对于小模型,单机单卡或者单机多卡就能满足推理的部署需求,比如Qwen-32B,模型权重文件大概64G,单个H20的显存有96G,所以单卡就可满足。

对于大模型,例如DeepSeek-R1-0528 671B模型,权重文件大概1.3T,单机8卡H20满足不了需求,这时候就需要多机多卡,每个节点运行模型的一部分,即分布式推理,这就需要分布式计算框架,业界主流的推理框架和分布式计算框架组合:vLLM+Ray。

1、模型基础并行策略

在推理部署中,我们常用两种模型并行方式:PP和TP,即流水线并行和张量并行。

1.1 张量并行

张量并行是将模型内部的参数矩阵进行切分,不同GPU负责计算自己负责的部分矩阵计算,最后将各GPU的计算结果进行合并,由于模型权重参数是以tensor表示,所以这种并行方式又叫张量并行。

这种并行方式,由于要互相传递中间计算结果,所以通信量相对较大,适合单机多卡之间的并行。

1.2 流水线并行

模型其实是分层的,每一层有自己的参数,流水线并行就是按模型的层将不同层分配到不同的GPU上,按顺序处理,前一个GPU处理完上一层,下一个GPU处理下一层,类似流水线,所以也叫流水线并行。

这种并行方式相较于张量并行,通信量就较小,适合多机多卡之间的并行。

当单机多卡不能满足推理模型部署时,我们一般采用PP+TP结合的方式实现多机多卡的分布式推理:

2、vLLM和Ray

前面我们已经介绍过vLLM,vLLM是一个专注于LLM的高性能推理和服务框架,通过创新的PagedAttention机制和深度优化等技术,帮助用户高效地部署和运行大语言模型。

Ray是一个分布式执行框架,专门为低延迟、高并发的在线推理设计,天生支持GPU资源调度。

3、实验环境

这里使用两台GPU节点,每台配置8块H20(96G显存)、4块400G HCA,节点之间通过IB网络连接。软件版本如下:

组件 配置
GPU 8×NVIDIA H20 96GB
网络 400Gbps InfiniBand
OS Ubuntu 22.04.5 LTS
kernel 5.15.0-134-generic
NVIDIA 550.144.03
CUDA 12.4
nvidia-fabricmanager 550.144.03-1
vLLM 0.8.2
PyTorch 2.7.0
Python 3.10.12
docker 28.4.0

4、vLLM+Ray部署DeepSeek-R1推理模型

这里只分享分布式推理服务的部署,GPU环境的配置:驱动、CUDA、docker、NVIDIA Container Toolkit、模型权重的下载等,参加之前文章:

分布式推理服务部署分为以下几个步骤:1、启动Ray集群,2、启动vLLM

4.1 启动Ray集群

1)下载ray集群启动脚本

wget https://github.com/vllm-project/vllm/blob/main/examples/online_serving/run_cluster.sh

2)根据实际情况,修改启动脚本

3)启动容器建立ray集群

在head节点执行:

nohup bash /root/run_cluster.sh vllm/vllm-openai 10.10.1.1 --head /data/DeepSeek -e VLLM_HOST_IP=10.10.1.1 -e NCCL_SOCKET_IFNAME=bond0 > /root/ray_file 2>&1 &10.10.1.1 是head节点的IP/data/DeepSeek 是本地模型文件位置

其他work节点执行:

nohup bash /root/run_cluster.sh vllm/vllm-openai 10.10.1.1 --worker /data/DeepSeek -e VLLM_HOST_IP=10.10.1.2 -e NCCL_SOCKET_IFNAME=bond0 > /root/ray_file 2>&1 &10.10.1.1 head节点IP10.10.1.2 work节点IP

4)进入容器,检查ray集群状态

4.2 启动vLLM模型推理服务

Ray集群部署完成后,需要在使用vLLM启动模型API服务:

这里也是后台启动:

nohup bash -c 'NCCL_DEBUG=INFO vllm serve /models/DeepSeek-R1-0528 --tensor-parallel-size 8 --pipeline-parallel-size 2 --dtype=bfloat16' &> /var/log/vllm_deepseek_r1.log  &pipeline-parallel-size:流水线并行,与节点数一致tensor-parallel-size:张量并行,与单机内GPU卡数量一致

注意:启动过程会有NCCL创建RDMA 队列对的日志,如果你在日志中看到 [send] via NET/IB/GDRDMA,这意味着 NCCL 使用 Infiniband 与 GPU-Direct RDMA,可以高效运行。

5、推理模型吞吐压测

单并发:明显不如单机部署的43 tok/s,即使KV Cache很小,但是分布式部署才38 tok/s

两个节点之间的RDMA流量也只有340MB/s左右。

总结:

随着模型参数的越来越大,模型需要的显存越来越多,单卡或者单机多卡可以利用张量并行TP的方式来将模型的计算矩阵进行切分,然后合并计算结果,但是对于更大的模型,则需要利用流水线并行PP的方式,将模型按层分配到不同节点的不同GPU,每个节点只执行一部分模型任务,然后对应到技术实现,常用的就是vLLM+Ray方案,本文分享了这种方案的实际案例,如有兴趣,欢迎留言区讨论。

如何学习大模型 AI ?

由于新岗位的生产效率,要优于被取代岗位的生产效率,所以实际上整个社会的生产效率是提升的。

但是具体到个人,只能说是:

“最先掌握AI的人,将会比较晚掌握AI的人有竞争优势”。

这句话,放在计算机、互联网、移动互联网的开局时期,都是一样的道理。

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