Verwendung von AWS-Inferentia-Instances mit Amazon EKS für Machine Learning

Erstellen Sie einen Cluster mit Knoten, auf denen Inf1 Amazon-EC2-Instances ausgeführt werden. Sie können inf1.2xlarge mit jedem Inf1-Instance-Typ ersetzen. Das eksctl-Dienstprogramm erkennt, dass Sie eine Knotengruppe mit einem Inf1-Instance-Typ starten, und startet Ihre Knoten mit einem der für Amazon EKS optimierten beschleunigten Amazon-Linux-AMIs.

eksctl create cluster \
    --name inferentia \
    --region region-code \
    --nodegroup-name ng-inf1 \
    --node-type inf1.2xlarge \
    --nodes 2 \
    --nodes-min 1 \
    --nodes-max 4 \
    --ssh-access \
    --ssh-public-key your-key \
    --with-oidc

[9]  adding identity "arn:aws:iam::111122223333:role/eksctl-inferentia-nodegroup-ng-in-NodeInstanceRole-FI7HIYS3BS09" to auth ConfigMap

Beim Starten einer Knotengruppe mit Inf1-Instances wird eksctl automatisch das AWS-Neuron-Plugin für Kubernetes-Geräte installieren. Dieses Plugin zeigt die Kubernetes-Scheduler-Neuron-Geräte als Systemressourcen an, die von einem Container angefordert werden können. Zusätzlich zu den Standardrichtlinien für Amazon-EKS-Knoten wird die IAM-Richtlinie für den schreibgeschützten Zugriff von Amazon S3 hinzugefügt. So kann die in einem späteren Schritt behandelte Beispielanwendung ein trainiertes Modell aus Amazon S3 laden.

Überprüfen Sie, ob alle Pods korrekt gestartet wurden.

kubectl get pods -n kube-system

Gekürzte Ausgabe:

NAME                                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
[...]
neuron-device-plugin-daemonset-6djhp   1/1     Running   0          5m
neuron-device-plugin-daemonset-hwjsj   1/1     Running   0          5m

Fügen Sie die AmazonS3ReadOnlyAccess-IAM-Richtlinie der Knoten-Instance-Rolle hinzu, die in Schritt 1 unter Cluster erstellen erstellt wurde. Dies ist notwendig, damit die Beispielanwendung ein trainiertes Modell aus Amazon S3 laden kann.

aws iam attach-role-policy \
    --policy-arn arn:aws:iam::aws:policy/AmazonS3ReadOnlyAccess \
    --role-name eksctl-inferentia-nodegroup-ng-in-NodeInstanceRole-FI7HIYS3BS09

Erstellen Sie eine Datei mit dem Namen rn50_deployment.yaml und dem folgenden Inhalt. Aktualisieren Sie den Regions-Code und den Modellpfad entsprechend den gewünschten Einstellungen. Der Modellname dient Identifikationszwecken, wenn ein Kunde eine Anforderung an den TensorFlow-Server stellt. In diesem Beispiel wird ein Modellname verwendet, der mit einem ResNet50-Client-Beispielskript übereinstimmt, das in einem späteren Schritt zum Senden von Prognoseanforderungen verwendet wird.

aws ecr list-images --repository-name neuron-rtd --registry-id 790709498068 --region us-west-2

kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: eks-neuron-test
  labels:
    app: eks-neuron-test
    role: master
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: eks-neuron-test
      role: master
  template:
    metadata:
      labels:
        app: eks-neuron-test
        role: master
    spec:
      containers:
        - name: eks-neuron-test
          image: 763104351884.dkr.ecr.us-east-1.amazonaws.com/tensorflow-inference-neuron:1.15.4-neuron-py37-ubuntu18.04
          command:
            - /usr/local/bin/entrypoint.sh
          args:
            - --port=8500
            - --rest_api_port=9000
            - --model_name=resnet50_neuron
            - --model_base_path=s3://${your-bucket-of-models}/resnet50_neuron/
          ports:
            - containerPort: 8500
            - containerPort: 9000
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          env:
            - name: AWS_REGION
              value: "us-east-1"
            - name: S3_USE_HTTPS
              value: "1"
            - name: S3_VERIFY_SSL
              value: "0"
            - name: S3_ENDPOINT
              value: s3.us-east-1.amazonaws.com
            - name: AWS_LOG_LEVEL
              value: "3"
          resources:
            limits:
              cpu: 4
              memory: 4Gi
              aws.amazon.com/neuron: 1
            requests:
              cpu: "1"
              memory: 1Gi
          securityContext:
            capabilities:
              add:
                - IPC_LOCK

Stellen Sie das Modell bereit.

kubectl apply -f rn50_deployment.yaml

Erstellen Sie eine Datei mit dem Namen rn50_service.yaml und dem folgenden Inhalt. Die HTTP- und gRPC-Ports werden für die Annahme von Prognoseanforderungen geöffnet.

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: eks-neuron-test
  labels:
    app: eks-neuron-test
spec:
  type: ClusterIP
  ports:
    - name: http-tf-serving
      port: 8500
      targetPort: 8500
    - name: grpc-tf-serving
      port: 9000
      targetPort: 9000
  selector:
    app: eks-neuron-test
    role: master

Erstellen Sie einen Kubernetes-Service für Ihre TensorFlow-Serving-Modellanwendung.

kubectl apply -f rn50_service.yaml

Um dies lokal zu testen, leiten Sie den gRPC-Port an den Service eks-neuron-test weiter.

kubectl port-forward service/eks-neuron-test 8500:8500 &

Erstellen Sie das Python-Skript namens tensorflow-model-server-infer.py mit folgendem Inhalt. Dieses Skript führt die Inferenz über gRPC (Service-Framework) aus.

import numpy as np
   import grpc
   import tensorflow as tf
   from tensorflow.keras.preprocessing import image
   from tensorflow.keras.applications.resnet50 import preprocess_input
   from tensorflow_serving.apis import predict_pb2
   from tensorflow_serving.apis import prediction_service_pb2_grpc
   from tensorflow.keras.applications.resnet50 import decode_predictions

   if __name__ == '__main__':
       channel = grpc.insecure_channel('localhost:8500')
       stub = prediction_service_pb2_grpc.PredictionServiceStub(channel)
       img_file = tf.keras.utils.get_file(
           "./kitten_small.jpg",
           "https://raw.githubusercontent.com/awslabs/mxnet-model-server/master/docs/images/kitten_small.jpg")
       img = image.load_img(img_file, target_size=(224, 224))
       img_array = preprocess_input(image.img_to_array(img)[None, ...])
       request = predict_pb2.PredictRequest()
       request.model_spec.name = 'resnet50_inf1'
       request.inputs['input'].CopyFrom(
           tf.make_tensor_proto(img_array, shape=img_array.shape))
       result = stub.Predict(request)
       prediction = tf.make_ndarray(result.outputs['output'])
       print(decode_predictions(prediction))

Führen Sie das Skript aus, um Prognosen an den Service zu senden.

python3 tensorflow-model-server-infer.py

Eine Beispielausgabe sieht wie folgt aus.

[[(u'n02123045', u'tabby', 0.68817204), (u'n02127052', u'lynx', 0.12701613), (u'n02123159', u'tiger_cat', 0.08736559), (u'n02124075', u'Egyptian_cat', 0.063844085), (u'n02128757', u'snow_leopard', 0.009240591)]]