq 示例](https://github.com/kubernetes/kubernetes/tree/release-1.3/examples/celery-rabbitmq) 中描述的部分功能。 + + + +## 测试消息队列服务 + +现在,我们可以试着访问消息队列。我们将会创建一个临时的可交互的 Pod,在它上面安装一些工具,然后用队列做实验。 + +首先创建一个临时的可交互的 Pod: + +```shell +# 创建一个临时的可交互的 Pod +$ kubectl run -i --tty temp --image ubuntu:14.04 +Waiting for pod default/temp-loe07 to be running, status is Pending, pod ready: false +... [ previous line repeats several times .. hit return when it stops ] ... +``` + + + +请注意你的 Pod 名称和命令提示符将会不同。 + +接下来安装 `amqp-tools` ,这样我们就能用消息队列了。 + +```shell +# 安装一些工具 +root@temp-loe07:/# apt-get update +.... [ lots of output ] .... +root@temp-loe07:/# apt-get install -y curl ca-certificates amqp-tools python dnsutils +.... [ lots of output ] .... +``` + + + +后续,我们将制作一个包含这些包的 Docker 镜像。 + +接着,我们将要验证我们发现 RabbitMQ 服务: + +``` + + +# 请注意 rabbitmq-service 有Kubernetes 提供的 DNS 名称, + +root@temp-loe07:/# nslookup rabbitmq-service +Server: 10.0.0.10 +Address: 10.0.0.10#53 + +Name: rabbitmq-service.default.svc.cluster.local +Address: 10.0.147.152 + +# 你的 IP 地址将会发生变化。 +``` + + + +如果 Kube-DNS 没有正确安装,上一步可能会出错。 +你也可以在环境变量中找到服务 IP。 + +``` +# env | grep RABBIT | grep HOST +RABBITMQ_SERVICE_SERVICE_HOST=10.0.147.152 + +# 你的 IP 地址将会发生变化。 +``` + + + +接着我们将要确认可以创建队列,并能发布消息和消费消息。 + +```shell + +# 下一行,rabbitmq-service 是访问 rabbitmq-service 的主机名。5672是 rabbitmq 的标准端口。 + +root@temp-loe07:/# export BROKER_URL=amqp://guest:guest@rabbitmq-service:5672 + +# 如果上一步中你不能解析 "rabbitmq-service",可以用下面的命令替换: +# root@temp-loe07:/# BROKER_URL=amqp://guest:guest@$RABBITMQ_SERVICE_SERVICE_HOST:5672 + +# 现在创建队列: + +root@temp-loe07:/# /usr/bin/amqp-declare-queue --url=$BROKER_URL -q foo -d +foo + + +# 向它推送一条消息: + +root@temp-loe07:/# /usr/bin/amqp-publish --url=$BROKER_URL -r foo -p -b Hello + + +# 然后取回它. + +root@temp-loe07:/# /usr/bin/amqp-consume --url=$BROKER_URL -q foo -c 1 cat && echo +Hello +root@temp-loe07:/# +``` + + +最后一个命令中, `amqp-consume` 工具从队列中取走了一个消息,并把该消息传递给了随机命令的标准输出。在这种情况下,`cat` 只会打印它从标准输入或得的内容,echo 只会添加回车符以便示例可读。 + + + +## 为队列增加任务 + +现在让我们给队列增加一些任务。在我们的示例中,任务是多个待打印的字符串。 + +实践中,消息的内容可以是: + +- 待处理的文件名 +- 程序额外的参数 +- 数据库表的关键字范围 +- 模拟任务的配置参数 +- 待渲染的场景的帧序列号 + + + +本例中,如果有大量的数据需要被 Job 的所有 Pod 读取,典型的做法是把它们放在一个共享文件系统中,如NFS,并以只读的方式挂载到所有 Pod,或者 Pod 中的程序从类似 HDFS 的集群文件系统中读取。 + +例如,我们创建队列并使用 amqp 命令行工具向队列中填充消息。实践中,你可以写个程序来利用 amqp 客户端库来填充这些队列。 + +```shell +$ /usr/bin/amqp-declare-queue --url=$BROKER_URL -q job1 -d +job1 +$ for f in apple banana cherry date fig grape lemon melon +do + /usr/bin/amqp-publish --url=$BROKER_URL -r job1 -p -b $f +done +``` + + + +这样,我们给队列中填充了8个消息。 + +## 创建镜像 + +现在我们可以创建一个做为 Job 来运行的镜像。 + +我们将用 `amqp-consume` 来从队列中读取消息并实际运行我们的程序。这里给出一个非常简单的示例程序: + +{{< codenew language="python" file="application/job/rabbitmq/worker.py" >}} + + + +现在,编译镜像。如果你在用源代码树,那么切换到目录 `examples/job/work-queue-1`。否则的话,创建一个临时目录,切换到这个目录。下载 [Dockerfile](/examples/application/job/rabbitmq/Dockerfile),和 [worker.py](/examples/application/job/rabbitmq/worker.py)。无论哪种情况,都可以用下面的命令编译镜像 + +```shell +$ docker build -t job-wq-1 . +``` + + + +对于 [Docker Hub](https://hub.docker.com/), 给你的应用镜像打上标签,标签为你的用户名,然后用下面的命令推送到 Hub。用你的 Hub 用户名替换 ``。 + +```shell +docker tag job-wq-1 /job-wq-1 +docker push /job-wq-1 +``` + + + +如果你在用[谷歌容器仓库](https://cloud.google.com/tools/container-registry/),用你的项目 ID 作为标签打到你的应用镜像上,然后推送到 GCR。用你的项目 ID 替换 ``。 + +```shell +docker tag job-wq-1 gcr.io//job-wq-1 +gcloud docker -- push gcr.io//job-wq-1 +``` + + + +## 定义 Job + +这里给出一个 Job 定义 yaml文件。你需要拷贝一份并编辑镜像以匹配你使用的名称,保存为 `./job.yaml`。 + +{{< codenew file="application/job/rabbitmq/job.yaml" >}} + + + +本例中,每个 Pod 使用队列中的一个消息然后退出。这样,Job 的完成计数就代表了完成的工作项的数量。本例中我们设置 `.spec.completions: 8`,因为我们放了8项内容在队列中。 + +## 运行 Job + +现在我们运行 Job: + +```shell +kubectl create -f ./job.yaml +``` + + + +稍等片刻,然后检查 Job。 + +```shell +$ kubectl describe jobs/job-wq-1 +Name: job-wq-1 +Namespace: default +Selector: controller-uid=41d75705-92df-11e7-b85e-fa163ee3c11f +Labels: controller-uid=41d75705-92df-11e7-b85e-fa163ee3c11f + job-name=job-wq-1 +Annotations: +Parallelism: 2 +Completions: 8 +Start Time: Wed, 06 Sep 2017 16:42:02 +0800 +Pods Statuses: 0 Running / 8 Succeeded / 0 Failed +Pod Template: + Labels: controller-uid=41d75705-92df-11e7-b85e-fa163ee3c11f + job-name=job-wq-1 + Containers: + c: + Image: gcr.io/causal-jigsaw-637/job-wq-1 + Port: + Environment: + BROKER_URL: amqp://guest:guest@rabbitmq-service:5672 + QUEUE: job1 + Mounts: + Volumes: +Events: + FirstSeen LastSeen Count From SubobjectPath Type Reason Message + ───────── ──────── ───── ──── ───────────── ────── ────── ─────── + 27s 27s 1 {job } Normal SuccessfulCreate Created pod: job-wq-1-hcobb + 27s 27s 1 {job } Normal SuccessfulCreate Created pod: job-wq-1-weytj + 27s 27s 1 {job } Normal SuccessfulCreate Created pod: job-wq-1-qaam5 + 27s 27s 1 {job } Normal SuccessfulCreate Created pod: job-wq-1-b67sr + 26s 26s 1 {job } Normal SuccessfulCreate Created pod: job-wq-1-xe5hj + 15s 15s 1 {job } Normal SuccessfulCreate Created pod: job-wq-1-w2zqe + 14s 14s 1 {job } Normal SuccessfulCreate Created pod: job-wq-1-d6ppa + 14s 14s 1 {job } Normal SuccessfulCreate Created pod: job-wq-1-p17e0 +``` + + + +我们所有的 Pod 都成功了。耶! + +{{% /capture %}} + +{{% capture discussion %}} + + + +## 替代方案 + +本文所讲述的处理方法的好处是你不需要修改你的 "worker" 程序使其知道工作队列的存在。 + + 本文所描述的方法需要你运行一个消息队列服务。如果不方便运行消息队列服务,你也许会考虑另外一种[任务模式](/docs/concepts/jobs/run-to-completion-finite-workloads/#job-patterns)。 + + + +本文所述的方法为每个工作项创建了一个 Pod。如果你的工作项仅需数秒钟,为每个工作项创建 Pod会增加很多的常规消耗。可以考虑另外的方案请参考[示例](/docs/tasks/job/fine-parallel-processing-work-queue/),这种方案可以实现每个 Pod 执行多个工作项。 + +示例中,我们使用 `amqp-consume` 从消息队列读取消息并执行我们真正的程序。这样的好处是你不需要修改你的程序使其知道队列的存在。要了解怎样使用客户端库和工作队列通信,请参考[不同的示例](/docs/tasks/job/fine-parallel-processing-work-queue/)。 + + + +## 友情提醒 + +如果设置的完成数量小于队列中的消息数量,会导致一部分消息项不会被执行。 + +如果设置的完成数量大于队列中的消息数量,当队列中所有的消息都处理完成后,Job 也会显示为未完成。Job 将创建 Pod 并阻塞等待消息输入。 + +当发生下面两种情况时,即使队列中所有的消息都处理完了,Job 也不会显示为完成状态: +* 在 amqp-consume 命令拿到消息和容器成功退出之间的时间段内,执行杀死容器操作; +* 在 kubelet 向 api-server 传回 Pod 成功运行之前,发生节点崩溃。 + +{{% /capture %}}