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1 Griglie Computazionali Università degli Studi di Napoli Federico II Corso di Laurea Magistrale in Informatica I Anno LEZIONE N. 9 Workload Management Service - WMS Allocazione delle risorse Sottomissione dei job Logging & Bookeeping Job Description Language -JDL Griglie Computazionali - a.a

2 WMS Definizione Il Workload Management System (WMS) è un insieme di componenti del middleware il cui scopo è distribuire e gestire i job nella griglia. In particolare il ruolo del Workload Manager (WM) è soddisfare le richieste di gestione dei job che vengono dai suoi clients. il Workload Manager passerà un job ad un Computing Element che soddisfa requisiti stabiliti nella descrizione del job. La selezione del CE è il risultato di un processo detto di Matchmaking. Griglie Computazionali - a.a

3 WMS - Componenti La User Interface (UI) è il punto di accesso a Grid per gli utenti. Il Workload Manager (WM) è il componente centrale, che parla a tutti gli altri per gestire i job. È come un meccanismo di message passing Il Resource Broker (RB) è responsabile del processo di match making, cioè di trovare le risorse adatte ai requisiti del job. In precedenti versioni del middleware era un sever a parte, in glite è solo un componente del software. Griglie Computazionali - a.a

4 WMS - Componenti L Information Super Market (ISM) è una cache delle informazioni raccolte dai BDII, necessarie per il matchmaking. Si aggiorna dinamicamente: Effettuando un polling sulle risorse Ricevendo notifiche da servizi Il Logging & Bookeeping (LB) tiene traccia di tutti gli eventi relativi ai job gestiti dal WM. É il servizio che fornisce agli utenti le informazioni sullo stato dei loro job. Griglie Computazionali - a.a

5 Job submission submission (1/10) UI JDL Replica Catalogue (RC) Information SuperMarket (ISM) BDII Resource Broker (RB) Logging & Bookkeeping (LB) Job Submission Storage Element (SE) Computing Element (CE) Griglie Computazionali - a.a

6 Job submission submission (2/10) UI JDL Input Sandbox Replica Catalogue (RC) Information SuperMarket (ISM) BDII Job Submit Event Logging & Bookkeeping (LB) Resource Broker (RB) Job Submission Storage Element (SE) Computing Element (CE) Griglie Computazionali - a.a

7 Job submission submission (3/10) UI JDL Replica Catalogue (RC) Information SuperMarket (ISM) BDII Logging & Bookkeeping (LB) Resource Broker (RB) Job Submission Storage Element (SE) Computing Element (CE) Griglie Computazionali - a.a

8 Job submission submission (4/10) UI JDL Replica Catalogue (RC) Information SuperMarket (ISM) BDII Logging & Bookkeeping (LB) Resource Broker Job Submission Storage Element (SE) Computing Element (CE) Griglie Computazionali - a.a

9 Job submission submission (5/10) UI JDL Replica Catalogue (RC) Information SuperMarket (ISM) BDII Logging & Bookkeeping (LB) Resource Broker Job Submission Storage Element (SE) Computing Element (CE) Griglie Computazionali - a.a

10 Job submission submission (6/10) UI JDL Replica Catalogue (RC) Information SuperMarket (ISM) BDII Input Sandbox Logging & Bookkeeping (LB) Resource Broker Job Submission Storage Element (SE) Computing Element (CE) Griglie Computazionali - a.a

11 Job submission submission (7/10) UI JDL Replica Catalogue (RC) Information SuperMarket (ISM) BDII Logging & Bookkeeping (LB) Resource Broker Job Submission Storage Element (SE) Job Status Computing Element (CE) Griglie Computazionali - a.a

12 Job submission submission (8/10) UI JDL Replica Catalogue (RC) Information SuperMarket (ISM) BDII Resource Broker Logging & Bookkeeping Job Submission Job Status Storage Computing Element (SE) Element (CE) Griglie Computazionali - a.a

13 Job submission submission (9/10) UI JDL Replica Catalogue (RC) Information SuperMarket (ISM) BDII Resource Broker Logging & Bookkeeping Job Submission Job Status Output Sandbox Storage Computing Element (SE) Element (CE) Griglie Computazionali - a.a

14 Job submission (10/ UI JDL (10/10) Replica Catalogue (RC) Information SuperMarket (ISM) BDII Logging & Bookkeeping (LB) Resource Broker (RB) Job Submission Storage Element (SE) Compute Element (CE) Griglie Computazionali - a.a

15 WMS Altri Componenti La Task Queue permette di accodare i job nel WMS nel caso non ci siano risorse disponibili al momento della sottomissione. Il WMProxy è il componente, sviluppato come Web Service, attraverso il quale la UI passa le richieste al WM. Riceve una delega dall utente, in modo che il il WMS possa interagire con gli altri servizi (gridftp, calaloghi dati) con le credenziali dell utente che ha sottomesso il job. Il MyProxy è un servizio che consente di rinnovare il proxy utente se questo è in scadenza prima del completamento dei suoi job. Anche il MyProxy server riceve la delega dall utente e fornisce al WMS il proxy rinnovato quando questo lo richiede Griglie Computazionali - a.a

16 WMS Overall Architecture MyProxy Server WMProxy Griglie Computazionali - a.a

17 Ruolo del WMProxy Local Workstation UI (user interface) has preinstalled client software UI WMProxy Workload Manager Client on the UI communicates with the WM Proxy There are two possible mechanisms to ask for a delegation of the user credentails: asking the automatic delegation of the credentials during the submission operation asking for an explicit delegation CEs 17

18 WMProxy WMProxy is a SOAP Web service providing access to the Workload Management System (WMS) Job characteristics specified via JDL jobregister create id map to local user and create job dir register to L&B return id to user input files transfer jobstart register sub-jobs to L&B map to local user and create sub-job dir s unpack sub-job files deliver jobs to WM Griglie Computazionali - a.a

19 Job Description Language Un file di testo, con estensione. jdl contiene tutte le informazioni da specificare per l esecuzione di un Grid-job. Queste informazioni sono utilizzate dal WMS per allocare la risorsa migliore e per mandare il job in esecuzione requisiti fisici del job (spazio disco, memoria,...) requisiti logici del job (sistema operativo, librerie, sw...) Dati di input e output Griglie Computazionali - a.a

20 Job Description Language (2/8) caratteristiche Il JDL è un linguaggio ad alto livello basato su Condor ClassAd (CLASSified ADvertisement language) un ClassAd è una sequenza di coppie (attributo, valore) [ ] attr1 = value1 attr2 = value2... attrn = valuen Griglie Computazionali - a.a

21 Job Description Language (3/8) categorie di attributi job attribute definiscono le caratteristiche del job resource attribute computing resource attribute specificano i requirement in termini di risorse di computing utilizzano il prefisso other. storage resource attribute specificano i requirement in termini di risorse di storage (protocollo di accesso, logical file name,...) Griglie Computazionali - a.a

22 Job Description Language job attributes Executable nome del file che contiene il codice eseguibile Arguments argomenti da fornire all eseguibile StdOutput, StdErr nomi dei file che conterranno standard input / output / error del job Environment lista di attributi relativi all environment InputSandbox lista di file locali (rispetto alla UI) necessari all esecuzione del job OutputSandbox lista di file (generati dal job) da recuperare dopo l esecuzione del job Griglie Computazionali - a.a

23 Job Description Language (6/8) computing resource attributes Requirements - requirement del job rispetto alle risorse di computing - vengono specificati utilizzando i nomi degli attributi definiti nell Information Service Rank - specifica una preferenza rispetto ad un insieme di risorse che soddisfano i requirement richiesti - viene specificato utilizzando i nomi degli attributi definiti nell Information Service Griglie Computazionali - a.a

24 Job Description Language (7/8) storage resource attributes InputData PFN (Physical File Name) o LFN (Logical File Name) da utilizzare come input del job ReplicaCatalog nome del Replica Catalog da utilizzare per la risoluzione PFN LFN DataAccessProtocol protocollo da utilizzare per accedere al PFN OutputSE nome dello Storage Element da utilizzare per la copia dei file di output del job Griglie Computazionali - a.a

25 Job Description Language (8/8) esempio di JDL file Executable StdError StdOutput InputSandbox OutputSandbox ReplicaCatalog = gridtest ; = stderr.log ; = stdout.log ; = { home/doria/test/gridtest }; = { stderr.log, stdout.log }; = ldap://sunlab2g.cnaf.infn.it:2010/ lc=test, rc=wp2 INFN Test, dc=infn, dc=it ; Requirements = other.gluecepolicymaxcputime > 480; RetryCount = 3; Rank = other.gluecestatefreecpus ; Griglie Computazionali - a.a

26 Executable = "/bin/hostname"; StdOutput = "std.out"; StdError = "std.err"; The Executable attribute specifies the command to be run by the job. If the command is already present on the WN, it must be expressed as a absolute path; if it has to be copied from the UI, only the file name must be specified, and the path of the command on the UI should be given in the InputSandbox attribute. Executable = "test.sh"; InputSandbox = {"/home/doe/test.sh"}; StdOutput = "std.out"; StdError = "std.err"; Griglie Computazionali - a.a

27 The Arguments attribute can contain a string value, which is taken as argument list for the executable: Arguments = "filea 10"; In the Executable and in the Arguments attributes it may be necessary to use special characters, such as &, \,, >, <. These characters should be preceded by triple \ in the JDL, or specified inside quoted strings e.g.: Arguments = "-f file1\\\&file2"; The attributes StdOutput and StdError define the name of the files containing the standard output and standard error of the executable, once the job output is retrieved. Griglie Computazionali - a.a

28 If files have to be copied from the UI to the execution node, they must be listed in the InputSandbox attribute: InputSandbox = {"test.sh",.., "filen"}; The files to be transferred back to the UI after the job is finished can be specified using the OutputSandbox attribute: OutputSandbox = {"std.out","std.err"}; Attention! Only the file specified as Executable will have automatically the execution flag: if other files in the input sandbox have such flag on the UI, they will lose it when copied to the WN. Griglie Computazionali - a.a

29 The character cannot be used in the JDL. Comments must be preceded by a sharp character (#) or a double slash (//) at the beginning if each line. Multi-line comments must be enclosed between /* and */. Attention! The JDL is sensitive to blank characters and tabs. No blank characters or tabs should follow the semicolon at the end of a line. Griglie Computazionali - a.a

30 Matchmaking (1/4) Resource Broker il suo compito e quello di individuare la risorsa di computing migliore su cui sottomettere il job dell utente interagisce con Information Super Market, che ha in cache le informazioni raccolte dall Information System. il Computing Element selezionato deve soddisfare i requirement specificati nella descrizione del job (JDL file) Griglie Computazionali - a.a

31 Matchmaking (2/4) Ranking se più Computing Element soddisfano i requirement allora viene scelto il Computing Element con rank più alto Il rank può essere deteminato secondo un algoritmo di default, oppure in base a parametri indicati dall utente nel file jdl. Ad esempio Rank = other.gluecestatefreecpus; indica di dare la preferenza alle risorse con il maggior numero di CPU libere Griglie Computazionali - a.a

32 Matchmaking (3/4) scenari possibili 1. sottomissione diretta dei job - l utente specifica il Computing Element su cui deve essere sottomesso il job - il WMS non effettua il matchmaking 2. sottomissione di job senza requirement sullo storage - il Resource Broker effettua il matchmaking interroga l ISM per ottenere l elenco delle risorse che soddisfano i requirement e le credenziali dell utente se più Computing Element soddisfano i requirement allora viene scelto il Computing Element con Rank più alto Griglie Computazionali - a.a

33 Matchmaking (4/4) 3. job submission con indicazione di risorse di storage - il Resource Broker effettua il matchmaking interroga l ISM per ottenere l elenco delle risorse che soddisfano i requirement e le credenziali dell utente seleziona (dalla lista di Computing Element ottenuta) i Computing Element vicini agli Storage Element ottenuti al passo 1 se il risultato della selezione consiste in piu Computing Element allora viene scelto il Computing Element con Rank piu alto Griglie Computazionali - a.a

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35 Comandi della User Interface per sottomettere un job alla griglia via WMS Creare un file di testo in Job Description Language myfile.jdl Creare un proxy per l utente voms-proxy-init voms myvoms Creare una delega del proxy per il WMProxy glite-wms-delegate-proxy -d <delegid> Check opzionale:ottenere la lista dei CE che corrispondono ai requirements glite-wms-job-list-match myfile.jdl Sottomettere il job (ad ogni job è asseganto un id): glite-wms-job-submit d <delegid> myfile.jdl Controllare lo stato del job glite-wms-job-status <job_id> Quando il job è in stato Done recuperare l output glite-wms-job-output <job_id> Oppure cancellare il job glite-wms-job-cancel <job_id> Griglie Computazionali - a.a

36 Logging & Bookkeeping (LB) Tiene traccia delle azioni dell utente Tiene traccia delle variazioni di stato dei job L utente interagisce con il servizio LB attraverso i comandi: glite-wms-job-status <job_id> glite-wms-job-logging-info <job_id> visualizza la sequenza completa delle transizioni di stato di un job (utilizzato per debugging) Griglie Computazionali - a.a

37 Single Job - Normal: simple batch job - MPICH: parallel jobs Tipi di Job - Interactive: stdout and stderr streamed back to the Client Parametric job is a job having one or more attributes in the JDL that vary their values according to parameters Collection is a group of jobs with no dependencies: basically a collection of JDL s Can have common sandbox Direct Acyclic Graph (DAG) is a set of jobs where the input, output, or execution of one or more jobs depends on one or more other jobs B C E A D Griglie Computazionali - a.a

38 Sottomissione dei Job complessi It is possible to have one shot submission of a (possibly very large, up to thousands) group of jobs Submission time reduction Single call to WMProxy server Single Authentication and Authorization process Sharing of files between jobs Availability of both a single Job Id to manage the group as a whole and an Id for each single job in the group Griglie Computazionali - a.a

39 Job Status Submitted job is entered by the user to the User Interface but not Jobs State Machine (1/9) yet transferred to WMS for processing Griglie Computazionali - a.a

40 Job Status Waiting job accepted in the Task Queue and waiting for Workload Jobs State Machine (2/9) Manager processing Griglie Computazionali - a.a

41 Job Status Ready job processed by Jobs State Machine (3/9) WM but not yet transferred to the CE (local batch system queue). Griglie Computazionali - a.a

42 Job Status Jobs State Machine (4/9) Scheduled job waiting in the queue on the CE. Griglie Computazionali - a.a

43 Job Status Jobs State Machine (5/9) Running job is running. Griglie Computazionali - a.a

44 Job Status Jobs State Machine (6/9) Done job exited or considered to be in a terminal state (e.g., submission to CE has failed in an unrecoverable way). Griglie Computazionali - a.a

45 Job Status Jobs State Machine (7/9) Aborted job processing was aborted by WMS (waiting in the WM queue or CE for too long, expiration of user credentials). Griglie Computazionali - a.a

46 Job Status Jobs State Machine (8/9) Cancelled job has been successfully canceled on user request. Griglie Computazionali - a.a

47 Job Status Jobs State Machine (9/9) Cleared output sandbox was transferred to the user or removed due to the timeout. Griglie Computazionali - a.a

48 Job status Submitted: Il job è stato creato sulla UI ma non ancora sottomesso Waiting: Il job è in fase di processamento da parte del WMProxy Ready: Il job è stato processato ma non inviato al CE destinazione Scheduled: Il job è nel CE in coda in attesa di essere eseguito Running: Il job sta girando sul Computing Element Done: Il job ha terminato la sua esecuzione Aborted: Il job è stato abortito dal WMS Cancelled: Il job è stato annullato dall utente Cleared: Il job ha terminato e l output è stato scaricato Griglie Computazionali - a.a

49 JDL : TEN _2.pdf https://edms.cern.ch/document/590869/1 glite 3.0 User Guide Riferimenti https://edms.cern.ch/file/722398/1.1/glite-3-userguide.pdf WMProxy quickstart wm/wmproxy_client_quickstart.shtml WMS user guides (pdf) https://edms.cern.ch/document/572489/1 Griglie Computazionali - a.a

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