En este tutorial se muestra cómo ejecutar un modelo de lenguaje extenso (LLM) en una canalización de Dataflow de streaming mediante la API RunInference de Apache Beam.
Para obtener más información sobre la API RunInference, consulta la sección Acerca de Beam ML de la documentación de Apache Beam.
El código de ejemplo está disponible en GitHub.
Objetivos
- Crea temas y suscripciones de Pub/Sub para las entradas y las respuestas del modelo.
- Carga el modelo en Cloud Storage mediante un trabajo personalizado de Vertex AI.
- Ejecuta el flujo de procesamiento.
- Hazle una pregunta al modelo y obtén una respuesta.
Costes
En este documento, se usan los siguientes componentes facturables de Google Cloud Platform:
Para generar una estimación de costes basada en el uso previsto,
utiliza la calculadora de precios.
Cuando termines las tareas que se describen en este documento, puedes evitar que se te siga facturando eliminando los recursos que has creado. Para obtener más información, consulta la sección Limpiar.
Antes de empezar
Sigue este tutorial en un equipo que tenga al menos 5 GB de espacio libre en el disco para instalar las dependencias.
- Sign in to your Google Cloud Platform account. If you're new to Google Cloud, create an account to evaluate how our products perform in real-world scenarios. New customers also get $300 in free credits to run, test, and deploy workloads.
-
Install the Google Cloud CLI.
-
Si utilizas un proveedor de identidades (IdP) externo, primero debes iniciar sesión en la CLI de gcloud con tu identidad federada.
-
Para inicializar gcloud CLI, ejecuta el siguiente comando:
gcloud init
-
Create or select a Google Cloud project.
Roles required to select or create a project
- Select a project: Selecting a project doesn't require a specific IAM role—you can select any project that you've been granted a role on.
-
Create a project: To create a project, you need the Project Creator
(
roles/resourcemanager.projectCreator
), which contains theresourcemanager.projects.create
permission. Learn how to grant roles.
-
Create a Google Cloud project:
gcloud projects create PROJECT_ID
Replace
PROJECT_ID
with a name for the Google Cloud project you are creating. -
Select the Google Cloud project that you created:
gcloud config set project PROJECT_ID
Replace
PROJECT_ID
with your Google Cloud project name.
-
Verify that billing is enabled for your Google Cloud project.
-
Enable the Dataflow, Compute Engine, Cloud Storage, Pub/Sub, and Vertex AI APIs:
Roles required to enable APIs
To enable APIs, you need the Service Usage Admin IAM role (
roles/serviceusage.serviceUsageAdmin
), which contains theserviceusage.services.enable
permission. Learn how to grant roles.gcloud services enable dataflow.googleapis.com
compute.googleapis.com storage.googleapis.com pubsub.googleapis.com aiplatform.googleapis.com -
If you're using a local shell, then create local authentication credentials for your user account:
gcloud auth application-default login
You don't need to do this if you're using Cloud Shell.
If an authentication error is returned, and you are using an external identity provider (IdP), confirm that you have signed in to the gcloud CLI with your federated identity.
-
Grant roles to your user account. Run the following command once for each of the following IAM roles:
roles/iam.serviceAccountUser
gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID --member="user:USER_IDENTIFIER" --role=ROLE
Replace the following:
PROJECT_ID
: your project ID.USER_IDENTIFIER
: the identifier for your user account—for example,myemail@example.com
.ROLE
: the IAM role that you grant to your user account.
-
Install the Google Cloud CLI.
-
Si utilizas un proveedor de identidades (IdP) externo, primero debes iniciar sesión en la CLI de gcloud con tu identidad federada.
-
Para inicializar gcloud CLI, ejecuta el siguiente comando:
gcloud init
-
Create or select a Google Cloud project.
Roles required to select or create a project
- Select a project: Selecting a project doesn't require a specific IAM role—you can select any project that you've been granted a role on.
-
Create a project: To create a project, you need the Project Creator
(
roles/resourcemanager.projectCreator
), which contains theresourcemanager.projects.create
permission. Learn how to grant roles.
-
Create a Google Cloud project:
gcloud projects create PROJECT_ID
Replace
PROJECT_ID
with a name for the Google Cloud project you are creating. -
Select the Google Cloud project that you created:
gcloud config set project PROJECT_ID
Replace
PROJECT_ID
with your Google Cloud project name.
-
Verify that billing is enabled for your Google Cloud project.
-
Enable the Dataflow, Compute Engine, Cloud Storage, Pub/Sub, and Vertex AI APIs:
Roles required to enable APIs
To enable APIs, you need the Service Usage Admin IAM role (
roles/serviceusage.serviceUsageAdmin
), which contains theserviceusage.services.enable
permission. Learn how to grant roles.gcloud services enable dataflow.googleapis.com
compute.googleapis.com storage.googleapis.com pubsub.googleapis.com aiplatform.googleapis.com -
If you're using a local shell, then create local authentication credentials for your user account:
gcloud auth application-default login
You don't need to do this if you're using Cloud Shell.
If an authentication error is returned, and you are using an external identity provider (IdP), confirm that you have signed in to the gcloud CLI with your federated identity.
-
Grant roles to your user account. Run the following command once for each of the following IAM roles:
roles/iam.serviceAccountUser
gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID --member="user:USER_IDENTIFIER" --role=ROLE
Replace the following:
PROJECT_ID
: your project ID.USER_IDENTIFIER
: the identifier for your user account—for example,myemail@example.com
.ROLE
: the IAM role that you grant to your user account.
-
Concede roles a tu cuenta de servicio predeterminada de Compute Engine. Ejecuta el siguiente comando una vez para cada uno de los siguientes roles de gestión de identidades y accesos:
roles/dataflow.admin
roles/dataflow.worker
roles/storage.admin
roles/pubsub.editor
roles/aiplatform.user
gcloud projects add-iam-policy-binding PROJECT_ID --member="serviceAccount:PROJECT_NUMBER-compute@developer.gserviceaccount.com" --role=SERVICE_ACCOUNT_ROLE
Haz los cambios siguientes:
PROJECT_ID
: tu ID de proyecto.PROJECT_NUMBER
: tu número de proyecto. Para encontrar el número de tu proyecto, usa el comandogcloud projects describe
.SERVICE_ACCOUNT_ROLE
: cada rol individual.
- Copia el Google Cloud ID del proyecto. Necesitarás este valor más adelante en este tutorial.
- Un segmento de Cloud Storage que se usará como ubicación de almacenamiento temporal
- Un tema de Pub/Sub para las peticiones del modelo
- Un tema y una suscripción de Pub/Sub para las respuestas del modelo
- BUCKET_NAME: nombre del segmento de Cloud Storage que cumpla los requisitos de nomenclatura de segmentos. Los nombres de los segmentos de Cloud Storage deben ser únicos de forma global.
- LOCATION: la ubicación del segmento.
Para crear los temas, ejecuta el comando
gcloud pubsub topics create
dos veces, una por cada tema:gcloud pubsub topics create PROMPTS_TOPIC_ID gcloud pubsub topics create RESPONSES_TOPIC_ID
Haz los cambios siguientes:
- PROMPTS_TOPIC_ID: el ID del tema de las peticiones de entrada que se enviarán al modelo, como
prompts
- RESPONSES_TOPIC_ID: el ID del tema de las respuestas del modelo, como
responses
- PROMPTS_TOPIC_ID: el ID del tema de las peticiones de entrada que se enviarán al modelo, como
Para crear la suscripción y adjuntarla al tema de respuestas, usa el
gcloud pubsub subscriptions create
comando:gcloud pubsub subscriptions create RESPONSES_SUBSCRIPTION_ID --topic=RESPONSES_TOPIC_ID
Sustituye RESPONSES_SUBSCRIPTION_ID por el ID de suscripción de las respuestas del modelo, como
responses-subscription
.Usa el comando
git clone
para clonar el repositorio de GitHub:git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/python-docs-samples.git
Ve al directorio
run-inference
:cd python-docs-samples/dataflow/run-inference
Si usas un símbolo del sistema, comprueba que tengas Python 3 y
pip
en tu sistema:python --version python -m pip --version
Si es necesario, instala Python 3.
Si usas Cloud Shell, puedes saltarte este paso porque ya tiene Python instalado.
Crea un entorno virtual de Python:
python -m venv /tmp/env source /tmp/env/bin/activate
Instala las dependencias:
pip install -r requirements.txt --no-cache-dir
- Lee una petición de Pub/Sub y codifica el texto en tensores de tokens.
- Ejecuta la transformación
RunInference
. - Decodifica los tensores de tokens de salida en texto y escribe la respuesta en Pub/Sub.
- MODEL_NAME: el nombre del modelo, como
google/flan-t5-xl
. - VERTEX_AI_MACHINE_TYPE: el tipo de máquina en el que se ejecutará el trabajo personalizado de Vertex AI, como
e2-highmem-4
. - DISK_SIZE_GB: tamaño del disco de la VM en GB. El tamaño mínimo es de 100 GB.
- PROJECT_ID: el ID del proyecto
- PROMPTS_TOPIC_ID: el ID del tema de las peticiones de entrada que se van a enviar al modelo.
- RESPONSES_TOPIC_ID: el ID del tema de las respuestas del modelo
- MODEL_NAME: el nombre del modelo, como
google/flan-t5-xl
- BUCKET_NAME: el nombre del segmento
- REGION: la región en la que se va a implementar el trabajo, como
us-central1
- DATAFLOW_MACHINE_TYPE: la máquina virtual en la que se ejecutará la canalización, como
n2-highmem-4
Envía tu petición publicando un mensaje en Pub/Sub. Usa el comando
gcloud pubsub topics publish
:gcloud pubsub topics publish PROMPTS_TOPIC_ID \ --message="PROMPT_TEXT"
Sustituye
PROMPT_TEXT
por una cadena que contenga la petición que quieras proporcionar. Incluye la petición entre comillas.Usa tu propia petición o prueba con uno de los siguientes ejemplos:
Translate to Spanish: My name is Luka
Complete this sentence: Once upon a time, there was a
Summarize the following text: Dataflow is a Google Cloud service that provides unified stream and batch data processing at scale. Use Dataflow to create data pipelines that read from one or more sources, transform the data, and write the data to a destination.
Para obtener la respuesta, usa el comando
gcloud pubsub subscriptions pull
.En función del tamaño del modelo, puede que tarde unos minutos en generar una respuesta. Los modelos más grandes tardan más en implementarse y en generar una respuesta.
gcloud pubsub subscriptions pull RESPONSES_SUBSCRIPTION_ID --auto-ack
Sustituye
RESPONSES_SUBSCRIPTION_ID
por el ID de suscripción de las respuestas del modelo.-
Sal del entorno virtual de Python:
deactivate
-
Detener el flujo de procesamiento:
-
Consulta los IDs de las tareas de Dataflow que se están ejecutando y anota el ID de la tarea del tutorial:
gcloud dataflow jobs list --region=REGION --status=active
-
Cancelar la tarea:
gcloud dataflow jobs cancel JOB_ID --region=REGION
-
-
Elimina el segmento y todo lo que contenga:
gcloud storage rm gs://BUCKET_NAME --recursive
-
Elimina los temas y la suscripción:
gcloud pubsub topics delete PROMPTS_TOPIC_ID gcloud pubsub topics delete RESPONSES_TOPIC_ID gcloud pubsub subscriptions delete RESPONSES_SUBSCRIPTION_ID
-
Revoca los roles que hayas concedido a la cuenta de servicio predeterminada de Compute Engine. Ejecuta el siguiente comando una vez para cada uno de los siguientes roles de gestión de identidades y accesos:
roles/dataflow.admin
roles/dataflow.worker
roles/storage.admin
roles/pubsub.editor
roles/aiplatform.user
gcloud projects remove-iam-policy-binding PROJECT_ID --member=serviceAccount:PROJECT_NUMBER-compute@developer.gserviceaccount.com --role=SERVICE_ACCOUNT_ROLE
Opcional: Revoca los roles de tu cuenta de Google.
gcloud projects remove-iam-policy-binding PROJECT_ID --member="user:EMAIL_ADDRESS" --role=roles/iam.serviceAccountUser
-
Optional: Revoke the authentication credentials that you created, and delete the local credential file.
gcloud auth application-default revoke
-
Optional: Revoke credentials from the gcloud CLI.
gcloud auth revoke
- Descubre Dataflow ML.
- Más información sobre la API RunInference
- Consulta información detallada sobre el uso del aprendizaje automático con Apache Beam en la documentación de flujos de procesamiento de IA y aprendizaje automático de Apache Beam.
- Sigue los pasos del cuaderno Usar RunInference para la IA generativa.
- Consulta arquitecturas de referencia, diagramas y prácticas recomendadas sobre Google Cloud. Consulta nuestro Centro de arquitectura de Cloud.
Crear los recursos de Google Cloud Platform
En esta sección se explica cómo crear los siguientes recursos:
Crea un segmento de Cloud Storage
Crea un segmento de Cloud Storage con gcloud CLI. Este segmento se usa como ubicación de almacenamiento temporal en la canalización de Dataflow.
Para crear el segmento, usa el comando gcloud storage buckets create
:
gcloud storage buckets create gs://BUCKET_NAME --location=LOCATION
Haz los cambios siguientes:
Copia el nombre del segmento. Necesitarás este valor más adelante en este tutorial.
Crear temas y suscripciones de Pub/Sub
Crea dos temas de Pub/Sub y una suscripción. Un tema es para las peticiones que envías al modelo. El otro tema y la suscripción adjunta son para las respuestas del modelo.
Copia los IDs de tema y el ID de suscripción. Necesitarás estos valores más adelante en este tutorial.
Prepara tu entorno
Descarga los ejemplos de código y configura tu entorno para seguir el tutorial.
Los ejemplos de código del repositorio de GitHub python-docs-samples proporcionan el código que necesitas para ejecutar esta canalización. Cuando quieras crear tu propio flujo de procesamiento, puedes usar este código de ejemplo como plantilla.
Para ejecutar tu proyecto de flujo de procesamiento, crea un entorno virtual de Python aislado con venv. Un entorno virtual te permite aislar las dependencias de un proyecto de las de otros proyectos. Para obtener más información sobre cómo instalar Python y crear un entorno virtual, consulta Configurar un entorno de desarrollo de Python.
Código de ejemplo de carga de modelos
El código de carga del modelo de este tutorial inicia un trabajo personalizado de Vertex AI que carga el objeto state_dict
del modelo en Cloud Storage.
El archivo de inicio tiene el siguiente aspecto:
Código de ejemplo de una canalización
El código del flujo de procesamiento de este tutorial implementa un flujo de procesamiento de Dataflow que hace lo siguiente:
El archivo de inicio tiene el siguiente aspecto:
Cargar el modelo
Los LLMs pueden ser modelos muy grandes. Los modelos más grandes que se entrenan con más parámetros suelen dar mejores resultados. Sin embargo, los modelos más grandes requieren una máquina más grande y más memoria para ejecutarse. Los modelos más grandes también pueden ser más lentos en las CPUs.
Antes de ejecutar un modelo de PyTorch en Dataflow, debes cargar el objeto state_dict
del modelo. El objeto state_dict
de un modelo almacena las ponderaciones del modelo.
En un flujo de procesamiento de Dataflow que usa la transformación RunInference
de Apache Beam, el objeto state_dict
del modelo debe cargarse en Cloud Storage. La máquina que uses para cargar el objeto state_dict
en Cloud Storage debe tener suficiente memoria para cargar el modelo. La máquina también necesita una conexión a Internet rápida para descargar los pesos y subirlos a Cloud Storage.
En la siguiente tabla se muestra el número de parámetros de cada modelo y la memoria mínima necesaria para cargar cada modelo.
Modelo | Parámetros | Memoria necesaria |
---|---|---|
google/flan-t5-small |
80 millones | > 320 MB |
google/flan-t5-base |
250 millones | > 1 GB |
google/flan-t5-large |
780 millones | > 3,2 GB |
google/flan-t5-xl |
3000 millones | > 12 GB |
google/flan-t5-xxl |
11.000 millones | > 44 GB |
google/flan-ul2 |
20.000 millones | > 80 GB |
Aunque puedes cargar un modelo más pequeño de forma local, en este tutorial se muestra cómo iniciar un trabajo personalizado de Vertex AI que cargue el modelo con una VM del tamaño adecuado.
Como los LLMs pueden ser muy grandes, en el ejemplo de este tutorial se guarda el objeto state_dict
en formato float16
en lugar del formato float32
predeterminado.
Con esta configuración, cada parámetro usa 16 bits en lugar de 32, lo que hace que el objeto state_dict
tenga la mitad de tamaño. Un tamaño más pequeño minimiza el tiempo necesario para cargar el modelo. Sin embargo, al convertir el formato, la máquina virtual tiene que ajustar tanto el modelo como el objeto state_dict
en la memoria.
En la siguiente tabla se muestran los requisitos mínimos para cargar un modelo después de guardar el objeto state_dict
en formato float16
. En la tabla también se muestran los tipos de máquinas sugeridos para cargar un modelo con Vertex AI. El tamaño de disco mínimo (y predeterminado) de Vertex AI es de 100 GB, pero algunos modelos pueden requerir un disco más grande.
Nombre del modelo | Memoria necesaria | Tipo de máquina | Memoria de la máquina virtual | Disco de VM |
---|---|---|---|---|
google/flan-t5-small |
> 480 MB | e2-standard-4 |
16 GB | 100 GB |
google/flan-t5-base |
> 1,5 GB | e2-standard-4 |
16 GB | 100 GB |
google/flan-t5-large |
> 4,8 GB | e2-standard-4 |
16 GB | 100 GB |
google/flan-t5-xl |
> 18 GB | e2-highmem-4 |
32 GB | 100 GB |
google/flan-t5-xxl |
> 66 GB | e2-highmem-16 |
128 GB | 100 GB |
google/flan-ul2 |
> 120 GB | e2-highmem-16 |
128 GB | 150 GB |
Carga el objeto state_dict
del modelo en Cloud Storage mediante un trabajo personalizado de Vertex AI:
python download_model.py vertex \
--model-name="MODEL_NAME" \
--state-dict-path="gs://BUCKET_NAME/run-inference/MODEL_NAME.pt" \
--job-name="Load MODEL_NAME" \
--project="PROJECT_ID" \
--bucket="BUCKET_NAME" \
--location="LOCATION" \
--machine-type="VERTEX_AI_MACHINE_TYPE" \
--disk-size-gb="DISK_SIZE_GB"
Haz los cambios siguientes:
En función del tamaño del modelo, puede tardar unos minutos en cargarse. Para ver el estado, ve a la página Trabajos personalizados de Vertex AI.
Ejecutar el flujo de procesamiento
Una vez que hayas cargado el modelo, ejecuta el flujo de procesamiento de Dataflow. Para ejecutar la canalización, tanto el modelo como la memoria utilizada por cada trabajador deben caber en la memoria.
En la siguiente tabla se muestran los tipos de máquinas recomendados para ejecutar una canalización de inferencia.
Nombre del modelo | Tipo de máquina | Memoria de la máquina virtual |
---|---|---|
google/flan-t5-small |
n2-highmem-2 |
16 GB |
google/flan-t5-base |
n2-highmem-2 |
16 GB |
google/flan-t5-large |
n2-highmem-4 |
32 GB |
google/flan-t5-xl |
n2-highmem-4 |
32 GB |
google/flan-t5-xxl |
n2-highmem-8 |
64 GB |
google/flan-ul2 |
n2-highmem-16 |
128 GB |
Ejecuta el flujo de procesamiento:
python main.py \
--messages-topic="projects/PROJECT_ID/topics/PROMPTS_TOPIC_ID" \
--responses-topic="projects/PROJECT_ID/topics/RESPONSES_TOPIC_ID" \
--model-name="MODEL_NAME" \
--state-dict-path="gs://BUCKET_NAME/run-inference/MODEL_NAME.pt" \
--runner="DataflowRunner" \
--project="PROJECT_ID" \
--temp_location="gs://BUCKET_NAME/temp" \
--region="REGION" \
--machine_type="DATAFLOW_MACHINE_TYPE" \
--requirements_file="requirements.txt" \
--requirements_cache="skip" \
--experiments="use_sibling_sdk_workers" \
--experiments="no_use_multiple_sdk_containers"
Haz los cambios siguientes:
Para asegurarte de que el modelo se carga solo una vez por trabajador y no se queda sin memoria, configura los trabajadores para que usen un solo proceso definiendo la opción de la canalización --experiments=no_use_multiple_sdk_containers
. No tienes que limitar el número de hilos porque la transformación RunInference
comparte el mismo modelo con varios hilos.
El flujo de procesamiento de este ejemplo se ejecuta con CPUs. En el caso de los modelos más grandes, se necesita más tiempo para procesar cada solicitud. Puedes habilitar las GPUs si necesitas respuestas más rápidas.
Para ver el estado de la canalización, vaya a la página Trabajos de Dataflow.
Hacer una pregunta al modelo
Una vez que se haya iniciado el proceso, proporciona una petición al modelo y recibe una respuesta.
Limpieza
Para evitar que los recursos utilizados en este tutorial se cobren en tu cuenta de Google Cloud, elimina el proyecto que contiene los recursos o conserva el proyecto y elimina los recursos.
Eliminar el proyecto
Delete a Google Cloud project:
gcloud projects delete PROJECT_ID