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Kubernetes GPU 平台架构——多租、共享与隔离实践

已完成
发行日期
2026/05/24
作者
Daniele Polencic、Saiyam Pathak
译者
Jimmy Song
发行方
vCluster
提示

本书系统讲解如何在 Kubernetes 上构建 GPU 多租户平台,从 GPU 与 Kubernetes 的基础结合方式出发,逐步深入到多租户隔离挑战、GPU 共享编排、硬件隔离与强制执行、集群监控,最终通过 vCluster 构建完整的多租户 GPU 平台。

作为译者,我认为这本书最有价值的地方,不在于单独介绍某个 GPU 工具或某种 Kubernetes 技巧,而在于它把一个经常被割裂讨论的问题重新串了起来:企业真正需要建设的,通常不是“能跑 GPU 的 Kubernetes 集群”,而是“能够在共享昂贵 GPU 资源的同时,仍然维持隔离性、自主性、公平性与可运维性的平台”。很多团队在实践中都会先遇到资源不够、调度不准、隔离不足或监控失真等局部问题,但这些问题本质上都指向同一个平台命题:GPU 不是普通资源,AI 团队也不是普通租户。

也正因为如此,我建议你不要把这本书仅仅当作一份 GPU on Kubernetes 的操作手册来阅读。更准确地说,它是一条从资源认知、共享机制、强制执行到平台架构的演进路径。前半部分帮助你理解为什么 GPU 会天然冲击 Kubernetes 原有的资源模型,后半部分则逐步说明为什么在企业环境里,最终落点往往会从“怎么分配 GPU”转向“怎么设计平台边界”。如果你正在思考内部 AI 平台、模型训练平台或多团队共享推理基础设施,这本书真正值得关注的,是这些技术选择背后的架构取舍。

章节目录

GPU 基础与 Kubernetes

已完成

理解容器与 GPU 的基础结合方式,包括系统调用、cgroups、命名空间、设备插件,以及整数资源问题对 GPU 调度的影响。

GPU 多租户挑战

已完成

深入分析 GPU 多租户面临的核心挑战,包括传统隔离机制的失效、MPS 与时间分片的工作原理,以及隐蔽通道等安全问题。

GPU 共享编排

已完成

介绍 GPU 共享编排的核心概念,包括自动上下文切换、MPS、时间分片调度,以及如何在 Kubernetes 中管理 GPU 轮转。

硬件隔离与强制执行

已完成

讲解如何通过 MIG(多实例 GPU)和 HAMi 的软件强制执行实现 GPU 隔离与资源控制,以及各自的优势与限制。

GPU 集群监控

已完成

介绍 GPU 集群监控的复杂性,包括 nvidia-smi、DCGM、Kubernetes 指标的差异,以及如何构建有效的 GPU 可观测性体系。

vCluster 多租户 GPU 平台

已完成

通过 vCluster 实战构建多租户 GPU 平台,涵盖架构设计、租户隔离、资源分配与企业级部署最佳实践。

创建于 2026/05/24 更新于 2026/05/24 881 字 阅读约 2 分钟