คู่มือทางเทคนิค

การกำหนดเส้นทางการอนุมาน LLM และการปรับสมดุลโหลด

เลเยอร์การควบคุมที่ตัดสินใจว่าแบบจำลอง, GPU หรือแบ็กเอนด์ใดควรจัดการคำขอ LLM ที่เข้ามาแต่ละรายการ และวิธีกระจายการรับส่งข้อมูลเพื่อไม่ให้มีเซิร์ฟเวอร์ใดล้นหลาม

ภาพรวม

เลเยอร์การควบคุมที่ตัดสินใจว่าแบบจำลอง, GPU หรือแบ็กเอนด์ใดควรจัดการคำขอ LLM ที่เข้ามาแต่ละรายการ และวิธีกระจายการรับส่งข้อมูลเพื่อไม่ให้มีเซิร์ฟเวอร์ใดล้นหลาม ทำได้ดี ลดเวลาแฝงและต้นทุน ทำได้ไม่ดี ทำให้เกิดการหมดเวลาและ GPU ที่ไม่ได้ใช้งาน

การกำหนดเส้นทางการอนุมาน LLM และการทำโหลดบาลานซ์เป็นองค์ประกอบทางเทคนิคที่ส่งผลต่อคุณภาพของโมเดล ต้นทุนโครงสร้างพื้นฐาน เวลาแฝง และความน่าเชื่อถือในวงกว้าง

เจาะลึก

การให้บริการ LLM ในวงกว้างหมายถึงการเรียกใช้แบบจำลองจำนวนมากบน GPU จำนวนมาก และการรับส่งข้อมูลการอนุมานนั้นหนาแน่นและไม่สม่ำเสมอ ข้อความแจ้งจะมีความยาวและความยากต่างกันมาก เราเตอร์จะอยู่ด้านหน้าและเลือกปลายทางโดยใช้สัญญาณที่เข้มข้นกว่า Round-robin แบบคลาสสิกมาก เราเตอร์ที่รับรู้ LLM สมัยใหม่จะพิจารณาความลึกของคิว การครอบครองแคช KV และการจำลองจะมีคำนำหน้าพร้อมท์ที่ตรงกันอยู่แล้วหรือไม่ (ความสัมพันธ์ของคำนำหน้ากับแคช) ดังนั้นคำขอติดตามผลจะเข้าสู่จุดที่แคชทำงานอยู่ เราเตอร์บางตัวยังเลือกรุ่นที่จะใช้ โดยส่งคำสั่งง่ายๆ ไปยังรุ่นเล็กราคาถูก และรุ่นยากไปยังรุ่นใหญ่ (การกำหนดเส้นทางโมเดล) จากนั้นโหลดบาลานซ์จะปรับแรงดันทั่วทั้งเรพลิกาให้เท่ากันเพื่อหลีกเลี่ยงฮอตสปอต เคารพขีดจำกัดอัตรา และรักษาเวลาแฝงให้ต่ำ ในขณะเดียวกันก็เพิ่ม Goodput โดยรวมและการใช้งาน GPU ให้สูงสุด

ข้อมูลเชิงลึกทางเทคนิค

โหลดบาลานเซอร์ที่ไร้เดียงสาจะถือว่าคำขอสามารถใช้แทนกันได้และมีราคาถูกในการย้าย ซึ่งถือเป็นเท็จสำหรับ LLM โทเค็นของเอาต์พุตแต่ละรายการมีค่าใช้จ่ายในการส่งต่อ และแคช KV ของเรพลิกาทำให้ 'เหนียว' สำหรับเซสชัน เราเตอร์อัจฉริยะจึงปรับให้เหมาะสมสำหรับการเข้าถึงแคช: การแฮชหรือการปักหมุดเซสชัน ดังนั้นคำนำหน้าที่เพิ่มขึ้นของการสนทนาจึงนำคีย์/ค่าที่แคชไว้มาใช้ซ้ำ แทนที่จะคำนวณใหม่ พวกเขายังอ่านการวัดและส่งข้อมูลทางไกลแบ็กเอนด์แบบสด (โทเค็นที่รอดำเนินการ ความสมบูรณ์ของแบตช์) แทนที่จะอ่านแค่การนับคำขอ เนื่องจากคำขอที่ยาวเพียงครั้งเดียวอาจมีค่ามากกว่าคำขอสั้นๆ จำนวนมาก

การเรียนรู้การกำหนดเส้นทางการอนุมาน LLM และการปรับสมดุลโหลด

เลเยอร์การควบคุมที่ตัดสินใจว่าแบบจำลอง, GPU หรือแบ็กเอนด์ใดควรจัดการคำขอ LLM ที่เข้ามาแต่ละรายการ และวิธีกระจายการรับส่งข้อมูลเพื่อไม่ให้มีเซิร์ฟเวอร์ใดล้นหลาม ทำได้ดี ลดเวลาแฝงและต้นทุน ทำได้ไม่ดี ทำให้เกิดการหมดเวลาและ GPU ที่ไม่ได้ใช้งาน การกำหนดเส้นทางการอนุมาน LLM และการทำโหลดบาลานซ์เป็นองค์ประกอบทางเทคนิคที่ส่งผลต่อคุณภาพของโมเดล ต้นทุนโครงสร้างพื้นฐาน เวลาแฝง และความน่าเชื่อถือในวงกว้าง หากต้องการสร้างความเข้าใจอย่างลึกซึ้ง ให้ถือว่า LLM Inference Routing และ Load Balancing เป็นรูปแบบการดำเนินงาน ไม่ใช่คุณลักษณะเดียว: กำหนดผลลัพธ์ที่ต้องการ ชี้แจงสมมติฐาน และแยกสิ่งที่ระบบสามารถทำได้อย่างน่าเชื่อถือจากสิ่งที่ยังต้องใช้วิจารณญาณจากผู้เชี่ยวชาญ

ในทางปฏิบัติ ทีมที่แข็งแกร่งที่ใช้ LLM Inference Routing และ Load Balancing จะปรับสถาปัตยกรรม ข้อมูล และตัวเลือกโครงสร้างพื้นฐานให้เหมาะสมโดยเทียบกับความน่าเชื่อถือและต้นทุน โดยจะบันทึกเกณฑ์ความสำเร็จที่ชัดเจน ทดสอบกับข้อมูลและขั้นตอนการทำงานที่สมจริง และทำซ้ำตามรูปแบบความล้มเหลวที่สังเกตได้ แทนที่จะชนะการวัดประสิทธิภาพเพียงครั้งเดียว นี่คือจุดที่ความเข้าใจทางทฤษฎีกลายเป็นความสามารถที่คงทนของผลิตภัณฑ์ นโยบาย และการดำเนินงาน

การตัดสินใจด้านสถาปัตยกรรมขับเคลื่อนประสิทธิภาพและต้นทุนการดำเนินงานเป็นเวลาหลายปี ในเวลาเดียวกัน การเพิ่มประสิทธิภาพเกณฑ์มาตรฐานหนึ่งรายการสามารถซ่อนจุดอ่อนของระบบในวงกว้างได้ แนวทางที่ยืดหยุ่นที่สุดคือการรวมความเร็วของการทดลองเข้ากับวินัยในการกำกับดูแล: ดำเนินการนำร่อง จับหลักฐาน เผยแพร่บันทึกการตัดสินใจ และอัปเดตการป้องกันอย่างต่อเนื่องเมื่อพฤติกรรมของโมเดล ความคาดหวังของผู้ใช้ และข้อกำหนดด้านกฎระเบียบมีการเปลี่ยนแปลง

ผลกระทบเชิงกลยุทธ์

การตัดสินใจด้านสถาปัตยกรรมขับเคลื่อนประสิทธิภาพและต้นทุนการดำเนินงานเป็นเวลาหลายปี

การตัดสินใจด้านสถาปัตยกรรมขับเคลื่อนประสิทธิภาพและต้นทุนการดำเนินงานเป็นเวลาหลายปี ในการปรับใช้คุณภาพสูง สิ่งนี้จะถูกแปลเป็นกฎการปฏิบัติงานที่วัดผลได้ ขอบเขตความเป็นเจ้าของ และขั้นตอนการตรวจสอบที่เกิดซ้ำ เพื่อให้ทีมสามารถปรับขนาดความมั่นใจแทนที่จะปรับขนาดความคลุมเครือ

การศึกษาด้านเทคนิคช่วยให้ทีมเลือกกลุ่มที่เหมาะสม ไม่ใช่แค่กลุ่มใหม่ล่าสุด

การศึกษาด้านเทคนิคช่วยให้ทีมเลือกกลุ่มที่เหมาะสม ไม่ใช่แค่กลุ่มใหม่ล่าสุด ในการปรับใช้คุณภาพสูง สิ่งนี้จะถูกแปลเป็นกฎการปฏิบัติงานที่วัดผลได้ ขอบเขตความเป็นเจ้าของ และขั้นตอนการตรวจสอบที่เกิดซ้ำ เพื่อให้ทีมสามารถปรับขนาดความมั่นใจแทนที่จะปรับขนาดความคลุมเครือ

ตัวเลือกทางวิศวกรรมที่ดีกว่าจะช่วยลดเหตุการณ์ด้านความน่าเชื่อถือในการผลิต

ตัวเลือกทางวิศวกรรมที่ดีกว่าจะช่วยลดเหตุการณ์ด้านความน่าเชื่อถือในการผลิต ในการปรับใช้คุณภาพสูง สิ่งนี้จะถูกแปลเป็นกฎการปฏิบัติงานที่วัดผลได้ ขอบเขตความเป็นเจ้าของ และขั้นตอนการตรวจสอบที่เกิดซ้ำ เพื่อให้ทีมสามารถปรับขนาดความมั่นใจแทนที่จะปรับขนาดความคลุมเครือ

อนาคตของการกำหนดเส้นทางการอนุมาน LLM และการปรับสมดุลโหลด

การกำหนดเส้นทางกำลังกลายเป็นองค์ประกอบการเรียนรู้ชั้นหนึ่ง โปรเจ็กต์ต่างๆ เช่น Gateway API Inference Extension ของ Kubernetes, สแต็กการผลิตของ vLLM และเราเตอร์ที่ใช้ LiteLLM/Envoy จะทำให้การกำหนดเวลาการรับรู้แคชและการรับรู้ต้นทุนเป็นมาตรฐาน คาดหวังการกำหนดเส้นทางโมเดลตามความหมายและความยากลำบากมากขึ้น (สไตล์ RouteLLM), คิวลำดับความสำคัญที่ขับเคลื่อนด้วย SLA, การรับรู้หลายภูมิภาคและอินสแตนซ์เฉพาะจุด และนโยบายการเรียนรู้แบบเสริมกำลังที่สร้างสมดุลระหว่างเวลาแฝง ปริมาณงาน และต้นทุนดอลลาร์ในแบบเรียลไทม์ตามแบบจำลอง ราคา และการเปลี่ยนแปลงการรับส่งข้อมูล

การใช้งานจริงในโลกแห่งความเป็นจริง

แพลตฟอร์มแชทบอทจะปักหมุดแต่ละการสนทนาไว้ที่แบบจำลองซึ่งเก็บแคช KV ไว้ ดังนั้นลำดับการติดตามผลจะเข้าสู่แคชคำนำหน้าและตอบสนองเร็วขึ้น

ระบบสไตล์ RouteLLM ส่งคำถามง่ายๆ ไปยังโมเดลราคาถูกขนาดเล็ก และเพิ่มเฉพาะคำถามที่ยากไปยังโมเดลชายแดน ซึ่งช่วยลดต้นทุนโดยสูญเสียคุณภาพเพียงเล็กน้อย

ส่วนขยายการอนุมาน Kubernetes Gateway API กำหนดเส้นทางตามความลึกของคิว GPU แบบสดและสถานะแคช แทนที่จะใช้ Round-Robin แบบธรรมดาข้ามพ็อด

พร็อกซี LiteLLM รับส่งข้อมูลข้าม OpenAI, Anthropic และโมเดลที่โฮสต์เองพร้อมทางเลือกสำรองและการปรับสมดุลการรับรู้ขีดจำกัดอัตราเมื่อผู้ให้บริการรายหนึ่งควบคุมปริมาณ

รูปแบบการดำเนินงาน

การกำหนดเส้นทางการอนุมาน LLM และการทำโหลดบาลานซ์ในทางปฏิบัติ

แพลตฟอร์มแชทบอทจะปักหมุดแต่ละการสนทนาไว้ที่แบบจำลองซึ่งเก็บแคช KV ไว้ ดังนั้นลำดับการติดตามผลจะเข้าสู่แคชคำนำหน้าและตอบสนองเร็วขึ้น

แพลตฟอร์มแชทบอทจะปักหมุดแต่ละการสนทนาไว้ที่แบบจำลองซึ่งเก็บแคช KV ไว้ ดังนั้นการติดตามผลจะเข้าสู่แคชคำนำหน้าและตอบสนองเร็วขึ้น โดยปกติแล้วทีมจะได้รับผลลัพธ์ที่ดีกว่าเมื่อพวกเขากำหนดเกณฑ์คุณภาพล่วงหน้า รักษาเส้นทางการยกระดับโดยมนุษย์สำหรับกรณี Edge และติดตามทั้งประสิทธิภาพการทำงานที่เพิ่มขึ้นและต้นทุนข้อผิดพลาดเมื่อเวลาผ่านไป

การกำหนดเส้นทางการอนุมาน LLM และการทำโหลดบาลานซ์ในทางปฏิบัติ

ระบบสไตล์ RouteLLM ส่งคำถามง่ายๆ ไปยังโมเดลราคาถูกขนาดเล็ก และเพิ่มเฉพาะคำถามที่ยากไปยังโมเดลชายแดน ซึ่งช่วยลดต้นทุนโดยสูญเสียคุณภาพเพียงเล็กน้อย

ระบบสไตล์ RouteLLM ส่งคำถามง่ายๆ ไปยังโมเดลราคาถูกขนาดเล็ก และยกระดับเฉพาะคำถามยากไปยังโมเดลชายแดน ลดต้นทุนโดยสูญเสียคุณภาพเพียงเล็กน้อย ทีมมักจะได้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าเมื่อพวกเขากำหนดเกณฑ์คุณภาพล่วงหน้า รักษาเส้นทางการยกระดับโดยมนุษย์สำหรับกรณี Edge และติดตามทั้งประสิทธิภาพการทำงานที่เพิ่มขึ้นและต้นทุนข้อผิดพลาดเมื่อเวลาผ่านไป

การกำหนดเส้นทางการอนุมาน LLM และการทำโหลดบาลานซ์ในทางปฏิบัติ

ส่วนขยายการอนุมาน Kubernetes Gateway API กำหนดเส้นทางตามความลึกของคิว GPU แบบสดและสถานะแคช แทนที่จะใช้ Round-Robin แบบธรรมดาข้ามพ็อด

กำหนดเส้นทางส่วนขยายการอนุมาน Kubernetes Gateway API ตามความลึกของคิว GPU แบบสดและสถานะแคช แทนที่จะใช้การวนซ้ำแบบธรรมดาในพ็อด ทีมมักจะได้รับผลลัพธ์ที่ดีกว่าเมื่อพวกเขากำหนดเกณฑ์คุณภาพล่วงหน้า รักษาเส้นทางการยกระดับโดยมนุษย์สำหรับกรณี Edge และติดตามทั้งประสิทธิภาพการทำงานที่เพิ่มขึ้นและต้นทุนข้อผิดพลาดเมื่อเวลาผ่านไป

การกำหนดเส้นทางการอนุมาน LLM และการทำโหลดบาลานซ์ในทางปฏิบัติ

พร็อกซี LiteLLM รับส่งข้อมูลข้าม OpenAI, Anthropic และโมเดลที่โฮสต์เองพร้อมทางเลือกสำรองและการปรับสมดุลการรับรู้ขีดจำกัดอัตราเมื่อผู้ให้บริการรายหนึ่งควบคุมปริมาณ

พร็อกซี LiteLLM รับส่งข้อมูลข้าม OpenAI, Anthropic และโมเดลที่โฮสต์เองพร้อมทางเลือกสำรองและการปรับสมดุลการรับรู้อัตราที่จำกัด เมื่อผู้ให้บริการรายหนึ่งควบคุมปริมาณ ทีมมักจะได้รับผลลัพธ์ที่ดีกว่าเมื่อพวกเขากำหนดเกณฑ์คุณภาพไว้ล่วงหน้า รักษาเส้นทางการยกระดับโดยมนุษย์สำหรับกรณี Edge และติดตามทั้งการเพิ่มผลผลิตและต้นทุนข้อผิดพลาดเมื่อเวลาผ่านไป

ความเสี่ยงและรั้ว

!

การเพิ่มประสิทธิภาพเกณฑ์มาตรฐานหนึ่งรายการสามารถซ่อนจุดอ่อนของระบบในวงกว้างได้

!

ต้นทุนโครงสร้างพื้นฐานและการบำรุงรักษามักถูกประเมินต่ำไป

!

ช่องว่างด้านความปลอดภัยและความสามารถในการสังเกตสามารถเพิ่มขึ้นได้เมื่อระบบมีความซับซ้อนมากขึ้น

แผนงานการดำเนินงาน

1

กำหนดเป้าหมายเวลาแฝง คุณภาพ และต้นทุนก่อนนำไปใช้งาน

กำหนดเป้าหมายเวลาแฝง คุณภาพ และต้นทุนก่อนนำไปใช้งาน ถือว่าแต่ละขั้นตอนเป็นเหมือนประตูหลักฐาน: หากไม่ตรงตามเกณฑ์ ให้หยุดการเปิดตัวชั่วคราว ปิดช่องว่าง จากนั้นจึงขยายการใช้งานเท่านั้น

2

เกณฑ์มาตรฐานภายใต้สภาวะโหลดและข้อมูลจริง

เกณฑ์มาตรฐานภายใต้สภาวะโหลดและข้อมูลจริง ถือว่าแต่ละขั้นตอนเป็นเหมือนประตูหลักฐาน: หากไม่ตรงตามเกณฑ์ ให้หยุดการเปิดตัวชั่วคราว ปิดช่องว่าง จากนั้นจึงขยายการใช้งานเท่านั้น

3

การตรวจสอบเครื่องมือเพื่อหาข้อผิดพลาด การเบี่ยงเบน และผลกระทบต่อผู้ใช้

การตรวจสอบเครื่องมือเพื่อหาข้อผิดพลาด การเบี่ยงเบน และผลกระทบต่อผู้ใช้ ถือว่าแต่ละขั้นตอนเป็นเหมือนประตูหลักฐาน: หากไม่ตรงตามเกณฑ์ ให้หยุดการเปิดตัวชั่วคราว ปิดช่องว่าง จากนั้นจึงขยายการใช้งานเท่านั้น

4

เตรียมเส้นทางการย้อนกลับและการตอบสนองต่อเหตุการณ์ก่อนปรับขนาด

เตรียมเส้นทางการย้อนกลับและการตอบสนองต่อเหตุการณ์ก่อนปรับขนาด ถือว่าแต่ละขั้นตอนเป็นเหมือนประตูหลักฐาน: หากไม่ตรงตามเกณฑ์ ให้หยุดการเปิดตัวชั่วคราว ปิดช่องว่าง จากนั้นจึงขยายการใช้งานเท่านั้น

สำรวจต่อไป