UB最佳实践

灵衢(UnifiedBus,UB)是一种面向超节点的互联协议,将 IO、内存访问和各类处理单元间的通信统一在同一互联技术体系,实现高性能数据搬移、资源统一管理、资源灵活组合、处理单元间高效协同和高效编程。

openYuanrong datasystem 现已集成对 UB 的支持,实现了分布式缓存在超节点内的硬件级加速。基于 UB 构建的全局缓存抽象,透明化了下层拓扑,使得应用能够以极简的编程方式,在超节点拓扑中实现数据直通,充分释放底层硬件性能。

源码编译安装

源码编译安装前请确保编译环境中具备如下软件依赖:

软件名称

版本

作用

openEuler

24.03

UB环境依赖的操作系统

UB

2.0

UB软件依赖

Python

3.9-3.11

openYuanrong datasystem的编译依赖Python环境

GCC

7.5.0+

用于编译openYuanrong datasystem的C编译器

G++

7.5.0+

用于编译openYuanrong datasystem的C++编译器

libtool

-

编译构建openYuanrong datasystem的工具

git

-

openYuanrong datasystem使用的源代码管理工具

Make

-

openYuanrong datasystem使用的编译构建工具

CMake

3.18.3+

编译构建openYuanrong datasystem的工具

patch

2.5+

openYuanrong datasystem使用的源代码补丁工具

下载源码

git clone https://gitcode.com/openeuler/yuanrong-datasystem.git

编译

默认配置下数据系统会启用异构能力的编译,需要编译环境中具备CANN依赖,如无需异构能力支持,可禁用异构能力。

编译数据系统时,请确保编译环境中的 URMA 版本与运行环境中的 URMA 版本一致,否则可能导致 UB 能力异常。可通过以下命令查看当前环境中的 URMA 版本:

rpm -qa | grep urma
bash build.sh -M on
bash build.sh -M on -X off

编译成功后,会在output目录下产生如下编译产物:

output/
├── openyuanrong_datasystem-x.x.x-cp311-cp311-manylinux_2_34_x86_64.whl
└── yr-datasystem-vx.x.x.tar.gz

通过下载包编译(可选)

默认情况下,编译时 URMA 的头文件和共享库来自编译环境的系统路径(/usr/include/usr/lib64),要求编译机预先安装 URMA SDK。若编译环境不便于安装 URMA SDK,可改用下载包方式:编译时从指定 URL 下载 URMA 头文件与共享库压缩包,自动定位并使用,编译产物(whl 包与 SDK 的 lib/ 目录)会内置 URMA 相关的 6 个共享库(libtpsa.solibummu.soliburma.soliburma_common.soliburma_ubagg.soliburma-udma.so),运行环境无需再单独安装 URMA 库。

下载包的内部布局应为:

<任意顶层目录>/
├── include/
│   ├── urma_api.h
│   ├── urma_perf.h
│   └── urma_ubagg.h
└── lib/
    ├── libtpsa.so / libtpsa.so.0
    ├── libummu.so / libummu.so.0
    ├── liburma.so / liburma.so.0
    ├── liburma_common.so / liburma_common.so.0
    ├── liburma_ubagg.so / liburma_ubagg.so.0
    └── liburma-udma.so / liburma-udma.so.0

说明:压缩包内部的中间层目录名(如示例中的 umdk_lib)不做硬性要求,编译脚本会递归搜索 urma_api.hliburma.so 自动定位 includelib 根,头文件会被重组到 ub/umdk/urma/ 路径下以匹配源码的 #include <ub/umdk/urma/*.h>。只需保证压缩包内同时存在上述头文件与 6 个共享库即可。

编辑 cmake/external_libs/urma.cmake,将 URMA_PKG_URLURMA_PKG_SHA256 设置为压缩包的下载地址与 SHA256 校验值(文件顶部已有默认的空值声明,取消注释或直接修改即可):

set(URMA_PKG_URL "https://example.com/urma_package.zip" CACHE STRING "URMA package download URL (empty = use system URMA SDK)")
set(URMA_PKG_SHA256 "<sha256-of-the-zip>" CACHE STRING "URMA package SHA256 checksum")

留空则回退到系统路径方式(默认行为)。设置后执行:

bash build.sh -M on -X off

编辑 .bazelrc,在 build:urma 段下取消注释(或新增)两行 --repo_env,填入压缩包的下载地址与 SHA256 校验值:

build:urma --repo_env=URMA_PKG_URL=https://example.com/urma_package.zip
build:urma --repo_env=URMA_PKG_SHA256=<sha256-of-the-zip>

注释掉这两行则回退到系统路径方式(默认行为)。设置后执行:

bazel build //bazel:datasystem_wheel --config=urma --config=release

安装

pip install output/openyuanrong_datasystem-*.whl

部署指南

部署前,请确保满足以下必要条件:

  1. 节点准备:须至少在 2 个 已配备 UB 硬件并安装相应软件的节点上部署服务端组件。

  2. 集群依赖:openYuanrong datasystem 的集群管理功能依赖于 ETCD,因此需预先搭建并确保一个稳定可用的 ETCD 集群。

ETCD部署命令:

etcd --listen-client-urls http://0.0.0.0:2379 \
     --advertise-client-urls http://0.0.0.0:2379 &

openYuanrong datasystem 进程部署主要通过dscli工具,在使用前请确保在两个节点中已安装 openYuanrong datasystem wheel 包。

容器内进程部署注意事项

🔔 重要提示:在拉起容器前,请挂载如下宿主机目录,确保容器内的URMA二进制文件与宿主机版本一致:

宿主机路径

容器挂载路径

/usr/bin/urma_admin

/usr/bin/urma_admin

/usr/bin/urma_perftest

/usr/bin/urma_perftest

/usr/bin/urma_sample

/usr/bin/urma_sample

/lib64/urma/

/lib64/urma/

分别在两个节点执行如下命令:

dscli start -w --worker_address "${node_address}" --etcd_address "${etcd_address}" --enable_urma true

参数说明:

  • node_address:当前节点的通信地址与端口。格式为 IP:Port,例如:192.168.0.1:31501

  • etcd_address:ETCD集群的访问地址列表。格式为多个 IP:Port 的逗号分隔字符串,例如:192.168.1.100:2379,192.168.1.101:2379,192.168.1.102:2379

# 通过dscli获取helm chart包
dscli generate_helm_chart -o /tmp

# 通过源码获取helm chart包
git clone -b ${version} https://gitcode.com/openeuler/yuanrong-datasystem.git
cp -r yuanrong-datasystem/k8s/helm_chart/datasystem /tmp

命令运行成功后会在”/tmp”目录下生成helm chart目录。

编辑 /tmp/datasystem/values.yaml 对集群启动项进行配置:

global:
  # 其他配置项...

  imageRegistry: ""
  images:
    datasystem: "openyuanrong-datasystem:0.6.0"
  
  etcd:
    # ETCD集群地址
    etcdAddress: "192.168.1.100:2379,192.168.1.101:2379,192.168.1.102:2379"
  
  performance:
    # 开启UB能力
    enableUrma: true
  
  # 挂载URMA二进制文件,确保Pod容器内的URMA二进制文件与宿主机版本一致:
  mount:
    - hostPath: "/usr/bin/urma_admin"
      mountPath: "/usr/bin/urma_admin"
      type: FileOrCreate
    - hostPath: "/usr/bin/urma_perftest"
      mountPath: "/usr/bin/urma_perftest"
      type: FileOrCreate
    - hostPath: "/usr/bin/urma_sample"
      mountPath: "/usr/bin/urma_sample"
      type: FileOrCreate
    - hostPath: "/lib64/urma/"
      mountPath: "/lib64/urma/"

部署集群:

helm install datasystem /tmp/datasystem

部署后可以通过 kubectl 命令查看集群状态:

kubectl get pods -o wide
# NAME                   READY   STATUS       RESTARTS      AGE    IP           NODE 
# ...
# ds-worker-5cw42        1/1     Running      1 (2s ago)    13s   127.0.0.1   node1
# ds-worker-4wv63        1/1     Running      1 (10s ago)   23s   127.0.0.2   node2

快速验证

通过跨节点拉取数据的样例可快速验证UB的能力。

在节点1执行以下Python脚本:

from yr.datasystem import KVClient

client = KVClient("192.168.0.1:31501", 31501)
client.init()
key = "key"
expected_val = b"value"
client.set(key, expected_val)
print("[OK] Set value")

在节点2执行以下Python脚本:

from yr.datasystem import KVClient

client = KVClient("192.168.0.2:31501", 31501)
client.init()
key = "key"
expected_val = b"value"
val = client.get([key])
assert val[0] == expected_val
print("[OK] Get value")

注意:

脚本中初始化KVClient的入参需要替换为节点1/节点2服务端组件的IP和端口号。

当脚本执行完均打印OK时说明验证成功。

推荐配置

为确保灵衢(UB)组件在生产环境中达到最佳性能与稳定性,请参考以下配置建议。

关闭LPI

LPI 用于优化功耗管理与资源分配,建议在 BIOS 启动时禁用该功能以提升 CPU 性能,配置步骤如下:

BIOS -> Advanced -> Power And Performance Configuration -> CPU PM Control

开启大页内存

开启大页内存可有效提升内存的分配与拷贝性能,开启大页内存可参考附录文档:大页内存配置指南

运行环境开启大页内存之后,启动数据系统服务端组件时需要启用大页内存配置项:

dscli start -w \
    --worker_address "${node_address}" \
    --etcd_address "${etcd_address}" \
    --enable_urma true \
    --enable_huge_tlb true
global:
  # 其他配置项...

  imageRegistry: ""
  images:
    datasystem: "openyuanrong-datasystem:0.6.0"
  
  etcd:
    # ETCD集群地址
    etcdAddress: "192.168.1.100:2379,192.168.1.101:2379,192.168.1.102:2379"
  
  performance:
    # 开启UB能力
    enableUrma: true
    # 开启大页内存
    enableHugeTlb: true

绑定NUMA节点

绑定NUMA节点可减少远程内存访问,提升缓存访问性能,进程部署时绑定NUMA节点命令如下:

dscli start \
    --cpunodebind 0 \
    --localalloc \
    -w \
    --worker_address "${node_address}" \
    --etcd_address "${etcd_address}" \
    --enable_urma true \
    --enable_huge_tlb true
    

表示绑定到 NUMA 节点 0 的 CPU,并在节点 NUMA 0 分配内存。 更多 dscli绑定numa节点 部署详细信息请参考:dscli命令参数说明