大模型推理：vllm多机多卡分布式本地部署

  单台机器GPU资源不足以执行推理任务时，一个方法是模型蒸馏量化，结果就是会牺牲些效果。另一种方式是采用多台机器多个GPU进行推理，资源不足就堆机器虽然暴力但也是个不错的解决方法。值得注意的是多机多卡部署的推理框架，也适用于单机多卡，单机单卡，这里不过多赘述。

1、vLLM分布式部署

  给到我的需求是Ubuntu中部署Meta-Llama3-70B未量化大模型，两台工作站，每台仅4张4090 24G显卡，并采用docker环境，在稍微调研了一些支持多级多卡、支持serving部署的工具后，最终选择vllm部署，主要原因是看着简单，主流的开源LLM都支持且提供OpenAI接口访问。

docker镜像构建

🐲 docker镜像构建基本上就是参照一位博主的文章vLLM分布式多GPU Docker部署踩坑记来构建的镜像，区别就是去掉了里面的ENTRYPOINT以及添加node的entrypoint，仅在执行命令docker run时加上了使容器不退出的一行代码：tail -f /dev/null。
去掉的主要原因是作为新手小白，部署环境在频繁的踩坑，需要随时stop/start ray集群。

docker run -d \
  --runtime=nvidia \
  --network=host \
  --ipc=host \
  -v ${volume_user}:/user_data \
  --gpus $gpus \
  --name $container_name \
  vllm:v5 \
  tail -f /dev/null

注意: dockerfile里面不要使用命令EXPOSE暴露任何端口, vllm:v5是我自己构建的docker image.

通信环境配置

🐲 我是一台机器启动了一个docker，将docker当作一个节点，在docker里面执行ray start --head --port=6379，将另一台机器的docker作为worker节点，并加入到ray cluster中，如果机器间的通信没有问题，worker节点在几秒内就能加入集群。

• docker run启动
  ray集群的构建，涉及到很多端口，且有些是在某个范围内随机分配端口，如果采用docker和容器间的端口一一映射形式启动docker，docker run命令会执行相当久且不利于firewall规则的配置，因此建议选用network=host ipc=host形式的docker启动方式。

• firewall规则的配置
  在work节点执行ray start --address==xxx命令后，work节点加入了ray cluster，短暂时间后执行ray status命令，work节点掉线了，多半是机器间的通信问题，如果是同一网段的两台机器，可以采用以下命令设置同一网段内的机器互相访问无限制

  firewall-cmd --permanent --zone=trusted --add-source=192.168.0.0/16 #允许该网段所有访问所有端口
  

  不建议直接关闭掉防火墙，容易产生更大的安全问题。更多信息参考该博文。

• 环境变量配置
  vllm多节点多GPU部署LLM，节点间的通信涉及到GOO、TCP、NCCL等，下面是一些配置信息（docker内编辑/etc/profile文件，并source /etc/profile，或者写入~/.bashrc,同样需要source ~/.bashrc）

  # 指定通信网卡
  export GLOO_SOCKET_IFNAME=eno16np0
  export TP_SOCKET_IFNAME=eno16np0
  
  # NCCL配置
  # export NCCL_SOCKET_NTHREADS=10
  export NCCL_SOCKET_IFNAME=eno16np0
  export NCCL_DEBUG=info
  export NCCL_NET=Socket
  export NCCL_IB_DISABLE=0
  

  eno16np0是容器中的网卡名称，指定采用哪个网卡进行通信。下面的CUDA_HOME替换为你的cuda的实际路径。

  # 环境变量
  export CUDA_HOME="/usr/local/cuda-12.1"
  export PATH="${CUDA_HOME}/bin${PATH:+:"${PATH}"}"
  export LD_LIBRARY_PATH="${CUDA_HOME}/lib64:${CUDA_HOME}/extras/CUPTI/lib64${LD_LIBRARY_PATH:+:"${LD_LIBRARY_PATH}"}"
  export LD_LIBRARY_PATH=/usr/lib/x86_64-linux-gnu:$LD_LIBRARY_PATH
  export LD_LIBRARY_PATH+=:/usr/local/lib
  

• docker里面的主机设置
  确保head节点的IP与指定的通信网卡的IP一致，同时，检查/etc/hosts里面的IP对应的主机名与docker的主机名是一致的。

2、其他大模型部署工具

• 推理工具
  • Deepspeed-inference& Deepspeed-fastgen
  • Accelerate
  • TensorRT-LLM
  • ollama
  • llama.cpp
  • FastChat
• serving部署工具
  • Triton inferece server(仅FasterTransformer后端支持多节点多卡部署)
  • LMdeploy
  • vllm

3、问题记录

• vllm启动时出现 WARNING[XFORMERS]: xFormers can’t load C++/CUDA extensions. xFormers was built for 问题
  • 现象1：PyTorch 2.3.0+cu121 with CUDA 1201 (you have 2.3.0+cu118)
  • 现象2：Python 3.10.14 (you have 3.10.12)
  • 原因： xFormers与pytorch、cuda、python版本不一致，解决办法就是找到相应的包重新安装，conda-xFormers版本列表、Github-xFormers，或者更新你得pytorch版本，选择torch2.3.0+cu12
• vllm启动时出现 NameError: name ‘vllm_ops’ is not defined 问题
  • 为保持整篇文章的整洁，原因分析和解决办法我放另一篇文章了
• vLLM执行推理时出现：ValueError: Total number of attention heads (32) must be divisible by tensor parallel size (6).
  • 更改vLLM的tensor_parallel_size参数，使其可以被被部署的大模型的注意力头数整除即可，头数可以查看大模型config.json中的参数：num_attention_heads。

参考文献

• vLLM分布式多GPU Docker部署踩坑记：博客
• vLLM官方仓库及文档：Github