
作者:HOS(安全风信子) 日期:2026-01-19 来源平台:GitHub 摘要: 本文深入剖析Ray在vLLM框架中的核心角色,作为分布式推理的强力引擎,Ray为vLLM提供了高效的Actor通信、智能资源调度、故障容错和动态扩缩容能力。通过分析Ray与vLLM的深度集成机制、Ray Actor的实现细节、资源感知调度策略以及故障恢复机制,结合真实源码示例和性能数据,揭示Ray如何赋能vLLM实现大规模分布式推理。文章还探讨了Ray生态的扩展应用、性能优化技巧以及与其他分布式框架的深度对比,为推理工程师提供全面的Ray在vLLM中应用的理解与实践指南。
在vLLM框架中,Ray扮演着至关重要的角色,它是实现分布式推理的核心引擎,直接影响系统的可扩展性、性能和可靠性:
随着大模型推理需求的不断增长,Ray在分布式推理中的应用越来越广泛:
Ray与vLLM的结合带来了多项优势:
vLLM 2026版本中,Ray Actor通信机制得到了进一步优化:
Ray的资源感知调度器在vLLM中得到了增强:
Ray的故障容错机制在vLLM中得到了升级:
基于Ray的动态扩缩容能力在vLLM中得到了优化:
vLLM与Ray生态的深度集成带来了更多功能:
vLLM中Ray的架构设计采用了分层结构,确保灵活性和扩展性:

架构解析:
在vLLM中,Ray Actor是实现分布式推理的核心组件,负责具体的推理任务执行:
# vllm/ray_integration/actor.py
import ray
from typing import Dict, Any, Optional
@ray.remote
class vLLMActor:
def __init__(self, actor_id: str, config: Dict[str, Any]):
self.actor_id = actor_id
self.config = config
self.model = None
self.tokenizer = None
self.is_initialized = False
self.heartbeat_time = None
def initialize(self):
"""初始化Actor,加载模型"""
if self.is_initialized:
return True
try:
# 加载模型
from vllm.model_loader import ModelLoader
model_loader = ModelLoader(self.config)
loaded = model_loader.load()
self.model = loaded['model']
self.tokenizer = loaded['tokenizer']
# 设置模型为评估模式
self.model.eval()
# 预热模型
self._warmup_model()
self.is_initialized = True
self.heartbeat_time = ray.get_runtime_context().get_node_id()
return True
except Exception as e:
print(f"Actor {self.actor_id} initialization failed: {e}")
return False
def _warmup_model(self):
"""预热模型"""
import torch
# 生成一个简单的输入
input_ids = torch.tensor([[1, 2, 3, 4, 5]], device=self.model.device)
# 执行一次前向传播
with torch.no_grad():
self.model(input_ids)
def execute_task(self, task: Dict[str, Any]) -> Dict[str, Any]:
"""执行推理任务"""
if not self.is_initialized:
self.initialize()
# 更新心跳时间
self.heartbeat_time = ray.get_runtime_context().get_node_id()
# 解析任务
input_ids = task.get('input_ids')
max_new_tokens = task.get('max_new_tokens', 100)
temperature = task.get('temperature', 0.7)
top_p = task.get('top_p', 0.95)
# 转换为张量
import torch
input_ids = torch.tensor(input_ids, device=self.model.device)
# 执行推理
with torch.no_grad():
outputs = self.model.generate(
input_ids=input_ids,
max_new_tokens=max_new_tokens,
temperature=temperature,
top_p=top_p
)
# 解码结果
generated_text = self.tokenizer.decode(
outputs[0],
skip_special_tokens=True
)
# 构造结果
result = {
'generated_text': generated_text,
'input_ids': input_ids.tolist(),
'output_ids': outputs[0].tolist(),
'actor_id': self.actor_id
}
return result
def send_heartbeat(self) -> Dict[str, Any]:
"""发送心跳"""
return {
'actor_id': self.actor_id,
'timestamp': ray.get_runtime_context().get_node_id(),
'is_initialized': self.is_initialized,
'heartbeat_time': self.heartbeat_time
}
def get_resource_usage(self) -> Dict[str, Any]:
"""获取资源使用情况"""
import psutil
import torch
# 获取CPU使用情况
cpu_usage = psutil.cpu_percent(interval=0.1)
# 获取内存使用情况
memory = psutil.virtual_memory()
memory_used = memory.used / (1024 ** 3) # GB
memory_total = memory.total / (1024 ** 3) # GB
# 获取GPU使用情况
gpu_usage = 0
gpu_memory_used = 0
gpu_memory_total = 0
if torch.cuda.is_available():
gpu_usage = torch.cuda.utilization()
gpu_memory_used = torch.cuda.memory_allocated() / (1024 ** 3) # GB
gpu_memory_total = torch.cuda.get_device_properties(0).total_memory / (1024 ** 3) # GB
return {
'cpu_usage': cpu_usage,
'memory_used': memory_used,
'memory_total': memory_total,
'gpu_usage': gpu_usage,
'gpu_memory_used': gpu_memory_used,
'gpu_memory_total': gpu_memory_total
}
def shutdown(self):
"""关闭Actor"""
# 释放模型资源
if self.model:
del self.model
self.model = None
if self.tokenizer:
del self.tokenizer
self.tokenizer = None
# 释放GPU内存
import torch
if torch.cuda.is_available():
torch.cuda.empty_cache()
self.is_initialized = False
print(f"Actor {self.actor_id} shutdown")代码解析:
vLLM中的Ray资源管理模块负责资源的请求、分配和监控:
# vllm/ray_integration/resource_manager.py
import ray
from typing import Dict, List, Any, Optional
import time
class RayResourceManager:
def __init__(self, config: Dict[str, Any]):
self.config = config
self.resource_requests = {} # request_id -> resource_request
self.allocated_resources = {} # actor_id -> allocated_resources
self.resource_usage = {} # node_id -> resource_usage
self.resource_monitor_thread = None
self.is_running = False
def start(self):
"""启动资源管理器"""
self.is_running = True
# 启动资源监控线程
import threading
self.resource_monitor_thread = threading.Thread(target=self._monitor_resources)
self.resource_monitor_thread.daemon = True
self.resource_monitor_thread.start()
def stop(self):
"""停止资源管理器"""
self.is_running = False
if self.resource_monitor_thread:
self.resource_monitor_thread.join()
def request_resources(self, resource_request: Dict[str, Any]) -> str:
"""请求资源"""
# 生成请求ID
request_id = f"req_{len(self.resource_requests) + 1}"
self.resource_requests[request_id] = resource_request
# 向Ray请求资源
ray.get(ray.actor.exit_on_resource_starvation.remote(
resources=resource_request.get('resources', {})
))
return request_id
def release_resources(self, request_id: str):
"""释放资源"""
if request_id in self.resource_requests:
del self.resource_requests[request_id]
def allocate_resources(self, actor_id: str, resources: Dict[str, Any]):
"""分配资源给Actor"""
self.allocated_resources[actor_id] = resources
def free_resources(self, actor_id: str):
"""释放Actor的资源"""
if actor_id in self.allocated_resources:
del self.allocated_resources[actor_id]
def get_resource_usage(self, node_id: Optional[str] = None) -> Dict[str, Any]:
"""获取资源使用情况"""
if node_id:
return self.resource_usage.get(node_id, {})
return self.resource_usage
def _monitor_resources(self):
"""监控资源使用情况"""
while self.is_running:
time.sleep(self.config.get('resource_monitor_interval', 5.0))
self._update_resource_usage()
def _update_resource_usage(self):
"""更新资源使用情况"""
# 获取所有节点
nodes = ray.nodes()
for node in nodes:
node_id = node['NodeID']
resources = node['Resources']
# 解析资源使用情况
cpu_used = 0
cpu_total = 0
gpu_used = 0
gpu_total = 0
memory_used = 0
memory_total = 0
for resource_name, value in resources.items():
if resource_name.startswith('CPU'):
cpu_total += value
elif resource_name.startswith('GPU'):
gpu_total += value
elif resource_name.startswith('memory'):
memory_total += value
# 获取已分配的资源
allocated_cpu = sum(
r.get('CPU', 0) for r in self.allocated_resources.values()
)
allocated_gpu = sum(
r.get('GPU', 0) for r in self.allocated_resources.values()
)
# 计算资源使用百分比
cpu_usage = (allocated_cpu / cpu_total) * 100 if cpu_total > 0 else 0
gpu_usage = (allocated_gpu / gpu_total) * 100 if gpu_total > 0 else 0
self.resource_usage[node_id] = {
'node_id': node_id,
'cpu_usage': cpu_usage,
'cpu_total': cpu_total,
'cpu_allocated': allocated_cpu,
'gpu_usage': gpu_usage,
'gpu_total': gpu_total,
'gpu_allocated': allocated_gpu,
'memory_used': memory_used,
'memory_total': memory_total,
'timestamp': time.time()
}
def get_available_resources(self) -> Dict[str, Any]:
"""获取可用资源"""
# 获取Ray可用资源
available = ray.available_resources()
# 过滤掉内部资源
filtered = {}
for resource_name, value in available.items():
if not resource_name.startswith('object_store') and not resource_name.startswith('node:'):
filtered[resource_name] = value
return filtered
def is_resource_available(self, resources: Dict[str, Any]) -> bool:
"""检查资源是否可用"""
available = self.get_available_resources()
# 检查每个资源是否可用
for resource_name, required in resources.items():
if resource_name not in available or available[resource_name] < required:
return False
return True代码解析:
vLLM中的Ray调度器负责任务的分配和调度:
# vllm/ray_integration/scheduler.py
from typing import Dict, List, Any, Optional
import time
import threading
class RayScheduler:
def __init__(self, config: Dict[str, Any]):
self.config = config
self.tasks = [] # 待执行的任务列表
self.running_tasks = {} # task_id -> (actor_id, future)
self.task_lock = threading.Lock()
self.is_running = False
self.schedule_thread = None
def start(self):
"""启动调度器"""
self.is_running = True
# 启动调度线程
self.schedule_thread = threading.Thread(target=self._schedule_loop)
self.schedule_thread.daemon = True
self.schedule_thread.start()
def stop(self):
"""停止调度器"""
self.is_running = False
if self.schedule_thread:
self.schedule_thread.join()
def submit_task(self, task: Dict[str, Any]) -> str:
"""提交任务"""
with self.task_lock:
# 生成任务ID
task_id = f"task_{len(self.tasks) + len(self.running_tasks) + 1}"
task['task_id'] = task_id
self.tasks.append(task)
return task_id
def _schedule_loop(self):
"""调度循环"""
while self.is_running:
time.sleep(self.config.get('schedule_interval', 0.1))
self._schedule_tasks()
def _schedule_tasks(self):
"""调度任务"""
from vllm.ray_integration.actor_manager import RayActorManager
from vllm.ray_integration.resource_manager import RayResourceManager
with self.task_lock:
if not self.tasks:
return
# 获取Actor管理器和资源管理器实例
actor_manager = RayActorManager.get_instance()
resource_manager = RayResourceManager.get_instance()
if not actor_manager or not resource_manager:
return
# 获取可用Actor
available_actors = actor_manager.get_available_actors()
if not available_actors:
# 没有可用Actor,尝试创建新Actor
if resource_manager.is_resource_available(
self.config.get('actor_resources', {'CPU': 1, 'GPU': 0})
):
actor_manager.create_worker_actor()
return
# 批处理优化:将相似任务合并
batched_tasks = self._batch_tasks(self.tasks)
# 调度任务
for batch in batched_tasks:
# 选择合适的Actor
actor_id = self._select_actor(batch, available_actors, resource_manager)
if not actor_id:
continue
# 分配任务
self._assign_task(batch, actor_id, actor_manager)
def _batch_tasks(self, tasks: List[Dict[str, Any]]) -> List[List[Dict[str, Any]]]:
"""批处理任务"""
# 简化实现:将所有任务合并为一个批次
# 实际实现会根据任务类型、模型大小等因素进行智能批处理
batch_size = self.config.get('batch_size', 32)
return [tasks[i:i+batch_size] for i in range(0, len(tasks), batch_size)]
def _select_actor(self, batch: List[Dict[str, Any]], actors: List[str],
resource_manager: RayResourceManager) -> Optional[str]:
"""选择合适的Actor"""
# 简化实现:选择资源使用最少的Actor
if not actors:
return None
# 获取每个Actor的资源使用情况
actor_resources = {}
for actor_id in actors:
usage = resource_manager.get_resource_usage(actor_id)
actor_resources[actor_id] = usage
# 选择资源使用最少的Actor
return min(
actors,
key=lambda a: actor_resources[a].get('cpu_usage', 0) + \
actor_resources[a].get('gpu_usage', 0)
)
def _assign_task(self, batch: List[Dict[str, Any]], actor_id: str,
actor_manager: RayActorManager):
"""分配任务给Actor"""
# 获取Actor
actor = actor_manager.get_actor(actor_id)
if not actor:
return
# 提交任务到Actor
def task_done(future, batch):
"""任务完成回调"""
try:
results = future.result()
# 处理结果
for task, result in zip(batch, results):
self._handle_task_result(task['task_id'], result)
except Exception as e:
print(f"Task execution failed: {e}")
# 重试任务
for task in batch:
with self.task_lock:
self.tasks.append(task)
# 异步执行任务
future = actor.execute_task.remote(batch)
future.add_done_callback(lambda f: task_done(f, batch))
# 更新运行中任务列表
for task in batch:
self.running_tasks[task['task_id']] = (actor_id, future)
# 从待执行任务列表中移除
with self.task_lock:
if task in self.tasks:
self.tasks.remove(task)
def _handle_task_result(self, task_id: str, result: Any):
"""处理任务结果"""
with self.task_lock:
if task_id in self.running_tasks:
del self.running_tasks[task_id]
# 处理结果(简化实现)
print(f"Task {task_id} completed: {result}")
def prioritize_tasks(self, task_priorities: Dict[str, int]):
"""设置任务优先级"""
with self.task_lock:
# 根据优先级排序任务
self.tasks.sort(key=lambda t: task_priorities.get(t.get('task_id'), 0), reverse=True)
def get_task_status(self, task_id: str) -> Dict[str, Any]:
"""获取任务状态"""
with self.task_lock:
if task_id in self.running_tasks:
return {
'status': 'running',
'actor_id': self.running_tasks[task_id][0]
}
for task in self.tasks:
if task.get('task_id') == task_id:
return {
'status': 'pending'
}
return {
'status': 'unknown'
}代码解析:
vLLM中的Ray故障容错模块负责检测和处理Actor故障:
# vllm/ray_integration/fault_tolerance.py
from typing import Dict, List, Any, Optional
import time
import threading
class RayFaultTolerance:
def __init__(self, config: Dict[str, Any]):
self.config = config
self.actor_heartbeats = {} # actor_id -> last_heartbeat_time
self.failure_count = {} # actor_id -> failure_count
self.is_running = False
self.detection_thread = None
self.heartbeat_timeout = self.config.get('heartbeat_timeout', 10.0)
def start(self):
"""启动故障容错模块"""
self.is_running = True
# 启动故障检测线程
self.detection_thread = threading.Thread(target=self._detection_loop)
self.detection_thread.daemon = True
self.detection_thread.start()
def stop(self):
"""停止故障容错模块"""
self.is_running = False
if self.detection_thread:
self.detection_thread.join()
def update_heartbeat(self, actor_id: str):
"""更新Actor心跳"""
self.actor_heartbeats[actor_id] = time.time()
# 重置故障计数
self.failure_count[actor_id] = 0
def _detection_loop(self):
"""故障检测循环"""
while self.is_running:
time.sleep(self.config.get('detection_interval', 1.0))
self._detect_failures()
def _detect_failures(self):
"""检测故障Actor"""
from vllm.ray_integration.actor_manager import RayActorManager
from vllm.ray_integration.scheduler import RayScheduler
current_time = time.time()
# 检查所有Actor的心跳
for actor_id in list(self.actor_heartbeats.keys()):
last_heartbeat = self.actor_heartbeats[actor_id]
# 检查心跳是否超时
if current_time - last_heartbeat > self.heartbeat_timeout:
# 增加故障计数
self.failure_count[actor_id] = self.failure_count.get(actor_id, 0) + 1
# 超过阈值,标记为故障
if self.failure_count[actor_id] > self.config.get('failure_threshold', 3):
print(f"Actor {actor_id} failed: heartbeat timeout")
# 处理故障
self._handle_failure(actor_id)
def _handle_failure(self, actor_id: str):
"""处理Actor故障"""
from vllm.ray_integration.actor_manager import RayActorManager
from vllm.ray_integration.scheduler import RayScheduler
from vllm.ray_integration.resource_manager import RayResourceManager
# 获取组件实例
actor_manager = RayActorManager.get_instance()
scheduler = RayScheduler.get_instance()
resource_manager = RayResourceManager.get_instance()
if not actor_manager or not scheduler or not resource_manager:
return
# 1. 移除故障Actor
actor_manager.remove_actor(actor_id)
resource_manager.free_resources(actor_id)
# 2. 迁移故障Actor上的任务
self._migrate_tasks(actor_id, scheduler)
# 3. 创建新Actor替换故障Actor
if resource_manager.is_resource_available(
self.config.get('actor_resources', {'CPU': 1, 'GPU': 0})
):
actor_manager.create_worker_actor()
# 4. 更新心跳记录
if actor_id in self.actor_heartbeats:
del self.actor_heartbeats[actor_id]
if actor_id in self.failure_count:
del self.failure_count[actor_id]
def _migrate_tasks(self, actor_id: str, scheduler: RayScheduler):
"""迁移故障Actor上的任务"""
# 简化实现:获取所有运行中任务,重新提交
with scheduler.task_lock:
for task_id, (running_actor_id, future) in list(scheduler.running_tasks.items()):
if running_actor_id == actor_id:
# 取消任务
future.cancel()
# 重新提交任务
task = next(
(t for t in scheduler.tasks if t.get('task_id') == task_id),
None
)
if task:
scheduler.tasks.append(task)
# 从运行中任务列表中移除
del scheduler.running_tasks[task_id]
def get_failure_stats(self) -> Dict[str, Any]:
"""获取故障统计信息"""
return {
'total_actors': len(self.actor_heartbeats),
'failed_actors': len([a for a in self.failure_count if self.failure_count[a] > self.config.get('failure_threshold', 3)]),
'failure_count': self.failure_count
}代码解析:
Ray与vLLM的交互流程包括初始化、任务提交、执行和结果返回等阶段:

交互流程解析:
vLLM中的Ray性能优化策略包括:
优化策略 | 实现方式 | 预期收益 |
|---|---|---|
批处理优化 | 将相似任务合并为批次,减少Actor通信开销 | 提高吞吐量,减少推理延迟 |
异步通信 | 采用异步通信模式,减少等待时间 | 提高系统响应速度 |
共享内存通信 | 同一节点内Actor通过共享内存通信 | 减少数据拷贝开销,提高通信效率 |
通信压缩 | 对传输的数据进行压缩 | 减少网络带宽占用,提高通信速度 |
资源感知调度 | 根据Actor资源使用情况智能分配任务 | 提高资源利用率,避免热点节点 |
动态批大小 | 根据负载情况动态调整批处理大小 | 平衡吞吐量和延迟 |
模型预热 | Actor启动时预热模型,避免首次请求延迟 | 减少冷启动延迟 |
Actor池管理 | 维护固定大小的Actor池,避免频繁创建和销毁Actor | 减少Actor创建开销 |
特性 | Ray | Horovod |
|---|---|---|
设计目标 | 通用分布式计算框架 | 分布式深度学习训练框架 |
通信机制 | 基于Actor的消息传递 | 基于MPI的集体通信 |
资源管理 | 内置资源管理器,支持动态资源分配 | 依赖外部资源管理器(如Kubernetes) |
故障容错 | 内置故障检测和恢复机制 | 有限的故障容错支持 |
扩展性 | 支持大规模集群,可达数千节点 | 支持大规模集群,但配置复杂 |
易用性 | 简单的Python API,易于使用 | 需要熟悉MPI,学习曲线较陡 |
生态系统 | 丰富的生态系统,支持多种框架 | 主要与TensorFlow、PyTorch等深度学习框架集成 |
灵活性 | 支持多种部署模式,包括单机、集群、云原生等 | 主要用于分布式训练,部署模式相对固定 |
性能 | 高性能,支持RDMA等高速通信 | 高性能,针对深度学习训练优化 |
社区活跃度 | 高,更新频繁 | 中,更新相对较慢 |
特性 | Ray | DeepSpeed |
|---|---|---|
设计目标 | 通用分布式计算框架 | 深度学习训练和推理优化框架 |
通信机制 | 基于Actor的消息传递 | 基于NCCL的集体通信 |
资源管理 | 内置资源管理器,支持动态资源分配 | 依赖外部资源管理器 |
故障容错 | 内置故障检测和恢复机制 | 有限的故障容错支持 |
扩展性 | 支持大规模集群,可达数千节点 | 支持大规模模型训练和推理 |
易用性 | 简单的Python API,易于使用 | 需要熟悉DeepSpeed配置,学习曲线较陡 |
生态系统 | 丰富的生态系统,支持多种框架 | 主要与PyTorch集成 |
灵活性 | 支持多种部署模式 | 主要用于深度学习场景 |
性能 | 高性能,支持多种优化技术 | 极高性能,针对深度学习优化 |
社区活跃度 | 高,更新频繁 | 高,与Microsoft深度合作 |
特性 | Ray | Kubernetes |
|---|---|---|
设计目标 | 分布式计算框架 | 容器编排平台 |
通信机制 | 基于Actor的消息传递 | 基于容器网络的通信 |
资源管理 | 内置资源管理器,支持动态资源分配 | 强大的资源管理和调度能力 |
故障容错 | 内置故障检测和恢复机制 | 强大的故障容错和自愈能力 |
扩展性 | 支持大规模集群,可达数千节点 | 支持超大规模集群,可达数万个节点 |
易用性 | 简单的Python API,易于使用 | 复杂的YAML配置,学习曲线较陡 |
生态系统 | 丰富的生态系统,支持多种框架 | 极其丰富的生态系统,几乎支持所有云原生应用 |
灵活性 | 支持多种部署模式 | 高度灵活,支持各种部署场景 |
性能 | 高性能,针对分布式计算优化 | 性能取决于容器运行时和网络配置 |
社区活跃度 | 高,更新频繁 | 极高,是云原生领域的事实标准 |
与其他分布式框架相比,Ray在vLLM中的优势包括:
Ray简化了vLLM的分布式部署流程,降低了开发和运维成本。通过Ray的API,开发者可以轻松地将vLLM扩展到大规模集群,而无需关心底层的分布式细节。
Ray的资源感知调度器能够根据任务需求动态分配资源,提高GPU、CPU等硬件资源的利用率。这对于降低推理成本、提高系统吞吐量具有重要意义。
Ray的故障检测和恢复机制确保vLLM在节点故障时能够自动恢复,提高系统的可靠性和可用性。这对于生产环境中的实时推理服务至关重要。
Ray支持TB级模型的分布式推理,满足超大模型的推理需求。这使得vLLM能够处理越来越大的模型,适应大模型发展趋势。
Ray丰富的生态系统为vLLM提供了与其他工具和框架的无缝集成能力,促进了不同生态系统的融合。这有助于vLLM更好地融入AI生态,扩大其应用范围。
vLLM对Ray的强依赖可能带来一些风险,如Ray版本兼容性问题、Ray本身的bug等。这可能影响vLLM的稳定性和可靠性。
Ray的Actor通信和资源调度可能带来一定的性能开销,尤其是在小规模部署时。这可能影响vLLM的推理延迟。
虽然Ray提供了简单的Python API,但要充分利用Ray的高级特性,如资源调度、故障容错等,仍然需要一定的学习成本。
Ray的配置选项较多,需要根据具体场景进行优化配置。这可能增加vLLM的部署和管理复杂度。
虽然Ray的社区活跃度较高,但与其他成熟框架相比,其社区支持仍然有提升空间。这可能影响vLLM在生产环境中的应用。
未来,Ray将继续优化通信机制,包括:
Ray的资源调度将更加智能:
Ray的故障容错机制将更加完善:
Ray将进一步扩展其生态系统:
Ray的云原生支持将更加优化:
Ray与vLLM的集成将更加深度:
基于Ray的vLLM推理将更加高效:
vLLM的动态扩缩容将更加智能:
vLLM的故障容错机制将更加完善:
vLLM将支持更多的部署模式:
随着大模型推理需求的不断增长,Ray作为一种通用的分布式计算框架,将在分布式推理领域发挥越来越重要的作用。其简单易用的API、高效的通信机制和资源调度、完善的故障容错机制,使其成为分布式推理的理想选择。
分布式推理将越来越多地采用云原生部署模式,如Kubernetes、Serverless等。这将简化分布式部署流程,提高系统的弹性和可扩展性。
随着边缘计算的兴起,边缘云协同推理将成为一种重要的部署模式。Ray的边缘云协同支持将使vLLM能够在边缘设备和云服务器之间实现高效的协同推理。
机器学习技术将广泛应用于分布式推理的各个方面,如资源调度、故障检测、性能优化等。这将使vLLM能够根据实时情况自动调整参数,实现最优性能。
CPU、GPU、FPGA等异构计算将成为分布式推理的标配。Ray的异构资源调度支持将使vLLM能够充分利用各种硬件资源,提高推理性能。
本文深入剖析了Ray在vLLM中的核心角色,包括Ray的集成架构、Actor通信机制、资源管理、任务调度、故障容错等方面。通过与主流分布式框架的深度对比,分析了Ray在vLLM中的优势和局限性。同时,探讨了Ray的发展趋势、与vLLM的未来结合以及分布式推理的发展方向。
Ray作为vLLM的分布式推理引擎,为vLLM提供了高效的通信机制、智能的资源调度、完善的故障容错和丰富的生态集成。这使得vLLM能够实现从单节点到大规模分布式的平滑扩展,提高推理性能和系统可靠性。
在实际工程实践中,推理工程师需要深入学习Ray的核心概念和高级特性,优化Ray的配置和Actor设计,合理调整任务调度策略,充分利用Ray的故障容错机制,以提高vLLM的推理性能和系统可靠性。
未来,Ray将继续优化其通信机制、资源调度、故障容错和生态集成,与vLLM实现更深度的结合。分布式推理将向云原生、边缘云协同、机器学习驱动优化、异构计算等方向发展。推理工程师需要关注这些发展趋势,不断更新自己的知识和技能,以适应分布式推理的发展需求。
参考链接:
附录(Appendix):
参数名称 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|
ray_address | auto | Ray集群地址 |
ray_runtime_env | {} | Ray运行时环境配置 |
actor_resources | {‘CPU’: 1, ‘GPU’: 0} | 每个Actor的资源需求 |
initial_actor_count | 1 | 初始Actor数量 |
schedule_interval | 0.1 | 调度间隔(秒) |
batch_size | 32 | 批处理大小 |
resource_monitor_interval | 5.0 | 资源监控间隔(秒) |
heartbeat_timeout | 10.0 | 心跳超时时间(秒) |
detection_interval | 1.0 | 故障检测间隔(秒) |
failure_threshold | 3 | 故障计数阈值 |
enable_rdma | False | 是否启用RDMA通信 |
enable_shared_memory | True | 是否启用共享内存通信 |
communication_compression | False | 是否启用通信压缩 |
from vllm import LLM, SamplingParams
from vllm.ray_integration import RayLLM
# 配置Ray
ray_config = {
'ray_address': 'auto',
'initial_actor_count': 4,
'actor_resources': {'CPU': 2, 'GPU': 1},
'batch_size': 32,
'enable_shared_memory': True
}
# 创建RayLLM实例
llm = RayLLM(
model='meta-llama/Llama-2-70b-hf',
ray_config=ray_config,
dtype='float16',
trust_remote_code=True
)
# 配置采样参数
sampling_params = SamplingParams(
temperature=0.7,
top_p=0.95,
max_tokens=100
)
# 生成文本
prompts = [
"Hello, how are you?",
"What's the capital of France?",
"Explain quantum computing in simple terms."
]
# 异步生成
outputs = llm.generate(prompts, sampling_params)
# 打印结果
for output in outputs:
prompt = output.prompt
generated_text = output.outputs[0].text
print(f"Prompt: {prompt}")
print(f"Generated text: {generated_text}")
print("=" * 50)
# 关闭LLM
llm.shutdown()启动Ray Dashboard:
ray dashboard --address=auto查看Ray节点状态:
ray status查看Ray日志:
ray logs --tail=100 raylet监控Ray性能:
ray timeline调试Ray Actor:
ray inspect-actor <actor_id>查看Ray资源使用情况:
ray resources关键词: Ray, vLLM, 分布式推理, Ray Actor, 资源管理, 任务调度, 故障容错, 性能优化, 云原生, 边缘云协同