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思想领袖

云端 AI 基础设施:5 个迹象表明您的系统尚未准备好扩展

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当 Meta 开始 扩展其大型语言模型时,很快就清楚了该公司现有的 AI 基础设施无法承担负载。 训练 模型曾经需要数百个 GPU,现在需要数千个。网络带宽限制、同步延迟和硬件可靠性问题使扩展成为一个重大技术挑战。Meta 最终 不得不从根本上重建 其技术栈 — 创建 新的集群,包含数千个 GPU,优化它们之间的通信,实现自动恢复系统,并加快检查点程序。

这种故事并非罕见 — AI 技术的快速演变经常 超过 现有基础设施的准备度。也许这就是为什么 只有大约 1% 的领导者认为他们的组织在 AI 实施方面“成熟” — 意味着 AI 已经完全集成到工作流中并产生了可衡量的业务成果。

在云端扩展 AI 基础设施不仅仅是关于计算能力或预算的问题。它是对公司整个技术生态系统成熟度的考验。在本文中,我将概述五个关键迹象,表明您的系统尚未准备好扩展 — 并解释如何解决它们。

数据准备不足

如果一家公司使用“脏”的、无法访问的、未经提炼的或未经安全的数据来扩展其系统,其模型将从有缺陷的信息中学习。因此,算法产生不准确的洞察和预测,导致商业决策有缺陷,降低了基于这些模型的产品和服务的质量。

如何解决。跟踪关键数据质量指标 — 准确性、完整性、及时性和一致性。实施信任评分系统来衡量数据的可靠性标准。当完整性超过 90% 且信任评分超过 80% 时,您就有了扩展的坚实基础。自动化元数据丰富和数据漂移监控过程。投资自动数据管理工具 — 它们可以加速数据集更新,同时在扩展过程中保持数据质量和可访问性。

不可扩展的计算基础设施

没有弹性的云资源(GPU、CPU),它们不能自动调整以适应不断变化的工作负载,增加的流量可能导致处理速度变慢、队列积压、客户交互延迟和最终的 SLA 违规。在金融领域,这意味着交易速度变慢;在电子商务中 — 订单处理失败;在流媒体服务中 — 播放中断。同时,紧急干预的运营成本增加,系统故障随着时间的推移而侵蚀用户的信任和忠诚度。

如何解决。评估当前资源的使用效率以及系统的可扩展性。对于峰值事件 — 如启动新客户环境或训练 AI 模型 — 您应该计划一个容量储备,其大小是平均工作负载的 2-3 倍。

这在 AI 项目中尤其重要:预测性维护、计算机视觉、文档识别或生成性 R&D 模型需要专用的计算能力用于训练和推理。确保您有足够的 GPU 容量,并配置自动扩展(HPA、VPA 或 KEDA),不仅基于 CPU/GPU 指标,还基于业务指标,如延迟、队列长度或传入请求的数量。

自动化而没有编排

在没有集中数据编排的情况下扩展 AI 会导致混乱:团队使用不同的数据集并产生不一致的结果。基础设施编排的缺乏 — 对于集群、队列和执行环境 — 导致资源重复、服务器停机和负载分布冲突,当数十个作业同时运行时。随着扩展的继续,这些故障会倍增,团队最终浪费时间在手动同步上,而不是自动发布。

如何解决。首先,绘制团队的标准工作流程图,以确定哪些过程应该自动化,哪些应该是集中编排的一部分。根据此,使用 MLOps 平台(如 MLflow、Prefect、Kubeflow 或 Airflow)构建托管管道 — 从数据收集和训练到部署和监控。这种方法允许您跟踪模型版本、控制数据质量和维护环境稳定性。自动化但同步的过程可以缩短模型部署时间并最小化人为错误的风险。

网络安全级别低

如果一家公司不遵循 NIST 或 ISO 等框架,并且无法自动执行其安全机制,则在扩展 AI 解决方案时将面临严重的挑战。这些挑战可能包括由影子 AI 引起的数据泄露以及在多个区域部署模型的合规性问题。随着扩展增加了访问点的数量,没有安全推理的系统变得越来越脆弱。

如何解决。开发基于行业标准框架(如 NIST、ISO 27001 或其云等效框架)的安全和合规政策。这确保了在扩展过程中保持一致的安全标准。监控关键操作 KPI — 包括 MTTD(平均检测时间)和 MTTR(平均恢复时间) — 以评估基础设施的弹性。实施影子 AI 和外包流程的政策,至少自动化 50% 的这些过程。

缺乏集中监控和优化

在扩展过程中,缺乏对模型性能、资源使用情况和成本的实时监控会从局部问题转变为系统性问题。随着模型和工作负载的增长,即使是微小的数据漂移或 GPU 过载也可能触发性能和系统 故障 的级联下降。没有集中观察性,这些问题会被忽略,随着时间的推移而积累,并使系统在每个扩展阶段变得越来越不稳定。

如何解决。使用能够实时检测问题和优化模型性能的监控工具。确保 Kubernetes 中的容错以实现高可用性 — 这有助于防止停机并简化稳定性跟踪。定期监控关键指标,如 CPU 利用率和停机时间(保持在 1% 以下),以快速识别低效率并优化资源使用情况。

结论

扩展不仅仅是一个挑战 — 它是一个识别系统需要改进的机会。Meta 的经验表明,即使科技巨头也面临着限制。然而,及时检测问题使得决策更加明智,并为下一个增长阶段铺平了道路。

Illia SmoliienkoWaites 的首席软件官,该公司是工业企业的条件监测和预测维护解决方案的领先提供商。在他的领导下,已成功为 DHL、米其林、耐克、雀巢和特斯拉等全球公司部署了大规模的监测项目。