系统工程师面试笔记

这位面试者是一位有着5年工作经验的系统工程师,具有扎实的专业基础和实践经验。他曾在多个实践项目中积累了丰富的异构资源/任务调度经验,并在Kubernetes中的设备管理和分配机制方面有深入的理解。他还熟悉GPU和RDMA设备的联合分配,擅长全局最优资源编排和设备初始化与清理等方面的技术。此外,他还具有出色的容器生命周期管理等技能。这位面试者在技术领域有着广泛的知识和专业素养,对于解决实际问题具有很强的能力。

岗位: 系统工程师 从业年限: 5年

简介: 具备5年系统工程师经验的跨平台技能者,擅长异构资源调度、Kubernetes 设备管理、GPU与RDMA 联合分配及优化资源利用。

问题1:您能否谈谈您在实践中的异构资源/任务调度经验?

考察目标:了解被面试人在异构资源调度方面的实际操作能力和对技术的理解。

回答: 在多个实践项目中,我有幸积累了丰富的异构资源/任务调度经验。例如,在一个项目中,需要在两台具有不同 CPU 架构的服务器上进行任务调度。为了实现这个目标,我首先分析了任务的 CPU 消耗特性,然后利用 CPU 亲和性和负载均衡策略,实现了任务在两台服务器之间的合理分配。为了确保任务调度的效率,我还研究了各种调度算法,并结合实际情况选择了最适合的调度策略。在此过程中,我对跨平台调试和故障排查技巧有了更深入的了解,从而确保了项目的顺利进行。这些经历让我在面对类似问题时更加从容不迫,也使我在职业发展中取得了长足的进步。

问题2:您是如何看待 Kubernetes 中的设备管理和分配机制的?

考察目标:了解被面试人对 Kubernetes 核心组件的理解和观点。

回答: 在我看起来,Kubernetes 中的设备管理和分配机制是非常重要的组成部分。在实践中,我发现这个机制可以协助我们更有效地管理资源和提升效率。举个例子,当我们处理大模型训练时,我们需要依赖高性能网络,而这些网络节点之间的通信通常需要用到 RDMA 协议和支持 RDMA 协议的网络设备。在这种情况下,把 GPU 和 RDMA 设备尽可能近距离分配非常关键。这样我们可以有效地提升通信效率,让整个训练过程更为高效。

除此之外,我还发现 Kubernetes 中的设备管理和分配机制可以帮助我们更好地控制容器的生命周期。通过有效的设备和资源管理,我们可以确保 containers 能在资源有限的情况下运行得更稳定。比如,有时候一个 container 可能需要更多的资源来完成任务,这时候我们可以通过重新分配资源来保证这个 container 的正常运行。

综上所述,我觉得 Kubernetes 中的设备管理和分配机制是一个非常优秀的组件。它可以帮助我们更好地管理资源和提高效率,同时也可以帮助我们更好地控制容器的生命周期。在实际项目中,我经常使用这个机制来解决问题,并且取得了不错的效果。

问题3:如何实现全局最优资源编排?

考察目标:考核被面试人的专业知识和行业思考能力。

回答: 在实现全局最优资源编排时,我首先收集了各个节点的资源使用情况,包括 CPU、内存、存储等,并通过 Kubernetes 的 metrics 接口得到了这些数据。接着,我将这些节点按照类型、功能或工作负载进行了分类。举个例子,我们会把计算节点分为高性能计算节点和普通计算节点,而数据库节点则会被分为主节点和辅助节点。然后,我利用 Kubernetes 提供的 scheduler 接口,根据这些信息对节点进行动态调度。如果一个任务需要更多的 CPU 资源,那么在资源充足的情况下,系统会自动选择具有更多 CPU 资源的节点来运行这个任务。相反,如果一个任务只需要较少的资源,系统会选择拥有较少资源但类别匹配度更高的节点。这样一来,我们就能确保全局最优资源编排的实现了,提高集群的资源利用率,降低系统的延迟和成本。

问题4:请介绍一下您在项目中对 GPU 和 RDMA 设备联合分配的经验。

考察目标:了解被面试人在 GPU 和 RDMA 设备联合分配方面的实际操作能力和对技术的理解。

回答: 在我之前参与的一个实践中,我们遇到了模型的训练资源需求非常大,传统的 CPU 和内存架构已经无法满足。为了解决这个问题,我负责设计和实现了一个联合分配 GPU 和 RDMA 设备的框架。

首先,我花了大量时间了解了不同类型的设备(CPU、GPU、RDMA 等)的特性和使用场景,然后结合模型训练的需求,制定了合适的设备分配策略。为了实现 GPU 和 RDMA 的联合分配,我采用了 Kubernetes 中的 Device CRD,将设备信息与 Pod 关联起来,实现了设备的精确分配。

具体实施过程中,我将 GPU 和 RDMA 设备分别部署在不同的 Node 节点上,并通过网络进行通信。GPU 主要用于处理模型的计算部分,而 RDMA 主要用于处理模型数据的传输。通过这种方式,我们可以充分利用 GPU 和 RDMA 各自的优势,提高模型的训练效率。

在这个过程中,我还深入研究了 GPU 和 RDMA 的性能特性,并针对这两种设备的特性,分别优化了通信和存储的数据路径,以减少设备间的延迟和开销。同时,我也使用了如 device_token 这样的元数据,来简化设备的分配和管理。

这个项目的经验让我深刻认识到,GPU 和 RDMA 设备的联合分配不仅可以提高模型的训练效率,也可以带来更好的性能和更高效的资源利用率。

问题5:您是如何解决设备初始化与清理问题的?

考察目标:了解被面试人在设备管理和维护方面的实际操作能力和解决问题的方法。

回答: 在我之前参与的一个项目中,我们遇到了设备初始化与清理的问题。为了更好地解决这个问题,我首先对设备进行了全面的检查和测试,确保它们符合预期的性能标准。接下来,我制定了一套详细的初始化流程和清理策略,包括设备启动后的自检、日常维护以及异常情况的处理。

具体来说,我在初始化阶段使用了设备管理系统(如 Kubernetes)提供的 API 来获取设备的详细信息,并根据这些信息设置了适当的初始化参数。在清理阶段,我使用了图形化工具和命令行界面来执行定期的清理操作,同时设定了阈值来监控设备的状态并确保其在最佳状态下运行。

在整个过程中,我始终遵循着最佳实践和安全规范,以确保设备和系统的稳定性。此外,我还不断收集和分析设备的使用情况,以便进一步优化初始化与清理策略,提高设备的整体性能和使用寿命。

问题6:您能否介绍一下设备共享机制的设计思路和实现过程?

考察目标:考核被面试人的专业知识和行业思考能力。

回答: 在项目中,我们实现了一个设备共享机制来提高 GPU 和 RDMA 设备的利用率。首先,我们定义了一个设备对象,包含了设备的状态信息,如 GPU 或 RDMA 设备的 ID、状态、使用率等。接着,我们为这个设备对象建立了一个设备池,用于管理这些设备。设备池中包含了多个设备实例,每个实例代表一个可用设备。

为了实现设备共享,我们采用了一个基于工作负载的场景分类策略,将任务分为不同的优先级组。对于每个优先级组,我们选择一个可用的设备实例进行分配。如果所有可用的设备实例都被分配走了,那么我们就会选择一个低优先级的任务,等待高优先级的任务完成后再进行分配。在这个过程中,我们遇到了一些挑战,比如如何保证设备之间的公平分配,避免某些设备被过度使用,而其他设备则被闲置。为了解决这个问题,我们采用了动态调整设备池大小和设备分配策略的方法。

举个例子,当我们发现某个设备被大量使用时,我们会增加设备池的大小,以便于更多地分配该设备。反之,当某个设备被闲置时,我们会减少设备池的大小,以便于更有效地利用资源。这样的做法使得我们能够在实际生产环境中取得非常好的效果,有效提高 GPU 和 RDMA 设备的利用率,减少了设备的空闲时间和成本,提高了整个系统的性能和效率。

问题7:您是如何看待容器生命周期管理的自定义逻辑的?

考察目标:了解被面试人在容器生命周期管理方面的实际操作能力和对技术的理解。

回答: 在高并发情况下,我们预先为每个容器预留了一定的 CPU 和内存资源,以确保容器在需要时能够迅速启动,从而减少因资源争抢导致的问题。例如,我们会在系统中为每种常用的应用场景预设一定的资源预留,以便在需要时快速分配给对应的容器。

经过我们的优化后,系统的性能得到了显著提升,CPU 和内存使用率降低,系统稳定性得到改善。这个项目的成功经验让我深刻认识到,针对具体场景进行自定义的容器生命周期管理逻辑对于提高系统的性能和稳定性非常重要,这也是我在以后的工作中会继续关注和努力的方向。

点评: 这位面试者在面对系统工程师这一职位时,展现出了扎实的专业基础和实践经验。从他的回答中可以看出,他在异构资源调度、Kubernetes 设备管理、全局最优资源编排、GPU 和 RDMA 设备联合分配、设备初始化与清理、设备共享机制设计等方面都有所涉猎,显示出其技术实力和对业界最佳实践的理解。此外,他还展现出了优秀的问题解决能力,能够结合实际问题提出有效的解决方案。综合来看,我认为这位面试者具备较高的竞争力,有望通过这次面试。

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