写点什么

为何我们用 Go 而非 Python 来部署机器学习模型?

  • 2020-05-06
  • 本文字数:2326 字

    阅读完需:约 8 分钟

为何我们用 Go 而非 Python 来部署机器学习模型?

作者 Caleb Kaiser 此前曾撰写过《为何我们用 Go 而非 Python 编写机器学习基础设施平台?》,InfoQ 中文站曾经翻译并分享。今天,我们带来了作者的新作《为何我们用 Go 而非 Python 来部署机器学习模型》,在这篇文章中,Cortex Labs 介绍了团队为何用 Go 而非 Python 部署机器学习模型。

本文最初发表在 Towards Data Science,经原作者 Caleb Kaiser 授权,InfoQ 中文站翻译并分享。



Python 是当下最流行的机器学习语言,对这一点大家应该没有什么异议。不过很多机器学习框架进行实际计算使用的是 CUDA C/C++ 等语言,只是它们都提供了 Python 接口。因此,大多数机器学习从业者都是直接使用 Python 工作的。


我们的机器学习基础设施 Cortex 也是如此,它 88.3% 的代码是由 Go 语言编写的。



来源:Cortex GitHub


大规模部署模型不同于编写调用 PyTorch 和 TensorFlow 函数的 Python 脚本。要实际大规模地运行一个生产机器学习 API,我们需要基础设施来做如下事情:


  • 自动伸缩:这样流量波动发生时就不会中断我们的 API(且我们的 AWS 仍然保持可控)。

  • API 管理:处理多个部署。

  • 滚动更新:这样我们就可以在更新模型的同时还可以为请求提供服务。


我们构建了 Cortex 来提供这一功能。我们之所以决定用 Go 语言来编写,是出于以下几个原因:

1.Go 语言已为基础设施社区所接受

就背景而言,我们是软件工程师,而不是数据科学家。我们进入机器学习领域是因为我们想构建像 Gmail 的 Smart Compose 这样的功能,而不是因为我们对反向传播着迷(尽管它确实很酷)。我们想要这样的一个简单工具,它将采用经过训练的模型,并自动实现所需的所有基础设施功能,如可复制的部署、可扩展的请求处理、自动监控等,以便将其部署为 API。


虽然这种从模型到微服务的一体化平台还不存在,但我们之前已经在普通软件中实现了这些功能。我们知道什么样的工具适合这项工作,并且还知道它们是用什么语言编写的。


构建 Kubernetes、Docker 和 Terraform 等工具的团队使用 Go 语言是有原因的。Go 语言的速度很快,能很好地处理并发,可以编译成单一的二进制文件。这样一来,选择 Go 语言对我们来说,风险相对较低。其他团队已经用 Go 语言解决了类似的挑战。


此外,对于基础设施工程师来说,使用 Go 语言编写更容易做出贡献,因为他们可能已经熟悉了这门语言。

2. Go 语言解决了与并发性和调度相关的问题

管理一个部署需要许多服务同时运行,并按照精确的时间表进行。值得庆幸的是,Gorountine、channel(通道)和 Go 内置的 timer 和 ticker 为并发性和调度提供了一个优雅的解决方案。


在较高的级别上,Goroutine 是指 Go 语言通过在一个虚拟独立线程上执行一个原本正常的函数,使其并发运行。一个操作系统线程可以容纳多个 Goroutine。channel 允许 Goroutine 共享数据,而 timer 和 ticker 允许我们调度 Goroutine。


我们在需要的时候使用 Goroutine 来实现并发性,比如 Cortex 需要将多个文件上传到 S3,并行运行这些文件可以节省时间;或者是为了保持一个潜在的、长期运行的功能,比如 CloudWatch 的流日志,以免阻塞主线程。


此外,我们在 Goroutine 中使用 timer 和 ticker 来运行 Cortex 的 autoscaler。我已经写过一份关于如何在 Cortex 中实现副本级自动扩展的的完整版报告,该报告的中心思想是,Cortex 计算排队和进行中的请求数量,计算每个副本应该处理多少并发请求,并进行适当的扩展。


为了做到这一点,Cortex 的监控功能需要以一致的时间间隔执行。Go 的调度器确保在应该进行监视的时候进行监视,而 Goroutine 允许每个监视函数并发地、独立地执行每个 API。


要在 Python 中实现所有这些功能,也许可以使用 asyncio 这样的工具来实现,但 Go 让它变得如此简单,这对我们来说不啻为一个福音。

3. 在 Go 中构建跨平台 CLI 更容易

我们的 CLI 部署模型并管理 API:



来源:Cortex GitHub


我们希望 CLI 在 Linux 和 Mac 上都可以用。最初,我们尝试用 Python 语言来编写 CLI,但用户一直很难让它在不同的环境中使用。当我们在 Go 中重新构建 CLI 时,能够将它编译成单一的二进制文件,这样一来,我们就可以跨平台分发 CLI,而不需要做太多额外的工程计划。


编译后的 Go 二进制代码与解释性编程语言相比,性能上的优势也很明显。根据计算机基准测试的结果来看,Go 的速度明显比 Python 要快得多


无独有偶,许多其他基础设施的 CLI,如 eksctl、kops 和 Helm 客户端等,都是用 Go 语言编写的。

4. Go 有助于构建可靠的基础设施

最后一点,Go 有助于 Cortex 最重要的特性:可靠性。


在所有软件中,可靠性显然很重要,但对于推理基础设施来说,可靠性绝对是最关键的。Cortex 中的一个 bug 可能会让推理费用严重增加。如果存在严重的 bug,那么很有可能在编译过程中被发现。对于一个小团队来说,这是非常有用的。


与 Python 相比,Go 的高冷性质可能会使得它上手变得更痛苦一些,但这些内部的“防护栏”为我们提供了第一道防线,帮助我们避免犯下愚蠢的类型错误。

小结:Python 用于脚本,Go 用于基础设施

我们仍然喜欢 Python,它在 Cortex 中占有一席之地,特别是在模型推理方面。


Cortex 支持 Python 作为模型服务脚本。我们编写 Python,将模型加载到内存中,进行推理前后处理,并为请求提供服务。然而,即使是 Python 代码也被打包到 Docker 容器中,这些容器也是由 Go 语言编写的代码进行编排的。


对于数据科学和机器学习工程来说,Python 将(并且应该)仍然是最流行的语言。但是,当涉及到机器学习基础设施时,我们对 Go 很满意。


作者介绍:


Caleb Kaiser,Cortex Lab 创始团队成员,曾在 AngelList 工作,最初在 Cadillac 供职。


原文链接:


https://towardsdatascience.com/why-we-deploy-machine-learning-models-with-go-not-python-a4e35ec16deb


2020-05-06 09:3912265
用户头像
蔡芳芳 InfoQ 总编辑

发布了 818 篇内容, 共 604.4 次阅读, 收获喜欢 2820 次。

关注

评论 2 条评论

发布
用户头像
所以python到底啥用,就只能写脚本和爬虫了吗。。
2020-05-06 16:46
回复
还有数据分析。
2020-05-28 10:46
回复
没有更多了
发现更多内容

Kubernetes fror Flink 硬气功实践

CTO技术共享

flink 个人成长 10月月更

外包和自研应该选择呢?教你三招选出最合适自己的平台

千锋IT教育

随需应变,快速开发工作流

力软低代码开发平台

Vue模板是怎样编译的

yyds2026

Vue

戴尔Precision 3660工作站:设计师手里的金刚钻

科技热闻

Vue组件是怎样挂载的

yyds2026

Vue

打破汽车零部件企业供应链壁垒,数商云SCM供应链系统实现一体化采购协同

数商云

数字化转型 供应链 企业数字化

知识经济时代,企业该如何进行知识管理?

Baklib

效率工具 知识管理 企业 知识 知识经济

navicat的使用与数据库的DML操作

渔戈

MySQL SQL语句 10月月更

SAP | abap的数据对象

暮春零贰

SAP 10月月更 数据对象

分布式事务-引出分布式事务

zarmnosaj

10月月更

团队实现知识管理,先从知识库做起!

Baklib

效率 效率工具 知识管理 团队 知识

SUSE 推出业界首个自适应 Linux 平台原型

Anthony

Linux 自适应

文本识别与检测-【技术白皮书】第三章-第二节: 基于分割的场景文本检测方法

合合技术团队

人工智能 神经网络 文字识别 自然语言理解

华为架构师亲手操刀,世界五百强都在用的kafka也就那么回事

程序知音

Java kafka 架构 后端技术

EMQ x 阿里云:云上高效构建,IoT 数据一站处理|直播预告

阿里云弹性计算

物联网 IoT 计算巢

分析服务用多维度、多场景的用户分层,带您深度玩转精细化游戏运营

HarmonyOS SDK

分析

长安链源码分析之网络模块 net-liquid(7)

NFT卡牌链游系统开发Web3游戏技术

薇電13242772558

dapp web3

开源日志收集 肿么选型??

CTO技术共享

个人成长 log 10月月更

ERP外贸管理系统是什么?哪家好?如何选?

优秀

外贸管理 ERP系统 ERP外贸管理系统

长安链源码分析之网络模块 net-liquid(6)

邂逅Vue3

渔戈

前端 Vue3 10月月更

手把手完成智慧路灯的开发,完成设备上云【华为云IoT】

DS小龙哥

10月月更

Vue3的基本指令

渔戈

前端 Vue3 10月月更

真·workshop,来自联通、移动、爱奇艺等14位资深专家与你面对面聊云原生硬核技术|2022云栖大会

OpenAnolis小助手

云原生 虚拟化 云栖大会 龙蜥社区 专场

工作四年,靠这份Java面试宝典,跳槽到阿里,月薪直涨12K

收到请回复

Java 面试 语言 & 开发 金九银十

ElasticSearch + Kibana for Kubernetes 硬气功实践 2

CTO技术共享

elasticsearch 个人成长 10月月更

手把手教你成为荣耀开发者:如何进行注册与认证?

荣耀开发者服务平台

开发者 手机 新手指南 荣耀 honor

30+场技术论坛 1000+科技新品发布 今年云栖大会我们关注什么?

阿里技术

云栖大会

秒云入选2022年成都市新经济梯度培育企业

MIAOYUN

成都市新经济梯度培育企业

为何我们用 Go 而非 Python 来部署机器学习模型?_文化 & 方法_Caleb Kaiser_InfoQ精选文章