Criar grupos de VMs de GPU em massa

É possível criar um grupo de máquinas virtuais (VMs) que tenham unidades de processamento gráfico (GPUs) anexadas usando o processo de criação em massa. Com o processo de criação em massa, você tem uma validação antecipada em que a solicitação falha rapidamente se não for viável. Além disso, se você usar a sinalização de região, a API da instância em massa escolherá automaticamente a zona que tem capacidade para atender à solicitação. Para mais informações sobre a criação em massa de VMs, consulte Sobre a criação em massa de VMs.

Antes de começar

  • Para analisar outras etapas de pré-requisito, como selecionar uma imagem do SO e verificar a cota da GPU, consulte o documento de visão geral.
  • Configure a autenticação, caso ainda não tenha feito isso. A autenticação é o processo de verificação da sua identidade para acesso a serviços e APIs do Google Cloud. Para executar códigos ou amostras de um ambiente de desenvolvimento local, autentique-se no Compute Engine selecionando uma das seguintes opções:

    Select the tab for how you plan to use the samples on this page:

    gcloud

    1. Install the Google Cloud CLI, then initialize it by running the following command: 

      gcloud init
    2. Set a default region and zone.

      3. REST

      Para usar as amostras da API REST nesta página em um ambiente de desenvolvimento local, use as credenciais fornecidas para gcloud CLI.

        Install the Google Cloud CLI, then initialize it by running the following command: 

        gcloud init

      Para mais informações, consulte Autenticar para usar REST na documentação de autenticação do Google Cloud.

Funções exigidas

Para receber as permissões necessárias para criar VMS, peça ao administrador para conceder a você o papel do IAM de Administrador da instância da computação (v1) (roles/compute.instanceAdmin.v1) no projeto. Para mais informações sobre a concessão de papéis, consulte Gerenciar o acesso a projetos, pastas e organizações.

Esse papel predefinido contém as permissões necessárias para criar VMs. Para conferir as permissões exatas necessárias, expanda a seção Permissões necessárias:

Permissões necessárias

As permissões a seguir são necessárias para criar VMs:

  • compute.instances.create no projeto
  • Usar uma imagem personalizada a fim de criar a VM: compute.images.useReadOnly na imagem
  • Usar um snapshot para criar a VM: compute.snapshots.useReadOnly no snapshot
  • Usar um modelo de instância para criar a VM: compute.instanceTemplates.useReadOnly no modelo de instância
  • Atribuir uma rede legada à VM: compute.networks.use no projeto
  • Especificar um endereço IP estático para a VM: compute.addresses.use no projeto
  • Atribuir um endereço IP externo à VM ao usar uma rede legada: compute.networks.useExternalIp no projeto
  • Especificar uma sub-rede para a VM: compute.subnetworks.use no projeto ou na sub-rede escolhida
  • Atribuir um endereço IP externo à VM ao usar uma rede VPC: compute.subnetworks.useExternalIp no projeto ou na sub-rede escolhida
  • Definir os metadados da instância de VM para a VM: compute.instances.setMetadata no projeto
  • Definir tags para a VM: compute.instances.setTags na VM
  • Definir rótulos para a VM: compute.instances.setLabels na VM
  • Definir uma conta de serviço a ser usada pela VM: compute.instances.setServiceAccount na VM
  • Criar um disco para a VM: compute.disks.create no projeto
  • Anexar um disco atual no modo somente leitura ou de leitura e gravação: compute.disks.use no disco
  • Anexar um disco atual no modo somente leitura: compute.disks.useReadOnly no disco

Essas permissões também podem ser concedidas com funções personalizadas ou outros papéis predefinidos.

Visão geral

Ao criar VMs com GPUs anexadas usando a API de instância em massa, é possível optar por criar VMs em uma região (como us-central1) ou em uma zona específica, como (us-central1-a).

Se você especificar uma região, o Compute Engine colocará as VMs em qualquer zona dentro da região compatível com GPUs.

Criar grupos de VMs otimizadas para aceleradores

A família de máquinas com otimização para aceleradores contém vários tipos de máquinas.

Cada tipo de máquina com otimização de acelerador tem um modelo específico de GPUs NVIDIA anexado.

Para criar um grupo de VMs otimizadas para aceleradores, use a CLI do Google Cloud ou REST.

gcloud

Para criar um grupo de VMs, use o comando gcloud compute instances bulk create. Para mais informações sobre os parâmetros e como usar esse comando, consulte Criar VMs em massa.

As seguintes sinalizações opcionais são mostradas no comando de exemplo:

  • O --provisioning-model=SPOT é uma flag opcional que configura suas VMs como VMs do Spot. Se a carga de trabalho for tolerante a falhas e resistente a possíveis preempções da VM, use as VMs spot para reduzir o custo das VMs e das GPUs anexadas. Para mais informações, consulte GPUs em VMs spot. Para VMs do Spot, as flags de opções de reinicialização automática e manutenção do host estão desativadas.

  • A sinalização --accelerator para especificar uma estação de trabalho virtual. A NVIDIA RTX Virtual Workstations (vWS) é compatível apenas com VMs do G2.

Exemplo

Neste exemplo, criamos duas VMs que anexaram GPUs usando as seguintes especificações:

gcloud compute instances bulk create \
    --name-pattern="my-test-vm-#" \
    --region=REGION \
    --count=2 \
    --machine-type=MACHINE_TYPE \
    --boot-disk-size=200 \
    --image=IMAGE \
    --image-project=IMAGE_PROJECT \
    --on-host-maintenance=TERMINATE \
    [--provisioning-model=SPOT] \
    [--accelerator=type=nvidia-l4-vws,count=VWS_ACCELERATOR_COUNT]

Substitua:

  • REGION: a região das VMs. Essa região precisa ser compatível com o modelo de GPU selecionado.

  • MACHINE_TYPE: o tipo de máquina selecionado. Escolha uma das seguintes opções:

    • Um tipo de máquina A3.
    • Um tipo de máquina A2
    • Um tipo de máquina G2 Os tipos de máquina G2 também oferecem suporte à memória personalizada. A memória precisa ser um múltiplo de 1.024 MB e estar dentro do intervalo de memória compatível. Por exemplo, para criar uma VM com 4 vCPUs e 19 GB de memória, especifique --machine-type=g2-custom-4-19456.

  • IMAGE: uma imagem de sistema operacional compatível com GPUs.

    Se você quiser usar a imagem mais recente em uma família de imagens, substitua a sinalização --image pela sinalização --image-family e defina o valor dela como uma imagem família compatível com GPUs. Por exemplo: --image-family=rocky-linux-8-optimized-gcp.

    Também é possível especificar uma imagem personalizada ou Deep Learning VM Images

  • IMAGE_PROJECT: o projeto de imagem do Compute Engine a que a imagem do SO pertence. Se estiver usando uma imagem personalizada ou Deep Learning VM Images, especifique o projeto a que essas imagens pertencem.

  • VWS_ACCELERATOR_COUNT: o número necessário de GPUs virtuais.

Quando bem-sucedida, a saída será assim:

NAME          ZONE
my-test-vm-1  us-central1-b
my-test-vm-2  us-central1-b
Bulk create request finished with status message: [VM instances created: 2, failed: 0.]

REST

Use o método instances.bulkInsert com os parâmetros necessários para criar várias VMs em uma zona. Para mais informações sobre os parâmetros e como usar esse comando, consulte Criar VMs em massa.

Exemplo

Neste exemplo, criamos duas VMs que anexaram GPUs usando as seguintes especificações:

  • nomes das VMs: my-test-vm-1, my-test-vm-2

  • Cada VM tem duas GPUs anexadas, especificadas pelo tipo de máquina otimizador de otimização apropriado.

    POST https://compute.googleapis.com/compute/v1/projects/PROJECT_ID/regions/REGION/instances/bulkInsert
{
"namePattern":"my-test-vm-#",
"count":"2",
"instanceProperties": {
  "machineType":MACHINE_TYPE,
  "disks":[
    {
      "type":"PERSISTENT",
      "initializeParams":{
        "diskSizeGb":"200",
        "sourceImage":SOURCE_IMAGE_URI
      },
      "boot":true
    }
  ],
  "name": "default",
  "networkInterfaces":
  [
    {
      "network": "projects/PROJECT_ID/global/networks/default"
    }
  ],
  "scheduling":{
    "onHostMaintenance":"TERMINATE",
    ["automaticRestart":true]
  }
}
}

Substitua:

  • PROJECT_ID: ID do projeto
  • REGION: a região das VMs. Essa região precisa ser compatível com o modelo de GPU selecionado.

  • MACHINE_TYPE: o tipo de máquina selecionado. Escolha uma das seguintes opções:

    • Um tipo de máquina A2
    • Um tipo de máquina G2 Os tipos de máquina G2 também oferecem suporte à memória personalizada. A memória precisa ser um múltiplo de 1.024 MB e estar dentro do intervalo de memória compatível. Por exemplo, para criar uma VM com 4 vCPUs e 19 GB de memória, especifique --machine-type=g2-custom-4-19456.

  • SOURCE_IMAGE_URI: o URI da imagem ou família de imagens específica que você quer usar.

    Por exemplo:

    • Imagem específica: "sourceImage": "projects/rocky-linux-cloud/global/images/rocky-linux-8-optimized-gcp-v20220719"
    • Família de imagens: "sourceImage": "projects/rocky-linux-cloud/global/images/family/rocky-linux-8-optimized-gcp".

    Quando você especifica uma família de imagens, o Compute Engine cria uma VM a partir da imagem do SO mais recente e não obsoleta nessa família. Para mais informações sobre quando usar famílias de imagens, consulte Práticas recomendadas para famílias de imagens.

Outras configurações:

  • Se a carga de trabalho for tolerante a falhas e resistente a possíveis preempções da VM, use as VMs spot para reduzir o custo das VMs e das GPUs anexadas. Para mais informações, consulte GPUs em VMs spot. Para usar uma VM spot, adicione a opção "provisioningModel": "SPOT à solicitação. Para VMs do Spot, as flags de opções de reinicialização automática e manutenção do host estão desativadas.

    "scheduling":
  {
    "provisioningModel": "SPOT"
  }

  • Para VMs G2, a NVIDIA RTX Virtual Workstations (vWS) é compatível. Para especificar uma estação de trabalho virtual, adicione a opção guestAccelerators à sua solicitação. Substitua VWS_ACCELERATOR_COUNT pelo número de GPUs virtuais necessárias.

    "guestAccelerators":
 [
   {
     "acceleratorCount": VWS_ACCELERATOR_COUNT,
     "acceleratorType": "projects/PROJECT_ID/zones/ZONEacceleratorTypes/nvidia-l4-vws"
   }
 ]

Limitações

VMs A3

As limitações a seguir se aplicam a VMs que usam os tipos de máquina A3 Edge, A3 High e A3 Mega:

  • Você não recebe descontos por uso prolongado e descontos por compromisso de uso flexível no caso de VMs que usam tipos de máquina A3.
  • Só é possível usar os tipos de máquinas A3 em determinadas regiões e zonas.
  • Não é possível usar discos permanentes regionais em VMs que usam tipos de máquina A3.
  • A série de máquinas A3 só está disponível na plataforma Sapphire Rapids.
  • Se a VM usar um tipo de máquina A3, não será possível alterar o tipo. Se você precisar alterar o tipo de máquina, crie uma nova VM.
  • Não é possível alterar o tipo de máquina de uma VM para um tipo de máquina A3. Se você precisar de uma VM que usa um tipo de máquina A3, você precisa criar uma nova VM.
  • Os tipos de máquina A3 não dão suporte a locatários individuais.
  • Não é possível executar sistemas operacionais Windows em tipos de máquina A3.
  • Só é possível reservar tipos de máquina A3 por meio de determinadas reservas.
  • Para os tipos de máquina a3-highgpu-1g, a3-highgpu-2g e a3-highgpu-4g, as seguintes limitações se aplicam:
    • Para esses tipos de máquina, é necessário usar VMs spot ou um recurso que use o Dynamic Workload Scheduler (DWS), como solicitações de redimensionamento em um MIG. Para instruções detalhadas sobre essas opções, consulte o seguinte:
    • Não é possível usar o Hyperdisk Balanced com estes tipos de máquina.
    • Não é possível criar reservas.
    Se você tentar criar uma VM usando o provisionamento padrão ou tentar criar uma reserva para esses tipos de máquina, vai receber uma mensagem de erro.

VMs A2 padrão

  • Você não recebe descontos por uso prolongado e descontos por compromisso de uso flexível no caso de VMs que usam tipos de máquina A2 padrão.
  • Só é possível usar tipos de máquina padrão A2 em determinadas regiões e zonas.
  • Não é possível usar discos permanentes regionais em VMs que usam tipos de máquina A2 padrão.
  • Os tipos de máquina A2 padrão só estão disponíveis na plataforma Cascade Lake.
  • Se a VM usa um tipo de máquina padrão A2, só é possível trocar esse tipo A2 padrão por outro tipo A2 padrão. Não é possível mudar para outro tipo de máquina. Para mais informações, consulte Modificar VMs otimizadas para aceleradores.
  • Você não pode usar o sistema operacional Windows com tipos de máquina A2 <codea2-megagpu-16g< code="" dir="ltr" translate="no">. Ao usar sistemas operacionais Windows, escolha um tipo de máquina diferente do padrão A2.</codea2-megagpu-16g<>
  • Não é possível fazer um formato rápido dos SSDs locais anexados em VMs do Windows que usam tipos de máquina padrão A2. Para formatar esses SSDs locais, é preciso usar o utilitário diskpart e especificar format fs=ntfs label=tmpfs.
  • Os tipos de máquina A2 padrão não dão suporte a locatários individuais.

VMs A2 ultra

  • Você não recebe descontos por uso prolongado e descontos por compromisso de uso flexível no caso de VMs que usam tipos de máquina A2 ultra.
  • Você só pode usar tipos de máquinas A2 ultra em determinadas regiões e zonas.
  • Não é possível usar discos permanentes regionais em VMs que usam tipos de máquina A2 ultra.
  • Os tipos de máquina A2 ultra só estão disponíveis na plataforma Cascade Lake.
  • Se a VM usa um tipo de máquina ultra A2, não é possível mudar o tipo de máquina. Se você precisar usar outro tipo de máquina ultra A2 ou qualquer outro tipo de máquina, crie uma nova VM.
  • Não é possível trocar nenhum tipo de máquina por um tipo de máquina A2 ultra. Se você precisar de uma VM que use uma série de máquinas A2 ultra, crie uma nova VM.
  • Não é possível fazer um formato rápido dos SSDs locais anexados em VMs do Windows que usam tipos de máquina A2 ultra. Para formatar esses SSDs locais, é preciso usar o utilitário diskpart e especificar format fs=ntfs label=tmpfs.

VMs G2

  • Você não recebe descontos por uso prolongado e descontos por compromisso de uso flexível no caso de VMs que usam tipos de máquina A2.
  • Só é possível usar os tipos de máquinas G2 em determinadas regiões e zonas.
  • Não é possível usar discos permanentes regionais em VMs que usam tipos de máquina G2.
  • Os tipos de máquina G2 só estão disponíveis na plataforma Cascade Lake.
  • Os discos permanentes padrão (pd-standard) não são compatíveis com VMs que usam tipos de máquina padrão G2. Para saber quais são os tipos de disco compatíveis, consulte Tipos de disco compatíveis com a G2.
  • Não é possível criar GPUs de várias instâncias nos tipos de máquina G2.
  • Se precisar mudar o tipo de máquina de uma VM G2, consulte Modificar VMs otimizadas para aceleradores.
  • Não é possível usar o Deep Learning VM Images como discos de inicialização para suas VMs que usam os tipos de máquina G2.
  • O driver padrão atual para o Container-Optimized OS não oferece suporte a GPUs L4 em execução nos tipos de máquina G2. O Container-Optimized OS também é compatível apenas com um conjunto selecionado de drivers. Se você quiser usar o Container-Optimized OS em tipos de máquina G2, leia as seguintes observações:
    • Use uma versão do Container-Optimized OS que seja compatível com a versão mínima recomendada do driver NVIDIA ou 525.60.13. Para mais informações, consulte as Notas de lançamento do Container-Optimized OS.
    • Ao instalar o driver, especifique a versão mais recente disponível que funciona para as GPUs L4. Por exemplo, sudo cos-extensions install gpu -- -version=525.60.13.
  • Use a CLI do Google Cloud ou REST para criar VMs G2 nos seguintes cenários:
    • Você quer especificar valores de memória personalizados.
    • Você quer personalizar o número de núcleos de CPU visíveis.

Criar grupos de VMs de uso geral N1

Para criar um grupo de VMs com GPUs anexadas, use a CLI do Google Cloud ou REST.

Nesta seção, descrevemos como criar várias VMs usando os seguintes tipos de GPU:

GPUs NVIDIA:

  • NVIDIA T4: nvidia-tesla-t4
  • NVIDIA P4: nvidia-tesla-p4
  • NVIDIA P100: nvidia-tesla-p100
  • NVIDIA V100: nvidia-tesla-v100

NVIDIA RTX Virtual Workstation (vWS) (anteriormente conhecida como NVIDIA GRID):

  • NVIDIA T4 Virtual Workstation: nvidia-tesla-t4-vws
  • NVIDIA P4 Virtual Workstation: nvidia-tesla-p4-vws

  • NVIDIA P100 Virtual Workstation: nvidia-tesla-p100-vws

    Para essas estações de trabalho virtuais, uma licença da NVIDIA RTX Virtual Workstation (vWS) é adicionada automaticamente à VM.

gcloud

Para criar um grupo de VMs, use o comando gcloud compute instances bulk create. Para mais informações sobre os parâmetros e como usar esse comando, consulte Criar VMs em massa.

Exemplo

O exemplo a seguir cria duas VMs com GPUs anexadas usando as seguintes especificações:

  • nomes das VMs: my-test-vm-1, my-test-vm-2
  • VMs criadas em qualquer zona em us-central1 compatível com GPUs
  • Cada VM tem duas GPUs T4 anexadas, especificadas usando o tipo e as sinalizações de contagem de aceleradores
  • Cada VM tem drivers de GPU instalados
  • Cada VM usa a Deep Learning VM Image pytorch-latest-gpu-v20211028-debian-10.
gcloud compute instances bulk create \
    --name-pattern="my-test-vm-#" \
    --count=2 \
    --region=us-central1 \
    --machine-type=n1-standard-2 \
    --accelerator type=nvidia-tesla-t4,count=2 \
    --boot-disk-size=200 \
    --metadata="install-nvidia-driver=True" \
    --scopes="https://www.googleapis.com/auth/cloud-platform" \
    --image=pytorch-latest-gpu-v20211028-debian-10 \
    --image-project=deeplearning-platform-release \
    --on-host-maintenance=TERMINATE --restart-on-failure

Quando bem-sucedida, a saída será assim:

NAME          ZONE
my-test-vm-1  us-central1-b
my-test-vm-2  us-central1-b
Bulk create request finished with status message: [VM instances created: 2, failed: 0.]

REST

Use o método instances.bulkInsert com os parâmetros necessários para criar várias VMs em uma zona. Para mais informações sobre os parâmetros e como usar esse comando, consulte Criar VMs em massa.

Exemplo

O exemplo a seguir cria duas VMs com GPUs anexadas usando as seguintes especificações:

  • nomes das VMs: my-test-vm-1, my-test-vm-2
  • VMs criadas em qualquer zona em us-central1 compatível com GPUs
  • Cada VM tem duas GPUs T4 anexadas, especificadas usando o tipo e as sinalizações de contagem de aceleradores
  • Cada VM tem drivers de GPU instalados
  • Cada VM usa a Deep Learning VM Image pytorch-latest-gpu-v20211028-debian-10.

Substitua PROJECT_ID pela ID do seu projeto.

POST https://compute.googleapis.com/compute/v1/projects/PROJECT_ID/region/us-central1/instances/bulkInsert

{
    "namePattern":"my-test-vm-#",
    "count":"2",
    "instanceProperties": {
      "machineType":"n1-standard-2",
      "disks":[
        {
          "type":"PERSISTENT",
          "initializeParams":{
            "diskSizeGb":"200",
            "sourceImage":"projects/deeplearning-platform-release/global/images/pytorch-latest-gpu-v20211028-debian-10"
          },
          "boot":true
        }
      ],
      "name": "default",
      "networkInterfaces":
      [
        {
          "network": "projects/PROJECT_ID/global/networks/default"
        }
      ],
      "guestAccelerators":
      [
        {
          "acceleratorCount": 2,
          "acceleratorType": "nvidia-tesla-t4"
        }
      ],
      "scheduling":{
        "onHostMaintenance":"TERMINATE",
        "automaticRestart":true
      },
      "metadata":{
        "items":[
          {
            "key":"install-nvidia-driver",
            "value":"True"
          }
        ]
      }
  }
 }

A seguir