Entrega LLMs abiertos en GKE con TPU y una arquitectura preconfigurada

Autopilot estándar

En esta página, se muestra cómo implementar y entregar rápidamente modelos de lenguaje grandes (LLM) abiertos populares en GKE con TPU para la inferencia con una arquitectura de referencia de inferencia de GKE preconfigurada y lista para producción. Este enfoque usa infraestructura como código (IaC), con Terraform encapsulado en secuencias de comandos de CLI, para crear un entorno de GKE estandarizado, seguro y escalable diseñado para cargas de trabajo de inferencia basadas en IA.

En esta guía, implementarás y entregarás LLMs con nodos de TPU de host único en GKE con el framework de entrega de vLLM. En esta guía, se proporcionan instrucciones y configuraciones para implementar los siguientes modelos abiertos:

• Google Gemma 3 1B-it
• Google Gemma 3 4B-it
• Google Gemma 3 27B-it

Nota: Debes aceptar las condiciones de la licencia de los modelos restringidos que quieras usar (como Gemma) en la página del modelo correspondiente de Hugging Face.

Esta guía está dirigida a ingenieros de aprendizaje automático (AA) y especialistas en datos y en IA que estén interesados en explorar las capacidades de organización de contenedores de Kubernetes para entregar modelos abiertos para la inferencia. Para obtener más información sobre los roles comunes y las tareas de ejemplo a las que se hace referencia en el contenido de Google Cloud , consulta Roles y tareas comunes de los usuarios de GKE.

Antes de comenzar

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In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

Roles required to select or create a project

• Select a project: Selecting a project doesn't require a specific IAM role—you can select any project that you've been granted a role on.
• Create a project: To create a project, you need the Project Creator role (roles/resourcemanager.projectCreator), which contains the resourcemanager.projects.create permission. Learn how to grant roles.

Note: If you don't plan to keep the resources that you create in this procedure, create a project instead of selecting an existing project. After you finish these steps, you can delete the project, removing all resources associated with the project.

Go to project selector

Verify that billing is enabled for your Google Cloud project.

Enable the required APIs.

Roles required to enable APIs

To enable APIs, you need the Service Usage Admin IAM role (roles/serviceusage.serviceUsageAdmin), which contains the serviceusage.services.enable permission. Learn how to grant roles.

Enable the APIs

In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

Roles required to select or create a project

• Select a project: Selecting a project doesn't require a specific IAM role—you can select any project that you've been granted a role on.
• Create a project: To create a project, you need the Project Creator role (roles/resourcemanager.projectCreator), which contains the resourcemanager.projects.create permission. Learn how to grant roles.

Note: If you don't plan to keep the resources that you create in this procedure, create a project instead of selecting an existing project. After you finish these steps, you can delete the project, removing all resources associated with the project.

Go to project selector

Verify that billing is enabled for your Google Cloud project.

Enable the required APIs.

Roles required to enable APIs

To enable APIs, you need the Service Usage Admin IAM role (roles/serviceusage.serviceUsageAdmin), which contains the serviceusage.services.enable permission. Learn how to grant roles.

Enable the APIs

• Make sure that you have the following role or roles on the project: roles/artifactregistry.admin, roles/browser, roles/compute.networkAdmin, roles/container.clusterAdmin, roles/iam.serviceAccountAdmin, roles/resourcemanager.projectIamAdmin, and roles/serviceusage.serviceUsageAdmin

  Check for the roles

  1. In the Google Cloud console, go to the IAM page.

     Go to IAM
  2. Select the project.

  3. In the Principal column, find all rows that identify you or a group that you're included in. To learn which groups you're included in, contact your administrator.

  4. For all rows that specify or include you, check the Role column to see whether the list of roles includes the required roles.

  Grant the roles

  1. In the Google Cloud console, go to the IAM page.

     Ir a IAM
  2. Selecciona el proyecto.
  3. Haz clic en Otorgar acceso.

  4. En el campo Principales nuevas, ingresa tu identificador de usuario. Esta suele ser la dirección de correo electrónico de una Cuenta de Google.

  5. En la lista Seleccionar un rol, elige uno.
  6. Para otorgar roles adicionales, haz clic en Agregar otro rol y agrega uno más.
  7. Haz clic en Guardar.
  • Crea una cuenta de Hugging Face.
  • Asegúrate de que tu proyecto tenga suficiente cuota de TPU (GKE Standard) o cuota de TPU (GKE Autopilot). Para obtener más información, consulta Planifica las TPU en GKE.

  Obtén acceso al modelo

  Acepta las condiciones de la licencia de los modelos restringidos que quieras usar (como Gemma) en sus respectivas páginas de modelos de Hugging Face.

  Para acceder al modelo a través de Hugging Face, necesitas un token de Hugging Face.

  Sigue estos pasos para generar un token nuevo si aún no tienes uno:

  1. Haz clic en Tu perfil > Configuración > Tokens de acceso.
  2. Selecciona Token nuevo.
  3. Especifica el Nombre que desees y un Rol de al menos Lectura.
  4. Selecciona Generate un token.
  5. Copia el token generado al portapapeles.

  Aprovisiona el entorno de inferencia de GKE

  En esta sección, implementarás la infraestructura necesaria para entregar tu modelo.

  Inicia Cloud Shell

  En esta guía, se usa Cloud Shell para ejecutar comandos. Cloud Shell ya viene instalado con las herramientas necesarias, incluidas gcloud, kubectl y git.

  En la Google Cloud consola, inicia una instancia de Cloud Shell:

  Abra Cloud Shell

  Esta acción inicia una sesión en el panel inferior de la consola de Google Cloud .

  Implementa la arquitectura base

  Para aprovisionar el clúster de GKE y los recursos necesarios para acceder a los modelos de Hugging Face, sigue estos pasos:

  1. En Cloud Shell, clona el siguiente repositorio:

     git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/accelerated-platforms --branch hf-model-vllm-tpu-tutorial && \
     cd accelerated-platforms && \
     export ACP_REPO_DIR="$(pwd)"
     

  2. Configura las variables de entorno:

     export TF_VAR_platform_default_project_id=PROJECT_ID
     export HF_TOKEN_READ=HF_TOKEN
     

     Reemplaza los siguientes valores:

     • PROJECT_ID: Es el ID de tu proyecto. Google Cloud
     • HF_TOKEN: El token de Hugging Face que generaste antes.

  3. En esta guía, se requiere la versión 1.8.0 o posterior de Terraform. Cloud Shell tiene instalada la versión 1.5.7 de Terraform de forma predeterminada.

     Para actualizar la versión de Terraform en Cloud Shell, puedes ejecutar la siguiente secuencia de comandos. Esta secuencia de comandos instala la herramienta tfswitch y Terraform v1.8.0 en tu directorio principal. Sigue las instrucciones de la secuencia de comandos para establecer la variable de entorno necesaria o pasar la marca --modify-rc-file a la secuencia de comandos.

     "${ACP_REPO_DIR}/tools/bin/install_terraform.sh" && \
     export PATH=${HOME}/bin:${HOME}/.local/bin:${PATH}
     

  4. Ejecuta la siguiente secuencia de comandos de implementación. La secuencia de comandos de implementación habilita las APIs Google Cloud necesarias y aprovisiona la infraestructura necesaria para esta guía. Esto incluye una nueva red de VPC, un clúster de GKE con nodos privados y otros recursos de asistencia. La secuencia de comandos puede tardar varios minutos en completarse.

     Puedes entregar modelos con TPUs en un clúster de GKE Autopilot o Standard. Un clúster de Autopilot proporciona una experiencia de Kubernetes completamente administrada. Para obtener más información sobre cómo elegir el modo de operación de GKE que se adapte mejor a tus cargas de trabajo, consulta Acerca de los modos de operación de GKE.

     Autopilot

     "${ACP_REPO_DIR}/platforms/gke/base/tutorials/hf-tpu-model/deploy-ap.sh"
     

     Estándar

     "${ACP_REPO_DIR}/platforms/gke/base/tutorials/hf-tpu-model/deploy-standard.sh"
     

     Una vez que se complete esta secuencia de comandos, tendrás un clúster de GKE listo para las cargas de trabajo de inferencia.

  5. Ejecuta el siguiente comando para establecer variables de entorno desde la configuración compartida:

     source "${ACP_REPO_DIR}/platforms/gke/base/use-cases/inference-ref-arch/terraform/_shared_config/scripts/set_environment_variables.sh"
     

  6. La secuencia de comandos de implementación crea un secreto en Secret Manager para almacenar tu token de Hugging Face. Debes agregar manualmente tu token a este secreto antes de implementar el clúster. En Cloud Shell, ejecuta este comando para agregar el token a Secret Manager.

     echo ${HF_TOKEN_READ} | gcloud secrets versions add ${huggingface_hub_access_token_read_secret_manager_secret_name} \
     --data-file=- \
     --project=${huggingface_secret_manager_project_id}
     

  Implementa un modelo abierto

  Ya puedes descargar e implementar el modelo.

  Seleccionar un modelo

  1. Configura las variables de entorno para el modelo que deseas implementar:

     Gemma 3 1B-it

     export ACCELERATOR_TYPE="v5e"
     export HF_MODEL_ID="google/gemma-3-1b-it"
     

     Gemma 3 4B-it

     export ACCELERATOR_TYPE="v5e"
     export HF_MODEL_ID="google/gemma-3-4b-it"
     

     Gemma 3 27B-it

     export ACCELERATOR_TYPE="v5e"
     export HF_MODEL_ID="google/gemma-3-27b-it"
     

     Para obtener más información sobre otros parámetros de configuración, incluidas otras variantes de modelos y tipos de TPU, consulta los manifiestos disponibles en el repositorio de GitHub accelerated-platforms.

  Descarga el modelo

  1. Obtén las variables de entorno de tu implementación. Estas variables de entorno contienen los detalles de configuración necesarios de la infraestructura que aprovisionaste.

     source "${ACP_REPO_DIR}/platforms/gke/base/use-cases/inference-ref-arch/terraform/_shared_config/scripts/set_environment_variables.sh"
     

  2. Ejecuta la siguiente secuencia de comandos para configurar los recursos de descarga del modelo de Hugging Face que descargan el modelo en Cloud Storage:

     "${ACP_REPO_DIR}/platforms/gke/base/use-cases/inference-ref-arch/kubernetes-manifests/model-download/configure_huggingface.sh"
     

  3. Aplica los recursos de descarga del modelo de Hugging Face:

     kubectl apply --kustomize "${ACP_REPO_DIR}/platforms/gke/base/use-cases/inference-ref-arch/kubernetes-manifests/model-download/huggingface"
     

  4. Supervisa el trabajo de descarga del modelo de Hugging Face hasta que se complete.

     until kubectl --namespace=${huggingface_hub_downloader_kubernetes_namespace_name} wait job/${HF_MODEL_ID_HASH}-hf-model-to-gcs --for=condition=complete --timeout=10s >/dev/null; do
         clear
         kubectl --namespace=${huggingface_hub_downloader_kubernetes_namespace_name} get job/${HF_MODEL_ID_HASH}-hf-model-to-gcs | GREP_COLORS='mt=01;92' egrep --color=always -e '^' -e 'Complete'
         echo -e "\nhf-model-to-gcs logs(last 10 lines):"
         kubectl --namespace=${huggingface_hub_downloader_kubernetes_namespace_name} logs job/${HF_MODEL_ID_HASH}-hf-model-to-gcs --container=hf-model-to-gcs --tail 10
     done
     

  5. Verifica que se haya completado el trabajo de descarga del modelo de Hugging Face.

     kubectl --namespace=${huggingface_hub_downloader_kubernetes_namespace_name} get job/${HF_MODEL_ID_HASH}-hf-model-to-gcs | GREP_COLORS='mt=01;92' egrep --color=always -e '^' -e 'Complete'
     

  6. Borra los recursos de descarga del modelo de Hugging Face.

     kubectl delete --ignore-not-found --kustomize "${ACP_REPO_DIR}/platforms/gke/base/use-cases/inference-ref-arch/kubernetes-manifests/model-download/huggingface"
     

  Implementa el modelo

  1. Obtén las variables de entorno de tu implementación.

     source "${ACP_REPO_DIR}/platforms/gke/base/use-cases/inference-ref-arch/terraform/_shared_config/scripts/set_environment_variables.sh"
     

  2. Verifica que el nombre del modelo de Hugging Face esté configurado.

     echo "HF_MODEL_NAME=${HF_MODEL_NAME}"
     

  3. Configura los recursos de vLLM.

     "${ACP_REPO_DIR}/platforms/gke/base/use-cases/inference-ref-arch/kubernetes-manifests/online-inference-tpu/vllm/configure_vllm.sh"
     

  4. Implementa la carga de trabajo de inferencia en tu clúster de GKE.

     kubectl apply --kustomize "${ACP_REPO_DIR}/platforms/gke/base/use-cases/inference-ref-arch/kubernetes-manifests/online-inference-tpu/vllm/${ACCELERATOR_TYPE}-${HF_MODEL_NAME}"
     

  Prueba tu implementación

  1. Supervisa la implementación de la carga de trabajo de inferencia hasta que esté disponible.

     until kubectl --namespace=${ira_online_tpu_kubernetes_namespace_name} wait deployment/vllm-${ACCELERATOR_TYPE}-${HF_MODEL_NAME} --for=condition=available --timeout=10s >/dev/null; do
         clear
         kubectl --namespace=${ira_online_tpu_kubernetes_namespace_name} get deployment/vllm-${ACCELERATOR_TYPE}-${HF_MODEL_NAME} | GREP_COLORS='mt=01;92' egrep --color=always -e '^' -e '1/1     1            1'
         echo -e "\nfetch-safetensors logs(last 10 lines):"
         kubectl --namespace=${ira_online_tpu_kubernetes_namespace_name} logs deployment/vllm-${ACCELERATOR_TYPE}-${HF_MODEL_NAME} --container=fetch-safetensors --tail 10
         echo -e "\ninference-server logs(last 10 lines):"
         kubectl --namespace=${ira_online_tpu_kubernetes_namespace_name} logs deployment/vllm-${ACCELERATOR_TYPE}-${HF_MODEL_NAME} --container=inference-server --tail 10
     done
     

  2. Verifica que la implementación de la carga de trabajo de inferencia esté disponible.

     kubectl --namespace=${ira_online_tpu_kubernetes_namespace_name} get deployment/vllm-${ACCELERATOR_TYPE}-${HF_MODEL_NAME} | GREP_COLORS='mt=01;92' egrep --color=always -e '^' -e '1/1     1            1'
     echo -e "\nfetch-safetensors logs(last 10 lines):"
     kubectl --namespace=${ira_online_tpu_kubernetes_namespace_name} logs deployment/vllm-${ACCELERATOR_TYPE}-${HF_MODEL_NAME} --container=fetch-safetensors --tail 10
     echo -e "\ninference-server logs(last 10 lines):"
     kubectl --namespace=${ira_online_tpu_kubernetes_namespace_name} logs deployment/vllm-${ACCELERATOR_TYPE}-${HF_MODEL_NAME} --container=inference-server --tail 10
     

  3. Ejecuta la siguiente secuencia de comandos para configurar la redirección de puertos y enviar una solicitud de muestra al modelo.

     kubectl --namespace=${ira_online_tpu_kubernetes_namespace_name} port-forward service/vllm-${ACCELERATOR_TYPE}-${HF_MODEL_NAME} 8000:8000 >/dev/null &
     PF_PID=$!
     while ! echo -e '\x1dclose\x0d' | telnet localhost 8000 >/dev/null 2>&1; do
         sleep 0.1
     done
     curl http://127.0.0.1:8000/v1/chat/completions \
     --data '{
     "model": "/gcs/'${HF_MODEL_ID}'",
     "messages": [ { "role": "user", "content": "What is GKE?" } ]
     }' \
     --header "Content-Type: application/json" \
     --request POST \
     --show-error \
     --silent | jq
     kill -9 ${PF_PID}
     

     Deberías ver una respuesta JSON del modelo que responde la pregunta.

  Realiza una limpieza

  Para evitar que se generen cargos, borra todos los recursos que creaste.

  1. Borra la carga de trabajo de inferencia:

     kubectl delete --ignore-not-found --kustomize "${ACP_REPO_DIR}/platforms/gke/base/use-cases/inference-ref-arch/kubernetes-manifests/online-inference-tpu/vllm/${ACCELERATOR_TYPE}-${HF_MODEL_NAME}"
     

  2. Limpia los recursos:

     Autopilot

     "${ACP_REPO_DIR}/platforms/gke/base/tutorials/hf-tpu-model/teardown-ap.sh"
     

     Standard

     "${ACP_REPO_DIR}/platforms/gke/base/tutorials/hf-tpu-model/teardown-standard.sh"
     

  ¿Qué sigue?

  • Obtén más información sobre la inferencia de modelos de IA/AA en GKE.
  • Analiza el rendimiento y los costos de la inferencia del modelo con la herramienta de inicio rápido de GKE Inference.
  • Explora el repositorio de GitHub de accelerated-platforms que se usó para compilar esta arquitectura.