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docs: Add quick-start guide. #36
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Original file line number | Diff line number | Diff line change | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
@@ -0,0 +1,315 @@ | ||||||||||||||
# Quick start | ||||||||||||||
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Spider is a distributed system for executing user-defined tasks. It is designed to achieve low | ||||||||||||||
latency, high throughput, and robust fault tolerance. | ||||||||||||||
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The guide below briefly describes how to get started with running a task on Spider. | ||||||||||||||
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To get started with Spider, you’ll need to: | ||||||||||||||
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* Write a task | ||||||||||||||
* Build the task into a shared library | ||||||||||||||
* Write a client to manage the task | ||||||||||||||
* Build the client | ||||||||||||||
* Set up a Spider cluster | ||||||||||||||
* Run the client | ||||||||||||||
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# Requirements | ||||||||||||||
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To run through the guide below, you'll need: | ||||||||||||||
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* CMake | ||||||||||||||
* GCC 10+ or Clang 7+ | ||||||||||||||
* [Docker] | ||||||||||||||
* If you're not running as root, ensure `docker` can be run | ||||||||||||||
[without superuser privileges][docker-non-root]. | ||||||||||||||
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# Writing a task | ||||||||||||||
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In Spider, a task is C++ function that satisfies the following conditions: | ||||||||||||||
* It is a non-member function. | ||||||||||||||
* It takes one or more parameters: | ||||||||||||||
* the first parameter must be a `TaskContext`. | ||||||||||||||
* all other parameters must have types that conform to the `Serializable` or `Data` interfaces. | ||||||||||||||
* It returns a value that conforms to the `Serializable` or `Data` interfaces. | ||||||||||||||
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> [!NOTE] | ||||||||||||||
> You don’t immediately need to understand the TaskContext, Serializable, or Data types as we'll | ||||||||||||||
> explain them in later sections. | ||||||||||||||
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For example, the task below computes and returns the sum of two integers. | ||||||||||||||
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> [!NOTE] | ||||||||||||||
> The task is split into a header file and an implementation file so that it can be loaded as a | ||||||||||||||
> library in the worker, as we'll see in later sections. | ||||||||||||||
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_tasks.hpp_ | ||||||||||||||
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```c++ | ||||||||||||||
#include <spider/client/spider.hpp> | ||||||||||||||
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// Task function prototype | ||||||||||||||
/** | ||||||||||||||
* @param context | ||||||||||||||
* @param x | ||||||||||||||
* @param y | ||||||||||||||
* @return The sum of x and y. | ||||||||||||||
*/ | ||||||||||||||
auto sum(spider::TaskContext& context, int x, int y) -> int; | ||||||||||||||
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``` | ||||||||||||||
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_tasks.cpp_ | ||||||||||||||
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```c++ | ||||||||||||||
#include "tasks.hpp" | ||||||||||||||
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#include <spider/client/spider.hpp> | ||||||||||||||
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// Task function implementation | ||||||||||||||
auto sum(spider::TaskContext& context, int x, int y) -> int { | ||||||||||||||
return x + y; | ||||||||||||||
} | ||||||||||||||
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// Register the task with Spider | ||||||||||||||
SPIDER_REGISTER_TASK(sum); | ||||||||||||||
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``` | ||||||||||||||
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The integer parameters and return value are `Serializable` values. | ||||||||||||||
The `SPIDER_REGISTER_TASK` macro at the bottom of `tasks.cpp` is how we inform Spider that a | ||||||||||||||
function should be treated as a task. | ||||||||||||||
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# Building the task into a shared library | ||||||||||||||
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In order for Spider to run a task, the task needs to be compiled into a shared library that Spider | ||||||||||||||
can load. | ||||||||||||||
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Suppose that spider is added in subdirectory `spider`, we can set up the following `CMakeLists.txt` | ||||||||||||||
to build the task library: | ||||||||||||||
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```cmake | ||||||||||||||
cmake_minimum_required(VERSION 3.22.1) | ||||||||||||||
project(spider_example) | ||||||||||||||
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# Add spider library | ||||||||||||||
add_subdirectory(spider) | ||||||||||||||
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# Add the task library | ||||||||||||||
add_library(tasks SHARED tasks.cpp tasks.hpp) | ||||||||||||||
# Link the spider library to the task library | ||||||||||||||
target_link_libraries(tasks PRIVATE spider::spider) | ||||||||||||||
``` | ||||||||||||||
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To build the shared library, run the following from the root of the project: | ||||||||||||||
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```shell | ||||||||||||||
cmake -S . -B build | ||||||||||||||
cmake --build build --parallel $(nproc) --target tasks | ||||||||||||||
``` | ||||||||||||||
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# Writing a client to manage the task | ||||||||||||||
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To make Spider to run a task, we first need to write a client application. Generally, a client: | ||||||||||||||
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1. connects to Spider; | ||||||||||||||
2. submits the task for execution; | ||||||||||||||
3. waits for its completion—whether it succeeds or fails; | ||||||||||||||
4. and then handles the result. | ||||||||||||||
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For example, the client below runs the `sum` task from the previous section and verifies its result. | ||||||||||||||
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_client.cpp_ | ||||||||||||||
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```c++ | ||||||||||||||
#include <iostream> | ||||||||||||||
#include <string> | ||||||||||||||
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#include <spider/client/spider.hpp> | ||||||||||||||
|
||||||||||||||
#include "tasks.hpp" | ||||||||||||||
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auto main(int argc, char const* argv[]) -> int { | ||||||||||||||
// Parse the storage backend URL from the command line arguments | ||||||||||||||
if (argc < 2) { | ||||||||||||||
std::cerr << "Usage: ./client <storage-backend-url>" << '\n'; | ||||||||||||||
return 1; | ||||||||||||||
} | ||||||||||||||
std::string storage_url{argv[1]}; | ||||||||||||||
if (storage_url.empty()) { | ||||||||||||||
std::cerr << "storage-backend-url cannot be empty." << '\n'; | ||||||||||||||
} | ||||||||||||||
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// Create a driver that connects to the Spider cluster | ||||||||||||||
spider::Driver driver{storage_url}; | ||||||||||||||
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// Submit the task for execution | ||||||||||||||
spider::Job<int> job = driver.start(sum, 2, 3); | ||||||||||||||
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||||||||||||||
// Wait for the job to complete | ||||||||||||||
job.wait_complete(); | ||||||||||||||
|
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// Handle the job's success/failure | ||||||||||||||
auto job_status = job.get_status(); | ||||||||||||||
switch (job_status) { | ||||||||||||||
case JobStatus::Succeeded: { | ||||||||||||||
auto result = job_status.get_result(); | ||||||||||||||
if (result == job_status.get_result()) { | ||||||||||||||
return 0; | ||||||||||||||
} else { | ||||||||||||||
std::cerr << "`sum` returned unexpected result. Expected: 5. Actual: " << result | ||||||||||||||
<< '\n'. | ||||||||||||||
return 1; | ||||||||||||||
Comment on lines
+160
to
+162
There was a problem hiding this comment. Choose a reason for hiding this commentThe reason will be displayed to describe this comment to others. Learn more. Fix syntax error in error message There's an invalid period after the string concatenation. - << '\n'.
+ << '\n'; 📝 Committable suggestion
Suggested change
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||||||||||||||
} | ||||||||||||||
} | ||||||||||||||
case JobStatus::Failed: | ||||||||||||||
std::pair<std::string, std::string> error_and_fn_name = job.get_error(); | ||||||||||||||
std::cerr << "Job failed in function " << error_and_fn_name.second << " - " | ||||||||||||||
<< error_and_fn_name.first << '\n'; | ||||||||||||||
return 1; | ||||||||||||||
default: | ||||||||||||||
std::cerr << "Job is in unexpected state - " << job_status << '\n'; | ||||||||||||||
return 1; | ||||||||||||||
} | ||||||||||||||
} | ||||||||||||||
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``` | ||||||||||||||
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||||||||||||||
When we submit a task to Spider, Spider returns a `Job` , which represents a scheduled, running, or | ||||||||||||||
completed task (or `TaskGraph`) in a Spider cluster. | ||||||||||||||
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> [!NOTE] | ||||||||||||||
> `Job`s and `TaskGraph`s will be explained in another guide. | ||||||||||||||
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# Building the client | ||||||||||||||
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The client can be compiled like any normal C++ application except that we need to link it to the | ||||||||||||||
Spider client library. | ||||||||||||||
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Again, suppose that spider is added in subdirectory `spider`, we can set up the following | ||||||||||||||
`CMakeLists.txt` to build the client program: | ||||||||||||||
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```cmake | ||||||||||||||
cmake_minimum_required(VERSION 3.22.1) | ||||||||||||||
project(spider_example) | ||||||||||||||
|
||||||||||||||
# Add spider library | ||||||||||||||
add_subdirectory(spider) | ||||||||||||||
|
||||||||||||||
# Add the client | ||||||||||||||
add_executable(client client.cpp) | ||||||||||||||
# Link the spider library to the client | ||||||||||||||
target_link_libraries(client PRIVATE spider::spider) | ||||||||||||||
``` | ||||||||||||||
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||||||||||||||
To build the client executable, run the following from the root of the spider project: | ||||||||||||||
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```shell | ||||||||||||||
cmake -S . -B build | ||||||||||||||
cmake --build build --parallel $(nproc) --target client | ||||||||||||||
``` | ||||||||||||||
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# Setting up a Spider cluster | ||||||||||||||
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Before we can run the client, we need to start a Spider cluster. The simplest Spider cluster | ||||||||||||||
consists of: | ||||||||||||||
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* a storage backend; | ||||||||||||||
* a scheduler instance; | ||||||||||||||
* and a worker instance. | ||||||||||||||
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## Setting up a storage backend | ||||||||||||||
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Spider currently supports using MySQL or MariaDB as a storage backend. In this guide, we'll start | ||||||||||||||
MariaDB in a Docker container: | ||||||||||||||
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```shell | ||||||||||||||
docker run \ | ||||||||||||||
--detach \ | ||||||||||||||
--rm \ | ||||||||||||||
--name spider-storage \ | ||||||||||||||
--env MARIADB_USER=spider \ | ||||||||||||||
--env MARIADB_PASSWORD=password \ | ||||||||||||||
--env MARIADB_DATABASE=spider-storage \ | ||||||||||||||
--env MARIADB_ALLOW_EMPTY_ROOT_PASSWORD=true \ | ||||||||||||||
--publish 3306:3306 mariadb:latest | ||||||||||||||
Comment on lines
+231
to
+235
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|
||||||||||||||
``` | ||||||||||||||
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||||||||||||||
> [!WARNING] | ||||||||||||||
> When the container above is stopped, the database will be deleted. In production, you should set | ||||||||||||||
> up a database instance with some form of data persistence. | ||||||||||||||
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||||||||||||||
Alternatively, if you have an existing MySQL/MariaDB instance, you can use that as well. Simply | ||||||||||||||
create a database and authorize a user to access it. | ||||||||||||||
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## Setting up the scheduler | ||||||||||||||
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To build the scheduler, run the following from the root of the project: | ||||||||||||||
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```shell | ||||||||||||||
cmake -S . -B build | ||||||||||||||
cmake --build build --parallel $(nproc) --target spider_scheduler | ||||||||||||||
``` | ||||||||||||||
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||||||||||||||
To start the scheduler, run: | ||||||||||||||
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```shell | ||||||||||||||
build/src/spider/spider_schdeuler \ | ||||||||||||||
There was a problem hiding this comment. Choose a reason for hiding this commentThe reason will be displayed to describe this comment to others. Learn more. Fix typo in scheduler command There's a typo in the executable name. -build/src/spider/spider_schdeuler \
+build/src/spider/spider_scheduler \ 📝 Committable suggestion
Suggested change
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--storage_url \ | ||||||||||||||
"jdbc:mariadb://localhost:3306/spider-storage?user=spider&password=password" \ | ||||||||||||||
--port 6000 | ||||||||||||||
``` | ||||||||||||||
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NOTE: | ||||||||||||||
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* If you used a different set of arguments to set up the storage backend, ensure you update the | ||||||||||||||
`storage_url` argument ihn the command. | ||||||||||||||
* If the scheduler fails to bind to port `6000`, change the port in the command and try again. | ||||||||||||||
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## Setting up a worker | ||||||||||||||
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To build the worker, run the following from the root of the project: | ||||||||||||||
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```shell | ||||||||||||||
cmake -S . -B build | ||||||||||||||
cmake --build build --parallel $(nproc) --target spider_worker | ||||||||||||||
``` | ||||||||||||||
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To start a worker, run: | ||||||||||||||
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||||||||||||||
```shell | ||||||||||||||
build/src/spider/spider_worker \ | ||||||||||||||
--storage_url \ | ||||||||||||||
"jdbc:mariadb://localhost:3306/spider-storage?user=spider&password=password" \ | ||||||||||||||
--port 6000 | ||||||||||||||
``` | ||||||||||||||
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||||||||||||||
NOTE: | ||||||||||||||
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||||||||||||||
If you used a different set of arguments to set up the storage backend, ensure you update the | ||||||||||||||
`storage_url` argument in the command. | ||||||||||||||
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> [!TIP] | ||||||||||||||
> You can start multiple workers to increase the number of concurrent tasks that can be run on the | ||||||||||||||
> cluster. | ||||||||||||||
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# Running the client | ||||||||||||||
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||||||||||||||
To run the client: | ||||||||||||||
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||||||||||||||
```shell | ||||||||||||||
./client "jdbc:mariadb://localhost:3306/spider-storage?user=spider&password=password" | ||||||||||||||
``` | ||||||||||||||
|
||||||||||||||
NOTE: | ||||||||||||||
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||||||||||||||
If you used a different set of arguments to set up the storage backend, ensure you update the | ||||||||||||||
storage backend URL in the command. | ||||||||||||||
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# Next steps | ||||||||||||||
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In future guides, we'll explain how to write more complex tasks as well as how to leverage Spider's | ||||||||||||||
support for fault tolerance. | ||||||||||||||
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[Docker]: https://docs.docker.com/engine/install/ | ||||||||||||||
[docker-non-root]: https://docs.docker.com/engine/install/linux-postinstall/#manage-docker-as-a-non-root-user |
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Fix the result comparison logic
The condition is comparing the result with itself, which will always be true:
if (result == job_status.get_result())
Should be: