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Community Blog Alibaba Cloud의 생성형 AI - 파트 1: IaaS

Alibaba Cloud의 생성형 AI - 파트 1: IaaS

3부로 구성된 이 시리즈의 1부에서는 Alibaba Cloud에서 생성형 AI 서비스를 배포하고 사용하는 방법 중 하나인 IaaS를 소개합니다.

작성자: JV Roig

Alibaba Cloud에서 생성형 AI 서비스를 배포하고 사용할 수 있는 일반적인 방법은 세 가지가 있습니다.

• IaaS(서비스형 인프라)
• PaaS(서비스형 플랫폼)
• MaaS(서비스형 모델)

1부에서는 첫 번째 접근 방식을 다루겠습니다. IaaS

IaaS GenAI 배포 - 장단점

IaaS 배포의 가장 큰 장점은 전체 스택을 100% 제어할 수 있다는 점입니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

• 운영 체제
• 인스턴스 유형 및 크기
• LLM 서버 소프트웨어(예: Hugging Face, vLLM, llama.cpp 등)
• 모델 선택(말 그대로 모든 모델)

또한 genAI 스택과 동일한 가상 머신에 존재하기를 원하는 다른 애플리케이션이나 소프트웨어를 쉽게 제어할 수 있습니다.

놀랍게 들릴지 모르지만, 속담에 이런 말이 있습니다. “큰 힘에는 큰 책임이 따른다!”

IaaS 배포에는 막대한 관리 오버헤드가 수반됩니다. 이제 다음과 같은 엄청난 양의 일을 책임져야 합니다.

• OS 보안, 패치 및 유지 관리
• LLM 서버 소프트웨어 보안, 패치 및 유지 관리
• 성능 확장 및 로드 밸런싱 인프라

이미 생성형 AI에 대한 특정 접근 방식에 투자한 경우(예: 사용자와 팀이 이미 llama.cpp를 사용하여 생성형 AI 기능을 배포하는 전문가인 경우), IaaS genAI 배포가 사용 사례에 적합합니다. 전체 스택을 관리해야 하는 대신 필요한 유연성을 100% 확보할 수 있습니다.

이제 IaaS 접근 방식을 통해 생성형 AI 배포를 시작해 보겠습니다.

ECS + GPU

여기서 핵심 서비스는 물론 Alibaba Cloud의 대표적인 IaaS 제품인 Elastic Compute Service(ECS)입니다.

특히, GPU 기반 인스턴스를 사용하여 선호하는 OS와 생성형 AI 플랫폼을 호스팅할 것입니다.

이 튜토리얼에서 선택하는 주요 기술은 다음과 같습니다.

• 운영 체제는 Ubuntu 22.04 LTS(NVIDIA CUDA 호환성을 위해)

• LLM 서버 소프트웨어로 llama.cpp(커뮤니티 github 페이지 참조: https://github.com/ggerganov/llama.cpp)

• T4 GPU를 사용하는 ECS 인스턴스 유형(P100, V100 또는 A10도 작동합니다. T4는 저렴하고 사용하기 쉬우며 이 튜토리얼의 요구 사항에 적합한 성능을 제공합니다)

그럼 시작해 보겠습니다!

1단계: ECS 인스턴스 생성하기

ECS 콘솔 개요에서 Create Instance을 클릭하여 새 인스턴스를 생성합니다. 여기에서 Ubuntu 22.04 LTS를 운영 체제로 사용하는 GPU 기반 인스턴스를 생성합니다.

일반적인 단계는 다음과 같습니다.

• 청구 방법으로 Pay-as-you-go를 선택합니다.

• 원하는 지역을 선택합니다. 이 예시에서는 싱가포르를 사용했습니다.

• 네트워크 및 영역에서 기본 VPC, 사용 가능한 모든 영역 및 해당 영역의 기본 vSwitch를 선택합니다.

• 인스턴스 및 이미지에서 All Instance Types을 클릭합니다.

• 아키텍처의 경우, 원하는 가속기가 있는 인스턴스만 표시되도록 인스턴스를 필터링하려면 GPU/FPGA/ASIC 상자를 클릭합니다.

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• 위의 스크린샷과 비슷한 목록이 표시됩니다. 단일 T4(16GB GPU RAM 포함) 또는 선택한 영역에서 사용 가능한 저렴한 인스턴스를 선택하세요. 데모가 작동하는지 확인하려면 최소 16GB 의 GPU RAM이 있는 GPU를 가져옵니다.

• CPU 코어는 8개 이상, 시스템 RAM은 16GB 이상일 수 있습니다.

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• 이미지에서 Public Images를 선택한 다음 Ubuntu를 선택합니다. 버전 목록에서 Ubuntu 22.04 64-bit를 선택하고 Free Security Hardening에 체크된 상태로 유지합니다.

스토리지에서 1TB 이상의 시스템 디스크가 필요할 수 있습니다. LLM은 대용량이기 때문입니다. 크기를 적절하게 설정하세요. 확실하지 않은 경우 1024 GiB(1TB)를 입력하세요.

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• 대역폭 및 보안 그룹의 경우, Assign Public IPv4 Address에 체크하세요.

Pay-by-traffic을 선택하고 최대 대역폭으로 100Mbps를 선택합니다. 대용량 파일을 다운로드할 예정이므로(LLM은 대용량) 100Mbps 대역폭을 사용하겠습니다.

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• 나중에 인스턴스에 SSH를 할 수 있도록 키 쌍을 설정해야 합니다. 로그인 이름으로 ecs-user를 선택합니다(루트로 로그인하지 않도록 하기 위해).

• 아직 사용 가능한 키 쌍이 없는 경우 Create Key Pair를 클릭한 다음 키 쌍을 만든 후 목록을 새로 고칩니다.

• 마지막으로 오른쪽의 ECS 서비스 약관에 동의하고 Create Order를 클릭합니다.

2단계: Ubuntu 설정 및 Nvidia 드라이버 및 CUDA 설치하기

이제 인스턴스가 실행 중이므로 필요한 소프트웨어를 설정할 수 있도록 인스턴스에 연결할 차례입니다.

여기서는 제공된 키 쌍을 사용하여 인스턴스에 쉽게 SSH할 수 있는 ECS의 기본 기능인 Workbench 원격 연결을 사용하겠습니다. 그런 다음 OS를 업데이트하고 Python이 설치되었는지 확인한 다음 Nvidia 드라이버와 CUDA를 설치합니다.

• 인스턴스에 연결하려면 인스턴스 목록(ECS Console -> Instances & Images -> Instances)으로 이동하세요.

• 목록에 최근에 실행한 인스턴스가 표시됩니다. Actions 열에서 Connect 옵션을 클릭하고 Sign in now을 선택합니다.

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• 연결에 Public IP를 선택하고, SSH Key Authentication을 선택한 다음 사용자 이름으로 ecs-user를 사용합니다.

• 프라이빗 키의 경우, 박스를 클릭하여 저장된 프라이빗 키를 선택합니다. (키 쌍을 생성할 때 저장했을 것입니다)

축하합니다! 브라우저에 멋진 SSH 창이 나타나면 소프트웨어 구성을 요청할 수 있습니다.

먼저 다음 명령어로 OS를 업데이트해 보겠습니다.

sudo apt update

sudo apt upgrade

python이 설치되었는지 확인합니다. 다음 명령어로 python 버전을 확인합니다.

python3 --version

Python 3.10.12 또는 이와 유사하게 표시되어야 합니다.

가장 어려운 부분은 다음 단계입니다. Nvidia 드라이버와 CUDA를 설치하는 것입니다.

1.  먼저, 드라이버를 구축하기 위해 리눅스 헤더가 필요합니다.

sudo apt-get install linux-headers-$(uname -r)

2.  다음 단계를 따르세요: https://developer.nvidia.com/cuda-downloads?target_os=Linux&target_arch=x86_64&Distribution=Ubuntu&target_version=22.04&target_type=deb_local

기본 설치 관리자 명령(하나씩)으로 시작한 다음 드라이버 설치 관리자 명령(legacy kernel module flavor 사용)으로 시작합니다.

ECS 인스턴스 시작 구성 시 최대 대역폭 옵션을 선택하지 않은 경우, 이 작업은 예상보다 훨씬 오래 걸립니다(NV 다운로드의 GB).

3.  드라이버 설치 후 실행합니다:

echo export PATH=/usr/local/cuda-12.5/bin${PATH:+:${PATH}} >> .bashrc

4.  인스턴스를 재부팅하고(cmd: sudo reboot) 다시 연결합니다.

5.  CUDA 존재 여부를 확인합니다:

nvcc –version

다음과 같은 화면이 표시됩니다:

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6.  NV 드라이버가 있는지 확인합니다:

nvidia-smi

다음과 같은 화면이 표시됩니다:

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여기까지 왔다면 축하합니다! Nvidia 드라이버와 CUDA를 성공적으로 설치하셨으니 이제 인스턴스의 모든 기능을 생성형 AI를 위해 사용할 준비가 되었습니다!

3단계: llama.cpp 설치하기

이 튜토리얼에서는 매우 인기 있는 커뮤니티 프로젝트인 llama.cpp를 사용하겠습니다.

1.  llama.cpp 설치하기

설치 명령:

git clone https://github.com/ggerganov/llama.cpp.git
cd llama.cpp
make -j 8 GGML_CUDA=1
    (make -j 8은 컴파일에 8개의 스레드를 사용하라는 의미입니다.  인스턴스가 8개를 초과하는 경우, 이 숫자를 늘려 인스턴스가 보유한 만큼의 코어를 사용하세요.)
    (이 과정은 시간이 걸리므로 잠시 기다려주세요.)

2.  설치 테스트를 위해 LLM을 다운로드합니다:

cd models
wget https://huggingface.co/Qwen/Qwen1.5-7B-Chat-GGUF/resolve/main/qwen1_5-7b-chat-q4_k_m.gguf

3.  다운로드한 모델을 사용하여 추론을 테스트합니다.

cd ..
./main -m models/qwen1_5-7b-chat-q4_k_m.gguf -p "Question: Alibaba Cloud에 대해 설명해 주세요.  저는 비기술 기업 임원입니다.  답변:" -ngl 999 -c 1000 -n 2000

출력은 다음과 같아야 합니다.

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여기서는 작은 LLM인 Qwen1.5 7B-chat의 양자화된(즉, 압축된) 버전을 GGUF 형식으로 다운로드했습니다.

이미 특정 GGUF 모델을 사용하고 있는 경우, 이제 해당 모델을 인스턴스에 다운로드하여 사용해야 합니다.

4단계: llama.cpp 서버 사용하기

물론 genAI 배포의 진정한 목표는 자체 애플리케이션이 생성형 AI 기능을 사용할 수 있도록 API 액세스를 제공하는 LLM 서버를 갖추는 것입니다.

3단계에서는 llama.cpp를 설치하고 하나 이상의 모델을 다운로드한 다음 로컬 추론을 수행했습니다.

이제 서버 모드에서 llama.cpp를 사용하겠습니다.

./llama-server -m [model_path/model_name.gguf] -ngl 999 --host 0.0.0.0 --port 8080 --api-key [your-desired-api-key]

참고: --port 8080은 VM의 포트 8080을 서버에서 사용하도록 지정합니다. 애플리케이션이 llama.cpp 서버에 액세스할 수 있도록 하려면 VM의 보안 그룹에 8080 액세스를 추가하거나 보안 그룹에 이미 화이트리스트로 지정한 다른 포트 번호를 지정해야 합니다.

기타 옵션:

-cb = 연속 일괄 처리 사용(권장)
-fa = 플래시 주의 활성화(예: Qwen2에 필요)
-np N = N 슬롯을 병렬로 활성화하여 결과적으로 최대 컨텍스트 크기를 N만큼 분할하면(컨텍스트 크기가 작은 모델에는 권장되지 않음) 여러 요청에 대한 사용자 환경이 개선됩니다.

참고:

llama.cpp 서버의 경우 올바른 채팅 템플릿을 적용하지 않으면 LLM이 알 수 없는 채팅 구분자를 콘텐츠의 일부로 '인식'하여 자체적으로 대화를 진행하여 GPU 사이클을 낭비하게 됩니다. 예:

• llama2의 경우, 서버 호출에 --chat-template llama2를 추가해야 합니다.

• llama3의 경우 llama3, openai-like는 chatml입니다.

• 참조: https://github.com/ggerganov/llama.cpp/wiki/Templates-supported-by-llama_chat_apply_template

다음은 Llama 3 8B 지시문을 사용한 올바른 서버 호출의 예입니다.

llama.cpp/llama-server -m LLMs/gguf/Meta-Llama-3-8B-Instruct-v2.Q5_K_M.gguf -ngl 999 -cb -np 3 --host 0.0.0.0 --port 8080 --api-key myapikey --chat-template llama3

위의 예에서는 올바른 채팅 템플릿을 지정하고 -ngl 999를 사용하여 서버에 모든 레이어를 GPU로 오프로드하도록 지시하여 성능을 극대화했습니다.

다음은 Qwen2를 사용한 예시입니다.

llama.cpp/llama-server -m LLMs/gguf/qwen2-7b-instruct-q5_k_m.gguf -ngl 999 -fa -cb -np 3 --host 0.0.0.0 --port 8080 --api-key myapikey

위의 예시에서는 llama.cpp에서 qwen2를 사용하여 -fa 플래그(qwen2에 필요)를 통해 Flash Attention을 사용했습니다. llama.cpp에서 지원하는 기본 템플릿을 사용하므로 채팅 템플릿을 지정할 필요가 없습니다.

llama.cpp 서버가 실행되면(모델을 처음 로드할 때 시작하는 데 시간이 걸릴 수 있으므로 조금만 기다려주세요) 마지막으로 해야 할 일은 코드를 통해 API 서버에 액세스하는 것입니다!

5단계: Python을 사용하여 llama.cpp 서버에 액세스하기

OpenAI 클라이언트 Python 라이브러리가 필요하므로 먼저 pip를 사용하여 설치합니다:

pip install openai

다음은 인스턴스에 연결하기 위한 샘플 python 코드입니다.

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llama.cpp 서버의 장점은 OpenAI 호환 API 서버를 제공한다는 것입니다. 즉, 여러분이나 여러분의 팀이 이미 OpenAI API 스타일을 사용하는 코드를 많이 보유하고 있다면 llama.cpp 기반 Alibaba Cloud 인스턴스를 쉽게 사용할 수 있습니다. 올바른 호스트, 포트 및 API 키를 구성하는 것 외에는 기존 코드를 거의 변경하지 않고 그대로 사용할 수 있습니다.

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위에서 코드를 실행했을 때의 샘플 출력을 볼 수 있습니다. 시스템 프롬프트에 따라 해적처럼 대답하며 휴가나 항해 중에 할 수 있는 일을 제안해 주었습니다.

마무리

파트 1은 꽤나 긴 여정이었습니다! ECS 인스턴스를 생성하고, 인스턴스에서 GPU를 사용할 수 있도록 Nvidia 드라이버와 CUDA를 설치한 다음, 우리만의 llama.cpp 서버를 설치하고 구성했습니다.

마지막으로 OpenAI 호환 API 서버를 제공하는 전용 프라이빗 인스턴스를 통해 생성형 AI 기능을 애플리케이션에 쉽게 통합할 수 있었습니다.

*다음 파트 2: 단계는 줄이고 관리 오버헤드는 줄이면서 더 쉽고 빠르게 생성형 AI를 배포하는 방법을 알아보세요!


저자 소개: JV는 Alibaba Cloud PH의 선임 솔루션 아키텍트이며 팀의 데이터 및 생성형 AI 전략을 이끌고 있습니다. 이 글의 내용이 현재 비즈니스 문제와 관련이 있다고 생각되면 jv.roig@alibaba-inc.com로 JV에게 문의해 주세요.


본 기사의 원본은 영문으로 작성되었습니다. 원본 문서 여기 참조.

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