01平台全景#aip-overview
卖 AI 平台的第一句话不是「我们能管 GPU」,而是「我们能把您已经买的卡的利用率翻一倍」。
平台四大职责
像机场塔台——塔台不开飞机,但没它机场就瘫痪。客户的任何平台需求先归类到这四项,方案就有骨架:
调度
排跑道——最贵的卡永远有活干。
隔离
分廊桥——不打架。
容错
天气突变改航——保安全。
观测
雷达——全程盯着。
为什么都长在 Kubernetes 上:像盖楼不自己烧砖——声明式 API、自愈、CRD 生态、云全托管,GPU 调度监控存储都是往框架上挂的插件;AI 平台 ≈ K8s + 一堆 GPU 感知的插件。Slurm 在纯训练/HPC 仍主流且常与 K8s 并存——趋势是融合不是替代。
分工一句话:Compute 讲铁、Training/Inference 讲负载本身、本页讲「把负载高效跑在铁上」的中间层。
四大职责之外:四条控制链要有执行点
调度 / 隔离 / 容错 / 观测管的是「跑得好」,治理管的是「管得住」。四条控制链每条都要有拦得住的闸 + 留得下的记录——贴在墙上的规定不算控制:
| 控制链 | 管什么 | 要留的证据 | 失败时的动作 |
|---|---|---|---|
| 身份与租户 | SSO、RBAC / ABAC、命名空间、网络与密钥 | 主体、授权决定、资源归属 | 拒绝、吊销、隔离 |
| 供应链 | 源码、CI、签名、镜像仓库、准入控制 | commit、digest、SBOM、来源证明 | 阻断晋级、召回制品 |
| 运行与数据 | 沙箱、策略引擎、DLP、存储与设备权限 | 策略版本、访问与数据流事件 | 限权、停止、保全 |
| 运营治理 | SLO、成本、审计、例外与响应 | 告警、审批、责任人与时间线 | 降级、回滚、通报复盘 |
一句话验收:策略文档不等于控制生效——每项控制写清主体、对象、执行点、证据、例外与失效模式,且高风险默认拒绝(fail closed)。
02K8s + GPU:从数卡到懂卡#aip-k8s-gpu
K8s 原生只认可数资源(CPU 毫核、内存字节),GPU 是「整块、有型号差异、能多种方式共享」的特殊设备——需要「翻译层」讲给调度器听。第一代 device plugin 解决了「看见卡」(nvidia.com/gpu: 2),但三个天花板:只能数数量(表达不了「要 80GB 显存那种」「要 NVLink 直连的两张」)、共享方式僵硬、调度器不懂拓扑——像点菜只能说「来 2 份」,不能说「要不辣的、靠窗的」。
两代对照:从「来 2 份」到标准点餐单
| 第一代 device plugin | 第二代 DRA | |
|---|---|---|
| 能表达什么 | 只能数数量(nvidia.com/gpu: 2) | 「设备类 + 声明」结构化表达——型号/显存/是否 MIG、要不要拓扑相邻、以什么方式共享 |
| 调度器懂不懂 GPU | 不懂拓扑 | 第一次真正「读懂」GPU |
| 共享方式 | 僵硬 | 按声明走 |
| 状态 | 老平台仍能跑 | K8s v1.34 于 2025-08 GA 并默认启用,GKE/AKS/OpenShift 已跟进;KubeCon EU 2026 上 NVIDIA 把 GPU 的 DRA 驱动捐给 CNCF——2026 年 GPU 调度的社区主线就是它 |
对客口径:新平台按 DRA 设计、老平台 device plugin 仍能跑、两者可共存过渡;机制是 K8s 上游标准,AMD 也有对应插件——标准化本身就是防锁定。
GPU Operator 是一揽子安装器:驱动、容器运行时、插件/DRA 驱动、DCGM 监控、MIG 管理器一个 CRD 装齐——扩容 100 节点自动就绪版本统一,是集群能弹性长大的前提。
DRA GA 与捐赠核实 2026-07-09,来源 kubernetes.io / KubeCon EU 2026 报道。不可外推边界:GA 说的是接口稳定,不等于各发行版与云厂商都已跟进;落地前查目标集群的版本与厂商支持矩阵。
03作业调度#aip-scheduling
gang scheduling 是 AI 调度的分水岭:像划龙舟——20 个桨手必须同时上船,先上 12 个不但划不动还白占着船。分布式训练要么一次给齐、要么一张都不给;K8s 默认调度器没有它,会造成「半个作业占着卡启动不了」的死锁——这不是优化项,是能不能正确跑起来的问题。判断调度器能不能跑训练,第一问就是支不支持 gang。
碎片是贵卡空转的隐形元凶
像电影院还剩 20 个座但都是单座——总空闲卡够、却拼不出「同机 8 卡/同域 64 卡」的形状,大作业照样排不进去,利用率虚高实低。解法是 bin-packing 装箱 + 拓扑感知:小作业塞满同节点、给大作业留整块——碎片治理直接等于利用率。
调度器不是二选一,是分层叠用
这是 2026 共识——三层各司其职:
| 层 | 选谁 | 说明 |
|---|---|---|
| 准入 / 配额 | Kueue | 队列、配额、作业准入 |
| 成组放置 | Volcano | 老牌批调度、稳 |
| KAI Scheduler | NVIDIA 2025-04 开源 Apache 2.0,gang + 拓扑感知 + 装箱 + DRA 集成,与商业版 Run:ai 同一调度核——Run:ai 的溢价买的是 UI/多集群/分片运行时/SLA | |
| HPC 与托管 | Slurm | 守 HPC 与托管服务 |
小集群(<16 卡)单用 Kueue 或 KAI 够用。
配额 + 抢占 + 回填三件套
让贵卡既公平又不空转,像手术室排班:
配额
科室保底额度——生产训练高优先级保按时。
抢占
急诊插队——实验作业可抢占,享受空闲卡。
回填
大手术备台空档插小手术。
被抢占的作业先 checkpoint 再暂停、从断点续跑(靠第 5 节容错),是双赢不是牺牲。
04GPU 切分与多租户#aip-sharing
整卡独占对小负载是奢侈(小模型推理、开发调试、notebook、CI——给它们各配一张 H100 等于用跑车送外卖);切分是继调度之后提利用率的第二板斧——一张卡跑 5 个小推理服务,利用率从独占的 15% 拉到 70%+。像大三居隔成独立单间分租。
| 切法 | 显存隔离 | 故障隔离 | 灵活度 / 卡型 | 典型场景 |
|---|---|---|---|---|
| MIG(最多 7 实例) | 强(硬件) | 强(硬件) | 档位固定 / 特定卡 | 生产多租户、对外服务 |
| 时间片 | 无 | 无 | 高 / 任意卡 | 内部开发、CI、低优批处理 |
| MPS | 弱 | 弱 | 高 / 任意卡 | 可信任务并发提吞吐 |
| HAMi(CNCF) | 中(软件限额) | 中 | 高 / 任意卡 | 非 MIG 卡要显存配额 |
三把尺子选型:生产多租户用 MIG(硬件砌墙,一户失火不殃及邻居,性能可预测;缺点是档位固定、改配置要重置);内部可信榨利用率用时间片/MPS(共享办公室轮班——便宜灵活但没隔墙,一个任务掀桌大家遭殃,绝不用于互不信任的外部多租户);非 MIG 卡要配额用 HAMi(给合租房间装智能水电表设上限——填补硬隔离与无隔离之间的空档)。先问「这些租户彼此信任吗、是不是线上服务」再定切法和份数。2026 主线:DRA 把各种切法统一到声明式接口下——不是取代是统一编排;切分要配合配额与公平共享,防「一租户拖垮全卡」。
05训练容错工程#aip-faulttol
规模 × 时间 = 故障必然:同步训练所有卡每步对齐,任何一张卡出问题整个作业停摆(一万人乐团连奏一个月,任一乐手断根弦整场停)。真实账本:Llama 3 在 1.6 万张 H100 上 54 天中断 466 次、约八成硬件相关——平均每天好几次,是万卡尺度的物理规律。比的不是坏不坏,是坏了多快恢复。
checkpoint 两难:存多勤才对
像写论文存档——存太勤和存太疏各有各的亏法:
| 做法 | 代价 |
|---|---|
| 存太勤 | 浪费吞吐——每次暂停写 TB 级 |
| 存太疏 | 一崩重算几小时 |
破局两条,可以叠加用:
异步
先秒级快照到内存/本地盘、后台慢慢刷远端——解耦「暂停时间」与「落盘时间」。
分级
高频存内存、低频存远端。
频率是「拿存储换算力」的保险费,异步技术让保险变便宜;存储侧的洪峰设计在姊妹册第 7 节。
自愈循环:坏了多快回来
有无自愈的差距,乘以中断次数就是纯利润:
| 恢复方式 | 每次耗时 | 累计影响 |
|---|---|---|
| 人工救火 | 几十分钟到几小时 | 乘以中断次数,goodput 差距可达一成以上,纯利润 |
| 自动化自愈 | 压到分钟级 |
托管训练服务的容错是「该不该上云」的关键论据
HyperPod 类自动健康检查、坏节点替换、断点续训开箱即带(2026 又加一键建集群、Slurm continuous provisioning)——自建这套自愈体系工程量巨大;「省下的救火人力 + 挽回的 goodput」比功能清单更打动人。
HyperPod 更新核实 2026-07-09,来源 AWS 官方文档。不可外推边界:这是单一云厂商的产品能力,不能外推成「托管训练平台都这样」——各家在容错粒度与计费方式上差别很大。
06可观测性与利用率#aip-observability
「我们 GPU 利用率 90%」往往是幻觉。三层口径像出租车三本账:占用率(车被派出去了——可能在空跑)≠ 活跃率(表在跳字——nvidia-smi 的 GPU-Util 只表示有 kernel 在执行,不管是不是有用功)≠ 有效率(真载着客人往目的地开——MFU/goodput)。三者能差好几倍:同一训练 nvidia-smi 显示 95% 活跃,MFU 一算只有 38%。
承诺和验收都用 MFU(训练)和 goodput(生产),别用活跃率——前者是钱,后者是错觉。MFU 40% 不是水平差,是行业顶尖(Llama 3 也在 40% 上下)——目标不是 100%,是把黑洞一个个堵小。
四大利用率黑洞(按大小排查)
本册前几章正好是四把铲子,观测的价值是告诉你「今天漏得最多的是哪个洞」:
| 顺序 | 黑洞 | 怎么回事 | 拿哪一章的铲子 |
|---|---|---|---|
| ① | 数据加载 | GPU 等存储喂数据——常是最大的洞 | 姊妹册存储章 |
| ② | 通信等待 | 集合通信没和计算重叠 | 姊妹册网络章 |
| ③ | 碎片排队 | 总空闲卡够、拼不出形状 | 第 3 节 作业调度 |
| ④ | 故障重算 | 崩了从最近 checkpoint 重来 | 第 5 节 训练容错 |
技术 + 机制双管,利用率才可持续
技术侧:DCGM 观测底座
显存/算力/温度/功耗/NVLink 流量/XID 错误码全从它出,喂 Prometheus/Grafana。
机制侧:showback / chargeback 成本分摊
像合租装分户电表——以前电费均摊没人关灯,每户看到自己的账单浪费立刻自觉下降。没有分摊,利用率是「公地悲剧」。
闭环:DCGM 采数 → 看板暴露黑洞 → MFU 定基线 → chargeback 让各团队为自己的利用率负责。
把利用率写成能签的话
本页的百分比讲的是量级和趋势;一旦要落到合同或验收单上,就得换成客户自己那台机器上的数——中间隔着这几件事:
| 要素 | 写成什么 | 不写会怎样 |
|---|---|---|
| 口径 | 训练写 MFU、生产写 goodput,并注明不采信 nvidia-smi 活跃率 | 验收时双方各拿一个数字,谁也说服不了谁 |
| 基线 | 先用客户自己的集群与作业测一版现状 | 没有起点,「提升多少」就无从谈起 |
| 工况 | 复测用同一批作业、同一批数据、同一套口径 | 换个工况就是另一个数,改善算不到该算的人头上 |
| 边界 | 承诺堵哪个黑洞、堵完怎么复测;MFU 40% 已是顶尖,别往上加码 | 把量级说法当承诺值签下去,后面全是坑 |
剩下的一半不在技术侧:chargeback 不上,堵掉的洞会被重新占回去——承诺里要写清客户该配合什么,别把机制侧的责任也一并扛过来。
07推理服务平台化#aip-serving
训练与推理对平台的要求几乎相反:训练是作业、批处理心态(包场办婚宴——gang 一次要一大把卡、跑完释放、能排队);推理是服务、7×24 常驻(开快餐店——延迟敏感、按流量弹性、多副本高可用)。混部常态:推理占基线卡保 SLA、训练作为低优先级填谷,流量一涨就被抢占让位——一套集群两种节奏。
引擎是货、平台是货架
厨房再强,没有连锁运营也开不成店——能跑 demo 和能扛百万请求,差的就是这一层。
| 干什么 | 代表 | |
|---|---|---|
| 引擎(货) | 把模型跑快 | vLLM / SGLang(细节在 LLM-Inference 网页版) |
| 平台(货架) | 部署好、扩缩好、路由好 | KServe(K8s 标准推理服务框架)、llm-d、NVIDIA Dynamo(1.0 于 2026-03 GTC GA:P/D 分离编排 + KV 感知路由 + NIXL 传输) |
弹性扩缩三要点
看对指标
按队列长度/TTFT/并发/KV 占用而非 CPU——LLM 推理瓶颈在 GPU 显存,CPU 很闲。像餐厅加服务员看排队长度,不看后厨电表。
提前预测扩容
冷启动要加载几十上百 GB 权重、几十秒到分钟级,不能等队列爆了才扩。
留热备副本
把冷启动的那几十秒挡在用户前面。
发布要可追溯
08云上算力形态#aip-cloud
云上四种形态是一条「责任递交线」,像住的四档:①GPU 裸金属/虚机(毛坯房——调度/切分/容错/观测全自己搭)②托管 K8s+GPU(精装公寓——云管控制面和插件,策略自己配)③托管训练/推理集群(酒店式公寓——连调度容错都包,HyperPod/Vertex 类)④托管 API(住酒店——连模型都给)。越往上越省心、越少定制、单位价越高——选形态本质是选「你想自己扛多少平台层」。
自建的隐藏工作量
本页四大能力对应四列活——客户说「我们自己买卡建」时,把这张表摆给他看:
| 能力 | 自建要做什么 |
|---|---|
| 调度 | 裸金属自装 Kueue/Volcano/KAI |
| 切分 | 自配 MIG/HAMi |
| 容错 | 自建自愈体系——最难,常是压垮自建决心的那根稻草 |
| 观测 | 自搭 DCGM + 看板 |
这四列活分两段,报周期时最常漏的是第二段:「搭起来」是一次性的——起手式走完就能提交作业;「管得住」是长期的——坏节点救火与自愈值守、配额与优先级评审、组件跟着上游走的版本升级、利用率看板与分摊账单的日常运营。选形态就是在选这两段各留几列给自己。
三问定档
| 问 | 答什么 → 落在哪一档 |
|---|---|
| 有没有专职基础设施团队 | 没有 → 往上选托管 |
| 负载是啥 | 只调 API → 直接 API;训练微调 → 托管训练或托管 K8s;极致定制压成本 → 裸金属 |
| 多快上线 | 急 → 托管 |
常见落点:初创只调模型 → API;有 AI 团队要微调 → 托管训练集群;大厂稳定大负载 → 自建 + 自研平台;多数成熟客户是混合:基线自建、弹性和尝鲜上托管/API——混合方案恰恰最能体现顾问价值。
演进纪律:按责任递交线渐进(先托管验证、量上来再下沉自建),底层用 K8s/DRA 开源标准降低锁定风险。售前别一上来推最贵的——先诚实定档,信任感比单笔大单更值钱。
云上算力形态定档器
三问定档的交互版——判据全部来自本节与第 1–6 节的「责任递交线」,不新增事实。
09现场高频追问#qa
只收会改变某个决定的问题——会改变技术方案、风险判断、验收方法、对客沟通或下一步行动。
每题标出它加入本题库的日期:2026-07-09 来自讲义首版对练页,2026-07-23 是按客户交锋场景补的三题(利用率承诺 / 建设周期与人力 / 平台验收)。
我们卡不多,直接 SSH 上去跑不行吗?2026-07-09
几张卡、一个团队时够用。但卡数或用卡的人一多,SSH 模式立刻失控:抢卡、空转、互相踩踏。平台层的价值就是把这笔浪费收回来——同一批卡,利用率量级能翻上去。
无管理集群常年 10–20% 利用率,上调度和配额后翻倍很常见——等于「不花钱多买了一倍的卡」,是整个 AI 投资里 ROI 最高的一环。
下一步 四问体检任何 GPU 环境:谁在用哪张卡?利用率多少?作业挂了会怎样?训练崩了能自动恢复吗?
依据 裸机之痛
K8s 自带调度器不能跑训练吗?2026-07-09
默认调度器没有 gang scheduling,会造成「半个作业占着卡启动不了」的死锁。跑分布式训练必须上 Volcano/KAI 这类支持成组调度的——不是优化项,是能不能正确跑起来的问题。
选型别问「哪个最好」,问「准入配额用什么、成组放置用什么」—— Kueue + Volcano/KAI 分层叠用是 2026 共识。
下一步 利用率上不去先查碎片和缺抢占——bin-packing + 配额 + 抢占三件套通常明显改善。
依据 gang 与分层
一张卡到底能给几个团队用?2026-07-09
看隔离要求:MIG 硬件切分最多 7 个隔离实例,适合互不信任的多租户;软件方式(时间片/HAMi)可以更多但隔离弱,适合内部可信任务。
三把尺子(显存隔离/故障隔离/灵活度)定切法:生产用 MIG、内部榨利用率用时间片、非 MIG 卡用 HAMi——先问租户彼此信任吗。
下一步 切分对「小而多」的推理场景立竿见影(15% → 70%+);大训练反而要把多张卡合成一张用。
依据 四种切法
故障真有那么频繁吗?感觉有点夸张。2026-07-09
有公开数据:Llama 3 在 1.6 万卡上 54 天中断 466 次、约八成硬件问题——平均每天好几次。这是万卡尺度的物理规律,不是某家运气差。
容错不是加分项,是有效算力的乘数:坏了 30 分钟恢复 vs 3 分钟自动恢复,一个月下来 goodput 差一大截。
下一步 用客户自己的规模算账:中断次数 × 人工恢复时长 vs 自愈时长——客户往往低估频率、高估恢复速度。
依据 故障必然
nvidia-smi 利用率一直 90%+,还有优化空间吗?2026-07-09
大概率有:那只是活跃率(有 kernel 在跑),不代表有效。真正的指标是 MFU——大规模训练 40% 就算优秀;90% 活跃率背后往往藏着一半浪费。
三层口径(占用/活跃/有效)能差好几倍;四大黑洞按序排查:数据管线 → 通信重叠 → 碎片 → 容错。
下一步 三层体检表 + 四黑洞清单做免费利用率诊断——先量出浪费,方案自然就有了;配 chargeback 让浪费有主。
依据 三层口径
有了 vLLM 这些引擎,为什么还要推理平台?2026-07-09
引擎把单个模型跑快,平台把它变成能扛生产的服务:多副本高可用、按流量弹性、灰度发版、KV 感知路由。能跑 demo 和能扛百万请求,差的就是这一层。
推理扩缩看队列/TTFT/KV 而非 CPU;冷启动分钟级所以要提前预测、留热备——这是和无状态 Web 最大的运维差异。
下一步 训练推理同集群混部:推理保基线 SLA、训练填谷做低优——一套集群两种节奏,利用率最高。
依据 引擎与货架
我们到底该自建平台还是用托管?2026-07-09
你们说利用率能翻一倍,这个敢写进合同吗?2026-07-23
「翻一倍」是量级说法,不是能签的承诺值——写进合同的应该是口径、基线和相对改善,不是一个绝对百分比。三件事把它变成可签的:先定口径,训练写 MFU、生产写 goodput,并注明不采信 nvidia-smi 的活跃率;先测基线,用他自己的集群和作业跑一版现状,没有起点就没有「提升多少」;承诺动作而不是数字,四大黑洞按序排查,写清这次堵哪个洞、堵完怎么复测。至于本页那组 10–20% → 50%+,是「无管理」与「上了调度 + 配额 + 抢占」两种状态下的量级区间,讲趋势够用,进合同就要换成他自己那台机器上的基线数。
绝对值承诺一定输在两个地方:口径——客户拿 nvidia-smi 的 90% 说自己早就达标了,或者反过来逼你去堆一个错觉指标;工况——换一批作业、换一批数据,同一套平台就是另一个数。还有一句护身的:MFU 40% 已经是行业顶尖(Llama 3 也在这个量级),谁承诺得比这高出一截,不是口径不同就是没干过。
下一步 把「先测一版基线」写成签约前的一道工序,别等验收时补:基线一测完,双方争的就不再是百分比,而是「下一个洞怎么堵」——把利用率写成能签的话那张表可以直接当条款骨架。
这套平台搭起来要多久?要配几个人?2026-07-23
先拆成两段再报,混着报一定失真。「搭起来」是一次性的——托管 K8s、GPU Operator、选调度器、配切分、接监控,起手式走完就能提交作业;「管得住」是长期的——坏节点救火与自愈值守、配额与优先级评审、组件跟着上游走的版本升级、利用率看板与分摊账单的日常运营。而且周期和人数不是常数,是档位定的:托管把调度、切分、容错、观测这四列活替你扛掉几列,你就少养几列的人。
这题答成「装完 K8s 就好了」,后面所有的怨气都从这里长出来。压垮自建决心的通常不是搭建,是容错自愈——万卡尺度上中断是物理规律、平均每天好几次,值班表是天天要排的。把两段当着客户的面分开,既显得你真干过,也让他自己把托管的溢价算明白。
下一步 让他先过一遍定档器,再拿自建隐藏工作量那四列逐列问「这列谁来做、谁值班」——问完范围和人力自己就浮出来了,比你报一个总人天可信得多。整体成本别只报卡价:人力是姊妹册 TCO 四件套里的一件。
依据 自建的隐藏工作量与三问定档 · 自愈循环
平台交付了怎么算验收?拿什么证明它建好了?2026-07-23
别签功能清单,签演练加记录:每一项职责都要有一个当面演给他看的动作,外加一份事后翻得出来的记录。调度——提交一个必须成组的训练作业,看它是整批拿到卡,还是半个作业卡在那里;切分——按定好的切法和份数跑满,看隔离是不是真的;容错——当场拔掉一个节点,掐表看检测、驱逐、替换、续训走完要多久,这一条最有说服力;观测——看板能不能当场指出「今天漏得最多的是哪个洞」。再加治理面一条:四条控制链每条都要有拦得住的闸和留得下的记录,策略文档不等于控制生效。
功能清单签完是各说各话:客户买的是「不再抢卡、不再半夜断」,你交的是一堆组件,验收当天对不上。换成可演练、可复现的证据,争议在验收当天就关掉了。而且拔节点这类演练必须事前写进验收项——事后再提,没人敢配合。
下一步 验收清单和启动会一起签,三样齐了再开工:一份基线利用率(同口径、同工况)、每项职责的演练与通过判据、发布可追溯那张图上要留的证据字段。
11来源与核实#sources
本页时效性数字均经联网核实后写入,完整登记见本模块 MANIFEST。核实窗口 2026-07-09。组件版本快变,引用任何数字前先核日期。
| 来源 ID | 信源 | 支持什么 | 不能支持什么 |
|---|---|---|---|
src-k8s | kubernetes.io / KubeCon EU 2026 报道 / AKS 博客 | DRA v1.34 GA 默认启用、NVIDIA DRA 驱动捐 CNCF | — |
src-sched | zenml / cloudoptimo 2026 对比综述 | KAI 开源与 Run:ai 同核、分层叠用共识 | 组件版本迭代快 |
src-sharing | NVIDIA GPU Operator 文档 / 2026 教程 | MIG 七实例、HAMi 定位、DRA 统一趋势 | — |
src-hyperpod | AWS 官方文档 / What's New | HyperPod 自愈与 2026 更新(一键建集群等) | 产品能力持续更新 |
src-serving | 库内同源口径(llm-inference) | Dynamo 1.0 GA、llm-d 定位 | — |