Memproses citra satelit Landsat dengan GPU

---

Catatan: Pertimbangan berikut berlaku untuk penawaran GA ini:

• Tugas yang menggunakan GPU akan dikenai biaya seperti yang ditentukan pada halaman harga Dataflow.
• Untuk menggunakan GPU, tugas Dataflow Anda harus menggunakan Dataflow Runner v2.

Tutorial ini menunjukkan cara menggunakan GPU di Dataflow untuk memproses gambar satelit Landsat 8 dan merendernya sebagai file JPEG. Tutorial ini didasarkan pada contoh Memproses gambar satelit Landsat dengan GPU.

Tujuan

• Bangun image Docker untuk Dataflow yang memiliki TensorFlow dengan dukungan GPU.
• Menjalankan tugas Dataflow dengan GPU.

Biaya

Tutorial ini menggunakan komponen Google Cloud yang dapat ditagih, termasuk:

• Cloud Storage
• Dataflow
• Artifact Registry

Gunakan kalkulator harga untuk membuat perkiraan biaya berdasarkan penggunaan yang Anda proyeksikan.

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. Enable the Dataflow, Cloud Build, and Artifact Registry APIs:

   gcloud services enable dataflow cloudbuild.googleapis.com artifactregistry.googleapis.com

7. Buat kredensial autentikasi lokal untuk Akun Google Anda:

   gcloud auth application-default login

8. Berikan peran ke Akun Google Anda. Jalankan perintah berikut satu kali untuk setiap peran IAM berikut: roles/iam.serviceAccountUser

   gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID --member="user:EMAIL_ADDRESS" --role=ROLE

   • Ganti PROJECT_ID dengan project ID Anda.
   • Ganti EMAIL_ADDRESS dengan alamat email Anda.
   • Ganti ROLE dengan setiap peran individual.
9. Menginstal Google Cloud CLI.

10. Untuk initialize gcloud CLI, jalankan perintah berikut:

    gcloud init

11. 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.

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

13. Enable the Dataflow, Cloud Build, and Artifact Registry APIs:

    gcloud services enable dataflow cloudbuild.googleapis.com artifactregistry.googleapis.com

14. Buat kredensial autentikasi lokal untuk Akun Google Anda:

    gcloud auth application-default login

15. Berikan peran ke Akun Google Anda. Jalankan perintah berikut satu kali untuk setiap peran IAM berikut: roles/iam.serviceAccountUser

    gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID --member="user:EMAIL_ADDRESS" --role=ROLE

    • Ganti PROJECT_ID dengan project ID Anda.
    • Ganti EMAIL_ADDRESS dengan alamat email Anda.
    • Ganti ROLE dengan setiap peran individual.

16. Berikan peran ke akun layanan default Compute Engine Anda. Jalankan perintah berikut sekali untuk setiap peran IAM berikut: roles/dataflow.admin, roles/dataflow.worker, roles/bigquery.dataEditor, roles/pubsub.editor, roles/storage.objectAdmin, dan roles/artifactregistry.reader.

    gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID --member="serviceAccount:[e-mail]" --role=SERVICE_ACCOUNT_ROLE

    • Ganti PROJECT_ID dengan project ID Anda.
    • Ganti PROJECT_NUMBER dengan nomor project Anda. Untuk menemukan nomor project, lihat Mengidentifikasi project.
    • Ganti SERVICE_ACCOUNT_ROLE dengan setiap peran individual.
17. Untuk menyimpan file gambar JPEG output dari tutorial ini, buat bucket Cloud Storage:
    1. Di Konsol Google Cloud, buka halaman Bucket Cloud Storage.

       Buka halaman Bucket

    2. Klik Buat bucket.
    3. Di halaman Buat bucket, masukkan informasi bucket Anda. Untuk melanjutkan ke langkah berikutnya, klik Lanjutkan.
       • Untuk Beri nama bucket Anda, masukkan nama bucket yang unik. Jangan sertakan informasi sensitif pada nama bucket, karena namespace bucket bersifat global dan dapat dilihat publik.
       • Untuk Pilih tempat untuk menyimpan data, lakukan tindakan berikut:
         • Pilih opsi Jenis lokasi.
         • Pilih opsi Lokasi.
       • Untuk Memilih kelas penyimpanan default untuk data Anda, pilih opsi berikut: Standar.
       • Untuk Memilih cara mengontrol akses ke objek, pilih opsi Kontrol akses.
       • Untuk Setelan lanjutan (opsional), tentukan metode enkripsi, kebijakan retensi, atau label bucket.
    4. Klik Buat.

Menyiapkan lingkungan kerja Anda

Download file awal, lalu buat repositori Artifact Registry.

Mendownload file awal

Download file awal, lalu ubah direktori.

1. Clone repositori python-docs-samples.

   git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/python-docs-samples.git
   

2. Buka direktori kode contoh.

   cd python-docs-samples/dataflow/gpu-examples/tensorflow-landsat
   

Mengonfigurasi Artifact Registry

Buat repositori Artifact Registry agar Anda dapat mengupload artefak. Setiap repositori dapat berisi artefak untuk satu format yang didukung.

Semua konten repositori dienkripsi menggunakan kunci enkripsi yang dikelola Google atau yang dikelola pelanggan. Artifact Registry menggunakan kunci enkripsi yang dikelola Google secara default dan tidak ada konfigurasi yang diperlukan untuk opsi ini.

Anda harus memiliki setidaknya akses Artifact Registry Writer ke repositori.

Jalankan perintah berikut untuk membuat repositori baru. Perintah ini menggunakan flag --async dan segera ditampilkan, tanpa menunggu operasi selesai.

gcloud artifacts repositories create REPOSITORY \
    --repository-format=docker \
    --location=LOCATION \
    --async

Ganti REPOSITORY dengan nama untuk repositori Anda. Untuk setiap lokasi repositori dalam sebuah project, nama repositori harus unik.

Sebelum Anda dapat mengirim atau mengambil image, konfigurasikan Docker guna mengautentikasi permintaan untuk Artifact Registry. Untuk menyiapkan autentikasi ke repositori Docker, jalankan perintah berikut:

gcloud auth configure-docker LOCATION-docker.pkg.dev

Perintah ini memperbarui konfigurasi Docker Anda. Sekarang Anda dapat terhubung dengan Artifact Registry di project Google Cloud untuk mengirim image.

Membangun gambar Docker

Dengan Cloud Build, Anda dapat mem-build image Docker menggunakan Dockerfile dan menyimpannya ke dalam Artifact Registry, tempat image dapat diakses oleh produk Google Cloud lainnya.

Build image container menggunakan file konfigurasi build.yaml.

gcloud builds submit --config build.yaml

Menjalankan tugas Dataflow dengan GPU

Blok kode berikut menunjukkan cara meluncurkan pipeline Dataflow ini dengan GPU.

Kita menjalankan pipeline Dataflow menggunakan file konfigurasi run.yaml.

Catatan: Kami meluncurkan tugas menggunakan image container untuk memastikan tugas diluncurkan dengan versi Python yang sama dengan pekerja dan dengan semua dependensi terinstal.

export PROJECT=PROJECT_NAME
export BUCKET=BUCKET_NAME

export JOB_NAME="satellite-images-$(date +%Y%m%d-%H%M%S)"
export OUTPUT_PATH="gs://$BUCKET/samples/dataflow/landsat/output-images/"
export REGION="us-central1"
export GPU_TYPE="nvidia-tesla-t4"

gcloud builds submit \
    --config run.yaml \
    --substitutions _JOB_NAME=$JOB_NAME,_OUTPUT_PATH=$OUTPUT_PATH,_REGION=$REGION,_GPU_TYPE=$GPU_TYPE \
    --no-source

Ganti kode berikut:

• PROJECT_NAME: nama project Google Cloud
• BUCKET_NAME: nama bucket Cloud Storage (tanpa awalan gs://)

Setelah Anda menjalankan pipeline ini, tunggu hingga perintah selesai. Jika keluar dari shell, Anda mungkin kehilangan variabel lingkungan yang telah ditetapkan.

Untuk menghindari berbagi GPU antara beberapa proses pekerja, contoh ini menggunakan jenis mesin dengan 1 vCPU. Persyaratan memori pipeline diatasi menggunakan memori tambahan sebesar 13 GB. Untuk informasi selengkapnya, baca GPU dan paralelisme pekerja.

Lihat hasil Anda

Pipeline di tensorflow-landsat/main.py memproses citra satelit Landsat 8 dan merendernya sebagai file JPEG. Gunakan langkah-langkah berikut untuk melihat file ini.

1. Mencantumkan file JPEG output bersama detailnya menggunakan gsutil.

   gsutil ls -lh "gs://$BUCKET/samples/dataflow/landsat/"
   

2. Salin file ke direktori lokal.

   mkdir outputs
   gsutil -m cp "gs://$BUCKET/samples/dataflow/landsat/*" outputs/
   

3. Buka file gambar tersebut dengan penampil gambar pilihan Anda.

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 yang Anda buat untuk tutorial.

Untuk menghapus project:

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.

1. Di konsol Google Cloud, buka halaman Manage resource.

   Buka Manage resource

2. Pada daftar project, pilih project yang ingin Anda hapus, lalu klik Delete.
3. Pada dialog, ketik project ID, lalu klik Shut down untuk menghapus project.

Langkah selanjutnya

• Lihat contoh TensorFlow minimal dengan dukungan GPU
• Lihat contoh PyTorch minimal yang mengaktifkan GPU
• Pelajari dukungan GPU pada Dataflow lebih lanjut.
• Cari tugas untuk Menggunakan GPU.
• Pelajari arsitektur referensi, diagram, dan praktik terbaik tentang Google Cloud. Lihat Cloud Architecture Center kami.