Die vorliegende Übersetzung wurde maschinell erstellt. Im Falle eines Konflikts oder eines Widerspruchs zwischen dieser übersetzten Fassung und der englischen Fassung (einschließlich infolge von Verzögerungen bei der Übersetzung) ist die englische Fassung maßgeblich.
In-process Erholung und Training ohne Kontrollpunkte
HyperPod Checkpointless Training nutzt Modellredundanz, um ein fehlertolerantes Training zu ermöglichen. Das Kernprinzip besteht darin, dass Modell- und Optimiererstatus über mehrere Knotengruppen hinweg vollständig repliziert werden, wobei Gewichtungsaktualisierungen und Änderungen des Optimiererstatus innerhalb jeder Gruppe synchron repliziert werden. Wenn ein Fehler auftritt, schließen fehlerfreie Replikate ihre Optimierer-Schritte ab und übertragen die aktualisierten Status an die wiederherstellenden Replikate. model/optimizer
Dieser auf Modellredundanz basierende Ansatz ermöglicht mehrere Mechanismen zur Fehlerbehandlung:
-
In-process Wiederherstellung: Prozesse bleiben trotz Fehlern aktiv, wobei alle Modell- und Optimiererzustände mit den neuesten Werten im GPU-Speicher gespeichert werden
-
Ordnungsgemäßer Umgang mit Abbrüchen: kontrollierte Abbrüche und Bereinigung der Ressourcen für betroffene Operationen
-
Wiederausführung von Codeblöcken: Nur die betroffenen Codesegmente innerhalb eines Codeblocks (RCB) werden erneut ausgeführt Re-executable
-
Wiederherstellung ohne Kontrollpunkte ohne Verlust des Trainingsfortschritts: Da die Prozesse andauern und die Zustände im Speicher verbleiben, geht kein Trainingsfortschritt verloren. Wenn ein Fehler auftritt, wird das Training mit dem vorherigen Schritt fortgesetzt, nicht mit dem zuletzt gespeicherten Checkpoint
Konfigurationen ohne Checkpoints
Hier ist der Kernausschnitt des Checkpointless-Trainings.
from hyperpod_checkpointless_training.inprocess.train_utils import wait_rank wait_rank() def main(): @HPWrapper( health_check=CudaHealthCheck(), hp_api_factory=HPAgentK8sAPIFactory(), abort_timeout=60.0, checkpoint_manager=PEFTCheckpointManager(enable_offload=True), abort=CheckpointlessAbortManager.get_default_checkpointless_abort(), finalize=CheckpointlessFinalizeCleanup(), ) def run_main(cfg, caller: Optional[HPCallWrapper] = None): ... trainer = Trainer( strategy=CheckpointlessMegatronStrategy(..., num_distributed_optimizer_instances=2), callbacks=[..., CheckpointlessCallback(...)], ) trainer.fresume = resume trainer._checkpoint_connector = CheckpointlessCompatibleConnector(trainer) trainer.wrapper = caller
wait_rank: Alle Ränge warten auf die Ranginformationen aus der Infrastruktur. HyperpodTrainingOperatorHPWrapper: Python-Funktionswrapper, der Neustartfunktionen für einen Re-executable Codeblock (RCB) ermöglicht. Die Implementierung verwendet einen Kontextmanager anstelle eines Python-Dekorators, da Dekoratoren die Anzahl der RCBs, die zur Laufzeit überwacht werden sollen, nicht bestimmen können.CudaHealthCheck: Stellt sicher, dass sich der CUDA-Kontext für den aktuellen Prozess in einem fehlerfreien Zustand befindet, indem es mit der GPU synchronisiert wird. Verwendet das durch die Umgebungsvariable LOCAL_RANK angegebene Gerät oder verwendet standardmäßig das CUDA-Gerät des Haupt-Threads, wenn LOCAL_RANK nicht gesetzt ist.HPAgentK8sAPIFactory: Diese API ermöglicht Checkpointless-Training, um den Trainingsstatus anderer Pods im Kubernetes-Trainingscluster abzufragen. Sie bietet auch eine Barriere auf Infrastrukturebene, die sicherstellt, dass alle Ränge den Betrieb erfolgreich abschließen, abbrechen und neu starten, bevor sie fortfahren.CheckpointManager: Verwaltet speicherinterne Checkpoints und Peer-to-Peer-Recovery und sorgt so für eine Fehlertoleranz ohne Checkpoints. Es hat die folgenden Kernaufgaben:In-Memory Checkpoint Management: Speichert und verwaltet NeMo Modell-Checkpoints im Arbeitsspeicher, sodass I/O bei Recovery-Szenarien ohne Checkpoint eine schnelle Wiederherstellung ohne Festplatte möglich ist.
Überprüfung der Durchführbarkeit der Wiederherstellung: Stellt fest, ob eine Wiederherstellung ohne Checkpoint möglich ist, indem die globale Schrittkonsistenz, der Rangstatus und die Integrität des Modellstatus überprüft werden.
Peer-to-Peer Recovery Orchestration: Koordiniert den Checkpoint-Transfer zwischen intakten und ausgefallenen Ranks mithilfe verteilter Kommunikation für eine schnelle Wiederherstellung.
RNG State Management: Bewahrt Zufallszahlengeneratorzustände in Python,, und Megatron und stellt sie für eine NumPy PyTorch deterministische Wiederherstellung wieder her.
[Optional] Checkpoint-Offload: Lädt den Checkpoint im Speicher auf die CPU aus, wenn die GPU nicht über genügend Speicherkapazität verfügt.
PEFTCheckpointManager: Es wird erweitert,CheckpointManagerindem die Gewichte des Basismodells für die PEFT-Feinabstimmung beibehalten werden.CheckpointlessAbortManager: Verwaltet Abbruchvorgänge in einem Hintergrund-Thread, wenn ein Fehler auftritt. In der Standardeinstellung werden Abbrüche TransformerEngine, Checkpointing und und TorchDistributed ausgeführt. DataLoader Benutzer können bei Bedarf benutzerdefinierte Abbruchhandler registrieren. Nach Abschluss des Abbruchs muss die gesamte Kommunikation unterbrochen werden und alle Prozesse und Threads müssen beendet werden, um Ressourcenlecks zu verhindern.CheckpointlessFinalizeCleanup: Führt die letzten Bereinigungsvorgänge im Haupt-Thread für Komponenten durch, die im Hintergrund-Thread nicht sicher abgebrochen oder bereinigt werden können.CheckpointlessMegatronStrategy: Dies erbt dasMegatronStrategyFormular in Nemo. Beachten Sie, dass beim Training ohne Checkpoint mindestens 2 Teilnehmer erforderlich sindnum_distributed_optimizer_instances, damit der Optimizer repliziert wird. Die Strategie kümmert sich auch um die Registrierung wichtiger Attribute und die Initialisierung von Prozessgruppen, z. B. rootless.CheckpointlessCallback: Lightning-Rückruf, der das NeMo Training in das Fehlertoleranzsystem von Checkpointless Training integriert. Es hat die folgenden Kernaufgaben:Lebenszyklusmanagement für die Trainingsschritte: Verfolgt den Trainingsfortschritt und koordiniert ihn, je ParameterUpdateLock nach Trainingszustand (erster Schritt versus nachfolgende Schritte), bis die Erholung enable/disable ohne Kontrollpunkte abläuft.
Koordination der Checkpoint-Zustände: Verwaltet den speicherinternen Checkpoint des PEFT-Basismodells. saving/restoring
CheckpointlessCompatibleConnector: Eine PTLCheckpointConnector, die versucht, die Checkpoint-Datei vorab in den Speicher zu laden, wobei der Quellpfad in dieser Priorität bestimmt wird:versuche es mit einer Wiederherstellung ohne Checkpoint
Wenn Checkpointless None zurückgibt, greifen Sie auf parent.resume_start () zurück
Sehen Sie sich das Beispiel an, um Codes mit Checkpointless-Trainingsfunktionen zu versehen.
Konzepte
In diesem Abschnitt werden Trainingskonzepte ohne Checkpointless vorgestellt. Das Checkpointless-Training bei Amazon SageMaker HyperPod unterstützt die prozessinterne Wiederherstellung. Diese API-Schnittstelle folgt einem ähnlichen Format wie die NVRx-APIs.
Konzept - Re-Executable Code Block (RCB)
Wenn ein Fehler auftritt, bleiben gesunde Prozesse am Leben, aber ein Teil des Codes muss erneut ausgeführt werden, um die Trainingszustände und Python-Stacks wiederherzustellen. Ein Re-executable Codeblock (RCB) ist ein bestimmtes Codesegment, das bei der Wiederherstellung nach einem Ausfall erneut ausgeführt wird. Im folgenden Beispiel umfasst der RCB das gesamte Trainingsskript (d. h. alles, was unter main () steht), was bedeutet, dass bei jeder Wiederherstellung nach einem Ausfall das Trainingsskript neu gestartet wird, während das speicherinterne Modell und der Optimierer beibehalten werden.
Konzept — Störungskontrolle
Ein Störungssteuermodul erhält Benachrichtigungen, wenn beim Training ohne Checkpoint Fehler auftreten. Dieser Fehlercontroller umfasst die folgenden Komponenten:
Fehlererkennungsmodul: Empfängt Infrastruktur-Störungsmeldungen
RCB-Definition-APIs: Ermöglicht Benutzern, den wiederausführbaren Codeblock (RCB) in ihrem Code zu definieren
Neustartmodul: Beendet den RCB, bereinigt die Ressourcen und startet den RCB neu
Konzept — Modellredundanz
Für das Training großer Modelle ist in der Regel eine ausreichend große parallele Datengröße erforderlich, um Modelle effizient trainieren zu können. Bei herkömmlicher Datenparallelität wie PyTorch DDP und Horovod wird das Modell vollständig repliziert. Fortgeschrittenere Techniken zur parallelen Nutzung von Daten wie DeepSpeed zERO Optimizer und FSDP unterstützen auch den hybriden Sharding-Modus, der das Sharding der Status innerhalb der Sharding-Gruppe und die vollständige Replikation über Replikationsgruppen hinweg ermöglicht. model/optimizer NeMo verfügt auch über diese hybride Sharding-Funktion über ein Argument num_distributed_optimizer_instances, das Redundanz ermöglicht.
Das Hinzufügen von Redundanz bedeutet jedoch, dass das Modell nicht vollständig über den gesamten Cluster verteilt wird, was zu einer höheren Gerätespeichernutzung führt. Die Menge des redundanten Speichers hängt von den spezifischen Sharding-Techniken des Modells ab, die vom Benutzer implementiert werden. Die Gewichtungen, Gradienten und der Aktivierungsspeicher von Modellen mit niedriger Genauigkeit sind davon nicht betroffen, da sie durch Modellparallelität aufgeteilt werden. Das hochpräzise Mastermodell weights/gradients und der Optimierer sind davon betroffen. Das Hinzufügen eines redundanten Modellreplikats erhöht die Speichernutzung des Geräts um ungefähr das Äquivalent einer DCP-Checkpoint-Größe.
Beim hybriden Sharding werden die Kollektive der gesamten DP-Gruppen in relativ kleinere Kollektive aufgeteilt. Zuvor gab es in der gesamten DP-Gruppe einen Reduce-Scatter und einen All-Gather. Nach dem Hybrid-Sharding läuft die Streureduzierung nur noch innerhalb der einzelnen Modellreplikate, und es findet eine Gesamtreduzierung über alle Modellreplikatgruppen hinweg statt. Der All-Gather wird auch in jedem Modellreplikat ausgeführt. Infolgedessen bleibt das gesamte Kommunikationsvolumen in etwa unverändert, aber Kollektive werden mit kleineren Gruppen ausgeführt, sodass wir eine bessere Latenz erwarten.
Konzept — Fehler- und Neustarttypen
In der folgenden Tabelle sind die verschiedenen Fehlertypen und die zugehörigen Wiederherstellungsmechanismen aufgeführt. Beim Checkpointless-Training wird zunächst versucht, den Ausfall durch eine prozessinterne Wiederherstellung zu beheben, gefolgt von einem Neustart auf Prozessebene. Nur bei einem katastrophalen Ausfall (z. B. wenn mehrere Knoten gleichzeitig ausfallen) wird auf einen Neustart auf Auftragsebene zurückgegriffen.
| Art des Fehlers | Ursache | Art der Wiederherstellung | Wiederherstellungsmechanismus |
|---|---|---|---|
| In-process Misserfolg | Code-level Fehler, Ausnahmen | In-Process Wiederherstellung (IPR) | Führen Sie RCB innerhalb des bestehenden Prozesses erneut aus; gesunde Prozesse bleiben aktiv |
| Fehler beim Neustart des Prozesses | Beschädigter CUDA-Kontext, Prozess beendet | Neustart auf Prozessebene (PLR) | SageMaker HyperPod Der trainierende Operator startet Prozesse neu; überspringt den K8s-Pod-Neustart |
| Fehler beim Austausch des Knotens | Dauerhafter node/GPU Hardwarefehler | Neustart auf Jobebene (JLR) | Ersetzen Sie den ausgefallenen Knoten; starten Sie den gesamten Trainingsjob neu |
Konzept: Atomic Lock-Schutz für den Optimizer-Schritt
Die Modellausführung ist in drei Phasen unterteilt: Vorwärtsausbreitung, Rückwärtsausbreitung und Optimierer-Schritt. Das Wiederherstellungsverhalten variiert je nach Zeitpunkt des Fehlers:
Forward/backward Propagierung: Gehen Sie zurück zum Anfang des aktuellen Trainingsschritts und übertragen Sie den Modellstatus an die Ersatzknoten
Optimizer-Schritt: Lassen Sie fehlerfreie Replikate den Schritt unter Sperrschutz abschließen, und übertragen Sie dann die aktualisierten Modellzustände an die Ersatzknoten
Diese Strategie stellt sicher, dass abgeschlossene Optimizer-Updates niemals verworfen werden, was dazu beiträgt, die Zeit für die Fehlerbehebung zu verkürzen.
Ablaufdiagramm für das Training ohne Kontrollpunkte
Die folgenden Schritte beschreiben den Prozess der Fehlererkennung und der Wiederherstellung ohne Checkpoint:
Die Trainingsschleife beginnt
Fehler tritt auf
Beurteilen Sie die Machbarkeit eines Lebenslaufs ohne Kontrollpunkte
Prüfen Sie, ob es möglich ist, einen Lebenslauf ohne Kontrollpunkt zu erstellen
Wenn möglich, versuchen Sie es mit einem Checkpointless Resume
Wenn die Wiederaufnahme fehlschlägt, greifen Sie auf das Laden des Checkpoints aus dem Speicher zurück
Wenn die Wiederaufnahme erfolgreich ist, wird das Training aus dem wiederhergestellten Zustand fortgesetzt
Wenn dies nicht möglich ist, greifen Sie auf das Laden des Checkpoints aus dem Speicher zurück
Ressourcen bereinigen — brechen Sie alle Prozessgruppen und Backends ab und geben Sie Ressourcen frei, um den Neustart vorzubereiten.
Trainingsschleife fortsetzen — eine neue Trainingsschleife beginnt, und der Prozess kehrt zu Schritt 1 zurück.
API-Referenz
wait_rank
hyperpod_checkpointless_training.inprocess.train_utils.wait_rank()
Wartet auf Ranginformationen von HyperPod und aktualisiert dann die aktuelle Prozessumgebung mit verteilten Trainingsvariablen.
Diese Funktion ermittelt die korrekte Rangzuweisung und die Umgebungsvariablen für verteiltes Training. Sie stellt sicher, dass jeder Prozess die für seine Rolle in der verteilten Trainingsaufgabe geeignete Konfiguration erhält.
Parameter
Keine
Rückgabewerte
Keine
Behavior
Prozessüberprüfung: Überspringt die Ausführung, wenn sie von einem Unterprozess aus aufgerufen wird (läuft nur in) MainProcess
Umgebungsabruf: Ruft aktuelle
RANKundWORLD_SIZEaus Umgebungsvariablen abHyperPod Kommunikation: Aufrufe
hyperpod_wait_rank_info()zum Abrufen von Ranginformationen von HyperPodUmgebungs-Update: Aktualisiert die aktuelle Prozessumgebung mit arbeiterspezifischen Umgebungsvariablen, die von HyperPod
Umgebungsvariablen
Die Funktion liest die folgenden Umgebungsvariablen:
RANK (int) — Aktueller Prozessrang (Standard: -1, falls nicht gesetzt)
WORLD_SIZE (int) — Gesamtzahl der Prozesse im verteilten Job (Standard: 0, falls nicht gesetzt)
Erhöht
AssertionError— Wenn die Antwort von nicht HyperPod das erwartete Format hat oder wenn Pflichtfelder fehlen
Beispiel
from hyperpod_checkpointless_training.inprocess.train_utils import wait_rank # Call before initializing distributed training wait_rank() # Now environment variables are properly set for this rank import torch.distributed as dist dist.init_process_group(backend='nccl')
Hinweise
Wird nur im Hauptprozess ausgeführt; Unterprozess-Aufrufe werden automatisch übersprungen
Die Funktion blockiert, bis die Ranginformationen HyperPod bereitgestellt werden
HPWrapper
class hyperpod_checkpointless_training.inprocess.wrap.HPWrapper( *, abort=Compose(HPAbortTorchDistributed()), finalize=None, health_check=None, hp_api_factory=None, abort_timeout=None, enabled=True, trace_file_path=None, async_raise_before_abort=True, early_abort_communicator=False, checkpoint_manager=None, check_memory_status=True)
Python-Funktionswrapper, der Neustartfunktionen für einen Re-executable Codeblock (RCB) beim Training ohne Checkpoint ermöglicht. HyperPod
Dieser Wrapper bietet Funktionen für Fehlertoleranz und automatische Wiederherstellung, indem er die Trainingsausführung überwacht und Neustarts über verteilte Prozesse hinweg koordiniert, wenn Fehler auftreten. Es verwendet einen Kontextmanager-Ansatz anstelle eines Dekorators, um globale Ressourcen während des gesamten Trainingszyklus aufrechtzuerhalten.
Parameter
abort (Abort, optional) — Bricht die Ausführung asynchron ab, wenn Fehler erkannt werden. Standard:
Compose(HPAbortTorchDistributed())finalize (Finalize, optional) — Finalize-Handler, der beim Neustart ausgeführt wird. Rank-local Standard:
Nonehealth_check (HealthCheck, optional) — Rank-local Zustandsprüfung, die während des Neustarts ausgeführt wird. Standard:
Nonehp_api_factory (Aufrufbar, optional) — Factory-Funktion zum Erstellen einer API zur Interaktion. HyperPod HyperPod Standard:
Noneabort_timeout (float, optional) — Timeout für den Abbruch eines Aufrufs im Fehlersteuerungsthread. Standard:
Noneenabled (bool, optional) — Aktiviert die Wrapper-Funktionalität. Wenn
False, wird der Wrapper zu einem Pass-Through. Standard:Truetrace_file_path (str, optional) — Pfad zur Trace-Datei für die Profilerstellung. VizTracer Standard:
Noneasync_raise_before_abort (bool, optional) — Aktiviert die Erhöhung vor dem Abbruch im Thread zur Fehlerkontrolle. Standard:
Trueearly_abort_communicator (bool, optional) — Bricht den Communicator () ab, bevor der Dataloader abgebrochen wird. NCCL/Gloo Standard:
Falsecheckpoint_manager (Beliebig, optional) — Manager für die Behandlung von Checkpoints während der Wiederherstellung. Standard:
Nonecheck_memory_status (bool, optional) — Aktiviert die Überprüfung und Protokollierung des Speicherstatus. Standard:
True
Methoden
def __call__(self, fn)
Umschließt eine Funktion, um Neustartfunktionen zu aktivieren.
Parameter:
fn (Callable) — Die Funktion, die mit Neustartfunktionen umschlossen werden soll
Gibt zurück:
Aufrufbar — Umschlossene Funktion mit Neustartfunktionen oder Originalfunktion, falls deaktiviert
Beispiel
from hyperpod_checkpointless_training.nemo_plugins.checkpoint_manager import CheckpointManager from hyperpod_checkpointless_training.nemo_plugins.patches import patch_megatron_optimizer from hyperpod_checkpointless_training.nemo_plugins.checkpoint_connector import CheckpointlessCompatibleConnector from hyperpod_checkpointless_training.inprocess.train_utils import HPAgentK8sAPIFactory from hyperpod_checkpointless_training.inprocess.abort import CheckpointlessFinalizeCleanup, CheckpointlessAbortManager @HPWrapper( health_check=CudaHealthCheck(), hp_api_factory=HPAgentK8sAPIFactory(), abort_timeout=60.0, checkpoint_manager=CheckpointManager(enable_offload=False), abort=CheckpointlessAbortManager.get_default_checkpointless_abort(), finalize=CheckpointlessFinalizeCleanup(), )def training_function(): # Your training code here pass
Hinweise
Der Wrapper muss verfügbar
torch.distributedseinWenn
enabled=False, wird der Wrapper zu einem Pass-Through und gibt die ursprüngliche Funktion unverändert zurückDer Wrapper verwaltet globale Ressourcen wie die Überwachung von Threads während des gesamten Trainingszyklus
Unterstützt VizTracer Profiling, wenn es bereitgestellt wird
trace_file_pathLässt sich in integrieren und sorgt so HyperPod für eine koordinierte Fehlerbehandlung bei verteilten Schulungen
HPCallWrapper
class hyperpod_checkpointless_training.inprocess.wrap.HPCallWrapper(wrapper)
Überwacht und verwaltet den Status eines Restart Code Blocks (RCB) während der Ausführung.
Diese Klasse behandelt den Lebenszyklus der RCB-Ausführung, einschließlich der Fehlererkennung, der Koordination mit anderen Rängen für Neustarts und Bereinigungsvorgänge. Es verwaltet die verteilte Synchronisation und gewährleistet eine konsistente Wiederherstellung aller Trainingsprozesse.
Parameter
Wrapper (HPWrapper) — Der übergeordnete Wrapper, der globale Einstellungen für die prozessinterne Wiederherstellung enthält
Attribute
step_upon_restart (int) — Zähler, der die Schritte seit dem letzten Neustart verfolgt und zur Festlegung der Neustartstrategie verwendet wird
Methoden
def initialize_barrier()
Warten Sie auf die HyperPod Barrieren-Synchronisierung, nachdem Sie auf eine Ausnahme von RCB gestoßen sind.
def start_hp_fault_handling_thread()
Starten Sie den Fehlerbehandlungs-Thread zur Überwachung und Koordination von Ausfällen.
def handle_fn_exception(call_ex)
Verarbeiten Sie Ausnahmen aus der Ausführungsfunktion oder RCB.
Parameter:
call_ex (Exception) — Ausnahme von der Überwachungsfunktion
def restart(term_ex)
Führt den Neustart-Handler aus, einschließlich Finalisierung, Garbage-Collection und Zustandsprüfungen.
Parameter:
term_ex (RankShouldRestart) — Terminierungsausnahme, die den Neustart auslöst
def launch(fn, *a, **kw)
Führt den RCB mit der richtigen Ausnahmebehandlung aus.
Parameter:
fn (Callable) — Funktion, die ausgeführt werden soll
a — Argumente der Funktion
kw — Argumente für Funktionsschlüsselwörter
def run(fn, a, kw)
Hauptausführungsschleife, die Neustarts und die Barrierensynchronisierung verarbeitet.
Parameter:
fn (Callable) — Funktion, die ausgeführt werden soll
a — Argumente der Funktion
kw — Argumente für Funktionsschlüsselwörter
def shutdown()
Threads zur Fehlerbehandlung und Überwachung von Threads herunterfahren.
Hinweise
Behandelt automatisch
RankShouldRestartAusnahmen für eine koordinierte WiederherstellungVerwaltet Speicherverfolgung und Speicherabbrüche sowie die Speicherbereinigung bei Neustarts
Unterstützt sowohl Strategien zur prozessinternen Wiederherstellung als auch PLR-Strategien (Process-Level Restart), die auf dem Fehlerzeitpunkt basieren
CudaHealthCheck
class hyperpod_checkpointless_training.inprocess.health_check.CudaHealthCheck(timeout=datetime.timedelta(seconds=30))
Stellt sicher, dass sich der CUDA-Kontext für den aktuellen Prozess während der Trainingswiederherstellung ohne Checkpoint in einem gesunden Zustand befindet.
Diese Integritätsprüfung wird mit der GPU synchronisiert, um sicherzustellen, dass der CUDA-Kontext nach einem Trainingsfehler nicht beschädigt ist. Es führt GPU-Synchronisierungsvorgänge durch, um Probleme zu erkennen, die eine erfolgreiche Wiederaufnahme des Trainings verhindern könnten. Die Integritätsprüfung wird ausgeführt, nachdem verteilte Gruppen zerstört wurden und die Finalisierung abgeschlossen ist.
Parameter
timeout (datetime.timedelta, optional) — Timeout-Dauer für GPU-Synchronisierungsvorgänge. Standard:
datetime.timedelta(seconds=30)
Methoden
__call__(state, train_ex=None)
Führen Sie die CUDA-Integritätsprüfung aus, um die Integrität des GPU-Kontexts zu überprüfen.
Parameter:
state (hpState) — Aktueller Status, der HyperPod Ranginformationen und verteilte Informationen enthält
train_ex (Ausnahme, optional) — Die ursprüngliche Trainingsausnahme, die den Neustart ausgelöst hat. Standard:
None
Gibt zurück:
tupel — Ein Tupel, das
(state, train_ex)Unveränderte enthält, ob die Integritätsprüfung bestanden wurde
Erhöht:
TimeoutError— Wenn bei der GPU-Synchronisierung ein Timeout auftritt, was auf einen potenziell beschädigten CUDA-Kontext hinweist
Zustandserhaltung: Gibt den ursprünglichen Zustand und die Ausnahme unverändert zurück, wenn alle Prüfungen bestanden wurden
Beispiel
import datetime from hyperpod_checkpointless_training.inprocess.health_check import CudaHealthCheck from hyperpod_checkpointless_training.inprocess.wrap import HPWrapper # Create CUDA health check with custom timeout cuda_health_check = CudaHealthCheck( timeout=datetime.timedelta(seconds=60) ) # Use with HPWrapper for fault-tolerant training @HPWrapper( health_check=cuda_health_check, enabled=True ) def training_function(): # Your training code here pass
Hinweise
Verwendet Threading, um den Timeout-Schutz für die GPU-Synchronisierung zu implementieren
Entwickelt, um beschädigte CUDA-Kontexte zu erkennen, die eine erfolgreiche Wiederaufnahme des Trainings verhindern könnten
Sollte als Teil der Fehlertoleranz-Pipeline in verteilten Trainingsszenarien verwendet werden
HPAgentK8sAPIFactory
class hyperpod_checkpointless_training.inprocess.train_utils.HPAgentK8sAPIFactory()
Factory-Klasse zur Erstellung von HPAgentk8SAPI-Instanzen, die mit der Infrastruktur für die verteilte Trainingskoordination kommunizieren HyperPod .
Diese Factory bietet eine standardisierte Methode zum Erstellen und Konfigurieren von HPAgentk8SAPI-Objekten, die die Kommunikation zwischen Trainingsprozessen und der Steuerungsebene verwalten. HyperPod Sie kapselt die Erstellung des zugrunde liegenden Socket-Clients und der API-Instanz und gewährleistet so eine konsistente Konfiguration in verschiedenen Teilen des Trainingssystems.
Methoden
__call__()
Erstellen Sie eine HPAgentk8SAPI-Instanz, die für die Kommunikation konfiguriert ist, und geben Sie sie zurück. HyperPod
Gibt Folgendes zurück:
hpagentk8sapi — Konfigurierte API-Instanz für die Kommunikation mit der Infrastruktur HyperPod
Beispiel
from hyperpod_checkpointless_training.inprocess.train_utils import HPAgentK8sAPIFactory from hyperpod_checkpointless_training.inprocess.wrap import HPWrapper from hyperpod_checkpointless_training.inprocess.health_check import CudaHealthCheck # Create the factory hp_api_factory = HPAgentK8sAPIFactory() # Use with HPWrapper for fault-tolerant training hp_wrapper = HPWrapper( hp_api_factory=hp_api_factory, health_check=CudaHealthCheck(), abort_timeout=60.0, enabled=True ) @hp_wrapper def training_function(): # Your distributed training code here pass
Hinweise
Konzipiert, um nahtlos mit der Infrastruktur zusammenzuarbeiten. HyperPod Kubernetes-based Es ist unerlässlich für eine koordinierte Fehlerbehandlung und -behebung in verteilten Trainingsszenarien
CheckpointManager
class hyperpod_checkpointless_training.nemo_plugins.checkpoint_manager.CheckpointManager( enable_checksum=False, enable_offload=False)
Verwaltet speicherinterne Checkpoints und Peer-to-Peer-Recovery und sorgt so für eine fehlertolerante Fehlertoleranz ohne Checkpoints bei verteiltem Training.
Dieser Kurs bietet die Kernfunktionen für Training HyperPod ohne Checkpoints. Er verwaltet NeMo Modell-Checkpoints im Speicher, validiert die Durchführbarkeit der Wiederherstellung und orchestriert den Peer-to-Peer-Checkpoint-Transfer zwischen gesunden und ausgefallenen Rängen. Bei der Wiederherstellung ist keine Festplatte erforderlich, wodurch die mittlere I/O Wiederherstellungszeit (MTTR) erheblich reduziert wird.
Parameter
enable_checksum (bool, optional) — Aktiviert die Überprüfung der Modellstatus-Prüfsumme für Integritätsprüfungen während der Wiederherstellung. Standard:
Falseenable_offload (bool, optional) — Aktiviert das Checkpoint-Offloading von der GPU in den CPU-Speicher, um die GPU-Speichernutzung zu reduzieren. Standard:
False
Attribute
global_step (int oder None) — Aktueller Trainingsschritt, der dem gespeicherten Checkpoint zugeordnet ist
rng_states (list or None) — Gespeicherte Zufallszahlengeneratorzustände für die deterministische Wiederherstellung
checksum_manager (MemoryChecksumManager) — Manager für die Validierung von Modellstatus-Prüfsummen
parameter_update_lock (ParameterUpdateLock) — Sperre zur Koordination von Parameteraktualisierungen während der Wiederherstellung
Methoden
save_checkpoint(trainer)
Speichert den NeMo Modell-Checkpoint für eine mögliche Wiederherstellung ohne Checkpoint im Speicher.
Parameter:
trainer (pyTorch_Lightning.Trainer) — Lightning-Trainer-Instanz PyTorch
Hinweise:
Wird am Batch-Ende oder während der Ausnahmebehandlung CheckpointlessCallback aufgerufen
Erstellt Wiederherstellungspunkte ohne I/O Festplatten-Overhead
Speichert den vollständigen Status von Modell, Optimierer und Scheduler
delete_checkpoint()
Löschen Sie den speicherinternen Checkpoint und führen Sie Bereinigungsvorgänge durch.
Hinweise:
Löscht Checkpoint-Daten, RNG-Zustände und zwischengespeicherte Tensoren
Führt die Speicherbereinigung und die CUDA-Cache-Bereinigung durch
Wird nach einer erfolgreichen Wiederherstellung aufgerufen oder wenn der Checkpoint nicht mehr benötigt wird
try_checkpointless_load(trainer)
Versuchen Sie eine Wiederherstellung ohne Checkpoint, indem Sie den Status von Peer-Ranks laden.
Parameter:
trainer (pytorch_lightning.Trainer) — Lightning-Trainer-Instanz PyTorch
Gibt zurück:
dict oder None — Checkpoint wurde wiederhergestellt, falls erfolgreich, None, wenn ein Fallback auf die Festplatte erforderlich ist
Hinweise:
Haupteinstiegspunkt für eine Wiederherstellung ohne Checkpoint
Überprüft die Durchführbarkeit einer Wiederherstellung, bevor eine P2P-Übertragung versucht wird
Bereinigt nach einem Wiederherstellungsversuch immer die im Speicher befindlichen Checkpoints
checkpointless_recovery_feasible(trainer, include_checksum_verification=True)
Stellen Sie fest, ob eine Wiederherstellung ohne Checkpoint für das aktuelle Fehlerszenario möglich ist.
Parameter:
trainer (pyTorch_Lightning.Trainer) — Lightning-Trainer-Instanz PyTorch
include_checksum_verification (bool, optional) — Ob eine Prüfsummenvalidierung eingeschlossen werden soll. Standard:
True
Gibt zurück:
bool — Wahr, wenn eine Wiederherstellung ohne Checkpoint möglich ist, andernfalls False
Validierungskriterien:
Globale Schrittkonstanz in allen gesunden Rängen
Es stehen ausreichend gesunde Replikate für die Wiederherstellung zur Verfügung
Integrität der Prüfsumme für den Modellstatus (falls aktiviert)
store_rng_states()
Speichern Sie alle Zustandswerte des Zufallszahlengenerators für eine deterministische Wiederherstellung.
Hinweise:
Erfasst die RNG-Zustände von Python NumPy PyTorch CPU/GPU,, und Megatron
Unverzichtbar für die Aufrechterhaltung des Trainingsdeterminismus nach der Erholung
load_rng_states()
Stellen Sie alle RNG-Zustände wieder her, um die deterministische Erholung fortzusetzen.
Hinweise:
Stellt alle zuvor gespeicherten RNG-Zustände wieder her
Stellt sicher, dass das Training mit identischen Zufallssequenzen fortgesetzt wird
maybe_offload_checkpoint()
Lädt den Checkpoint von der GPU in den CPU-Speicher aus, wenn Offload aktiviert ist.
Hinweise:
Reduziert die GPU-Speicherauslastung für große Modelle
Wird nur ausgeführt, wenn
enable_offload=TrueBehält den Zugriff auf Checkpoints für die Wiederherstellung bei
Beispiel
from hyperpod_checkpointless_training.inprocess.wrap import HPWrapper from hyperpod_checkpointless_training.nemo_plugins.checkpoint_manager import CheckpointManager # Use with HPWrapper for complete fault tolerance @HPWrapper( checkpoint_manager=CheckpointManager(), enabled=True ) def training_function(): # Training code with automatic checkpointless recovery pass
Validierung: Überprüft die Integrität von Checkpoints anhand von Prüfsummen (falls aktiviert)
Hinweise
Verwendet verteilte Kommunikationsprimitive für eine effiziente P2P-Übertragung
Verarbeitet automatisch Tensor-D-Typ-Konvertierungen und die Geräteplatzierung
MemoryChecksumManager— Führt die Überprüfung der Integrität des Modellzustands durch
PEFTCheckpointManager
class hyperpod_checkpointless_training.nemo_plugins.checkpoint_manager.PEFTCheckpointManager( *args, **kwargs)
Verwaltet Checkpoints für PEFT (Parameter-Efficient Fine-Tuning) mit separater Basis- und Adapterverwaltung für eine optimierte Wiederherstellung ohne Checkpoints.
Dieser spezialisierte Checkpoint-Manager wird erweitert, um PEFT-Workflows CheckpointManager zu optimieren, indem er die Gewichtungen des Basismodells von den Adapterparametern trennt.
Parameter
Erbt alle Parameter von: CheckpointManager
enable_checksum (bool, optional) — Aktiviert die Validierung der Modellstatus-Prüfsumme. Standard:
Falseenable_offload (bool, optional) — Aktiviert das Checkpoint-Offloading in den CPU-Speicher. Standard:
False
Zusätzliche Attribute
params_to_save (set) — Satz von Parameternamen, die als Adapterparameter gespeichert werden sollen
base_model_weights (dict oder None) — Zwischengespeicherte Gewichtungen des Basismodells, einmal gespeichert und wiederverwendet
base_model_keys_to_extract (list oder None) — Schlüssel zum Extrahieren von Basismodell-Tensoren während der P2P-Übertragung
Methoden
maybe_save_base_model(trainer)
Speichern Sie die Gewichte des Basismodells einmal und filtern Sie die Adapterparameter heraus.
Parameter:
trainer (pytorch_lightning.Trainer) — Lightning-Trainer-Instanz PyTorch
Hinweise:
Speichert nur die Gewichtungen des Basismodells beim ersten Aufruf; nachfolgende Aufrufe sind ohne Operation
Filtert Adapterparameter heraus, um nur eingefrorene Gewichte des Basismodells zu speichern
Die Gewichte des Basismodells bleiben über mehrere Trainingseinheiten hinweg erhalten
save_checkpoint(trainer)
Speichern Sie den Checkpoint des NeMo PEFT-Adaptermodells im Speicher, um eine Wiederherstellung ohne Checkpoint zu ermöglichen.
Parameter:
trainer (pytorch_lightning.Trainer) — Lightning-Trainer-Instanz PyTorch
Hinweise:
Ruft automatisch auf, wenn das Basismodell noch nicht gespeichert ist
maybe_save_base_model()Filtert den Checkpoint so, dass nur Adapterparameter und Trainingsstatus enthalten sind
Reduziert die Checkpoint-Größe erheblich im Vergleich zu Checkpoints im vollständigen Modell
try_base_model_checkpointless_load(trainer)
Beim Versuch des PEFT-Basismodells wird die Wiederherstellung ohne Checkpoints gewichtet, indem der Status von Peer-Ranks geladen wird.
Parameter:
trainer (pytorch_lightning.Trainer) — Lightning-Trainer-Instanz PyTorch
Gibt zurück:
dict or None — Der Checkpoint des Basismodells wurde bei Erfolg wiederhergestellt, None, wenn ein Fallback erforderlich ist
Hinweise:
Wird bei der Modellinitialisierung verwendet, um die Gewichte des Basismodells wiederherzustellen
Bereinigt die Gewichte des Basismodells nach der Wiederherstellung nicht (sie werden zur Wiederverwendung aufbewahrt)
Optimiert für Wiederherstellungsszenarien, bei denen ausschließlich Modellgewichte verwendet werden
try_checkpointless_load(trainer)
Versuchen Sie, mithilfe des PEFT-Adapters die Wiederherstellung ohne Checkpoint zu gewichten, indem der Status von Peer-Ranks geladen wird.
Parameter:
trainer (pytorch_lightning.Trainer) — Lightning-Trainer-Instanz PyTorch
Gibt zurück:
dict oder None — Der Adapter-Checkpoint wurde bei Erfolg wiederhergestellt, None, wenn ein Fallback erforderlich ist
Hinweise:
Stellt nur Adapterparameter, Optimizer-Status und Scheduler wieder her
Lädt nach erfolgreicher Wiederherstellung automatisch die Optimizer- und Scheduler-Status
Bereinigt die Adapter-Checkpoints nach dem Wiederherstellungsversuch
is_adapter_key(key)
Prüfen Sie, ob der State-Dikt-Schlüssel zu den Adapterparametern gehört.
Parameter:
key (str oder tuple) — Der zu prüfende State-Diktatschlüssel
Gibt zurück:
bool — Wahr, wenn der Schlüssel ein Adapterparameter ist, False, wenn der Basismodellparameter
Erkennungslogik:
Prüft, ob der Schlüssel
params_to_savegesetzt istIdentifiziert Schlüssel, die „.adapter“ enthalten. substring
Identifiziert Schlüssel, die mit „.adapters“ enden
Prüft bei Tupelschlüsseln, ob der Parameter Gradienten erfordert
maybe_offload_checkpoint()
Verlagert die Gewichte des Basismodells von der GPU in den CPU-Speicher.
Hinweise:
Erweitert die übergeordnete Methode, um die Gewichtsverlagerung des Basismodells zu handhaben
Adaptergewichte sind in der Regel klein und müssen nicht abgenommen werden
Setzt ein internes Kennzeichen, um den Offload-Status zu verfolgen
Hinweise
Speziell für Parameter-Efficient Fine-Tuning Szenarien (LoRa, Adapter usw.) entwickelt
Behandelt automatisch die Trennung von Basismodell- und Adapterparametern
Beispiel
from hyperpod_checkpointless_training.inprocess.wrap import HPWrapper from hyperpod_checkpointless_training.nemo_plugins.checkpoint_manager import PEFTCheckpointManager # Use with HPWrapper for complete fault tolerance @HPWrapper( checkpoint_manager=PEFTCheckpointManager(), enabled=True ) def training_function(): # Training code with automatic checkpointless recovery pass
CheckpointlessAbortManager
class hyperpod_checkpointless_training.inprocess.abort.CheckpointlessAbortManager()
Factory-Klasse zur Erstellung und Verwaltung von Zusammenstellungen von Abbruchkomponenten im Sinne einer fehlerfreien Fehlertoleranz.
Diese Dienstprogrammklasse bietet statische Methoden zum Erstellen, Anpassen und Verwalten von Abbruchkomponentenkompositionen, die bei der Fehlerbehandlung beim Training ohne HyperPod Checkpoint verwendet werden. Sie vereinfacht die Konfiguration von Abbruchsequenzen, die die Bereinigung verteilter Trainingskomponenten, Datenlader und Framework-spezifischer Ressourcen bei der Wiederherstellung nach einem Ausfall übernehmen.
Parameter
Keine (alle Methoden sind statisch)
Statische Methoden
get_default_checkpointless_abort()
Ruft die Standard-Abort-Compose-Instanz ab, die alle Standard-Abbruchkomponenten enthält.
Gibt zurück:
Compose — Standardinstanz für komponierte Abbrüche mit allen Abbruchkomponenten
Standardkomponenten:
AbortTransformerEngine() — Bereinigt Ressourcen TransformerEngine
HPCheckpointingAbort() — Übernimmt die Checkpointing-Systembereinigung
HPAbortTorchDistributed() — PyTorch Bricht verteilte Operationen ab
HPDataLoaderAbort() — Stoppt und bereinigt Datenlader
create_custom_abort(abort_instances)
Erstellen Sie eine benutzerdefinierte Abbruchkomposition, die nur die angegebenen Abbruchinstanzen enthält.
Parameter:
abort_instances (Abort) — Variable Anzahl von Abbruchinstanzen, die in die Erstellung aufgenommen werden sollen
Gibt zurück:
Compose — Neue komponierte Abbruchinstanz, die nur die angegebenen Komponenten enthält
Erhöht:
ValueError— Wenn keine Abbruchinstanzen bereitgestellt werden
override_abort(abort_compose, abort_type, new_abort)
Ersetzen Sie eine bestimmte Abbruchkomponente in einer Compose-Instanz durch eine neue Komponente.
Parameter:
abort_compose (Compose) — Die ursprüngliche Compose-Instanz, die geändert werden soll
abort_type (type) — Der Typ der zu ersetzenden Abbruchkomponente (z. B.)
HPCheckpointingAbortnew_abort (Abort) — Die neue Abbruchinstanz, die als Ersatz verwendet werden soll
Gibt zurück:
Compose — Neue Compose-Instanz, bei der die angegebene Komponente ersetzt wurde
Erhöht:
ValueError— Wenn abort_compose kein 'instanzen'-Attribut hat
Beispiel
from hyperpod_checkpointless_training.inprocess.wrap import HPWrapper from hyperpod_checkpointless_training.nemo_plugins.callbacks import CheckpointlessCallback from hyperpod_checkpointless_training.inprocess.abort import CheckpointlessFinalizeCleanup, CheckpointlessAbortManager # The strategy automatically integrates with HPWrapper @HPWrapper( abort=CheckpointlessAbortManager.get_default_checkpointless_abort(), health_check=CudaHealthCheck(), finalize=CheckpointlessFinalizeCleanup(), enabled=True ) def training_function(): trainer.fit(...)
Hinweise
Benutzerdefinierte Konfigurationen ermöglichen eine fein abgestimmte Steuerung des Bereinigungsverhaltens
Abbruchvorgänge sind entscheidend für eine ordnungsgemäße Bereinigung der Ressourcen während der Fehlerbehebung
CheckpointlessFinalizeCleanup
class hyperpod_checkpointless_training.inprocess.abort.CheckpointlessFinalizeCleanup()
Führt nach der Fehlererkennung eine umfassende Säuberung durch, um die Wiederherstellung während des Prozesses während des Trainings ohne Kontrollpunkte vorzubereiten.
Dieser Finalize-Handler führt Framework-spezifische Bereinigungsvorgänge aus, darunter Megatron/TransformerEngine Abbruch, DDP-Bereinigung, erneutes Laden von Modulen und Speicherbereinigung, indem Verweise auf Trainingskomponenten gelöscht werden. Er stellt sicher, dass die Trainingsumgebung für eine erfolgreiche prozessinterne Wiederherstellung ordnungsgemäß zurückgesetzt wird, ohne dass ein vollständiger Prozessabbruch erforderlich ist.
Parameter
Keine
Attribute
trainer (pytorch_lightning.Trainer oder None) — Verweis auf die Lightning-Trainer-Instanz PyTorch
Methoden
__call__(*a, **kw)
Führen Sie umfassende Bereinigungsvorgänge aus, um die Wiederherstellung während des Prozesses vorzubereiten.
Parameter:
a — Variable Positionsargumente (von der Finalize-Schnittstelle geerbt)
kw — Variable Schlüsselwortargumente (von der Finalize-Schnittstelle geerbt)
Aufräumarbeiten:
Megatron Framework Cleanup — Aufrufe
abort_megatron()zur Bereinigung der Ressourcen Megatron-specificTransformerEngine Cleanup — Aufrufe
abort_te()zur Bereinigung von Ressourcen TransformerEngineRoPE Cleanup — Ruft dazu auf
cleanup_rope(), Ressourcen zu bereinigen, die in Rotationspositionen eingebettet sindDDP Cleanup — Ruft dazu
cleanup_ddp()auf, Ressourcen zu bereinigen DistributedDataParallelNeuladen von Modulen — Aufrufe
reload_megatron_and_te()zum erneuten Laden von Framework-ModulenLightning-Modulbereinigung — Löscht optional das Lightning-Modul, um den GPU-Speicher zu reduzieren
Speicherbereinigung — Zerstört die Verweise von Trainingskomponenten auf freien Speicher
register_attributes(trainer)
Registrieren Sie die Trainer-Instanz für die Verwendung bei Bereinigungsvorgängen.
Parameter:
trainer (pytorch_lightning.Trainer) — Lightning-Trainer-Instanz zur Registrierung PyTorch
Integration mit CheckpointlessCallback
from hyperpod_checkpointless_training.nemo_plugins.callbacks import CheckpointlessCallback from hyperpod_checkpointless_training.inprocess.wrap import HPWrapper # The strategy automatically integrates with HPWrapper @HPWrapper( ... finalize=CheckpointlessFinalizeCleanup(), ) def training_function(): trainer.fit(...)
Hinweise
Bereinigungsvorgänge werden in einer bestimmten Reihenfolge ausgeführt, um Abhängigkeitsprobleme zu vermeiden
Die Speicherbereinigung verwendet die Introspektion der Garbage Collection, um Zielobjekte zu finden
Alle Bereinigungsvorgänge sind so konzipiert, dass sie idempotent sind und sicher wiederholt werden können
CheckpointlessMegatronStrategy
class hyperpod_checkpointless_training.nemo_plugins.megatron_strategy.CheckpointlessMegatronStrategy(*args, **kwargs)
NeMo Megatron-Strategie mit integrierten Funktionen zur Wiederherstellung ohne Checkpoint für fehlertolerantes verteiltes Training.
Beachten Sie, dass beim Training ohne Checkpoint mindestens 2 Teilnehmer erforderlich sindnum_distributed_optimizer_instances, damit der Optimizer repliziert wird. Die Strategie kümmert sich auch um die Registrierung wichtiger Attribute und die Initialisierung von Prozessgruppen.
Parameter
Erbt alle Parameter von: MegatronStrategy
NeMo MegatronStrategy Standard-Initialisierungsparameter
Konfigurationsoptionen für verteilte Schulungen
Einstellungen für Modellparallelität
Attribute
base_store (torch.distributed.TcpStore or None) — Verteilter Speicher für die Koordination von Prozessgruppen
Methoden
setup(trainer)
Initialisieren Sie die Strategie und registrieren Sie die Fehlertoleranzkomponenten beim Trainer.
Parameter:
trainer (pyTorch_Lightning.Trainer) — Lightning-Trainer-Instanz PyTorch
Vorgänge einrichten:
Parent Setup — Ruft Parent MegatronStrategy Setup auf
Fault Injection Registration — Registriert HPFaultInjectionCallback Hooks, falls vorhanden
Registrierung abschließen — Registriert den Trainer bei den Finalize-Cleanup-Handlern
Registrierung abbrechen — Registriert den Trainer mit Abbruch-Handlern, die dies unterstützen
setup_distributed()
Initialisieren Sie die Prozessgruppe entweder mit TCPStore mit Präfix oder mit einer Rootless-Verbindung.
load_model_state_dict(checkpoint, strict=True)
Laden Sie das Modellstatusdiktat mit Recovery-Kompatibilität ohne Checkpoint.
Parameter:
checkpoint (Mapping [str, Any]) — Checkpoint-Wörterbuch, das den Modellstatus enthält
strict (bool, optional) — Ob der Schlüsselabgleich mit einem staatlichen Diktat strikt erzwungen werden soll. Standard:
True
get_wrapper()
Ruft die HPCallWrapper Instanz für die Fehlertoleranzkoordination ab.
Gibt zurück:
HPCallWrapper— Die Wrapper-Instanz, die aus Gründen der Fehlertoleranz an den Trainer angehängt ist
is_peft()
Überprüfe, ob PEFT (Parameter-Efficient Fine-Tuning) in der Trainingskonfiguration aktiviert ist, indem du nach PEFT-Callbacks suchst
Kehrt zurück:
bool — Wahr, wenn ein PEFT-Callback vorhanden ist, andernfalls False
teardown()
Überschreiben Sie den nativen PyTorch Lightning-Teardown, um die Bereinigung an Abbruchhandler zu delegieren.
Beispiel
from hyperpod_checkpointless_training.inprocess.wrap import HPWrapper # The strategy automatically integrates with HPWrapper @HPWrapper( checkpoint_manager=checkpoint_manager, enabled=True ) def training_function(): trainer = pl.Trainer(strategy=CheckpointlessMegatronStrategy()) trainer.fit(model, datamodule)
CheckpointlessCallback
class hyperpod_checkpointless_training.nemo_plugins.callbacks.CheckpointlessCallback( enable_inprocess=False, enable_checkpointless=False, enable_checksum=False, clean_tensor_hook=False, clean_lightning_module=False)
Lightning-Rückruf, der das NeMo Training in das Fehlertoleranzsystem von Checkpointless Training integriert.
Dieser Callback verwaltet die Schrittverfolgung, das Speichern von Prüfpunkten und die Koordination von Parameteraktualisierungen für die prozessinterne Wiederherstellung. Er dient als primärer Integrationspunkt zwischen PyTorch Lightning-Trainingsschleifen und HyperPod Checkpointless-Trainingsmechanismen und koordiniert Fehlertoleranzmaßnahmen während des gesamten Trainingszyklus.
Parameter
enable_inprocess (bool, optional) — Aktiviert Funktionen zur prozessinternen Wiederherstellung. Standard:
Falseenable_checkpointless (bool, optional) — Aktiviert die Wiederherstellung ohne Checkpoint (erforderlich).
enable_inprocess=TrueStandard:Falseenable_checksum (bool, optional) — Aktiviert die Überprüfung der Modellstatus-Prüfsumme (erforderlich).
enable_checkpointless=TrueStandard:Falseclean_tensor_hook (bool, optional) — Löscht während der Bereinigung Tensor-Hooks von allen GPU-Tensoren (teurer Vorgang). Standard:
Falseclean_lightning_module (bool, optional) — Aktiviere die Lightning-Modulbereinigung, um nach jedem Neustart GPU-Speicher freizugeben. Standard:
False
Attribute
tried_adapter_checkpointless (bool) — Markierung, um zu verfolgen, ob versucht wurde, den Adapter ohne Checkpoint wiederherzustellen
Methoden
get_wrapper_from_trainer(trainer)
Ruft die Instanz für die Fehlertoleranzkoordination vom Trainer ab. HPCallWrapper
Parameter:
trainer (pytorch_lightning.Trainer) — Lightning-Trainer-Instanz PyTorch
Gibt zurück:
HPCallWrapper— Die Wrapper-Instanz für Fehlertoleranzoperationen
on_train_batch_start(trainer, pl_module, batch, batch_idx, *args, **kwargs)
Wird zu Beginn jedes Trainingsbatches aufgerufen, um die Schrittverfolgung und Wiederherstellung zu verwalten.
Parameter:
trainer (pyTorch_Lightning.Trainer) — Lightning-Trainer-Instanz PyTorch
pl_module (pytorch_lightning). LightningModule) — Das Lightning-Modul wird trainiert
Batch — Aktuelle Trainings-Batchdaten
batch_idx (int) — Index des aktuellen Batches
args — Zusätzliche Positionsargumente
kwargs — Zusätzliche Schlüsselwortargumente
on_train_batch_end(trainer, pl_module, outputs, batch, batch_idx)
Heben Sie die Sperre für die Parameter-Aktualisierung am Ende jedes Trainingsbatches auf.
Parameter:
trainer (pytorch_lightning.Trainer) — Lightning-Trainer-Instanz PyTorch
pl_module (pytorch_lightning). LightningModule) — Das Lightning-Modul wird trainiert
Ausgänge (STEP_OUTPUT) — Ausgaben für Trainingsschritte
Batch (Beliebig) — Aktuelle Trainings-Batchdaten
batch_idx (int) — Index des aktuellen Batches
Hinweise:
Der Zeitpunkt der Sperrfreigabe stellt sicher, dass die Wiederherstellung ohne Checkpoints nach Abschluss der Parameteraktualisierungen fortgesetzt werden kann
Wird nur ausgeführt, wenn beide
enable_inprocessWerte und der Wert True sindenable_checkpointless
get_peft_callback(trainer)
Ruft den PEFT-Callback aus der Callback-Liste des Trainers ab.
Parameter:
trainer (pytorch_lightning.Trainer) — Lightning-Trainer-Instanz PyTorch
Gibt zurück:
PEFT oder None — PEFT-Callback-Instanz, falls gefunden, sonst None
_try_adapter_checkpointless_restore(trainer, params_to_save)
Versuchen Sie, PEFT-Adapterparameter ohne Checkpoint wiederherzustellen.
Parameter:
trainer (pytorch_lightning.Trainer) — Lightning-Trainer-Instanz PyTorch
params_to_save (set) — Satz von Parameternamen, die als Adapterparameter gespeichert werden sollen
Hinweise:
Wird nur einmal pro Trainingseinheit ausgeführt (gesteuert durch das Flag)
tried_adapter_checkpointlessKonfiguriert den Checkpoint Manager mit Informationen zu Adapterparametern
Beispiel
from hyperpod_checkpointless_training.nemo_plugins.callbacks import CheckpointlessCallback from hyperpod_checkpointless_training.nemo_plugins.checkpoint_manager import CheckpointManager import pytorch_lightning as pl # Create checkpoint manager checkpoint_manager = CheckpointManager( enable_checksum=True, enable_offload=True ) # Create checkpointless callback with full fault tolerance checkpointless_callback = CheckpointlessCallback( enable_inprocess=True, enable_checkpointless=True, enable_checksum=True, clean_tensor_hook=True, clean_lightning_module=True ) # Use with PyTorch Lightning trainer trainer = pl.Trainer( callbacks=[checkpointless_callback], strategy=CheckpointlessMegatronStrategy() ) # Training with fault tolerance trainer.fit(model, datamodule=data_module)
Arbeitsspeicher-Verwaltung
clean_tensor_hook: Entfernt Tensor-Hooks während der Bereinigung (teuer aber gründlich)
clean_lightning_module: Gibt den GPU-Speicher des Lightning-Moduls bei Neustarts frei
Beide Optionen tragen dazu bei, den Speicherbedarf bei der Fehlerbehebung zu reduzieren
Koordinaten mit ParameterUpdateLock für die threadsichere Nachverfolgung von Parameter-Updates
CheckpointlessCompatibleConnector
class hyperpod_checkpointless_training.nemo_plugins.checkpoint_connector.CheckpointlessCompatibleConnector()
PyTorch Lightning-Checkpoint-Connector, der die Wiederherstellung ohne Checkpoint in das herkömmliche, festplattenbasierte Checkpoint-Laden integriert.
Dieser Connector erweitert den von PyTorch Lightning _CheckpointConnector um eine nahtlose Integration zwischen der Wiederherstellung ohne Checkpoint und der standardmäßigen Checkpoint-Wiederherstellung. Er versucht zunächst, eine Wiederherstellung ohne Checkpoint durchzuführen, und greift dann auf festplattenbasiertes Checkpoint-Laden zurück, falls eine Wiederherstellung ohne Checkpoint nicht durchführbar ist oder fehlschlägt.
Parameter
Erbt alle Parameter von _ CheckpointConnector
Methoden
resume_start(checkpoint_path=None)
Versuchen Sie, den Checkpoint mit einer Wiederherstellungspriorität ohne Checkpoint vorab zu laden.
Parameter:
checkpoint_path (str oder None, optional) — Pfad zum Festplatten-Checkpoint für den Fallback. Standard:
None
resume_end()
Schließen Sie den Checkpoint-Ladevorgang ab und führen Sie Operationen nach dem Laden durch.
Hinweise
Erweitert die interne
_CheckpointConnectorKlasse von PyTorch Lightning um Unterstützung für die Wiederherstellung ohne CheckpointBehält die volle Kompatibilität mit PyTorch Standard-Lightning-Checkpoint-Workflows bei
CheckpointlessAutoResume
class hyperpod_checkpointless_training.nemo_plugins.resume.CheckpointlessAutoResume()
Erweitert um NeMo eine AutoResume verzögerte Einrichtung, um eine Überprüfung der Wiederherstellung ohne Checkpoint vor der Auflösung des Checkpoint-Pfads zu ermöglichen.
Diese Klasse implementiert eine zweiphasige Initialisierungsstrategie, die eine Überprüfung der Wiederherstellung ohne Checkpoint ermöglicht, bevor auf das herkömmliche, festplattenbasierte Checkpoint-Laden zurückgegriffen wird. Das AutoResume Setup wird bedingt verzögert, um eine vorzeitige Auflösung des Checkpoint-Pfads zu verhindern. So kann zunächst überprüft werden, ob eine Peer-to-Peer-Wiederherstellung ohne Checkpoint CheckpointManager durchführbar ist.
Parameter
Erbt alle Parameter von AutoResume
Methoden
setup(trainer, model=None, force_setup=False)
Verzögern Sie das AutoResume Setup unter bestimmten Bedingungen, um eine Überprüfung der Wiederherstellung ohne Prüfpunkte zu ermöglichen.
Parameter:
trainer (pytorch_lightning.Trainer oder Lightning.Fabric.Fabric) — Lightning-Trainer oder Fabric-Instanz PyTorch
model (optional) — Modellinstanz für die Einrichtung. Standard:
Noneforce_setup (bool, optional) — Bei True wird die Verzögerung umgangen und das Setup sofort ausgeführt AutoResume . Standard:
False
Beispiel
from hyperpod_checkpointless_training.nemo_plugins.resume import CheckpointlessAutoResume from hyperpod_checkpointless_training.nemo_plugins.megatron_strategy import CheckpointlessMegatronStrategy import pytorch_lightning as pl # Create trainer with checkpointless auto-resume trainer = pl.Trainer( strategy=CheckpointlessMegatronStrategy(), resume=CheckpointlessAutoResume() )
Hinweise
Erweitert NeMo die AutoResume Klasse um einen Verzögerungsmechanismus, um eine Wiederherstellung ohne Checkpoint zu ermöglichen
Funktioniert in Verbindung mit
CheckpointlessCompatibleConnectorfür einen vollständigen Wiederherstellungsworkflow