Questo tutorial mostra come eseguire un modello linguistico di grandi dimensioni (LLM) in una pipeline Dataflow di streaming utilizzando l'API RunInference di Apache Beam.
Per saperne di più sull'API RunInference, consulta la sezione Informazioni su Beam ML nella documentazione di Apache Beam.
Il codice di esempio è disponibile su GitHub.
Obiettivi
- Crea argomenti e sottoscrizioni Pub/Sub per l'input e le risposte del modello.
- Carica il modello in Cloud Storage utilizzando un job personalizzato di Vertex AI.
- Esegui la pipeline.
- Fai una domanda al modello e ricevi una risposta.
Costi
In questo documento utilizzi i seguenti componenti fatturabili di Google Cloud:
Per generare una stima dei costi in base all'utilizzo previsto,
utilizza il calcolatore prezzi.
Al termine delle attività descritte in questo documento, puoi evitare l'addebito di ulteriori costi eliminando le risorse che hai creato. Per ulteriori informazioni, vedi Pulizia.
Prima di iniziare
Esegui questo tutorial su una macchina con almeno 5 GB di spazio libero sul disco per installare le dipendenze.
- Sign in to your Google Cloud 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.
-
Se utilizzi un provider di identità (IdP) esterno, devi prima accedere alla gcloud CLI con la tua identità federata.
-
Per inizializzare gcloud CLI, esegui questo comando:
gcloud init
-
Create or select a Google Cloud project.
-
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:
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.
-
Se utilizzi un provider di identità (IdP) esterno, devi prima accedere alla gcloud CLI con la tua identità federata.
-
Per inizializzare gcloud CLI, esegui questo comando:
gcloud init
-
Create or select a Google Cloud project.
-
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:
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.
-
Concedi ruoli al account di servizio Compute Engine predefinito. Esegui il seguente comando una volta per ciascuno dei seguenti ruoli IAM:
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
Sostituisci quanto segue:
PROJECT_ID
: il tuo ID progetto.PROJECT_NUMBER
: il numero del progetto. Per trovare il numero di progetto, utilizza il comandogcloud projects describe
.SERVICE_ACCOUNT_ROLE
: ogni singolo ruolo.
- Copia l' Google Cloud ID progetto. Questo valore ti servirà più avanti in questo tutorial.
- Un bucket Cloud Storage da utilizzare come posizione di archiviazione temporanea
- Un argomento Pub/Sub per i prompt del modello
- Un argomento e una sottoscrizione Pub/Sub per le risposte del modello
- BUCKET_NAME: un nome per il bucket Cloud Storage che soddisfi i requisiti di denominazione dei bucket. I nomi dei bucket Cloud Storage devono essere univoci a livello globale.
- LOCATION: la posizione del bucket.
Per creare gli argomenti, esegui il comando
gcloud pubsub topics create
due volte, una per ogni argomento:gcloud pubsub topics create PROMPTS_TOPIC_ID gcloud pubsub topics create RESPONSES_TOPIC_ID
Sostituisci quanto segue:
- PROMPTS_TOPIC_ID: l'ID argomento per i prompt di input da inviare al modello, ad esempio
prompts
- RESPONSES_TOPIC_ID: l'ID argomento per le risposte
del modello, ad esempio
responses
- PROMPTS_TOPIC_ID: l'ID argomento per i prompt di input da inviare al modello, ad esempio
Per creare la sottoscrizione e collegarla all'argomento delle risposte, utilizza il comando
gcloud pubsub subscriptions create
:gcloud pubsub subscriptions create RESPONSES_SUBSCRIPTION_ID --topic=RESPONSES_TOPIC_ID
Sostituisci RESPONSES_SUBSCRIPTION_ID con l'ID abbonamento per le risposte del modello, ad esempio
responses-subscription
.Utilizza il comando
git clone
per clonare il repository GitHub:git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/python-docs-samples.git
Vai alla directory
run-inference
:cd python-docs-samples/dataflow/run-inference
Se utilizzi un prompt dei comandi, verifica che nel sistema siano in esecuzione Python 3 e
pip
:python --version python -m pip --version
Se necessario, installa Python 3.
Se utilizzi Cloud Shell, puoi saltare questo passaggio perché Python è già installato.
Crea un ambiente virtuale Python:
python -m venv /tmp/env source /tmp/env/bin/activate
Installa le dipendenze:
pip install -r requirements.txt --no-cache-dir
- Legge un prompt da Pub/Sub e codifica il testo in tensori di token.
- Esegue la trasformazione
RunInference
. - Decodifica i tensori dei token di output in testo e scrive la risposta in Pub/Sub.
- MODEL_NAME: il nome del modello, ad esempio
google/flan-t5-xl
. - VERTEX_AI_MACHINE_TYPE: il tipo di macchina su cui eseguire
il job personalizzato Vertex AI, ad esempio
e2-highmem-4
. - DISK_SIZE_GB: le dimensioni del disco per la VM, in GB. La dimensione minima è 100 GB.
- PROJECT_ID: l'ID progetto
- PROMPTS_TOPIC_ID: l'ID argomento per i prompt di input da inviare al modello
- RESPONSES_TOPIC_ID: l'ID argomento per le risposte del modello
- MODEL_NAME: il nome del modello, ad esempio
google/flan-t5-xl
- BUCKET_NAME: il nome del bucket
- REGION: la regione in cui eseguire il deployment del job, ad esempio
us-central1
- DATAFLOW_MACHINE_TYPE: la VM su cui eseguire la pipeline, ad esempio
n2-highmem-4
Invia il prompt pubblicando un messaggio su Pub/Sub. Utilizza il comando
gcloud pubsub topics publish
:gcloud pubsub topics publish PROMPTS_TOPIC_ID \ --message="PROMPT_TEXT"
Sostituisci
PROMPT_TEXT
con una stringa che contiene il prompt che vuoi fornire. Racchiudi il prompt tra virgolette.Utilizza un prompt personalizzato o prova uno dei seguenti esempi:
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.
Per ottenere la risposta, utilizza il comando
gcloud pubsub subscriptions pull
.A seconda delle dimensioni del modello, la generazione di una risposta potrebbe richiedere alcuni minuti. I modelli più grandi richiedono più tempo per essere implementati e per generare una risposta.
gcloud pubsub subscriptions pull RESPONSES_SUBSCRIPTION_ID --auto-ack
Sostituisci
RESPONSES_SUBSCRIPTION_ID
con l'ID abbonamento per le risposte del modello.-
Esci dall'ambiente virtuale Python:
deactivate
-
Arresta la pipeline:
-
Elenca gli ID job per i job Dataflow in esecuzione, quindi annota l'ID job per il job del tutorial:
gcloud dataflow jobs list --region=REGION --status=active
-
Annulla il job:
gcloud dataflow jobs cancel JOB_ID --region=REGION
-
-
Elimina il bucket e tutto ciò che contiene:
gcloud storage rm gs://BUCKET_NAME --recursive
-
Elimina gli argomenti e la sottoscrizione:
gcloud pubsub topics delete PROMPTS_TOPIC_ID gcloud pubsub topics delete RESPONSES_TOPIC_ID gcloud pubsub subscriptions delete RESPONSES_SUBSCRIPTION_ID
-
Revoca i ruoli che hai concesso all'account di servizio Compute Engine predefinito. Esegui il seguente comando una volta per ciascuno dei seguenti ruoli IAM:
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
(Facoltativo) Revoca i ruoli dal tuo Account 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
- Esplora Dataflow ML.
- Scopri di più sull'API RunInference.
- Per informazioni dettagliate sull'utilizzo di ML con Apache Beam, consulta la documentazione sulle pipeline AI/ML di Apache Beam.
- Completa il notebook Utilizza RunInference per l'AI generativa.
- Esplora architetture, diagrammi e best practice di riferimento su Google Cloud. Consulta il nostro Cloud Architecture Center.
Crea le Google Cloud risorse
Questa sezione spiega come creare le seguenti risorse:
Crea un bucket Cloud Storage
Crea un bucket Cloud Storage utilizzando gcloud CLI. Questo bucket viene utilizzato come posizione di archiviazione temporanea dalla pipeline Dataflow.
Per creare il bucket, utilizza il comando gcloud storage buckets create
:
gcloud storage buckets create gs://BUCKET_NAME --location=LOCATION
Sostituisci quanto segue:
Copia il nome del bucket. Questo valore ti servirà più avanti in questo tutorial.
Crea argomenti e sottoscrizioni Pub/Sub
Crea due argomenti Pub/Sub e una sottoscrizione. Un argomento riguarda i prompt di input che invii al modello. L'altro argomento e il relativo abbonamento sono per le risposte del modello.
Copia gli ID argomento e l'ID abbonamento. Questi valori ti serviranno più avanti in questo tutorial.
prepara l'ambiente
Scarica gli esempi di codice e configura l'ambiente per eseguire il tutorial.
Gli esempi di codice nel repository GitHub python-docs-samples forniscono il codice necessario per eseguire questa pipeline. Quando sarai pronto a creare la tua pipeline, potrai utilizzare questo codice campione come modello.
Crea un ambiente virtuale Python isolato per eseguire il progetto della pipeline utilizzando venv. Un ambiente virtuale consente di isolare le dipendenze di un progetto da quelle di altri progetti. Per ulteriori informazioni su come installare Python e creare un ambiente virtuale, vedi Configurazione di un ambiente di sviluppo Python.
Esempio di codice di caricamento del modello
Il codice di caricamento del modello in questo tutorial avvia un job personalizzato di Vertex AI che carica l'oggetto state_dict
del modello in Cloud Storage.
Il file iniziale ha il seguente aspetto:
Esempio di codice della pipeline
Il codice della pipeline in questo tutorial esegue il deployment di una pipeline Dataflow che esegue le seguenti operazioni:
Il file iniziale ha il seguente aspetto:
Carica il modello
Gli LLM possono essere modelli molto grandi. I modelli più grandi addestrati con più parametri generalmente danno risultati migliori. Tuttavia, i modelli più grandi richiedono una macchina più grande e più memoria per essere eseguiti. I modelli più grandi possono anche essere più lenti da eseguire sulle CPU.
Prima di eseguire un modello PyTorch su Dataflow, devi caricare l'oggetto state_dict
del modello. L'oggetto state_dict
di un modello
memorizza i pesi del modello.
In una pipeline Dataflow che utilizza la trasformazione
RunInference
di Apache Beam, l'oggetto state_dict
del modello deve essere caricato in
Cloud Storage. La macchina che utilizzi per caricare l'oggettostate_dict
in Cloud Storage deve disporre di memoria sufficiente per caricare il modello. La
macchina ha anche bisogno di una connessione a internet veloce per scaricare i pesi e per
caricarli su Cloud Storage.
La tabella seguente mostra il numero di parametri per ogni modello e la memoria minima necessaria per caricare ciascun modello.
Modello | Parametri | Memoria necessaria |
---|---|---|
google/flan-t5-small |
80 milioni | > 320 MB |
google/flan-t5-base |
250 milioni | > 1 GB |
google/flan-t5-large |
780 milioni | > 3,2 GB |
google/flan-t5-xl |
3 miliardi | > 12 GB |
google/flan-t5-xxl |
11 miliardi | > 44 GB |
google/flan-ul2 |
20 miliardi | > 80 GB |
Sebbene sia possibile caricare un modello più piccolo in locale, questo tutorial mostra come avviare un job personalizzato Vertex AI che carica il modello con una VM di dimensioni appropriate.
Poiché gli LLM possono essere molto grandi, l'esempio di questo tutorial salva l'oggetto
state_dict
nel formato float16
anziché nel formato float32
predefinito.
Con questa configurazione, ogni parametro utilizza 16 bit anziché 32 bit, riducendo
le dimensioni dell'oggetto state_dict
della metà. Una dimensione più piccola riduce al minimo il tempo
necessario per caricare il modello. Tuttavia, la conversione del formato implica che la VM deve
adattare sia il modello sia l'oggetto state_dict
alla memoria.
La tabella seguente mostra i requisiti minimi per caricare un modello dopo che l'oggetto
state_dict
è stato salvato nel formato float16
. La tabella mostra anche i tipi di macchine suggeriti per caricare un modello utilizzando Vertex AI. La dimensione minima (e predefinita) del disco per Vertex AI è 100 GB, ma alcuni modelli potrebbero richiedere un disco più grande.
Nome modello | Memoria necessaria | Tipo di macchina | Memoria VM | Disco 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 |
Carica l'oggetto state_dict
del modello in Cloud Storage utilizzando un
job personalizzato 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"
Sostituisci quanto segue:
A seconda delle dimensioni del modello, il caricamento potrebbe richiedere alcuni minuti. Per visualizzare lo stato, vai alla pagina Job personalizzati di Vertex AI.
esegui la pipeline.
Dopo aver caricato il modello, esegui la pipeline Dataflow. Per eseguire la pipeline, sia il modello sia la memoria utilizzata da ogni worker devono rientrare nella memoria.
La tabella seguente mostra i tipi di macchine consigliati per eseguire una pipeline di inferenza.
Nome modello | Tipo di macchina | Memoria VM |
---|---|---|
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 |
Esegui la pipeline:
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"
Sostituisci quanto segue:
Per assicurarti che il modello venga caricato una sola volta per worker e non esaurisca la memoria, configura i worker in modo che utilizzino un singolo processo impostando l'opzione della pipeline --experiments=no_use_multiple_sdk_containers
. Non devi limitare
il numero di thread perché la trasformazione RunInference
condivide lo stesso modello
con più thread.
La pipeline in questo esempio viene eseguita con le CPU. Per un modello più grande, è necessario più tempo per elaborare ogni richiesta. Se hai bisogno di risposte più rapide, puoi attivare le GPU.
Per visualizzare lo stato della pipeline, vai alla pagina Job di Dataflow.
Fare una domanda al modello
Dopo l'avvio della pipeline, fornisci un prompt al modello e ricevi una risposta.
Esegui la pulizia
Per evitare che al tuo Account Google Cloud vengano addebitati costi relativi alle risorse utilizzate in questo tutorial, elimina il progetto che contiene le risorse oppure mantieni il progetto ed elimina le singole risorse.
Elimina il progetto
Delete a Google Cloud project:
gcloud projects delete PROJECT_ID