测试点点延迟和带宽的脚本总结

news2024/11/15 17:44:08

从队列中获取节点名

我们有时候需要从任务队列中取出完整的节点名称，比如cn[8044-8046,8358-8360,8926-8928,9002-9004]，可以给定参数input_str也可以在脚本中直接写死。

请添加图片描述

import re
import subprocess
import sys

input_str = "cn[7512-7519,7545-7552,7777,8290-8297,8888]"
input_str = "cn[7512-7519]"
# 使用正则表达式提取数字范围

input_str = sys.argv[1]
ranges = re.findall(r"\d+-\d+|\d+", input_str)

node_names = []
for item in ranges:
    if '-' in item:
        start, end = map(int, item.split('-'))
        for i in range(start, end + 1):
            node_names.append(f"cn{i}")
    else:
        node_names.append(f"cn{item}")

print(node_names)
print(len(node_names))

在这里插入图片描述

from util import *

一个技巧：写python脚本尽量使用函数方便进行调用，比如上面的脚本，虽然实现了功能，但是不方便其他脚本来调用，可以使用函数改写成：

import re
import subprocess
import sys


def get_cn_name(input_str):
    # 使用正则表达式提取数字范围
    ranges = re.findall(r"\d+-\d+|\d+", input_str)

    node_names = []
    for item in ranges:
        if '-' in item:
            start, end = map(int, item.split('-'))
            for i in range(start, end + 1):
                node_names.append(f"cn{i}")
        else:
            node_names.append(f"cn{item}")

    return node_names


if __name__ == "__main__":
    #input_str = "cn[7512-7519,7545-7552,7777,8290-8297,8888]"
    #input_str = "cn[7512-7519]"
    input_str = sys.argv[1]
    node_names = get_cn_name(input_str)
    print(node_names)
    print(len(node_names))

这样在其他脚本中使用这个函数，只需要import一下：

import get_cn_name
node_names = get_cn_name.get_cn_name("cn[7512-7519,7545-7552,7777,8290-8297,8888]")
print(node_names)
print(len(node_names))

from get_cn_name import *

node_names = get_cn_name("cn[7512-7519,7545-7552,7777,8290-8297,8888]")
print(node_names)
print(len(node_names))

import 关键字：

  • 使用 import 关键字可以导入整个模块。例如：import random 将整个 random 模块导入到当前的命名空间中。
  • 导入整个模块后，你可以使用模块中定义的函数、类和变量。但是，你需要使用模块名作为前缀来访问这些定义。例如：random.randint(1, 10)。
  • 这种方式可能会导致命名空间的冲突，特别是当你导入多个模块时，可能会出现同名的函数或变量。

from import 关键字：

  • 使用 from import 关键字可以从模块中导入特定的内容。例如：from random import randint 只导入 random 模块中的 randint 函数。
  • 导入特定内容后，你可以直接使用函数、类或变量的名称，而无需使用模块名作为前缀。例如：randint(1, 10)。
  • 这种方式可以减少代码中的冗余，并提供更直接的访问方式。但是，如果导入的内容与当前命名空间中的其他内容发生冲突，可能会导致命名冲突的问题。

随机数

在Python中，你可以使用random模块来生成随机数。random模块提供了各种生成随机数的函数。

生成一个0到1之间的随机浮点数：

import random

random_number = random.random()
print(random_number)

生成一个指定范围内的随机整数：

import random

random_integer = random.randint(1, 10)  # 生成1到10之间的随机整数
print(random_integer)

从列表或序列中随机选择一个元素：

import random

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
random_element = random.choice(my_list)
print(random_element)

生成一个指定范围内的随机浮点数：

import random

random_float = random.uniform(0.0, 1.0)  # 生成0到1之间的随机浮点数
print(random_float)

保留两位小数：

import random

random_float = round(random.uniform(0.0, 1.0), 2)  # 生成0到1之间的随机浮点数并保留两位小数
print(random_float)

采样

random.sample()函数是Python中用于从给定的序列中选择指定数量的唯一随机元素的函数。它可以用于生成不重复的随机数样本。下面这个程序是采样不重复numa和节点对。

import random

numa = [(0, 0), (0, 1), (0, 2), (0, 3), (0, 4), (0, 5), (0, 6), (0, 7),
        (1, 0), (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (1, 6), (1, 7),
        (2, 0), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (2, 5), (2, 6), (2, 7),
        (3, 0), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4), (3, 5), (3, 6), (3, 7),
        (4, 0), (4, 1), (4, 2), (4, 3), (4, 4), (4, 5), (4, 6), (4, 7),
        (5, 0), (5, 1), (5, 2), (5, 3), (5, 4), (5, 5), (5, 6), (5, 7),
        (6, 0), (6, 1), (6, 2), (6, 3), (6, 4), (6, 5), (6, 6), (6, 7),
        (7, 0), (7, 1), (7, 2), (7, 3), (7, 4), (7, 5), (7, 6), (7, 7),
        ]

random_four = random.sample(numa, 4)
print(random_four)
print(random_four[1])
print(random_four[1][0])
print(random_four[1][1])

cns = ["cn1", "cn2", "cn3", "cn4", "cn5", "cn6", "cn7", "cn8", "cn9", "cn10", "cn11", "cn12", "cn13", "cn14", "cn15", "cn16",
       "cn17", "cn18", "cn19", "cn10"]

random_pairs = random.sample(cns, k=20)
random_pairs = [(random_pairs[i], random_pairs[i + 1]) for i in range(0, len(random_pairs), 2)]

print(random_pairs)

for i in range(0,len(random_pairs)):
    print(random_pairs[i][0],random_pairs[i][1])

在这里插入图片描述

程序运行时间计时

import os

import time

start_time = time.time()
time.sleep(10)
end_time = time.time()
# 计算执行时间
execution_time = end_time - start_time
print("程序执行时间：", execution_time, "秒")

使用oobw计算点点延迟和带宽

get_oobw是单纯的进行点点延迟和带宽的计算，get_oobw_mpi使用了多线程计算，节省大量时间。sam_get_min_oobw_mpi相比get_oobw_mpi进行了采样，在全局环境下不需要穷尽所有节点的点点延迟和带宽计算，进一步节省了时间。

#!/usr/bin/env python3 
# -*- coding: utf-8 -*- 
#----------------------------------------------------------------------------
# Created By  : Wanxin Wang
# Created Date: 03.8.2024
import random
import re
import os
#import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import os
import subprocess
from subprocess import PIPE, run
from contextlib import contextmanager
import sys
import time
import multiprocessing



def get_available_vp(info):
    info = info.split("\n")[1:]
    #print(info)
    used_vps = []
    for line in info:
        tmp = line.split()
        if len(tmp) > 1:
            tmp = line.split()[0]
            if "*" in tmp:
                tmp = tmp[1:]

            #print(tmp)
            used_vps.append(int(tmp))
    for vp in range(9, 56):
        if vp not in used_vps:
            return vp

def get_oobw(sender,reciver,reciver_numa,sender_numa):
    latency = 0
    bandwidth = 0

    # get inputs
    os.system("rm ./receiver.lock ./result.txt >/dev/null 2>&1")

    #print("sys.arg[0] sender reciver reciver_numa sender_numa")
    #sender = sys.argv[1]
    #reciver = sys.argv[2]
    #reciver_numa = sys.argv[3]
    #sender_numa = sys.argv[4]
    errorlog = open("/tmp/stderr.log", "wb")
    outlog = open("/tmp/out.log", "wb")

    get_nic_id_cmd = "~/auto_oobw-master/get_nic_id"
    out, err = subprocess.Popen(
        "/usr/bin/nss_yhpc_ssh root@{} ".format(sender) + get_nic_id_cmd,
        shell=True,
        stdout=subprocess.PIPE,
        stderr=errorlog,
    ).communicate()
    out = out.decode("ascii")
    sender_nic_id = out.split("\n")[0]
    get_vp_cmd = "cat /proc/glex/nic0/endpoints"

    out, err = subprocess.Popen(
        "/usr/bin/nss_yhpc_ssh root@{} ".format(reciver) + get_nic_id_cmd,
        shell=True,
        stdout=subprocess.PIPE,
        stderr=errorlog,
    ).communicate()

    out = out.decode("ascii")
    reciver_nic_id = out.split("\n")[0]

    out, err = subprocess.Popen(
        "/usr/bin/nss_yhpc_ssh root@{} ".format(sender) + get_vp_cmd,
        shell=True,
        stdout=subprocess.PIPE,
        stderr=errorlog,
    ).communicate()
    sender_available_vp = get_available_vp(out.decode("ascii"))

    out, err = subprocess.Popen(
        "/usr/bin/nss_yhpc_ssh root@{} ".format(reciver) + get_vp_cmd,
        shell=True,
        stdout=subprocess.PIPE,
        stderr=errorlog,
    ).communicate()
    reciver_available_vp = get_available_vp(out.decode("ascii"))

    print("starting reciver")
    #result_file = '{}.to.{}/txt/{}_send_{}_recv_send_numa_{}_recv_numa_{}.txt'.format(sender, reciver, sender, reciver, sender_numa, reciver_numa)
    #if os.access(result_file, os.F_OK):
    #    exit(1)

    reciver_test_cmd = "/usr/bin/nss_yhpc_ssh root@{} numactl --cpunodebind={} --localalloc /usr/local/glex/examples/oo_bw_r {} {} {} 0x100000".format(
        reciver, reciver_numa, reciver_available_vp, sender_nic_id, sender_available_vp
    )
    sender_test_cmd = "/usr/bin/nss_yhpc_ssh root@{} numactl --cpunodebind={} --localalloc /usr/local/glex/examples/oo_bw_s {} {} {} 0x100000".format(
        sender, sender_numa, sender_available_vp, reciver_nic_id, reciver_available_vp
    )

    #print(reciver_test_cmd)
    #print(sender_test_cmd)
    pid = os.fork()
    if pid == 0:
        # os.system(reciver_test_cmd)
        result = subprocess.run(reciver_test_cmd, shell=True, capture_output=True, text=True)
        exit(0)
        # print(result.stdout)
    else:
        time.sleep(1)
        result = subprocess.run(sender_test_cmd, shell=True, capture_output=True, text=True)
        #print(result.stdout)
        lines = result.stdout.split('\n')

        pattern = re.compile(r'\s+')
        #print(type(lines[21:]))
        values = re.split(pattern, lines[21:][0])
        #print(values)
        if len(values) >= 3:
            latency = float(values[1])
            bandwidth = float(values[2])
            # print(latency, bandwidth)
            # os.system(sender_test_cmd)
    
    return latency, bandwidth


def get_oobw_mpi(sender,reciver,reciver_numa,sender_numa,result_queue):
    latency = 0
    bandwidth = 0

    # get inputs
    os.system("rm ./receiver.lock ./result.txt >/dev/null 2>&1")

    #print("sys.arg[0] sender reciver reciver_numa sender_numa")
    #sender = sys.argv[1]
    #reciver = sys.argv[2]
    #reciver_numa = sys.argv[3]
    #sender_numa = sys.argv[4]
    errorlog = open("/tmp/stderr.log", "wb")
    outlog = open("/tmp/out.log", "wb")

    get_nic_id_cmd = "~/auto_oobw-master/get_nic_id"
    out, err = subprocess.Popen(
        "/usr/bin/nss_yhpc_ssh root@{} ".format(sender) + get_nic_id_cmd,
        shell=True,
        stdout=subprocess.PIPE,
        stderr=errorlog,
    ).communicate()
    out = out.decode("ascii")
    sender_nic_id = out.split("\n")[0]
    get_vp_cmd = "cat /proc/glex/nic0/endpoints"

    out, err = subprocess.Popen(
        "/usr/bin/nss_yhpc_ssh root@{} ".format(reciver) + get_nic_id_cmd,
        shell=True,
        stdout=subprocess.PIPE,
        stderr=errorlog,
    ).communicate()

    out = out.decode("ascii")
    reciver_nic_id = out.split("\n")[0]

    out, err = subprocess.Popen(
        "/usr/bin/nss_yhpc_ssh root@{} ".format(sender) + get_vp_cmd,
        shell=True,
        stdout=subprocess.PIPE,
        stderr=errorlog,
    ).communicate()
    sender_available_vp = get_available_vp(out.decode("ascii"))

    out, err = subprocess.Popen(
        "/usr/bin/nss_yhpc_ssh root@{} ".format(reciver) + get_vp_cmd,
        shell=True,
        stdout=subprocess.PIPE,
        stderr=errorlog,
    ).communicate()
    reciver_available_vp = get_available_vp(out.decode("ascii"))

    print("starting reciver")
    #result_file = '{}.to.{}/txt/{}_send_{}_recv_send_numa_{}_recv_numa_{}.txt'.format(sender, reciver, sender, reciver, sender_numa, reciver_numa)
    #if os.access(result_file, os.F_OK):
    #    exit(1)

    reciver_test_cmd = "/usr/bin/nss_yhpc_ssh root@{} numactl --cpunodebind={} --localalloc /usr/local/glex/examples/oo_bw_r {} {} {} 0x100000".format(
        reciver, reciver_numa, reciver_available_vp, sender_nic_id, sender_available_vp
    )
    sender_test_cmd = "/usr/bin/nss_yhpc_ssh root@{} numactl --cpunodebind={} --localalloc /usr/local/glex/examples/oo_bw_s {} {} {} 0x100000".format(
        sender, sender_numa, sender_available_vp, reciver_nic_id, reciver_available_vp
    )

    #print(reciver_test_cmd)
    #print(sender_test_cmd)
    pid = os.fork()
    if pid == 0:
        # os.system(reciver_test_cmd)
        result = subprocess.run(reciver_test_cmd, shell=True, capture_output=True, text=True)
        exit(0)
        # print(result.stdout)
    else:
        time.sleep(1)
        result = subprocess.run(sender_test_cmd, shell=True, capture_output=True, text=True)
        #print(result.stdout)
        try:
            lines = result.stdout.split('\n')

            pattern = re.compile(r'\s+')
            #print(type(lines[21:]))
            values = re.split(pattern, lines[21:][0])
            #print(values)
            if len(values) >= 3:
                latency = float(values[1])
                bandwidth = float(values[2])
                # print(latency, bandwidth)
                # os.system(sender_test_cmd)
        except Exception as e:
            pass
    result = (sender,reciver,reciver_numa,sender_numa,latency, bandwidth)
    result_queue.put(result)
    #return latency, bandwidth


def sam_get_min_oobw_mpi(input_str):
    start_time = time.time()
    ranges = re.findall(r"\d+-\d+|\d+", input_str)

    node_names = []
    for item in ranges:
        if '-' in item:
            start, end = map(int, item.split('-'))
            for i in range(start, end + 1):
                node_names.append(f"cn{i}")
        else:
            node_names.append(f"cn{item}")

    # print(node_names)
    # print(len(node_names))
    random_pairs = random.sample(node_names, k=len(node_names))
    random_pairs = [(random_pairs[i], random_pairs[i + 1]) for i in range(0, len(random_pairs), 2)]

    print(random_pairs)

    # for i in range(0,len(random_pairs)):
    #    print(random_pairs[i][0],random_pairs[i][1])

    numa = [(0, 0), (0, 1), (0, 2), (0, 3), (0, 4), (0, 5), (0, 6), (0, 7),
            (1, 0), (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (1, 6), (1, 7),
            (2, 0), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (2, 5), (2, 6), (2, 7),
            (3, 0), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4), (3, 5), (3, 6), (3, 7),
            (4, 0), (4, 1), (4, 2), (4, 3), (4, 4), (4, 5), (4, 6), (4, 7),
            (5, 0), (5, 1), (5, 2), (5, 3), (5, 4), (5, 5), (5, 6), (5, 7),
            (6, 0), (6, 1), (6, 2), (6, 3), (6, 4), (6, 5), (6, 6), (6, 7),
            (7, 0), (7, 1), (7, 2), (7, 3), (7, 4), (7, 5), (7, 6), (7, 7),
            ]

    random_four = random.sample(numa, 5)

    mb = 2000000
    ml = 2000000

    results = []
    processes = []
    result_queue = multiprocessing.Queue()
    for i in range(0, len(random_pairs)):
        process = multiprocessing.Process(target=get_oobw_mpi, args=(
        random_pairs[i][0], random_pairs[i][1], random_four[0][0], random_four[0][1], result_queue))
        process.start()
        processes.append(process)

    for process in processes:
        process.join()

    while not result_queue.empty():
        result = result_queue.get()
        results.append(result)

    for result in results:
        node_name1, node_name2, numa1, numa2, latency, bandwidth = result
        print(node_name1, node_name2, numa1, numa2, latency, bandwidth)
        if bandwidth < mb:
            mb = bandwidth
            ml = latency

    results = []
    processes = []
    result_queue = multiprocessing.Queue()
    for i in range(0, len(random_pairs)):
        process = multiprocessing.Process(target=get_oobw_mpi, args=(
        random_pairs[i][0], random_pairs[i][1], random_four[1][0], random_four[1][1], result_queue))
        process.start()
        processes.append(process)

    for process in processes:
        process.join()

    while not result_queue.empty():
        result = result_queue.get()
        results.append(result)

    for result in results:
        node_name1, node_name2, numa1, numa2, latency, bandwidth = result
        print(node_name1, node_name2, numa1, numa2, latency, bandwidth)
        if bandwidth < mb:
            mb = bandwidth
            ml = latency

    results = []
    processes = []
    result_queue = multiprocessing.Queue()
    for i in range(0, len(random_pairs)):
        process = multiprocessing.Process(target=get_oobw_mpi, args=(
        random_pairs[i][0], random_pairs[i][1], random_four[2][0], random_four[2][1], result_queue))
        process.start()
        processes.append(process)

    for process in processes:
        process.join()

    while not result_queue.empty():
        result = result_queue.get()
        results.append(result)

    for result in results:
        node_name1, node_name2, numa1, numa2, latency, bandwidth = result
        print(node_name1, node_name2, numa1, numa2, latency, bandwidth)
        if bandwidth < mb:
            mb = bandwidth
            ml = latency

    results = []
    processes = []
    result_queue = multiprocessing.Queue()
    for i in range(0, len(random_pairs)):
        process = multiprocessing.Process(target=get_oobw_mpi, args=(
        random_pairs[i][0], random_pairs[i][1], random_four[3][0], random_four[3][1], result_queue))
        process.start()
        processes.append(process)

    for process in processes:
        process.join()

    while not result_queue.empty():
        result = result_queue.get()
        results.append(result)

    for result in results:
        node_name1, node_name2, numa1, numa2, latency, bandwidth = result
        print(node_name1, node_name2, numa1, numa2, latency, bandwidth)
        if bandwidth < mb:
            mb = bandwidth
            ml = latency

    results = []
    processes = []
    result_queue = multiprocessing.Queue()
    for i in range(0, len(random_pairs)):
        process = multiprocessing.Process(target=get_oobw_mpi, args=(
        random_pairs[i][0], random_pairs[i][1], random_four[4][0], random_four[4][1], result_queue))
        process.start()
        processes.append(process)

    for process in processes:
        process.join()

    while not result_queue.empty():
        result = result_queue.get()
        results.append(result)

    for result in results:
        node_name1, node_name2, numa1, numa2, latency, bandwidth = result
        print(node_name1, node_name2, numa1, numa2, latency, bandwidth)
        if bandwidth < mb:
            mb = bandwidth
            ml = latency

    print(ml, mb)
    end_time = time.time()
    # 计算执行时间
    execution_time = end_time - start_time
    print("程序执行时间：", execution_time, "秒")
    return ml, mb

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