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容器服务 Kubernetes 版 ACK:部署PyTorch模型推理服务

更新时间:Aug 17, 2023

PyTorch是一种深度学习计算框架,可用来训练模型。本文介绍如何通过Triton或TorchServe方式部署PyTorch模型的推理服务。

前提条件

步骤一:部署PyTorch模型

(推荐)使用Triton部署

本方式采用PyTorch 1.16训练的Bert模型,将模型转换成Torchscript,存储在PVC的triton目录下,然后通过nvidia triton server部署模型。

triton要求的模型目录结构如下:

└── chnsenticorp # 模型名称。
    ├── 1623831335 # 模型版本。
    │   └── model.savedmodel # 模型文件。
    │       ├── saved_model.pb
    │       └── variables
    │           ├── variables.data-00000-of-00001
    │           └── variables.index
    └── config.pbtxt # triton 配置。
  1. 完成PyTorch单机训练,并将PyTorch模型转换成Torchscript,具体操作,请参见PyTorch单机训练

  2. 执行以下命令,检查集群中可用的GPU资源。

    arena top node

    预期输出:

    NAME                      IPADDRESS      ROLE    STATUS  GPU(Total)  GPU(Allocated)
    cn-beijing.192.168.0.100  192.168.0.100  <none>  Ready   1           0
    cn-beijing.192.168.0.101  192.168.0.101  <none>  Ready   1           0
    cn-beijing.192.168.0.99   192.168.0.99   <none>  Ready   1           0
    ---------------------------------------------------------------------------------------------------
    Allocated/Total GPUs of nodes which own resource nvidia.com/gpu In Cluster:
    0/3 (0.0%)

    从上述输出可知,该集群有3个GPU节点可以用来部署模型。

  3. 将模型上传到阿里云OSS对应的Bucket中。

    重要

    上传到OSS的步骤以Linux系统为例,其他系统的上传操作,请参见命令行工具ossutil快速入门

    1. 安装ossutil

    2. 创建名称为examplebucket的存储空间。

      • 输入以下命令创建examplebucket

        ossutil64 mb oss://examplebucket
      • 以下输出结果表明已成功创建examplebucket

        0.668238(s) elapsed
    3. 将模型上传到新建的examplebucket中。

      ossutil64 cp model.savedmodel oss://examplebucket
  4. 创建PV和PVC。

    1. 使用以下模板创建PyTorch.yaml文件。

      apiVersion: v1
      kind: PersistentVolume
      metadata:
        name: model-csi-pv
      spec:
        capacity:
          storage: 5Gi
        accessModes:
          - ReadWriteMany
        persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
        csi:
          driver: ossplugin.csi.alibabacloud.com
          volumeHandle: model-csi-pv   // 需要和PV名字一致。
          volumeAttributes:
            bucket: "Your Bucket"
            url: "Your oss url"
            akId: "Your Access Key Id"
            akSecret: "Your Access Key Secret"
            otherOpts: "-o max_stat_cache_size=0 -o allow_other"
      ---
      apiVersion: v1
      kind: PersistentVolumeClaim
      metadata:
        name: model-pvc
      spec:
        accessModes:
        - ReadWriteMany
        resources:
          requests:
            storage: 5Gi

      参数

      说明

      bucket

      OSS的Bucket名称,在OSS范围内全局唯一。更多信息,请参见存储空间命名

      url

      OSS文件的访问URL。更多信息,请参见如何获取单个或多个文件的URL

      akId

      访问OSS的AccessKey ID和AccessKey Secret。建议使用RAM用户访问,更多信息,请参见创建AccessKey

      akSecret

      otherOpts

      挂载OSS时支持定制化参数输入。

      • -o max_stat_cache_size=0代表禁用属性缓存,每次访问文件都会从 OSS 中获取最新的属性信息。

      • -o allow_other代表允许其他用户访问挂载的文件系统。

      参数设置的更多信息,请参见ossfs支持的设置参数选项

    2. 执行以下命令,创建PV和PVC。

      kubectl apply -f Tensorflow.yaml
  5. 执行以下命令,使用nvidia triton server部署模型。

    arena serve triton \
     --name=bert-triton \
     --namespace=inference \
     --gpus=1 \
     --replicas=1 \
     --image=nvcr.io/nvidia/tritonserver:20.12-py3 \
     --data=model-pvc:/models \
     --model-repository=/models/triton

    预期输出:

    configmap/bert-triton-202106251740-triton-serving created
    configmap/bert-triton-202106251740-triton-serving labeled
    service/bert-triton-202106251740-tritoninferenceserver created
    deployment.apps/bert-triton-202106251740-tritoninferenceserver created
    INFO[0001] The Job bert-triton has been submitted successfully
    INFO[0001] You can run `arena get bert-triton --type triton-serving` to check the job status

使用TorchServe部署

  1. 使用torch-model-achiver将PyTorch模型打包为TorchServe需要的.mar格式。更多信息,请参见torch-model-achiver

  2. 将模型上传到阿里云OSS对应的Bucket中。

    重要

    上传到OSS的步骤以Linux系统为例,其他系统的上传操作,请参见命令行工具ossutil快速入门

    1. 安装ossutil

    2. 创建名称为examplebucket的存储空间。

      • 输入以下命令创建examplebucket

        ossutil64 mb oss://examplebucket
      • 以下输出结果表明已成功创建examplebucket

        0.668238(s) elapsed
    3. 将模型上传到新建的examplebucket中。

      ossutil64 cp model.savedmodel oss://examplebucket
  3. 创建PV和PVC。

    1. 使用以下模板创建Tensorflow.yaml文件。

      apiVersion: v1
      kind: PersistentVolume
      metadata:
        name: model-csi-pv
      spec:
        capacity:
          storage: 5Gi
        accessModes:
          - ReadWriteMany
        persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
        csi:
          driver: ossplugin.csi.alibabacloud.com
          volumeHandle: model-csi-pv   // 需要和PV名字一致。
          volumeAttributes:
            bucket: "Your Bucket"
            url: "Your oss url"
            akId: "Your Access Key Id"
            akSecret: "Your Access Key Secret"
            otherOpts: "-o max_stat_cache_size=0 -o allow_other"
      ---
      apiVersion: v1
      kind: PersistentVolumeClaim
      metadata:
        name: model-pvc
      spec:
        accessModes:
        - ReadWriteMany
        resources:
          requests:
            storage: 5Gi

      参数

      说明

      bucket

      OSS的Bucket名称,在OSS范围内全局唯一。更多信息,请参见存储空间命名

      url

      OSS文件的访问URL。更多信息,请参见如何获取单个或多个文件的URL

      akId

      访问OSS的AccessKey ID和AccessKey Secret。建议使用RAM用户访问,更多信息,请参见创建AccessKey

      akSecret

      otherOpts

      挂载OSS时支持定制化参数输入。

      • -o max_stat_cache_size=0代表禁用属性缓存,每次访问文件都会从 OSS 中获取最新的属性信息。

      • -o allow_other代表允许其他用户访问挂载的文件系统。

      参数设置的更多信息,请参见ossfs支持的设置参数选项

    2. 执行以下命令,创建PV和PVC。

      kubectl apply -f Tensorflow.yaml
  4. 执行以下命令部署PyTorch模型。

    arena serve custom \
      --name=torchserve-demo \
      --gpus=1 \
      --replicas=1 \
      --image=pytorch/torchserve:0.4.2-gpu \
      --port=8000 \
      --restful-port=8001 \
      --metrics-port=8002 \
      --data=model-pvc:/data \
      'torchserve --start --model-store /data/models --ts-config /data/config/ts.properties'
    说明
    • image可以是官方镜像,也可以是自定义的TorchServe镜像。

    • 参数中--model-store的路径需要和您的PyTorch模型的实际路径一致。

    预期输出:

    service/torchserve-demo-202109101624 created
    deployment.apps/torchserve-demo-202109101624-custom-serving created
    INFO[0001] The Job torchserve-demo has been submitted successfully
    INFO[0001] You can run `arena get torchserve-demo --type custom-serving` to check the job status

步骤二:验证推理服务部署

  1. 执行以下命令,查看PyTorch模型的部署情况。

    arena serve list -n inference

    预期输出:

    NAME            TYPE        VERSION       DESIRED  AVAILABLE  ADDRESS        PORTS
    bert-triton     Triton      202106251740  1        1          172.16.70.14   RESTFUL:8000,GRPC:8001
  2. 执行以下命令,查看推理服务详情。

    arena serve get bert-tfserving -n inference

    预期输出:

    Name:       bert-triton
    Namespace:  inference
    Type:       Triton
    Version:    202106251740
    Desired:    1
    Available:  1
    Age:        5m
    Address:    172.16.70.14
    Port:       RESTFUL:8000,GRPC:8001
    
    
    Instances:
      NAME                                                             STATUS   AGE  READY  RESTARTS  NODE
      ----                                                             ------   ---  -----  --------  ----
      bert-triton-202106251740-tritoninferenceserver-667cf4c74c-s6nst  Running  5m   1/1    0         cn-beijing.192.168.0.89

    从上述输出可知,通过nvidia triton server部署模型成功,并提供了8001(GRPC)和8000(RESTFUL)两个API端口。

  3. 通过nvidia triton server部署的推理服务默认提供ClusterIP,需要配置公网Ingress才能直接访问。

    1. 集群列表页面,单击目标集群名称,然后在左侧导航栏,选择网络 > 路由

    2. 在页面顶端的命名空间列表,选择第2步中的命名空间inference

    3. 单击页面右上角的创建Ingress

      • 服务名称配置为第1步的bert-triton

      • 端口配置为8501端口(RESTFUL)。

      • 其他参数按需配置,更多信息,请参见创建Nginx Ingress

  4. 路由创建成功后,在路由页面的规则列获取Ingress地址。23

  5. 利用获取的Ingress地址,执行以下命令,调用推理服务接口。nvidia triton server遵循KFServing接口规范。更多信息,请参见API文档Nvidia Triton Server API

    curl "http://<Ingress地址>"

    预期输出:

    {
        "name":"chnsenticorp",
        "versions":[
            "1623831335"
        ],
        "platform":"tensorflow_savedmodel",
        "inputs":[
            {
                "name":"input_ids",
                "datatype":"INT64",
                "shape":[
                    -1,
                    128
                ]
            }
        ],
        "outputs":[
            {
                "name":"probabilities",
                "datatype":"FP32",
                "shape":[
                    -1,
                    2
                ]
            }
        ]
    }