从0制作自定义镜像用于创建训练作业(Pytorch+Ascend)
本章节介绍如何从0到1制作镜像,并使用该镜像在ModelArts平台上进行训练。镜像中使用的AI引擎是PyTorch,训练使用的资源是专属资源池的Ascend芯片。
场景描述
本示例使用Linux x86_64架构的主机,操作系统ubuntu-22.04,通过编写Dockerfile文件制作自定义镜像。
目标:构建安装如下软件的容器镜像,并在ModelArts平台上使用NPU规格资源运行训练作业。
- ubuntu-22.04
- Ascend-cann-nnae-8.5.0
- python-3.9
- pytorch-2.6.0
- pytorch_npu-2.6.0.post5
- Miniconda3-25.9.1-3
准备工作
准备一套可以连接外部网络,装有Linux系统并安装26.1.3及以上版本docker的虚拟机或物理机用作镜像构建节点,以下称“构建节点”。
可以通过执行docker pull、apt-get update/upgrade和pip install命令判断是否可正常访问外部可用的开源软件仓库,如果可以正常访问表示环境已连接外部网络。
- 上述的虚拟机或物理机需要为arm64架构。
- 建议构建节点安装的Linux系统版本为Ubuntu 22.04。
- 本指导使用/opt目录作为构建任务承载目录,请确保该目录下可用存储空间大于30GB。
- Docker的安装可以参考官方文档:Install Docker Engine on Ubuntu。MiniConda与tflite安装包为第三方安装包,ModelArts不对其安全相关问题进行负责,如用户有安全方面的需求,可以对该安装包进行加固后发布成同样名称的文件上传到构建节点。
制作自定义镜像
- 确认Docker Engine版本。执行如下命令。
docker version | grep -A 1 Engine
命令回显如下。Engine: Version: 26.1.3
推荐使用大于等于该版本的Docker Engine来制作自定义镜像。
- 准备名为context的文件夹。
mkdir -p context
- 准备可用的pip源文件pip.conf 。本示例使用华为开源镜像站提供的pip源,其pip.conf文件内容如下。
[global] index-url = https://repo.huaweicloud.com/repository/pypi/simple trusted-host = repo.huaweicloud.com timeout = 120
- 下载Miniconda3安装文件。使用地址https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/miniconda/,下载Miniconda3安装文件。Miniconda3-py39_25.9.1-3-Linux-aarch64.sh
- 下载 torch_npu whl。下载torch_npu-2.6.0.post5-cp39-cp39-manylinux_2_28_aarch64.whl文件:请单击下载地址下载。
- 将上述pip源文件、.list文件、.run文件、 *.whl文件、Miniconda3安装文件放置在context文件夹内,context文件夹内容如下。
context ├── Miniconda3-py39_25.9.1-3-Linux-aarch64.sh ├── pip.conf ├── torch_npu-2.6.0.post5-cp39-cp39-manylinux_2_28_aarch64.whl
- 编写容器镜像Dockerfile文件。 在context文件夹内新建名为Dockerfile的空文件,并将下述内容写入其中。
# 容器镜像构建主机需要连通公网 # ===== builder stage ===== FROM ubuntu:22.04 AS builder ENV DEBIAN_FRONTEND=noninteractive # 准备 pip.conf / miniconda 安装器 / torch_npu whl RUN mkdir -p /root/.pip/ COPY pip.conf /root/.pip/pip.conf COPY Miniconda3-py39_25.9.1-3-Linux-aarch64.sh /tmp COPY torch_npu-2.6.0.post5-cp39-cp39-manylinux_2_28_aarch64.whl /tmp # 使用标准 jammy arm64 源(ports.ubuntu.com),并安装基础依赖 RUN mv /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak && \ printf "deb http://ports.ubuntu.com/ubuntu-ports/ jammy main restricted universe multiverse\n\ deb http://ports.ubuntu.com/ubuntu-ports/ jammy-updates main restricted universe multiverse\n\ deb http://ports.ubuntu.com/ubuntu-ports/ jammy-backports main restricted universe multiverse\n\ deb http://ports.ubuntu.com/ubuntu-ports/ jammy-security main restricted universe multiverse\n" > /etc/apt/sources.list && \ apt-get update && \ apt-get install -y --no-install-recommends \ zip wget ca-certificates vim curl python3 python3-pip tzdata gnupg && \ ln -fs /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime && \ dpkg-reconfigure --frontend noninteractive tzdata && \ echo Y | apt-get install -y --no-install-recommends openssh-server && \ apt-get clean && \ rm -rf /var/lib/apt/lists/* && \ mv /etc/apt/sources.list.bak /etc/apt/sources.list # 创建 ma-user 用户 (uid=1000, gid=100),处理可能已存在 uid/gid 的情况 RUN default_user=$(getent passwd 1000 | awk -F ':' '{print $1}') || echo "uid: 1000 does not exist" && \ default_group=$(getent group 100 | awk -F ':' '{print $1}') || echo "gid: 100 does not exist" && \ if [ ! -z "${default_user}" ] && [ "${default_user}" != "ma-user" ]; then \ userdel -r ${default_user}; \ fi && \ if [ ! -z "${default_group}" ] && [ "${default_group}" != "ma-group" ]; then \ groupdel -f ${default_group}; \ fi && \ if ! getent group 100 > /dev/null; then \ groupadd -g 100 ma-group; \ fi && \ useradd -d /home/ma-user -m -u 1000 -g 100 -s /bin/bash ma-user && \ chmod -R 750 /home/ma-user # 临时文件 chown 给 ma-user(让后续 rm 能成功,/tmp 有 sticky bit) RUN chown 1000:100 /tmp/Miniconda3-py39_25.9.1-3-Linux-aarch64.sh /tmp/torch_npu-2.6.0.post5-cp39-cp39-manylinux_2_28_aarch64.whl # 切到 ma-user 安装 miniconda USER ma-user WORKDIR /home/ma-user # 安装 miniconda-py39(默认 base = python 3.9.x) RUN bash /tmp/Miniconda3-py39_25.9.1-3-Linux-aarch64.sh -b -p /home/ma-user/miniconda3 && \ rm -f /tmp/Miniconda3-py39_25.9.1-3-Linux-aarch64.sh # 配置 conda 源 RUN /home/ma-user/miniconda3/bin/conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/main && \ /home/ma-user/miniconda3/bin/conda config --add channels https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge && \ /home/ma-user/miniconda3/bin/conda config --set show_channel_urls yes # 创建 pytorch_2_6 虚拟环境(python 3.9)+ 安装 torch/torchvision/torchaudio/torch_npu RUN /bin/bash -c '\ source /home/ma-user/miniconda3/bin/activate base && \ conda create -y --override-channels \ -c https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/main \ -c https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge \ -n pytorch_2_6 python=3.9 && \ conda run -n pytorch_2_6 \ pip install --index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple --trusted-host pypi.tuna.tsinghua.edu.cn \ torchvision==0.21.0 torchaudio==2.6.0 numpy==1.26.4 && \ conda run -n pytorch_2_6 \ pip install --index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple --trusted-host pypi.tuna.tsinghua.edu.cn \ torch==2.6.0 && \ conda run -n pytorch_2_6 \ pip install /tmp/torch_npu-2.6.0.post5-cp39-cp39-manylinux_2_28_aarch64.whl && \ conda run -n pytorch_2_6 pip install protobuf==3.20 pyyaml importlib_metadata && \ rm -f /tmp/torch_npu-2.6.0.post5-cp39-cp39-manylinux_2_28_aarch64.whl \ ' # 在 pytorch_2_6 环境中安装 CANN toolkit/ops RUN /bin/bash -c '\ source /home/ma-user/miniconda3/bin/activate base && \ conda run -n pytorch_2_6 \ pip install ascend-cann-toolkit==8.5.0 \ --extra-index-url https://ascend.devcloud.huaweicloud.com/cann/pypi/simple \ --trusted-host ascend.devcloud.huaweicloud.com && \ conda run -n pytorch_2_6 \ pip install ascend-cann-910b-ops==8.5.0 \ --extra-index-url https://ascend.devcloud.huaweicloud.com/cann/pypi/simple \ --trusted-host ascend.devcloud.huaweicloud.com \ ' RUN /bin/bash -c '\ source /home/ma-user/miniconda3/bin/activate base && \ conda run -n pytorch_2_6 \ pip install --index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple --trusted-host pypi.tuna.tsinghua.edu.cn \ ipykernel==6.7.0 \ ' # ===== 最终镜像 ===== FROM ubuntu:22.04 ENV DEBIAN_FRONTEND=noninteractive # 装基础工具(vim/curl),使用 ports.ubuntu.com jammy 源 RUN mv /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak && \ printf "deb http://ports.ubuntu.com/ubuntu-ports/ jammy main restricted universe multiverse\n\ deb http://ports.ubuntu.com/ubuntu-ports/ jammy-updates main restricted universe multiverse\n\ deb http://ports.ubuntu.com/ubuntu-ports/ jammy-backports main restricted universe multiverse\n\ deb http://ports.ubuntu.com/ubuntu-ports/ jammy-security main restricted universe multiverse\n" > /etc/apt/sources.list && \ apt-get update && \ apt-get install -y --no-install-recommends \ ca-certificates vim curl && \ apt-get clean && \ rm -rf /var/lib/apt/lists/* && \ mv /etc/apt/sources.list.bak /etc/apt/sources.list # 创建 ma-user 用户 (uid=1000, gid=100) RUN default_user=$(getent passwd 1000 | awk -F ':' '{print $1}') || echo "uid: 1000 does not exist" && \ default_group=$(getent group 100 | awk -F ':' '{print $1}') || echo "gid: 100 does not exist" && \ if [ ! -z "${default_user}" ] && [ "${default_user}" != "ma-user" ]; then \ userdel -r ${default_user}; \ fi && \ if [ ! -z "${default_group}" ] && [ "${default_group}" != "ma-group" ]; then \ groupdel -f ${default_group}; \ fi && \ if ! getent group 100 > /dev/null; then \ groupadd -g 100 ma-group; \ fi && \ useradd -d /home/ma-user -m -u 1000 -g 100 -s /bin/bash ma-user && \ chmod -R 750 /home/ma-user # 从 builder 复制 miniconda(含 pytorch_2_6 虚拟环境) COPY --chown=ma-user:100 --from=builder /home/ma-user/miniconda3 /home/ma-user/miniconda3 # CANN 环境变量(CANN 8.5.0 装在 pytorch_2_6 环境的 site-packages 下) ENV CANN_HOME=/home/ma-user/miniconda3/envs/pytorch_2_6/lib/python3.9/site-packages/ascend/cann-8.5.0 ENV PATH=/home/ma-user/miniconda3/envs/pytorch_2_6/bin:${CANN_HOME}/bin:${CANN_HOME}/compiler/ccec_compiler/bin:$PATH ENV LD_LIBRARY_PATH=${CANN_HOME}/aarch64-linux/lib64:${CANN_HOME}/aarch64-linux/lib64/device/lib64:${CANN_HOME}/aarch64-linux/lib64/plugin/opskernel:${CANN_HOME}/aarch64-linux/lib64/plugin/nnengine:${CANN_HOME}/opp/built-in/op_impl/ai_core/tbe/op_tiling/lib/linux/aarch64 ENV PYTHONPATH=${CANN_HOME}/python/site-packages:${CANN_HOME}/opp/op_impl/built-in/ai_core/tbe:$PYTHONPATH ENV ASCEND_AICPU_PATH=${CANN_HOME} ENV ASCEND_OPP_PATH=${CANN_HOME}/opp ENV ASCEND_HOME_PATH=${CANN_HOME} ENV ASCEND_TOOLKIT_HOME=${CANN_HOME} ENV TOOLCHAIN_HOME=${CANN_HOME} ENV PYTHONUNBUFFERED=1 ENV USE_TRITON=0 # 设置容器镜像默认用户与工作目录 USER ma-user WORKDIR /home/ma-user关于Dockerfile文件编写的更多指导内容参见Docker官方文档。
- 确认已创建完成Dockerfile文件。此时context文件夹内容如下。
context ├── Miniconda3-py39_25.9.1-3-Linux-aarch64.sh ├── pip.conf ├── torch_npu-2.6.0.post5-cp39-cp39-manylinux_2_28_aarch64.whl ├── Dockerfile
- 构建容器镜像。在Dockerfile文件所在的目录执行如下命令构建容器镜像。
docker build . -t pytorch:2.6.0-npu
如果构建中访问https://registry-1.docker.io/v2/ 出现connection refused或者Client.Timeout exceeded问题,需要配置下docker代理。
vi /etc/docker/daemon.json
文件中写入以下内容,并保存文件
{
"registry-mirrors":[
"https://docker.m.daocloud.io",
"https://docker.jianmuhub.com",
"https://huecker.io",
"https://dockerhub.timeweb.cloud",
"https://dockerhub1.beget.com",
"https://noohub.ru"]
}
依次执行systemctl daemon-reload和systemctl restart docker
重新构建
构建过程结束时出现如下构建日志说明镜像构建成功。Successfully tagged pytorch:2.6.0-npu
上传镜像至SWR服务
- 登录容器镜像服务控制台,选择区域。
- 在控制台主页面单击“创建组织”,输入组织名称完成组织创建。您可以自定义组织名称,本示例使用“deep-learning”,实际操作时请重新命名一个组织名称。后续所有命令中使用到组织名称deep-learning时,均需要替换为此处实际创建的组织名称。
- 创建完毕后,在控制台主页面单击“登录指令”,获取登录访问指令。以root用户登录ECS环境,输入登录指令,具体可参考在ECS上构建自定义镜像并在Notebook中使用。
- 上传镜像至容器镜像服务镜像仓库。
- 使用docker tag命令给上传镜像打标签。
#region和domain信息请替换为实际值,组织名称deep-learning也请替换为自定义的值。 sudo docker tag pytorch:2.6.0-npu swr.{region-id}.{domain}/deep-learning/pytorch:2.6.0-npu #此处以华为云cn-north-4为例 sudo docker tagpytorch:2.6.0-npu swr.cn-north-4.myhuaweicloud.com/deep-learning/pytorch:2.6.0-npu - 使用docker push命令上传镜像。
#region和domain信息请替换为实际值,组织名称deep-learning也请替换为自定义的值。 sudo docker push swr.{region-id}.{domain}/deep-learning/pytorch:2.6.0-npu #此处以华为云cn-north-4为例 sudo docker push swr.cn-north-4.myhuaweicloud.com/deep-learning/pytorch:2.6.0-npu
- 使用docker tag命令给上传镜像打标签。
- 完成镜像上传后,在容器镜像服务控制台的“我的镜像”页面可查看已上传的自定义镜像。
“swr.cn-north-4.myhuaweicloud.com/deep-learning/pytorch:2.6.0-npu”即为此自定义镜像的“SWR_URL”。
在ModelArts上创建训练作业
- 登录ModelArts管理控制台,检查当前账号是否已完成访问授权的配置。如未完成,请参考快速配置ModelArts委托授权。针对之前使用访问密钥授权的用户,建议清空授权,然后使用委托进行授权。
- 在左侧导航栏按需选择以下操作。
- 新版控制台:选择,进入训练作业列表。
- 旧版控制台:选择,进入训练作业列表。
- 在“创建训练作业”页面,填写相关参数信息,然后单击“提交”。
- 创建方式:选择“自定义算法”。
- 启动方式:选择“自定义”。
- 镜像地址:swr.cn-north-4.myhuaweicloud.com/deep-learning/pytorch:2.6.0-npu
- 代码目录:设置为OBS中存放启动脚本文件的目录,例如:“obs://test-modelarts/pytorch/demo-code/”,训练代码会被自动下载至训练容器的“${MA_JOB_DIR}/demo-code”目录中,“demo-code”为OBS存放代码路径的最后一级目录,可以根据实际修改。
- 启动命令:“/home/ma-user/miniconda3/bin/python ${MA_JOB_DIR}/demo-code/pytorch-verification.py” ,此处的“demo-code”为用户自定义的OBS存放代码路径的最后一级目录,可以根据实际修改。
- 资源池:选择专属资源池。
- 类型:选择驱动/固件版本匹配的专属资源池Ascend规格。
- 作业日志路径:设置为OBS中存放训练日志的路径。例如:“obs://test-modelarts/pytorch/log/”
- 在“规格确认”页面,确认训练作业的参数信息,确认无误后单击“提交”。
- 训练作业创建完成后,后台将自动完成容器镜像下载、代码目录下载、执行启动命令等动作。
训练作业一般需要运行一段时间,根据您的训练业务逻辑和选择的资源不同,训练时长将持续几十分钟到几小时不等。您可以在作业详情页面,查看日志信息。