In dieser Anleitung wird beschrieben, wie Sie ein Gemma 4 LLM (Large Language Model) auf einem einzelnen Host mit mehreren GPUs in einem Google Kubernetes Engine-Cluster (GKE) optimieren Google Cloud. Dieser Cluster verwendet eine einzelne virtuelle A4-Maschine (VM) mit 8 angehängten NVIDIA B200-GPUs.
Die beiden Hauptprozesse, die in dieser Anleitung beschrieben werden, sind folgende:
- GKE-Cluster mit hoher Leistung mithilfe von GKE Autopilot bereitstellen. Im Rahmen dieser Bereitstellung erstellen Sie mit Cloud Build ein benutzerdefiniertes Container-Image, auf dem die erforderliche Software vorinstalliert ist.
- Nachdem der Cluster bereitgestellt wurde, führen Sie einen Job zur Feinabstimmung aus, bei dem FSDP (Fully Sharded Data Parallel) verwendet wird, um das Modell auf alle acht GPUs eines einzelnen A4-Knotens (
a4-highgpu-8g) aufzuteilen. Der Job verwendet die Skripts, die dieser Anleitung beiliegen, und nutzt die Hugging Face Accelerate-Bibliothek.
Diese Anleitung richtet sich an ML-Entwickler (Machine Learning), Forscher, Plattformadministratoren und -operatoren sowie an Daten- und KI-Spezialisten, die interessiert sind, GKE-Cluster bereitzustellen Google Cloud , um LLMs zu trainieren.
Ziele
Über Hugging Face auf das Gemma 4-Modell zugreifen.
Umgebung vorbereiten.
A4-GKE-Cluster erstellen und bereitstellen.
Das Gemma 4-Modell mit der Hugging Face Accelerate-Bibliothek mit FSDP (Fully Sharded Data Parallel) optimieren.
Job überwachen.
Bereinigen.
Kosten
In diesem Dokument verwenden Sie die folgenden kostenpflichtigen Komponenten von Google Cloud:
- Compute Engine
- Google Kubernetes Engine (GKE)
- Artifact Registry
- Cloud Build
- Cloud Storage
- Cloud Logging
Mit dem Preisrechner können Sie eine Kostenschätzung für Ihre voraussichtliche Nutzung vornehmen.
Verwenden Sie den Preisrechner.
Hinweis
Aktivieren Sie die erforderlichen APIs, falls noch nicht geschehen:
Rollen, die zum Aktivieren von APIs erforderlich sind
Zum Aktivieren von APIs benötigen Sie die Berechtigung
serviceusage.services.enable. Wenn Sie das Projekt erstellt haben, haben Sie diese Berechtigung wahrscheinlich bereits über die Rolle „Inhaber“ (roles/owner). Andernfalls können Sie diese Berechtigung über die Rolle „Service Usage-Administrator“ (roles/serviceusage.serviceUsageAdmin) erhalten. Informationen zum Zuweisen von Rollen.gcloud services enable compute.googleapis.com
container.googleapis.com artifactregistry.googleapis.com cloudbuild.googleapis.com logging.googleapis.com cloudresourcemanager.googleapis.com servicenetworking.googleapis.com Aktivieren Sie das Standarddienstkonto für Ihr Google Cloud Projekt:
export PROJECT_NUMBER="$(gcloud projects describe "YOUR_PROJECT_ID" --format "value(project_number)")" gcloud iam service-accounts enable "${PROJECT_NUMBER}-compute@developer.gserviceaccount.com" \ --project=YOUR_PROJECT_ID
Weisen Sie die Rollen zu, die das Standarddienstkonto zum Ausführen der Arbeitslast für die Feinabstimmung benötigt:
ROLES=("roles/artifactregistry.writer" "roles/cloudbuild.builds.builder" "roles/logging.logWriter" "roles/monitoring.metricWriter" "roles/monitoring.viewer" "roles/stackdriver.resourceMetadata.writer" "roles/storage.objectViewer") for role in "${ROLES[@]}"; do gcloud projects add-iam-policy-binding YOUR_PROJECT_ID \ --member="serviceAccount:${PROJECT_NUMBER}-compute@developer.gserviceaccount.com" \ --role="${role}" 1>/dev/null done unset ROLES
Führen Sie den folgenden Befehl aus, um zu prüfen, ob die Rollen zugewiesen wurden:
gcloud projects get-iam-policy YOUR_PROJECT_ID \ --flatten="bindings[].members" \ --filter="bindings.members:serviceAccount:${PROJECT_NUMBER}-compute@developer.gserviceaccount.com" \ --format="table(bindings.role)"Erstellen Sie lokale Authentifizierungsdaten für Ihr Nutzerkonto:
gcloud auth application-default login
Aktivieren Sie OS Login für Ihr Projekt:
gcloud compute project-info add-metadata \ --metadata=enable-oslogin=TRUE \ --project=YOUR_PROJECT_ID
Bitten Sie Ihren Administrator, Ihnen die folgenden IAM-Rollen für Ihr Projekt zuzuweisen, um die Berechtigungen zu erhalten, die Sie zum Ausführen dieser Anleitung benötigen:
- Kubernetes Engine-Administrator (
roles/container.admin) - Compute Admin (
roles/compute.admin) - Storage-Administrator (
roles/storage.admin) - Artifact Registry-Administrator (
roles/artifactregistry.admin) - Cloud Build-Bearbeiter (
roles/cloudbuild.builds.editor) - Service Account User (
roles/iam.serviceAccountUser) - Service Account Admin (
roles/iam.serviceAccountAdmin) - Projekt-IAM-Administrator (
roles/resourcemanager.projectIamAdmin) - Service Usage-Administrator (
roles/serviceusage.serviceUsageAdmin)
Weitere Informationen zum Zuweisen von Rollen finden Sie unter Zugriff auf Projekte, Ordner und Organisationen verwalten.
Sie können die erforderlichen Berechtigungen auch über benutzerdefinierte Rollen oder andere vordefinierte Rollen erhalten.
Über Hugging Face auf Gemma 4 zugreifen
So greifen Sie mit Hugging Face auf Gemma 4 zu:
- Melden Sie sich bei Hugging Face an.
- Erstellen Sie ein Hugging Face-Zugriffstoken mit
writeZugriff.
Klicken Sie auf Profil > Einstellungen > Zugriffstokens > +Neues Token erstellen - Kopieren und speichern Sie den Wert des
write accessTokens. Sie verwenden es später in dieser Anleitung.
Umgebung vorbereiten
Legen Sie Folgendes fest, um Ihre Umgebung vorzubereiten:
Ersetzen Sie Folgendes:
YOUR_PROJECT_ID: die ID des Google Cloud Projekts , in dem Sie den GKE-Cluster erstellen möchten.
YOUR_CLUSTER_NAME: der Name des zu erstellenden GKE-Cluster.
YOUR_REGION: die Region, in der Sie den GKE-Cluster erstellen möchten. Sie können den Cluster nur in der Region erstellen, in der Ihre Reservierung vorhanden ist.
YOUR_RESERVATION_NAME: die Kennung für Ihre reservierte Kapazität.
YOUR_HF_TOKEN: das Hugging Face-Zugriffstoken, das Sie im vorherigen Abschnitt erstellt haben.
YOUR_ARTIFACT_REGISTRY_LOCATION: die Google Cloud Region , in der Sie Ihr Artifact Registry-Repository erstellen möchten. Um die Latenz beim Abrufen von Images zu minimieren, empfehlen wir, dieselbe Region wie für YOUR_REGION zu verwenden.
GKE-Cluster im Autopilot-Modus erstellen
Führen Sie den folgenden Befehl aus, um einen GKE-Cluster im Autopilot-Modus zu erstellen:
Das Erstellen des GKE-Cluster kann einige Zeit dauern. Prüfen Sie in der Google Cloud Console unter „ Kubernetes-Cluster “, ob Google Cloud die Erstellung des Clusters abgeschlossen ist.
Kubernetes-Secret für Hugging Face-Anmeldedaten erstellen
So erstellen Sie ein Kubernetes-Secret für Hugging Face-Anmeldedaten:
Konfigurieren Sie
kubectlfür die Kommunikation mit Ihrem GKE-Cluster:Erstellen Sie ein Kubernetes-Secret, um Ihr Hugging Face-Token zu speichern:
Arbeitslast vorbereiten
So bereiten Sie Ihre Arbeitslast vor:
Arbeitslastskripts erstellen
So erstellen Sie die Skripts, die von Ihrer Arbeitslast für die Feinabstimmung verwendet werden:
Erstellen Sie ein Verzeichnis für die Arbeitslastskripts. Verwenden Sie dieses Verzeichnis als Arbeitsverzeichnis.
Erstellen Sie die Datei
cloudbuild.yaml, um Google Cloud Build zu verwenden. Mit dieser Datei wird der Arbeitslastcontainer erstellt und in Artifact Registry gespeichert:Erstellen Sie eine
Dockerfile-Datei, um den Job für die Feinabstimmung auszuführen:Erstellen Sie die Datei
accel_fsdp_gemma4_config.yaml. Diese Konfigurationsdatei weist Hugging Face Accelerate an, den Job für die Feinabstimmung mit FSDP auf die acht lokalen GPUs auf Ihrem einzelnen Host aufzuteilen:Erstellen Sie die Datei
finetune.yaml:Erstellen Sie die Datei
finetune.py:
Mit Docker und Cloud Build einen Container für die Feinabstimmung erstellen
Erstellen Sie ein Artifact Registry-Docker-Repository:
Führen Sie im Verzeichnis
llm-finetuning-gemma, das Sie in einem früheren Schritt erstellt haben, den folgenden Befehl aus, um das Image für die Feinabstimmung zu erstellen und in Artifact Registry zu übertragen.Exportieren Sie die Image-URL. Sie verwenden sie in einem späteren Schritt dieser Anleitung:
Arbeitslast für die Feinabstimmung starten
So starten Sie die Arbeitslast für die Feinabstimmung:
Wenden Sie das Manifest für die Feinabstimmung an, um den Job für die Feinabstimmung zu erstellen:
Da Sie Cluster im GKE Autopilot-Modus verwenden, kann es einige Minuten dauern, bis der GPU-fähige Knoten gestartet wird.
Überwachen Sie den Job mit folgendem Befehl:
Nachdem die Pods ausgeführt wurden, prüfen Sie die Logs des Jobs:
Die Jobressource lädt die Modelldaten herunter und optimiert das Modell dann auf allen acht GPUs. Der Download dauert etwa fünf Minuten. Nach Abschluss des Downloads dauert die Feinabstimmung etwa 45 Minuten. Der Job speichert alle 20 Schritte einen Prüfpunkt und überträgt den optimierten LoRA-Adapter (Low-Rank Adaptation) in ein privates Hugging Face-Repository mit dem Namen
gemma-31b-text-to-sql.Nachdem der Job abgeschlossen ist, rufen Sie die URL Ihres optimierten Modells auf Hugging Face ab und öffnen Sie sie in Ihrem Browser:
Arbeitslast überwachen
Sie können die Nutzung der GPUs in Ihrem GKE-Cluster überwachen, um zu prüfen, ob der Job für die Feinabstimmung effizient ausgeführt wird. Öffnen Sie dazu den folgenden Link in Ihrem Browser:
Wenn Sie Ihre Arbeitslast überwachen, sehen Sie Folgendes:
- GPU-Nutzung: Bei einem ordnungsgemäßen Job für die Feinabstimmung sollte die Nutzung aller acht GPUs während des gesamten Trainings steigen und sich auf einem hohen Niveau stabilisieren.
- Jobdauer: Der Job sollte auf dem angegebenen A4-Cluster etwa 45 Minuten dauern.
Bereinigen
Löschen Sie die in dieser Anleitung erstellten Ressourcen, um zusätzliche Gebühren zu vermeiden.
Ressourcen löschen
Führen Sie den folgenden Befehl aus, um den Job für die Feinabstimmung zu löschen:
Führen Sie den folgenden Befehl aus, um den GKE-Cluster zu löschen:
Führen Sie den folgenden Befehl aus, um das Artifact Registry-Repository zu löschen: