Versions Compared

Key

  • This line was added.
  • This line was removed.
  • Formatting was changed.

Data Storage and Compute infrastructure 

QUT eResearch data storage and computing infrastructure leverage both on-prem and hybrid cloud resources. QUT host hosts a local High-Performance Computing (HPC) facility comprised of 254 compute nodes, with a total of 7,256 conventional CPU cores (14,512 virtual cores with hyperthreading) and 74 GPUs. The highest memory allocation is 6 TB. Additionally, the HPC file storage for data analytics has a an 1800TB disk capacity. 

Getting an HPC account

Apply for a new HPC account here.

Introduction

All jobs on the HPC must be scheduled via the PBS Pro batch job submission system. Jobs are submitted to PBS Pro scheduler specifying required resources, for example, number of CPUs the number of CPUs, amount of memory, and estimated time to complete the job (walltime). PBS  will then schedule will then schedule the job to run on the cluster when requested resources are/become available.  Existing HPC usage principles are in place to ensure fair access by all users.

Basic PBS commands

Find below information on basic PBS commands:

Command

Description

qsub -I -S /bin/bash

Submit an interactive job for 1 node with 1 CPU and 1Gb of memory for 1 hr

qsub commandfile

Submit jobs to the HPC

Submit batch jobs to the HPC cluster using the PBS ‘qsub’ command.  For example:

[username@hpc ~]$ qsub commandfile

or

[username@hpc ~]$ qsub -q default -l  walltime=10:00:00,mem=3000MB commandfile

where commadfile is a  file containing PBS commands along with other user defined executable command(s).

See qsub Options below for more options.

qstat –u username

Displays the status of PBS jobs and queues for the user

Displays a summary of the status of PBS jobs and queues for the users username. See

man qstat for details of options

qjobs

Displays a summary of the jobs that you have submitted

qdel jobid

Delete your job from a queue. The jobid 

is returned by qsub atjob submission time

is returned by qsub at job submission time, and is also displayed in the qstat output.

qhold jobid

Place a hold on your job in the queue and stops it from running.

qrls –h u jobid

Release a user hold on your job and allows it to be run.

qrerun jobid

Terminate an executing job and return it to a queue.

qsub Options

There are two methods of specifying qsub options: 1) Within a PBS launchfile, and 2) On the qsub command-line.

...

 Below are some commonly used qsub options:

sub option

Description

#PBS -

acct

Causes the job time to be charged to "acct".

#PBS -

myJob

Assigns a job name. The default is the name of PBS jobscript.

#PBS -

l nodes

l select=

4

1:

ppn

ncpus=2

The number of nodes and processors per node.(depreciated)

#PBS -lselect=1:ncpus=2

The number of chunks or nodes and processors per

The number of chunks/nodes (n=1) and processors per chunk/node (n=2).

#PBS -l ngpus=2

The number of gpus required

The number of graphical processing units (GPUs) required.

#PBS -

lwalltime

l walltime=01:00:00

Sets the maximum wall-

clock time during which this jobcanrun. 

clock time during which this job can run (walltime=hh:mm:ss).

#PBS -l mem=n{mb|gb}

Sets the maximum amount of memory allocated to thejob.

#PBS -lvmem=n{mb|gb}

Sets the maximum amount of virtual memory allocated to

the job. (depreciated)

Sets the maximum amount of memory per chunk/node allocated to the job.

#PBS -q queuename

Assigns your job to a specific queue.

#PBS -o mypath/my.out

The path and file name for standard output.

#PBS -e mypath/my.err

The path and file name for standard error.

#PBS -j oe

Join option that merges the standard error stream with the

standard output stream of the job

.

#PBS -M email-address

Sends email notifications to a specific user emailaddress

.

#PBS -m {a|b|e}

Causes email to be sent to the user

Causes email to be sent to the users email address (as default) when:

  • a - the job aborts

  • b - the job begins

  • e - the job ends

#PBS -M email-address

Sends email notifications to a specific email address (i.e. need to specify if other than the users email address).

#PBS –P project

Specifies what project the job belongs to.

#PBS -r n

Indicates that a job should not rerun if it fails.

#PBS -S shell

Sets the shell to use.

 Make sure the full path to the shellis

 Make sure the full path to the shell is correct.

#PBS -V

Exports all environment variables to the job.

#PBS -W

Used to set job dependencies between two or morejobs

Used to set job dependencies between two or more jobs.

A Job Script Example

An example PBS Pro submission script is provided below: 

Code Block
#!/bin/bash -l
#PBS -N Example_Job #PBS -q defaultJob 
#PBS -l select=2:ncpus=16 16:mem=4gb 
#PBS -l walltime=<hh:mm:ss> 
#PBS -o <output-file>
#PBS -e <error-file>

cd $PBS_O_WORKDIR

module load java
conda activate ConsGenome

matlab –nodisplay –nosplash –r example_job.m

Where the line "-l select=2:ncpus=16 " is the number of processors required for the job. select specifies the number of nodes (or chunks of resource) required; ncpus indicates the number ofCPUs per chunk requiredindicates the number of CPUs per chunk/node required.

Find below a table illustrating how the above command works: 

select

ncpus

mem

Description

2

16

4

32 Processor job

, using 2 nodes and 16 processors per

with 8GB memory, using 2 nodes with 16 processors and 4GB memory per node

4

8

2

32 Processor job

, using 4 nodes and 8 processors

with 8GB memory, using 4 nodes with 8 processors and 2GB memory per node

16

1

1

16 Processor job

, using 16 nodes and 1 processor

with 16GB memory, using 16 nodes with 1 processor and 1GB per node

8

16

32

128 Processor job with 256GB memory,

 using 8 nodes and 16

 using 8 nodes with 16 processors and 32GB per node

 The line The line "-l walltime=<hh:mm:ss>" is the time limit for the job is the time limit you set for the job. If your job exceeds this time the scheduler will terminate the job. It is recommended to find a usual runtime for a job of the job and add some moresame size and add some more (say 20%) to it. For example, if a job took approximately 10 hours, the walltime limit could be set to 12hours 

For example, if a job normally takes approximately 10 hours, the wall time limit for a similar job could be set to 12 hours, e.g. "-l walltime=12:00:00". By setting the walltime the scheduler can perform job schedulingmore efficiently and also reduces occasions where errors can leave the job stalled but still taking upresource for the default much longer walltime limit (for queue walltime defaults run  

By setting a wall time, the scheduler can perform job scheduling more efficiently and also reduces occasions where errors can leave the job stalled but still taking up resources for the default (much longer) wall time limit.

To find out what the default queue wall times are run the "qstat -q" command).

 Job management

 The qstat command displays the status of the PBS scheduler and queues. Using the flags -Qa shows thequeue partitions availableshows the queue partitions available. If no queue is defined, it will use the queue called default. The following table shows the commonly using queues

If no queue is defined, the PBS scheduler will assign the job to a queue based on the resources requested. The following table shows the commonly used queues:

quick

short

medium

long

long

huge

  • all nodes available

  • low priority

8 hours of run time available
  • 4 hours of run time available

  • all nodes available

  • standard priority

  • 24 hours of run time available

  • all nodes available

  • standard priority

72 hours of run time available 
  • 168 hours of run time available 

  • all nodes available

  • standard priority

  • 168 hours of run time available

  • all nodes available

  • standard priority

  • 168 hours of run time available

PBS Job States

The table below describes the different job states through the life cycle of a job. There are some attributesthat are only applicable when submitting jobs to an Enterprise PBS Professional complex.

Job

State

Description

B

Job arrays only: job array has Begun.

E

Job is Exiting after having run.

F

Job has Finished exiting and execution. The job was completed

successfully and had no application errors.

Job has Finished exiting and execution; however,

 the jobexperienced

 the job experienced application errors.

H

Job is Held. A job is put into a held state by the server or

by a useror administrator

by a user or administrator.

 A job stays in a held state until it is released by auser or

 A job stays in a held state until it is released by an eResearch

administrator.

Q

Job is Queued,

 eligible to run or be routed

 eligible and waiting to be run.

R

Job is Running.

S

Job is Suspended by server. A job is put into the

suspended statewhen a

suspended state when a higher priority job needs the resources.

T

Job is in Transition (being moved to a new location).

U

Job is User-suspended.

W

Job is Waiting for its requested execution time to be reached or job

specified a staging request which failed for some reason.

X

Sub jobs only; sub job is finished (expired).

Queue Limits

 

quick

short

medium

long

huge

Priority

161

160

20

160

160

160

Max CPU per job

500

200

100

40

40

Max Node

29

29

29

29

29

Min Walltime (hr)

1

8

24

72

72

Max Walltime (hr)

8

24

72

168

168

Default Walltime (hr)

1

24

24

72

72

Default Memory (gb)

2

2

2

2

2

Max RunningJobs

500

450

5000

400

200

200

Max QueuedJobs

20000

20000

5000

5000

2000

2000

 Queue Scheduling Issues

 The scheduling algorithm used on the HPC aims to:

  • promote large scale parallel use of the large-scale parallel use of the HPC

  • allow equal access to resources for all users

  • provide good turnaround for all users

  • minimize the impact of jobs on one another

...

  •  resources are strictly allocated so jobs will not start unless there is sufficient free resources (e.g. cpus and memory).

  • queued jobs are shuffled so that jobs from different users are "interleaved". This means your first jobshould appear near the top of the queue even if there are many jobs in the queue This means your first job should appear near the top of the queue even if there are many jobs in the queue.

 

From a user's perspective, it is very important that you minimize your requests for resources (e.g. walltime, memory and cpus). Otherwise your job may be queued or suspended longer than  Otherwise, your job may be queued or suspended longer than necessary. Of course, make sure you ask for sufficient resources - a little experimentation might help.

PBS Variables

PBS sets multiple environment variables at submission time. The following PBS variables are commonly usedin command filesfollowing PBS variables are commonly used in command files:

Variable Name

Description

PBS_ARRAYID

Array ID numbers for jobs submitted with the -t flag.

 Forexample a job submitted with #PBS 

 For example a job submitted with #PBS -t 1-

8 will run eightidentical copies of the shell

8 will run eight identical copies of the shell script. The value of the

PBS_ARRAYID will be an integer between 1 and 8.

PBS_ENVIRONMENT

Set to PBS_BATCH to indicate that the job is a batch job; otherwise, set to PBS_

INTERACTIVE to indicatethat the job is

INTERACTIVE to indicate that the job is a PBS interactive job.

PBS_JOBID

Full jobid assigned to this job.

 Often used to uniquelyname output files for this job

 Often used to uniquely name output files for this job, for example: mpirun -

np 16 ./a.out >output.${PBS_JOBID}

PBS_JOBNAME

Name of the job. This can be set using the -N

option inthe PBS script 

option in the PBS script (or from the command line).

 The defaultjob name

 The default job name is the name of the PBS script.

PBS_NODEFILE

Contains a list of the nodes assigned to the job.

 Ifmultiple CPUs

 If multiple CPUs on a node have been assigned, the node will be listed in the file more than once. By default, mpirun assigns jobs to

nodes in the order they are listed in this file

PBS_O_HOME

The value of the HOME variable in the environment inwhich

The value of the HOME variable in the environment in which qsub was executed.

PBS_O_HOST

The name of the host upon which the qsub command is

running.

PBS_O_PATH

Original PBS path. Used with pbsdsh.

PBS_O_QUEUE

Queue job was submitted to.

PBS_O_WORKDIR

PBS sets the environment variable PBS_O_WORKDIR to the

directory from which the batch job was submitted.

PBS_QUEUE

Queue job is running in (typically this is the same as

PBS_O_QUEUE).

Interactive PBS Jobs

Use of PBS is not limited to batch jobs onlyThe use of PBS is not limited to batch jobs only. It also allows users to use the compute nodes interactively, when needed. For example, users can work with the developer environments provided by Matlab or R oncompute nodes 

For example, users can work with the developer environments provided by Matlab or R on compute nodes, and run their jobs (until the walltime expiresuntil the wall-time expires). Instead of preparing a submission script 

Instead of preparing a submission script, users pass the job requirements directly to the qsub command. For instance, the following PBS script:

...

corresponds to the following interactive job command:

Code Block
qsub -I -X -q defaultS /bin/bash -l select=1:ncpus=2,:mem=4gb, -l walltime=505:00:00