Disponibilizar LLMs abertos no GKE usando TPUs com uma arquitetura pré-configurada

Autopilot Standard

Nesta página, mostramos como implantar e disponibilizar rapidamente modelos de linguagem grandes (LLMs) abertos e conhecidos no GKE com TPUs para inferência usando uma arquitetura de referência de inferência do GKE pré-configurada e pronta para produção. Essa abordagem usa a infraestrutura como código (IaC), com o Terraform encapsulado em scripts da CLI, para criar um ambiente do GKE padronizado, seguro e escalonável projetado para cargas de trabalho de inferência de IA.

Neste guia, você implanta e disponibiliza LLMs usando nós de TPU de host único no GKE com a estrutura de disponibilização vLLM. Este guia fornece instruções e configurações para implantar os seguintes modelos abertos:

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

Observação: é necessário aceitar os termos de licença de todos os modelos restritos que você quiser usar (como o Gemma) na página do modelo correspondente no Hugging Face.

Este guia é destinado a engenheiros de machine learning (ML) e especialistas em dados e IA interessados em conhecer os recursos de orquestração de contêineres do Kubernetes para disponibilizar modelos abertos para inferência. Para saber mais sobre papéis comuns e exemplos de tarefas referenciados no conteúdo do Google Cloud , consulte Tarefas e funções de usuário comuns do GKE.

Antes de começar

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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.

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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.

     Acessar o IAM
  2. Selecione o projeto.
  3. Clique em Conceder acesso.

  4. No campo Novos principais, digite seu identificador de usuário. Normalmente, é o endereço de e-mail de uma Conta do Google.

  5. Na lista Selecionar papel, escolha um.
  6. Para conceder outros papéis, adicione-os clicando em Adicionar outro papel.
  7. Clique em Salvar.
  • Crie uma conta do Hugging Face.
  • Verifique se o projeto tem cota de TPU suficiente (GKE Standard ou TPU (GKE Autopilot). Para mais informações, consulte Planejar TPUs no GKE.

  Receber acesso ao modelo

  Aceite os termos de licença de todos os modelos restritos que você quer usar (como o Gemma) na página do modelo correspondente no Hugging Face.

  Para acessar o modelo pelo Hugging Face, você precisa de um token do Hugging Face.

  Siga as etapas abaixo para gerar um novo token, caso ainda não tenha um:

  1. Clique em Seu perfil > Configurações > Tokens de acesso.
  2. Selecione Novo token.
  3. Especifique um Nome de sua escolha e uma Função de pelo menos Leitura.
  4. Selecione Gerar um token.
  5. Copie o token gerado para a área de transferência.

  Provisionar o ambiente de inferência do GKE

  Nesta seção, você implanta a infraestrutura necessária para veicular seu modelo.

  Iniciar o Cloud Shell

  Este guia usa o Cloud Shell para executar comandos. O Cloud Shell vem pré-instalado com as ferramentas necessárias, incluindo gcloud, kubectl e git.

  No console Google Cloud , inicie uma instância do Cloud Shell:

  Abra o Cloud Shell

  Essa ação inicia uma sessão no painel inferior do console Google Cloud .

  Implantar a arquitetura de base

  Para provisionar o cluster do GKE e os recursos necessários para acessar modelos do Hugging Face, siga estas etapas:

  1. No Cloud Shell, clone o seguinte repositório:

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

  2. Defina as variáveis de ambiente:

     export TF_VAR_platform_default_project_id=PROJECT_ID
     export HF_TOKEN_READ=HF_TOKEN
     

     Substitua os seguintes valores:

     • PROJECT_ID: o Google Cloud ID do projeto.
     • HF_TOKEN: o token do Hugging Face que você gerou anteriormente.

  3. Este guia requer o Terraform versão 1.8.0 ou mais recente. O Cloud Shell tem o Terraform v1.5.7 instalado por padrão.

     Para atualizar a versão do Terraform no Cloud Shell, execute o script a seguir. Esse script instala a ferramenta tfswitch e o Terraform v1.8.0 no seu diretório principal. Siga as instruções do script para definir a variável de ambiente necessária ou transmita a flag --modify-rc-file para o script.

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

  4. Execute o script de implantação a seguir. O script de implantação ativa as APIs Google Cloud necessárias e provisiona a infraestrutura necessária para este guia. Isso inclui uma nova rede VPC, um cluster do GKE com nós particulares e outros recursos de suporte. O script pode levar alguns minutos para ser concluído.

     É possível disponibilizar modelos usando TPUs em um cluster do GKE Autopilot ou Standard. Um cluster do Autopilot oferece uma experiência totalmente gerenciada do Kubernetes. Para mais informações sobre como escolher o modo de operação do GKE mais adequado para suas cargas de trabalho, consulte Sobre os modos de operação do GKE.

     Piloto automático

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

     Padrão

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

     Depois que o script for concluído, você terá um cluster do GKE pronto para cargas de trabalho de inferência.

  5. Execute o comando a seguir para definir variáveis de ambiente da configuração compartilhada:

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

  6. O script de implantação cria um secret no Secret Manager para armazenar seu token do Hugging Face. Você precisa adicionar manualmente seu token a esse secret antes de implantar o cluster. No Cloud Shell, execute este comando para adicionar o token ao 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}
     

  Implantar um modelo aberto

  Agora você pode baixar e implantar o modelo.

  Selecione um modelo

  1. Defina as variáveis de ambiente do modelo que você quer implantar:

     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 outras configurações, incluindo outras variantes de modelo e tipos de TPU, consulte os manifestos disponíveis no repositório accelerated-platforms do GitHub.

  Baixar o modelo

  1. Crie as variáveis de ambiente da sua implantação. Essas variáveis de ambiente contêm os detalhes de configuração necessários da infraestrutura provisionada.

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

  2. Execute o script a seguir para configurar os recursos de download do modelo do Hugging Face que baixam o modelo para o Cloud Storage:

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

  3. Aplique os recursos de download do modelo do Hugging Face:

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

  4. Monitore o job de download do modelo do Hugging Face até que ele seja concluído.

     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. Verifique se o job de download do modelo do Hugging Face foi concluído.

     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. Exclua os recursos de download do modelo do Hugging Face.

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

  Implantar o modelo

  1. Crie as variáveis de ambiente da sua implantação.

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

  2. Verifique se o nome do modelo do Hugging Face está definido.

     echo "HF_MODEL_NAME=${HF_MODEL_NAME}"
     

  3. Configure os recursos do vLLM.

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

  4. Implante a carga de trabalho de inferência no cluster do 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}"
     

  Testar a implantação

  1. Monitore a implantação da carga de trabalho de inferência até que ela esteja disponível.

     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. Verifique se a implantação da carga de trabalho de inferência está disponível.

     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. Execute o script a seguir para configurar o encaminhamento de portas e enviar uma solicitação de amostra ao 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}
     

     Você vai receber uma resposta JSON do modelo respondendo à pergunta.

  Limpar

  Para evitar cobranças, exclua todos os recursos criados.

  1. Exclua a carga de trabalho de inferência:

     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. Limpe os recursos:

     Piloto automático

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

     Padrão

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

  A seguir

  • Saiba mais sobre a inferência de modelos de IA/ML no GKE.
  • Analise o desempenho e os custos da inferência de modelo com a ferramenta de início rápido de inferência do GKE.
  • Confira o repositório do GitHub accelerated-platforms usado para criar essa arquitetura.