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任务配置和运行配置 V2

DSL 配置说明

1. 概述

DSL 的配置文件采用 json 格式,实际上,整个配置文件就是一个 json 对象 (dict)。

2. Components

  • 含义: 在这个 dict 的第一级是 "components",用来表示这个任务将会使用到的各个模块。
  • 参考:

    {
      "components" : {
              ...
          }
      }
    
  • 说明:

    每个独立的模块定义在 "components" 之下,例如:

    "data_transform_0": {
          "module": "DataTransform",
          "input": {
              "data": {
                  "data": [
                      "reader_0.train_data"
                  ]
              }
          },
          "output": {
              "data": ["train"],
              "model": ["model"]
          }
      }
    

    所有数据需要通过**Reader**模块从数据存储拿取数据,注意此模块仅有输出output

    "reader_0": {
          "module": "Reader",
          "output": {
              "data": ["train"]
          }
    }
    

3. 模块

  • 含义: 用来指定使用的模块。
  • 说明: 这个参数的内容需要和组件注册文件夹下的python文件里各个组件的ComponentMeta保持一致。
  • 参考:

    "hetero_feature_binning_1": {
        "module": "HeteroFeatureBinning",
        ...
    }
    

4. 输入

  • 含义: 上游输入,分为两种输入类型,分别是数据和模型。

4.1 数据输入

  • 含义: 上游数据输入,分为四种输入类型:

    1. data: 一般被用于 data-transform模块, feature_engineering 模块或者 evaluation 模块
    2. train_data: 一般被用于 homo_lr, hetero_lr 和 secure_boost 模块。如果出现了 train_data 字段,那么这个任务将会被识别为一个 fit 任务
    3. validate_data: 如果存在 train_data 字段,那么该字段是可选的。如果选择保留该字段,则指向的数据将会作为 validation set
    4. test_data: 用作预测数据,如提供,需同时提供model输入。

4.2 模型输入

  • 含义: 上游模型输入,分为两种输入类型:

    1. model: 用于同种类型组件的模型输入。例如,hetero_binning_0 会对模型进行 fit,然后 hetero_binning_1 将会使用 hetero_binning_0 的输出用于 predict 或 transform。代码示例:

      "hetero_feature_binning_1": {
          "module": "HeteroFeatureBinning",
          "input": {
              "data": {
                  "data": [
                      "data_transform_1.validate_data"
                  ]
              },
              "model": [
                  "hetero_feature_binning_0.fit_model"
              ]
          },
          "output": {
              "data": ["validate_data"],
            "model": ["eval_model"]
          }
      }
      
    2. isometric_model: 用于指定继承上游组件的模型输入。 例如,feature selection 的上游组件是 feature binning,它将会用到 feature binning 的信息来作为 feature importance。代码示例:

      "hetero_feature_selection_0": {
          "module": "HeteroFeatureSelection",
          "input": {
              "data": {
                  "data": [
                      "hetero_feature_binning_0.train"
                  ]
              },
              "isometric_model": [
                  "hetero_feature_binning_0.output_model"
              ]
          },
          "output": {
              "data": ["train"],
              "model": ["output_model"]
          }
      }
      

5. 输出

  • 含义: 输出,与输入一样,分为数据和模型输出

5.1 数据输出

  • 含义: 数据输出,分为四种输出类型:

  • data: 常规模块数据输出

  • train_data: 仅用于Data Split
  • validate_data: 仅用于Data Split
  • test_data:仅用于Data Split

5.2 模型输出

  • 含义: 模型输出,仅使用model

JOB RUNTIME CONFIG配置说明,针对1.5.x版本新格式

1. 概述

Job Runtime Conf用于设置各个参与方的信息, 作业的参数及各个组件的参数。 内容包括如下:

2. DSL版本

  • 含义: 配置版本,默认为1,fate 1.7或以上的版本需要设置为2
  • 参考:

    "dsl_version": 2
    

3. 作业参与方

3.1 发起方

  • 含义: 任务发起方的role和party_id。
  • 参考:

    "initiator": {
        "role": "guest",
        "party_id": 9999
    }
    

3.2 所有参与方

  • 含义: 各参与方的信息。
  • 说明: 在 role 字段中,每一个元素代表一种角色以及承担这个角色的 party_id。每个角色的 party_id 以列表形式存在,因为一个任务可能涉及到多个 party 担任同一种角色。
  • 参考:

    "role": {
        "guest": [9999],
        "host": [10000],
        "arbiter": [10000]
    }
    

4. 系统运行参数

  • 含义: 配置作业运行时的主要系统参数

4.1 参数应用范围策略设置

  • 应用于所有参与方,使用common范围标识符
  • 仅应用于某参与方,使用role范围标识符,使用role: {party_index: ...}定位被指定的参与方,直接指定的参数优先级高于common参数

    "common": {
    }
    
    "role": {
      "guest": {
        "0": {
        }
      }
    }
    

其中common下的参数应用于所有参与方,role-guest-0配置下的参数应用于guest角色0号下标的参与方 注意,当前版本系统运行参数未对仅应用于某参与方做严格测试,建议使用优先选用common

4.2 支持的系统参数

配置项 默认值 支持值 说明
inheritance_info job_id, component_list 需要被继承的任务的jobid和组件名列表
job_type train train, predict 任务类型
task_cores 4 正整数 作业申请的总cpu核数
task_parallelism 1 正整数 task并行度
computing_partitions task所分配到的cpu核数 正整数 计算时数据表的分区数
eggroll_run processors_per_node等 eggroll计算引擎相关配置参数,一般无须配置,由task_cores自动计算得到,若配置则task_cores参数不生效
spark_run num-executors, executor-cores等 spark计算引擎相关配置参数,一般无须配置,由task_cores自动计算得到,若配置则task_cores参数不生效
rabbitmq_run queue, exchange等 rabbitmq创建queue、exchange的相关配置参数,一般无须配置,采取系统默认值
pulsar_run producer, consumer等 pulsar创建producer和consumer时候的相关配置,一般无需配置。
federated_status_collect_type PUSH PUSH, PULL 多方运行状态收集模式,PUSH表示每个参与方主动上报到发起方,PULL表示发起方定期向各个参与方拉取
timeout 259200 (3天) 正整数 任务超时时间,单位秒
model_id - - 模型id,预测任务需要填入
model_version - - 模型version,预测任务需要填入

支持的系统参数

Note

  1. 计算引擎和存储引擎之间具有一定的支持依赖关系
  2. 开发者可自行实现适配的引擎,并在runtime config配置引擎

4.3 未开放参数

配置项 默认值 支持值 说明
computing_engine service_conf.yaml配置 EGGROLL, SPARK, STANDALONE 计算引擎类型
storage_engine service_conf.yaml配置 EGGROLL, HDFS, STANDALONE, LOCALFS 组件输出中间数据存储引擎类型
federation_engine service_conf.yaml配置 EGGROLL, RABBITMQ, STANDALONE, PULSAR 通信引擎类型
federated_mode 依据federation_engine自动得到 SINGLE, MULTIPLE 联邦合作模式: 多站点多方或者单站点模拟多方

未开放参数

4.4 参考配置

  1. 使用eggroll作为computing engine,采取默认cpu分配计算策略时的配置

    "job_parameters": {
      "common": {
        "job_type": "train",
        "task_cores": 6,
        "task_parallelism": 2,
        "computing_partitions": 8,
        "timeout": 36000
      }
    }
    
  2. 使用eggroll作为computing engine,采取直接指定cpu等参数时的配置

    "job_parameters": {
      "common": {
        "job_type": "train",
        "eggroll_run": {
          "eggroll.session.processors.per.node": 2
        },
        "task_parallelism": 2,
        "computing_partitions": 8,
        "timeout": 36000,
      }
    }
    
  3. 使用spark作为computing engine,rabbitmq作为federation engine,采取直接指定cpu等参数时的配置

    "job_parameters": {
      "common": {
        "job_type": "train",
        "spark_run": {
          "num-executors": 1,
          "executor-cores": 2
        },
        "task_parallelism": 2,
        "computing_partitions": 8,
        "timeout": 36000,
        "rabbitmq_run": {
          "queue": {
            "durable": true
          },
          "connection": {
            "heartbeat": 10000
          }
        }
      }
    }
    
  4. 使用spark作为computing engine,pulsar作为federation engine

    "job_parameters": {
      "common": {
        "spark_run": {
          "num-executors": 1,
          "executor-cores": 2
        }
      }
    }
    

4.5 资源管理详细说明

1.5.0版本开始,为了进一步管理资源,fateflow启用更细粒度的cpu cores管理策略,去除早前版本直接通过限制同时运行作业个数的策略

4.5.1 总资源配置
  • 资源来自于基础引擎,当前版本未实现自动获取基础引擎的资源大小,因此你通过配置文件的方式配置$PROJECT_BASE/conf/service_conf.yaml指定,fateflow server启动时从配置文件扫描所有基础引擎信息并注册到数据库表t_engine_registry
  • fate_on_eggroll:total_cores=cores_per_node*nodes
  • fate_on_spark:total_cores=cores_per_node*nodes
  • fate_on_standalone:total_cores=cores_per_node*nodes
  • 不同基础引擎间的资源计算互相隔离
  • 以上配置修改后均需要重启fateflow server使之生效
4.5.2 运行资源计算

计算每个task实际提交到计算引擎的task_run_cores,但并不代表资源调度时的申请量

  1. job conf使用task_cores配置:
    • task_run_cores(guest, host):max(task_cores / total_nodes, 1) * total_nodes
    • task_run_cores(arbiter):max(1 / total_nodes, 1) * total_nodes
    • fateflow会将参数自动转换为对应引擎的实际配置参数,如eggroll的eggroll.session.processors.per.node,spark的executor-cores和num-executors
  2. job conf使用eggroll_run配置:
    • task_run_cores(guest, host, arbiter):eggroll.session.processors.per.node * total_nodes
  3. job conf使用spark_run配置:
    • task_run_cores(guest, host, arbiter):executor-cores * num-executors
4.5.3 资源调度
  1. 作业申请资源的计算
    • 对于计算引擎为eggroll、standalone
      • apply_cores(guest, host):task_run_cores * task_parallelism
      • apply_cores(arbiter):0,因为实际上仅消耗极少量资源且eggroll暂仅支持配置所有node节点cores一致,因此为了避免nodes太多导致arbiter资源扣减资源太多影响作业排队,所以资源调度计算时设为**0**
      • 此处注意,在eggroll集群上,arbiter依然会在每个node被分配了task_run_cores/nodes个cores
    • 对于计算引擎为spark
      • 对于spark,支持executor-cores * num-executors,不与集群nodes数强相关,尤其spark本身有资源调度器,如果此处资源调度计算与实际提交不一致,可能会导致spark作业一直等待
      • apply_cores(guest, host, arbiter):task_run_cores * task_parallelism
  2. 作业调度策略
    • 按提交时间先后入队
    • 目前仅支持FIFO策略,也即每次调度器仅会扫描第一个作业,若第一个作业申请资源成功则start且出队,若申请资源失败则等待下一轮调度
  3. 资源申请规则
    • 调度器依据上述调度策略选出作业,分发联邦多方资源申请指令到所有参与方
    • 若所有参与方均申请资源成功(total_cores - apply_cores > 0),则该作业申请资源成功
    • 若非所有参与方均申请资源成功,则发送资源回滚指令到已申请成功的参与方,该作业申请资源失败

5. 组件运行参数

5.1 参数应用范围策略设置

  • 应用于所有参与方,使用common范围标识符
  • 仅应用于某参与方,使用role范围标识符,使用role: {party_index: ...} 定位被指定的参与方,直接指定的参数优先级高于common参数

    "commom": {
    }
    
    "role": {
      "guest": {
        "0": {
        }
      }
    }
    

其中common配置下的参数应用于所有参与方,role-guest-0配置下的参数表示应用于guest角色0号下标的参与方 注意,当前版本组件运行参数已支持两种应用范围策略

5.2 参考配置

  • intersection_0hetero_lr_0两个组件的运行参数,放在common范围下,应用于所有参与方
  • 对于reader_0data_transform_0两个组件的运行参数,依据不同的参与方进行特定配置,这是因为通常不同参与方的输入参数并不一致,所有通常这两个组件一般按参与方设置
  • 上述组件名称是在DSL配置文件中定义

    "component_parameters": {
      "common": {
        "intersection_0": {
          "intersect_method": "raw",
          "sync_intersect_ids": true,
          "only_output_key": false
        },
        "hetero_lr_0": {
          "penalty": "L2",
          "optimizer": "rmsprop",
          "alpha": 0.01,
          "max_iter": 3,
          "batch_size": 320,
          "learning_rate": 0.15,
          "init_param": {
            "init_method": "random_uniform"
          }
        }
      },
      "role": {
        "guest": {
          "0": {
            "reader_0": {
              "table": {"name": "breast_hetero_guest", "namespace": "experiment"}
            },
            "data_transform_0":{
              "with_label": true,
              "label_name": "y",
              "label_type": "int",
              "output_format": "dense"
            }
          }
        },
        "host": {
          "0": {
            "reader_0": {
              "table": {"name": "breast_hetero_host", "namespace": "experiment"}
            },
            "data_transform_0":{
              "with_label": false,
              "output_format": "dense"
            }
          }
        }
      }
    }
    

5.3 多Host 配置

多Host任务应在role下列举所有host信息

  • 样例:

    "role": {
      "guest": [
        10000
      ],
      "host": [
        10000, 10001, 10002
      ],
      "arbiter": [
        10000
      ]
    }
    

各host不同的配置应在各自对应模块下分别列举

  • 样例:

    "component_parameters": {
      "role": {
          "host": {
            "0": {
                "reader_0": {
                  "table":
                    {
                      "name": "hetero_breast_host_0",
                      "namespace": "hetero_breast_host"
                    }
                }
            },
            "1": {
                "reader_0": {
                  "table":
                  {
                      "name": "hetero_breast_host_1",
                      "namespace": "hetero_breast_host"
                  }
                }
            },
            "2": {
                "reader_0": {
                  "table":
                  {
                      "name": "hetero_breast_host_2",
                      "namespace": "hetero_breast_host"
                  }
                }
            }
          }
      }
    }
    

5.4 预测任务配置

5.4.1 说明

DSL V2不会自动为训练任务生成预测dsl。 用户需要首先使用Flow Client 部署所需模型中模块。 详细命令说明请参考FATE-Flow document

$ flow model deploy --model-id $model_id --model-version $model_version --cpn-list ...

可选地,用户可以在预测dsl中加入新模块,如Evaluation

5.4.2 样例

训练 dsl:

"components": {
    "reader_0": {
        "module": "Reader",
        "output": {
            "data": [
                "data"
            ]
        }
    },
    "data_transform_0": {
        "module": "DataTransform",
        "input": {
            "data": {
                "data": [
                    "reader_0.data"
                ]
            }
        },
        "output": {
            "data": [
                "data"
            ],
            "model": [
                "model"
            ]
        }
    },
    "intersection_0": {
        "module": "Intersection",
        "input": {
            "data": {
                "data": [
                    "data_transform_0.data"
                ]
            }
        },
        "output": {
            "data":[
                "data"
            ]
        }
    },
    "hetero_nn_0": {
        "module": "HeteroNN",
        "input": {
            "data": {
                "train_data": [
                    "intersection_0.data"
                ]
            }
        },
        "output": {
            "data": [
                "data"
            ],
            "model": [
                "model"
            ]
        }
    }
}

预测 dsl:

"components": {
    "reader_0": {
        "module": "Reader",
        "output": {
            "data": [
                "data"
            ]
        }
    },
    "data_transform_0": {
        "module": "DataTransform",
        "input": {
            "data": {
                "data": [
                    "reader_0.data"
                ]
            }
        },
        "output": {
            "data": [
                "data"
            ],
            "model": [
                "model"
            ]
        }
    },
    "intersection_0": {
        "module": "Intersection",
        "input": {
            "data": {
                "data": [
                    "data_transform_0.data"
                ]
            }
        },
        "output": {
            "data":[
                "data"
            ]
        }
    },
    "hetero_nn_0": {
        "module": "HeteroNN",
        "input": {
            "data": {
                "train_data": [
                    "intersection_0.data"
                ]
            }
        },
        "output": {
            "data": [
                "data"
            ],
            "model": [
                "model"
            ]
        }
    },
    "evaluation_0": {
        "module": "Evaluation",
        "input": {
            "data": {
                "data": [
                    "hetero_nn_0.data"
                ]
            }
         },
         "output": {
             "data": [
                 "data"
             ]
          }
    }
}

6. 基本原理

  1. 提交作业后,fateflow获取job dsl与job config,存于数据库t_job表对应字段以及$PROJECT_BASE/fateflow/jobs/$jobid/目录
  2. 解析job dsl与job config,依据合并参数生成细粒度参数, 以及处理参数默认值
  3. 将共同配置分发到各参与方并存储,依据参与方的实际信息,生成**job_runtime_on_party_conf**,同样存于数据库与jobs目录
  4. 每个参与方接收到任务时,均依据**job_runtime_on_party_conf**执行

最后更新: 2022-04-01