# 静的な処理の割り当てを使用した並列処理のためのインデックス付きJob
LLMS index: [llms.txt](/llms.txt)
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FEATURE STATE:
Kubernetes v1.21 [alpha]
この例では、複数の並列ワーカープロセスを使用するKubernetesのJobを実行します。各ワーカーは、それぞれが自分のPod内で実行される異なるコンテナです。Podはコントロールプレーンが自動的に設定する*インデックス値*を持ち、この値を利用することで、各Podは処理するタスク全体のどの部分を処理するのかを特定できます。
Podのインデックスは、アノテーション内の`batch.kubernetes.io/job-completion-index`を整数値の文字列表現として利用できます。コンテナ化されたタスクプロセスがこのインデックスを取得できるようにするために、このアノテーションの値は[downward API](/docs/tasks/inject-data-application/downward-api-volume-expose-pod-information/#the-downward-api)の仕組みを利用することで公開できます。利便性のために、コントロールプレーンは自動的にdownward APIを設定して、`JOB_COMPLETION_INDEX`環境変数にインデックスを公開します。
以下に、この例で実行するステップの概要を示します。
1. **completionのインデックスを使用してJobのマニフェストを定義する**。downward APIはPodのインデックスのアノテーションを環境変数またはファイルとしてコンテナに渡してくれます。
2. **そのマニフェストに基づいてインデックス付き(Indexed)のJobを開始する**。
## 始める前に
あらかじめ基本的な非並列の[Job](/docs/concepts/workloads/controllers/job/)の使用に慣れている必要があります。
Kubernetesクラスターが必要、かつそのクラスターと通信するためにkubectlコマンドラインツールが設定されている必要があります。
このチュートリアルは、コントロールプレーンのホストとして動作していない少なくとも2つのノードを持つクラスターで実行することをおすすめします。
まだクラスターがない場合、minikubeを使って作成するか、
以下のいずれかのKubernetesプレイグラウンドも使用できます:
作業するKubernetesサーバーは次のバージョン以降のものである必要があります: v1.21.
バージョンを確認するには次のコマンドを実行してください: kubectl version.
インデックス付きJobを作成できるようにするには、[APIサーバー](/docs/reference/command-line-tools-reference/kube-apiserver/)と[コントローラーマネージャー](/docs/reference/command-line-tools-reference/kube-controller-manager/)上で`IndexedJob`[フィーチャーゲート](/ja/docs/reference/command-line-tools-reference/feature-gates/)を有効にしていることを確認してください。
## アプローチを選択する
ワーカープログラムから処理アイテムにアクセスするには、いくつかの選択肢があります。
1. `JOB_COMPLETION_INDEX`環境変数を読み込む。Jobコントローラーは、この変数をcompletion indexを含むアノテーションに自動的にリンクします。
1. completion indexを含むファイルを読み込む。
1. プログラムを修正できない場合、プログラムをスクリプトでラップし、上のいずれかの方法でインデックスを読み取り、プログラムが入力として使用できるものに変換する。
この例では、3番目のオプションを選択肢して、[rev](https://man7.org/linux/man-pages/man1/rev.1.html)ユーティリティを実行したいと考えているとしましょう。このプログラムはファイルを引数として受け取り、内容を逆さまに表示します。
```shell
rev data.txt
```
`rev`ツールは[`busybox`](https://hub.docker.com/_/busybox)コンテナイメージから利用できます。
これは単なる例であるため、各Podはごく簡単な処理(短い文字列を逆にする)をするだけです。現実のワークロードでは、たとえば、シーンデータをもとに60秒の動画を生成するというようなタスクを記述したJobを作成するかもしれません。ビデオレンダリングJobの各処理アイテムは、ビデオクリップの特定のフレームのレンダリングを行うものになるでしょう。その場合、インデックス付きの完了が意味するのは、クリップの最初からフレームをカウントすることで、Job内の各Podがレンダリングと公開をするのがどのフレームであるかがわかるということです。
## インデックス付きJobを定義する
以下は、completion modeとして`Indexed`を使用するJobのマニフェストの例です。
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
name: 'indexed-job'
spec:
completions: 5
parallelism: 3
completionMode: Indexed
template:
spec:
restartPolicy: Never
initContainers:
- name: 'input'
image: 'docker.io/library/bash'
command:
- "bash"
- "-c"
- |
items=(foo bar baz qux xyz)
echo ${items[$JOB_COMPLETION_INDEX]} > /input/data.txt
volumeMounts:
- mountPath: /input
name: input
containers:
- name: 'worker'
image: 'docker.io/library/busybox'
command:
- "rev"
- "/input/data.txt"
volumeMounts:
- mountPath: /input
name: input
volumes:
- name: input
emptyDir: {}
上記の例では、Jobコントローラーがすべてのコンテナに設定する組み込みの`JOB_COMPLETION_INDEX`環境変数を使っています。[initコンテナ](/ja/docs/concepts/workloads/pods/init-containers/)がインデックスを静的な値にマッピングし、その値をファイルに書き込み、ファイルを[emptyDir volume](/docs/concepts/storage/volumes/#emptydir)を介してワーカーを実行しているコンテナと共有します。オプションとして、インデックスとコンテナに公開するために[downward APIを使用して独自の環境変数を定義する](/ja/docs/tasks/inject-data-application/environment-variable-expose-pod-information/)こともできます。[環境変数やファイルとして設定したConfigMap](/ja/docs/tasks/configure-pod-container/configure-pod-configmap/)から値のリストを読み込むという選択肢もあります。
他には、以下の例のように、直接[downward APIを使用してアノテーションの値をボリュームファイルとして渡す](/docs/tasks/inject-data-application/downward-api-volume-expose-pod-information/#store-pod-fields)こともできます。
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
name: 'indexed-job'
spec:
completions: 5
parallelism: 3
completionMode: Indexed
template:
spec:
restartPolicy: Never
containers:
- name: 'worker'
image: 'docker.io/library/busybox'
command:
- "rev"
- "/input/data.txt"
volumeMounts:
- mountPath: /input
name: input
volumes:
- name: input
downwardAPI:
items:
- path: "data.txt"
fieldRef:
fieldPath: metadata.annotations['batch.kubernetes.io/job-completion-index']
## Jobを実行する
次のコマンドでJobを実行します。
```shell
# このコマンドでは1番目のアプローチを使っています ($JOB_COMPLETION_INDEX に依存しています)
kubectl apply -f https://kubernetes.io/examples/application/job/indexed-job.yaml
```
このJobを作成したら、コントロールプレーンは指定した各インデックスごとに一連のPodを作成します。`.spec.parallelism`の値が同時に実行できるPodの数を決定し、`.spec.completions`の値がJobが作成するPodの合計数を決定します。
`.spec.parallelism`は`.spec.completions`より小さいため、コントロールプレーンは別のPodを開始する前に最初のPodの一部が完了するまで待機します。
Jobを作成したら、少し待ってから進行状況を確認します。
```shell
kubectl describe jobs/indexed-job
```
出力は次のようになります。
```
Name: indexed-job
Namespace: default
Selector: controller-uid=bf865e04-0b67-483b-9a90-74cfc4c3e756
Labels: controller-uid=bf865e04-0b67-483b-9a90-74cfc4c3e756
job-name=indexed-job
Annotations:
Parallelism: 3
Completions: 5
Start Time: Thu, 11 Mar 2021 15:47:34 +0000
Pods Statuses: 2 Running / 3 Succeeded / 0 Failed
Completed Indexes: 0-2
Pod Template:
Labels: controller-uid=bf865e04-0b67-483b-9a90-74cfc4c3e756
job-name=indexed-job
Init Containers:
input:
Image: docker.io/library/bash
Port:
Host Port:
Command:
bash
-c
items=(foo bar baz qux xyz)
echo ${items[$JOB_COMPLETION_INDEX]} > /input/data.txt
Environment:
Mounts:
/input from input (rw)
Containers:
worker:
Image: docker.io/library/busybox
Port:
Host Port:
Command:
rev
/input/data.txt
Environment:
Mounts:
/input from input (rw)
Volumes:
input:
Type: EmptyDir (a temporary directory that shares a pod's lifetime)
Medium:
SizeLimit:
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal SuccessfulCreate 4s job-controller Created pod: indexed-job-njkjj
Normal SuccessfulCreate 4s job-controller Created pod: indexed-job-9kd4h
Normal SuccessfulCreate 4s job-controller Created pod: indexed-job-qjwsz
Normal SuccessfulCreate 1s job-controller Created pod: indexed-job-fdhq5
Normal SuccessfulCreate 1s job-controller Created pod: indexed-job-ncslj
```
この例では、各インデックスごとにカスタムの値を使用してJobを実行します。次のコマンドでPodの1つの出力を確認できます。
```shell
kubectl logs indexed-job-fdhq5 # これを対象のJobのPodの名前に一致するように変更してください。
```
出力は次のようになります。
```
xuq
```
