Mengorkestrasi tugas dengan menjalankan pipeline dsub pada Batch

---

Tutorial ini menjelaskan cara menjalankan pipeline dsub di Batch. Secara khusus, contoh pipeline dsub memproses data pengurutan DNA dalam file Peta Penyelarasan Biner (BAM) untuk membuat file indeks BAM (BAI).

Tutorial ini ditujukan untuk pengguna Batch yang ingin menggunakan dsub dengan Batch. dsub adalah penjadwal tugas open source untuk mengorkestrasi alur kerja pemrosesan batch di Google Cloud. Untuk mempelajari lebih lanjut cara menggunakan Batch dengan dsub, lihat dokumentasi dsub untuk Batch.

Tujuan

• Menjalankan pipeline dsub pada Batch yang membaca dan menulis file di bucket Cloud Storage.
• Melihat file output di bucket Cloud Storage.

Biaya

Dalam dokumen ini, Anda menggunakan komponen Google Cloud yang dapat ditagih berikut:

• Batch
• Cloud Storage

Untuk membuat perkiraan biaya berdasarkan proyeksi penggunaan Anda, gunakan kalkulator harga. Pengguna baru Google Cloud mungkin memenuhi syarat untuk mendapatkan uji coba gratis.

Resource yang dibuat dalam tutorial ini biasanya berbiaya lebih rendah daripada satu dolar, dengan asumsi Anda menyelesaikan semua langkah—termasuk pembersihan—secara tepat waktu.

Sebelum memulai

1. Login ke akun Google Cloud Anda. Jika Anda baru menggunakan Google Cloud, buat akun untuk mengevaluasi performa produk kami dalam skenario dunia nyata. Pelanggan baru juga mendapatkan kredit gratis senilai $300 untuk menjalankan, menguji, dan men-deploy workload.
2. Menginstal Google Cloud CLI.

3. Untuk initialize gcloud CLI, jalankan perintah berikut:

   gcloud init

4. Buat atau pilih project Google Cloud.

   Catatan: Jika tidak berencana untuk menyimpan resource yang Anda buat dalam prosedur ini, buatlah project, bukan memilih project yang ada. Setelah menyelesaikan langkah ini, Anda dapat menghapus project, yang menghapus semua resource yang terkait dengan project ini.

   • Membuat project Google Cloud:

     gcloud projects create PROJECT_ID

     Ganti PROJECT_ID dengan nama untuk project Google Cloud yang Anda buat.

   • Pilih project Google Cloud yang Anda buat:

     gcloud config set project PROJECT_ID

     Ganti PROJECT_ID dengan nama project Google Cloud Anda.

5. Pastikan penagihan telah diaktifkan untuk project Google Cloud Anda.

6. Aktifkan API Batch, Cloud Storage, Compute Engine, and Logging:

   gcloud services enable batch.googleapis.com compute.googleapis.com logging.googleapis.com storage.googleapis.com

7. Menginstal Google Cloud CLI.

8. Untuk initialize gcloud CLI, jalankan perintah berikut:

   gcloud init

9. Buat atau pilih project Google Cloud.

   Catatan: Jika tidak berencana untuk menyimpan resource yang Anda buat dalam prosedur ini, buatlah project, bukan memilih project yang ada. Setelah menyelesaikan langkah ini, Anda dapat menghapus project, yang menghapus semua resource yang terkait dengan project ini.

   • Membuat project Google Cloud:

     gcloud projects create PROJECT_ID

     Ganti PROJECT_ID dengan nama untuk project Google Cloud yang Anda buat.

   • Pilih project Google Cloud yang Anda buat:

     gcloud config set project PROJECT_ID

     Ganti PROJECT_ID dengan nama project Google Cloud Anda.

10. Pastikan penagihan telah diaktifkan untuk project Google Cloud Anda.

11. Aktifkan API Batch, Cloud Storage, Compute Engine, and Logging:

    gcloud services enable batch.googleapis.com compute.googleapis.com logging.googleapis.com storage.googleapis.com

12. Pastikan project Anda memiliki setidaknya satu akun layanan dengan izin yang diperlukan untuk tutorial ini.

    Catatan: Jika Anda menggunakan project baru, langkah ini tidak diperlukan kecuali organisasi Anda mencegah pemberian peran otomatis untuk akun layanan default. Secara default, akun layanan default Compute Engine akan otomatis diberi peran IAM Editor (roles/editor), yang sudah memiliki semua izin yang diperlukan untuk tutorial ini.

    Setiap tugas memerlukan akun layanan yang memungkinkan agen layanan Batch membuat dan mengakses resource yang diperlukan untuk menjalankan tugas. Untuk tutorial ini, akun layanan tugas adalah akun layanan default Compute Engine.

    Untuk memastikan akun layanan default Compute Engine memiliki izin yang diperlukan guna mengizinkan agen layanan Batch membuat dan mengakses resource untuk tugas Batch, minta administrator Anda untuk memberikan peran IAM berikut kepada akun layanan default Compute Engine:

    • Batch Agent Reporter (roles/batch.agentReporter) pada project
    • Storage Admin (roles/storage.admin) pada project
    • (Direkomendasikan) Izinkan tugas menghasilkan log di Cloud Logging: Logs Writer (roles/logging.logWriter) pada project

    Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang pemberian peran, lihat Mengelola akses.

    Administrator Anda mungkin juga dapat memberi akun layanan default Compute Engine izin yang diperlukan melalui peran khusus atau peran standar lainnya.

13. Pastikan Anda memiliki izin yang diperlukan untuk tutorial ini.

    Catatan: Jika Anda membuat project ini, langkah ini tidak diperlukan. Sebagai pembuat project, Anda secara otomatis diberi peran IAM Pemilik (roles/owner), yang sudah memiliki semua izin yang diperlukan untuk tutorial ini.

    Untuk mendapatkan izin yang Anda perlukan untuk menyelesaikan tutorial ini, minta administrator Anda untuk memberi Anda peran IAM berikut:

    • Batch Job Editor (roles/batch.jobsEditor) pada project
    • Service Account User (roles/iam.serviceAccountUser) pada akun layanan tugas, yang untuk tutorial ini adalah akun layanan default Compute Engine
    • Storage Object Admin (roles/storage.objectAdmin) pada project

14. Instal dsub dan dependensinya. Untuk informasi selengkapnya, lihat dokumentasi penginstalan dsub.

    1. Pastikan Anda telah menginstal versi Python dan pip yang didukung oleh dsub versi terbaru. Untuk melihat versi yang saat ini terinstal, jalankan perintah berikut:

       pip --version
       

       Jika Anda perlu menginstal atau mengupdate pip atau Python, ikuti langkah-langkah untuk menginstal Python.

    2. Direkomendasikan: Untuk mencegah error konflik dependensi saat menginstal dsub, buat dan aktifkan lingkungan virtual Python:

       python -m venv dsub_libs && source dsub_libs/bin/activate
       

    3. Clone repositori GitHub dsub menggunakan git dan buka:

       git clone https://github.com/databiosphere/dsub.git && cd dsub
       

    4. Instal dsub dan dependensinya:

       python -m pip install .
       

       Outputnya mirip dengan hal berikut ini:

       ...
       Successfully installed cachetools-5.3.1 certifi-2023.7.22 charset-normalizer-3.3.1 dsub-0.4.9 funcsigs-1.0.2 google-api-core-2.11.0 google-api-python-client-2.85.0 google-auth-2.17.3 google-auth-httplib2-0.1.0 google-cloud-batch-0.10.0 googleapis-common-protos-1.61.0 grpcio-1.59.0 grpcio-status-1.59.0 httplib2-0.22.0 idna-3.4 mock-4.0.3 parameterized-0.8.1 proto-plus-1.22.3 protobuf-4.24.4 pyasn1-0.4.8 pyasn1-modules-0.2.8 pyparsing-3.1.1 python-dateutil-2.8.2 pytz-2023.3 pyyaml-6.0 requests-2.31.0 rsa-4.9 six-1.16.0 tabulate-0.9.0 tenacity-8.2.2 uritemplate-4.1.1 urllib3-2.0.7
       

Membuat bucket Cloud Storage

Guna membuat bucket Cloud Storage untuk menyimpan file output dari contoh pipeline dsub menggunakan gcloud CLI, jalankan perintah gcloud storage buckets create:

gcloud storage buckets create gs://BUCKET_NAME \
    --project PROJECT_ID

Ganti kode berikut:

• BUCKET_NAME: nama yang unik secara global untuk bucket Anda.

• PROJECT_ID: project ID project Google Cloud Anda.

Outputnya mirip dengan hal berikut ini:

Creating gs://BUCKET_NAME/...

Menjalankan pipeline dsub

Pipeline dsub sampel mengindeks file BAM dari 1.000 Genomes Project dan meng-output hasilnya ke bucket Cloud Storage.

Untuk menjalankan contoh pipeline dsub, jalankan perintah dsub berikut:

dsub \
    --provider google-batch \
    --project PROJECT_ID \
    --logging gs://BUCKET_NAME/WORK_DIRECTORY/logs \
    --input BAM=gs://genomics-public-data/1000-genomes/bam/HG00114.mapped.ILLUMINA.bwa.GBR.low_coverage.20120522.bam \
    --output BAI=gs://BUCKET_NAME/WORK_DIRECTORY/HG00114.mapped.ILLUMINA.bwa.GBR.low_coverage.20120522.bam.bai \
    --image quay.io/cancercollaboratory/dockstore-tool-samtools-index \
    --command 'samtools index ${BAM} ${BAI}' \
    --wait

Ganti kode berikut:

• PROJECT_ID: project ID project Google Cloud Anda.

• BUCKET_NAME: nama bucket Cloud Storage yang Anda buat.

• WORK_DIRECTORY: nama untuk direktori baru yang dapat digunakan pipeline untuk menyimpan log dan output. Misalnya, masukkan workDir.

Pipeline dsub menjalankan tugas Batch yang menulis file dan log BAI ke direktori yang ditentukan di bucket Cloud Storage Anda. Secara khusus, repositori dsub berisi image Docker bawaan yang menggunakan samtools untuk mengindeks file BAM yang Anda tentukan dalam flag --input.

Perintah tidak selesai hingga pipeline dsub selesai berjalan, yang mungkin bervariasi berdasarkan kapan tugas Batch dijadwalkan. Biasanya, proses ini memerlukan waktu sekitar 10 menit: Batch biasanya mulai menjalankan tugas dalam beberapa menit, dan runtime tugasnya sekitar 8 menit.

Pada awalnya, perintah masih berjalan dan output-nya mirip dengan berikut ini:

Job properties:
  job-id: JOB_NAME
  job-name: samtools
  user-id: USERNAME
Provider internal-id (operation): projects/PROJECT_ID/locations/us-central1/jobs/JOB_NAME
Launched job-id: JOB_NAME
To check the status, run:
  dstat --provider google-batch --project PROJECT_ID --location us-central1 --jobs 'JOB_NAME' --users 'USERNAME' --status '*'
To cancel the job, run:
  ddel --provider google-batch --project PROJECT_ID --location us-central1 --jobs 'JOB_NAME' --users 'USERNAME'
Waiting for job to complete...
Waiting for: JOB_NAME.

Kemudian, setelah tugas berhasil diselesaikan, perintah akan berakhir dan outputnya mirip dengan berikut ini:

  JOB_NAME: SUCCESS
JOB_NAME

Output ini mencakup nilai-nilai berikut:

• JOB_NAME: nama pekerjaan.

• USERNAME: nama pengguna Google Cloud Anda.

• PROJECT_ID: project ID project Google Cloud Anda.

Melihat file output

Untuk melihat file output yang dibuat oleh contoh pipeline dsub menggunakan gcloud CLI, jalankan perintah gcloud storage ls:

gcloud storage ls gs://BUCKET_NAME/WORK_DIRECTORY \
    --project PROJECT_ID

Ganti kode berikut:

• BUCKET_NAME: nama bucket Cloud Storage yang Anda buat.

• WORK_DIRECTORY: direktori yang Anda tentukan dalam perintah dsub.

• PROJECT_ID: project ID project Google Cloud Anda.

Outputnya mirip dengan hal berikut ini:

gs://BUCKET_NAME/WORK_DIRECTORY/HG00114.mapped.ILLUMINA.bwa.GBR.low_coverage.20120522.bam.bai
gs://BUCKET_NAME/WORK_DIRECTORY/logs/

Output ini mencakup file BAI dan direktori yang berisi log tugas.

Pembersihan

Agar tidak perlu membayar biaya pada akun Google Cloud Anda untuk resource yang digunakan dalam tutorial ini, hapus project yang berisi resource tersebut, atau simpan project dan hapus setiap resource.

Menghapus project

Cara termudah untuk menghilangkan penagihan adalah dengan menghapus project saat ini.

Perhatian: Menghapus project memiliki efek berikut:

• Semua hal dalam project akan dihapus. Jika menggunakan project yang sudah ada untuk tugas dalam dokumen ini, saat Anda menghapusnya, pekerjaan lain yang telah Anda lakukan dalam project tersebut juga akan terhapus.
• Project ID kustom hilang. Saat membuat project ini, Anda mungkin telah membuat project ID kustom yang ingin digunakan di masa mendatang. Untuk mempertahankan URL yang menggunakan project ID, seperti URL appspot.com, hapus resource yang dipilih di dalam project, bukan menghapus seluruh project.

Jika Anda berencana mempelajari berbagai arsitektur, tutorial, atau panduan memulai, menggunakan kembali project dapat membantu agar Anda tidak melampaui batas kuota project.

Menghapus project Google Cloud:

gcloud projects delete PROJECT_ID

Menghapus resource satu per satu

Jika ingin terus menggunakan project saat ini, hapus masing-masing resource yang digunakan dalam tutorial ini.

Menghapus bucket

Setelah selesai berjalan, pipeline akan membuat dan menyimpan file output di direktori WORK_DIRECTORY bucket Cloud Storage Anda.

Untuk mengurangi biaya Cloud Storage ke akun Google Cloud saat ini, lakukan salah satu langkah berikut:

• Jika Anda tidak lagi memerlukan bucket yang digunakan dalam tutorial ini, gunakan perintah gcloud storage rm dengan flag --recursive untuk menghapus bucket dan semua kontennya:

  gcloud storage rm gs://BUCKET_NAME \
      --recursive \
      --project PROJECT_ID
  

  Ganti kode berikut:

  • BUCKET_NAME: nama bucket Cloud Storage yang Anda buat.

  • PROJECT_ID: project ID project Google Cloud Anda.

• Atau, jika Anda masih memerlukan bucket, gunakan perintah gcloud storage rm dengan flag --recursive untuk menghapus hanya direktori WORK_DIRECTORY dan semua kontennya:

  gcloud storage rm gs://BUCKET_NAME/WORK_DIRECTORY \
      --recursive \
      --project PROJECT_ID
  

  Ganti kode berikut:

  • BUCKET_NAME: nama bucket Cloud Storage yang Anda buat.

  • WORK_DIRECTORY: direktori yang Anda tentukan dalam perintah dsub.

  • PROJECT_ID: project ID project Google Cloud Anda.

Menghapus tugas

Untuk menghapus tugas menggunakan gcloud CLI, jalankan perintah gcloud batch jobs delete.

gcloud batch jobs delete JOB_NAME \
    --location us-central1 \
    --project PROJECT_ID

Ganti kode berikut:

• JOB_NAME: nama pekerjaan.
• PROJECT_ID: project ID project Google Cloud Anda.

Langkah selanjutnya

• Pelajari dsub dan dsub untuk Batch lebih lanjut.
• Pelajari lebih lanjut cara menggunakan volume penyimpanan dengan Batch.