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在阿里云上部署深度学习训练任务的步骤有哪些?

在阿里云上部署深度学习训练任务通常涉及多个步骤,涵盖资源准备、环境配置、数据管理、模型训练与监控等。以下是详细的部署流程:


1. 确定需求与选择合适的产品

  • 确定任务类型:图像分类、目标检测、NLP 等。
  • 评估计算资源需求
    • 是否需要 GPU(如 V100、A10、T4)?
    • 训练数据量大小?
    • 单机还是分布式训练?

推荐使用阿里云产品:

  • ECS 实例:选择带有 GPU 的实例(如 ecs.gn6i-c8g1.2xlarge)
  • 容器服务 Kubernetes 版(ACK):适合大规模分布式训练
  • PAI(Platform for AI):一站式机器学习平台,支持 Notebook、训练、部署

2. 创建和配置云服务器(ECS)或使用 PAI 平台

方式一:使用 ECS + 手动部署

  1. 创建 GPU 实例

    • 登录阿里云控制台 → 选择“云服务器 ECS”
    • 地域选择靠近用户或数据源的位置
    • 镜像选择:Ubuntu/CentOS + GPU 驱动预装镜像(推荐 Alibaba Cloud Linux with GPU)
    • 实例规格:选择带 GPU 的型号(如 gn6i、gn5)
  2. 配置安全组

    • 开放 SSH(端口 22)
    • 如需 Jupyter Notebook,开放 8888 端口
    • 建议设置 IP 白名单以提高安全性
  3. 连接到实例

    ssh -i your-key.pem root@<public-ip>

方式二:使用 PAI-DSW(Data Science Workshop)

  • 进入 PAI 控制台 → 创建 DSW 实例
  • 选择镜像(PyTorch/TensorFlow 预装环境)
  • 自动集成 JupyterLab、文件存储、GPU 资源
  • 更适合快速实验和原型开发

3. 安装深度学习框架和依赖

# 更新系统
sudo apt update

# 安装 NVIDIA 驱动(若未预装)
# 使用 Alibaba Cloud Linux 可自动安装或通过官方脚本

# 安装 CUDA 和 cuDNN(或使用预装镜像避免手动安装)

# 安装 Python 环境
conda create -n dl python=3.8
conda activate dl

# 安装深度学习框架
pip install torch torchvision torchaudio --index-url https://download.pytorch.org/whl/cu118
# 或 TensorFlow
pip install tensorflow-gpu

# 安装其他依赖
pip install numpy pandas matplotlib tensorboard jupyter

4. 数据准备与存储

  • 方式一:OSS(对象存储)

    • 将训练数据上传至 OSS Bucket
    • 在训练脚本中使用 oss2 SDK 挂载或下载数据
    • 示例:
      import oss2
      bucket = oss2.Bucket(oss2.Auth(access_key_id, access_key_secret), 'http://oss-cn-beijing.aliyuncs.com', 'your-bucket')
      bucket.get_object_to_file('data/train.zip', 'train.zip')
  • 方式二:NAS(文件存储)

    • 挂载 NAS 到 ECS 实例,实现多节点共享数据
    • 适合大规模分布式训练
  • 方式三:本地磁盘(临时数据)

    • 使用云盘(SSD)作为临时存储,训练完成后清理

5. 编写和上传训练代码

  • 将训练脚本(如 train.py)上传到 ECS 或 PAI 环境

  • 使用 Git 管理代码:

    git clone https://github.com/your-repo/dl-project.git
  • 示例训练命令:

    python train.py --data-dir ./data --epochs 50 --batch-size 32 --gpu 0

6. 启动训练任务

单机训练:

nohup python train.py > train.log 2>&1 &

分布式训练(使用 PyTorch DDP):

  • 在多卡或多个 ECS 实例上启动
  • 使用 Slurm 或 Kubernetes(ACK)进行调度

使用 PAI-TPO(Training Platform Optimization):

  • 提交训练任务,指定资源配置、代码路径、超参数等
  • 支持自动调参(AutoML)

7. 监控与调试

  • 日志查看

    tail -f train.log
  • GPU 使用监控

    nvidia-smi
  • 使用 TensorBoard

    tensorboard --logdir=runs --host=0.0.0.0 --port=6006

    并在安全组开放 6006 端口。

  • PAI 平台内置监控:可视化损失、准确率、资源使用情况


8. 模型保存与输出

  • 训练完成后,将模型权重保存到:
    • OSS(长期存储)
    • NAS(共享访问)
    • 示例:
      torch.save(model.state_dict(), "model.pth")
      # 上传到 OSS
      bucket.put_object_from_file("models/v1/model.pth", "model.pth")

9. 清理资源(节省成本)

  • 停止或释放 ECS 实例
  • 删除临时磁盘
  • 保留 OSS 中的模型和数据

10. (可选)模型部署

  • 使用 PAI-EAS(弹性算法服务)部署为在线 API
  • 或使用 函数计算 FC + API Gateway 实现轻量级推理

总结:关键步骤概览

步骤 内容
1 选择合适的阿里云服务(ECS/GPU/PAI)
2 配置实例与安全组
3 安装深度学习环境
4 准备数据(OSS/NAS)
5 上传并运行训练代码
6 监控训练过程
7 保存模型到持久化存储
8 清理资源

建议

  • 对于初学者:优先使用 PAI-DSW,免去环境配置烦恼
  • 对于生产级任务:结合 ACK + OSS + NAS + PAI 构建完整 MLOps 流程

如需自动化部署,可结合 Terraform阿里云 ROS(资源编排) 实现基础设施即代码(IaC)。

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