配置和优化 VM

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10/21/2024

适用于：✔️ Linux VM ✔️ Windows VM ✔️ 灵活规模集 ✔️ 统一规模集

本文分享了有关如何针对 HPC 配置和优化启用了 InfiniBand 的 HB 系列和 N 系列 VM 的指导。

VM 映像

在启用了 InfiniBand (IB) 的 VM 上，需要安装适当的 IB 驱动程序才能启用 RDMA。

Microsoft Azure 市场中的 Ubuntu-HPC VM 映像预先配置了适当的 NVIDIA IB 驱动程序和 GPU 驱动程序。

这些 VM 映像基于基础 Ubuntu 市场 VM 映像。用于从基础市场映像创建这些 VM 映像的脚本位于 azhpc-images 存储库中。

在启用了 GPU 的 N 系列 VM 上，需要额外安装适当的 GPU 驱动程序。可通过以下方法安装这些驱动程序：

使用预先配置了 NVIDIA GPU 驱动程序和 GPU 计算软件堆栈（CUDA、NCCL）的 Ubuntu-HPC VM 映像。
通过 VM 扩展添加 GPU 驱动程序。
手动安装 GPU 驱动程序。
Azure 市场中的其他一些 VM 映像也预装了 NVIDIA GPU 驱动程序，包括来自 NVIDIA 的一些 VM 映像。

根据工作负载的 Linux 发行版和版本需求，可以十分方便地通过 Azure 市场中的 Ubuntu-HPC VM 映像在 Azure 上开始使用 HPC 和 AI 工作负载。此外，建议使用特定于工作负载的自定义和配置创建自定义 VM 映像以供重复使用。

HPC VM 映像支持的 VM 大小

InfiniBand OFED 支持

最新的 Azure HPC 市场映像随附 Mellanox OFED 5.1 和更高版本，它们不支持 ConnectX3-Pro InfiniBand 卡。 ConnectX-3 Pro InfiniBand 卡需要 MOFED 4.9 LTS 版本。这些 VM 映像仅支持 ConnextX-5 和更高版本的 InfiniBand 卡。这些 HPC VM 映像中 InfiniBand OFED 的 VM 大小支持矩阵如下：

HB 系列：HBv3

GPU 驱动程序支持

目前只有 Ubuntu-HPC VM 映像预先配置了 NVIDIA GPU 驱动程序和 GPU 计算软件堆栈（CUDA、NCCL）。

受支持 HPC VM 映像中 GPU 驱动程序的 VM 大小支持矩阵如下：

NVIDIA GPU 驱动程序支持 N 系列中的其他“NC”和“ND”VM 大小。

N 系列中所有 VM 大小都支持 Gen 2 VM，不过，有些早期的大小还支持 Gen 1 VM。映像 URN 或版本的末尾还会以“01”来指示支持 Gen 2。

启用了 SR-IOV 的 VM

Ubuntu-HPC VM 映像

对于启用了 SR-IOV 的支持 RDMA 的 VM，适合使用 Ubuntu-HPC VM 映像版本 18.04、20.04 和 22.04。这些 VM 映像预先配置了用于 RDMA 的 Mellanox OFED 驱动程序、NVIDIA GPU 驱动程序、GPU 计算软件堆栈（CUDA、NCCL），以及常用的 MPI 库和科学计算包。请参阅 VM 大小支持矩阵。

可以使用 CLI 或 Azure 市场将 VM 映像的可用版本或最新版本随以下信息一起列出。
```
"publisher": "Microsoft-DSVM",
"offer": "Ubuntu-HPC",
```
用于从基础 Ubuntu 市场映像创建 Ubuntu-HPC VM 映像的脚本位于 azhpc-images 存储库中。

CentOS VM 映像

可以对市场中基础基于 CentOS 的非 HPC VM 映像进行配置，以便在启用了 SR-IOV 的支持 RDMA 的 VM 上使用。详细了解如何在 VM 上启用 InfiniBand 和设置 MPI。

Ubuntu VM 映像

启用和未启用 SR-IOV 的支持 RDMA 的 VM 都支持 Microsoft Azure 市场中的基础 Ubuntu Server 20.04 LTS 和 22.04 LTS VM 映像。详细了解如何在 VM 上启用 InfiniBand 和设置 MPI。

TechCommunity 一文提供有关如何在 Ubuntu VM 映像中启用 InfiniBand 的说明。

注意

Mellanox OFED 5.1 及更高版本在采用 FDR InfiniBand 的启用了 SR-IOV 的 N 系列 VM 大小（例如 NCv3）中不支持 ConnectX3-Pro InfiniBand 卡。请在带有 ConnectX3-Pro 卡的 N 系列 VM 上使用 LTS Mellanox OFED 4.9-0.1.7.0 版本或更低版本。有关详细信息，请参阅 Linux InfiniBand 驱动程序。

SUSE Linux Enterprise Server VM 映像

支持市场中的 SLES 12 SP3 for HPC、SLES 12 SP3 for HPC（高级版）、SLES 12 SP1 for HPC、SLES 12 SP1 for HPC（高级版）、SLES 12 SP4 和 SLES 15 VM 映像。这些 VM 映像预先加载了用于 RDMA 的 Network Direct 驱动程序（适用于非 SR-IOV VM 大小）和 Intel MPI 版本 5.1。详细了解如何在 VM 上设置 MPI。

优化 VM

下面是一些可选的优化设置，可用于改进 VM 的性能。

更新 LIS

如果出于功能或性能考虑必需更新 LIS，可在支持的 OS 发行版上安装或更新 Linux Integration Services (LIS) 驱动程序，特别是使用自定义映像或较低的 OS 版本（如 CentOS/RHEL 6.x 或较低的 7.x 版本）部署时。

wget https://aka.ms/lis
tar xzf lis
pushd LISISO
sudo ./upgrade.sh

回收内存

通过自动回收内存避免远程内存访问，从而提高性能。

sudo echo 1 >/proc/sys/vm/zone_reclaim_mode

在 VM 重新启动后，永久保持回收内存模式：

sudo echo "vm.zone_reclaim_mode = 1" >> /etc/sysctl.conf sysctl -p

禁用防火墙和 SELinux

sudo systemctl stop iptables.service
sudo systemctl disable iptables.service
sudo systemctl mask firewalld
sudo systemctl stop firewalld.service
sudo systemctl disable firewalld.service
sudo iptables -nL
sudo sed -i -e's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config

禁用 cpupower

sudo service cpupower status

如果启用了，请将其禁用：

sudo service cpupower stop
sudo systemctl disable cpupower

配置 WALinuxAgent

sudo sed -i -e 's/# OS.EnableRDMA=y/OS.EnableRDMA=y/g' /etc/waagent.conf

（可选）可以在运行作业前禁用 WALinuxAgent，然后在作业后重新将其启用，以便为 HPC 工作负载最大限度提高 VM 资源的可用性。

后续步骤

详细了解如何在启用了 InfiniBand 的 HB 系列和 N 系列 VM 上启用 InfiniBand。
详细了解如何在 VM 上安装和运行各种受支持的 MPI 库。
在 Azure 计算技术社区博客上阅读最新公告、HPC 工作负载示例和性能结果。

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