Настройка MLOps с помощью Azure DevOps

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:Расширение машинного обучения Azure CLI версии 2 (current)Python SDK azure-ai-ml версии 2 (current)

Машинное обучение Azure позволяет интегрироваться с Конвейер Azure DevOps для автоматизации жизненного цикла машинного обучения. Ниже перечислены некоторые операции, которые можно автоматизировать.

• Развертывание инфраструктуры Машинное обучение Azure
• Подготовка данных (извлечение, преобразование, операции загрузки)
• Обучение моделей машинного обучения с масштабированием по запросу и масштабированием
• Развертывание моделей машинного обучения в виде общедоступных или частных веб-служб
• Мониторинг развернутых моделей машинного обучения (например, для анализа производительности)

В этой статье вы узнаете об использовании Машинное обучение Azure для настройки сквозного конвейера MLOps, который выполняет линейную регрессию для прогнозирования тарифов на такси в Нью-Йорке. Конвейер состоит из компонентов, каждый обслуживающий различные функции, которые можно зарегистрировать в рабочей области, версии и повторно использовать с различными входными и выходными данными. Вы собираетесь использовать рекомендуемую архитектуру Azure для MLOps и акселератора решений AzureMLOps (версии 2), чтобы быстро настроить проект MLOps в Машинное обучение Azure.

Совет

Перед реализацией любого решения рекомендуется понять некоторые рекомендуемые архитектуры Azure для MLOps. Вам потребуется выбрать лучшую архитектуру для данного проекта машинного обучения.

Необходимые компоненты

• Подписка Azure. Если у вас еще нет подписки Azure, создайте бесплатную учетную запись, прежде чем начинать работу. Попробуйте бесплатную или платную версию Машинного обучения Azure.
• Рабочая область Машинного обучения Azure.
• Git, запущенный на локальном компьютере.
• Организация в Azure DevOps.
• Проект Azure DevOps, который будет размещать исходные репозитории и конвейеры.
• Расширение Terraform для Azure DevOps , если вы используете Azure DevOps + Terraform для создания инфраструктуры

Примечание.

Требуется Git версии 2.27 или более поздней. Дополнительные сведения об установке команды Git см. в статье https://git-scm.com/downloads и выборе операционной системы.

Внимание

Команды CLI в этой статье были протестированы с помощью Bash. При использовании другой оболочки могут возникнуть ошибки.

Настройка проверки подлинности с помощью Azure и DevOps

Прежде чем настроить проект MLOps с Машинное обучение Azure, необходимо настроить проверку подлинности для Azure DevOps.

Практическое руководство. Создание приложения Azure Active Directory и субъекта-службы с доступом к ресурсам с помощью портала

Для использования демонстрации требуется создание одного или двух принципов службы в зависимости от количества сред, над которыми вы хотите работать (разработчик или Prod или Оба). Эти принципы можно создать с помощью одного из следующих методов:

Создание из Azure Cloud Shell

1. Запустите Azure Cloud Shell.

   Совет

   При первом запуске Cloud Shell вам будет предложено создать учетную запись хранения для Cloud Shell.

2. При появлении запроса выберите Bash в качестве среды, используемой в Cloud Shell. Вы также можете изменить среды в раскрывающемся списке на верхней панели навигации.

   

3. Скопируйте следующие команды Bash на компьютер и обновите переменные проекта, subscriptionId и среды со значениями для проекта. Если вы создаете среду разработки и prod, вам потребуется запустить этот сценарий один раз для каждой среды, создав субъект-службу для каждого из них. Эта команда также предоставит роль участника субъекту-службе в предоставленной подписке. Это необходимо для правильного использования ресурсов в этой подписке Azure DevOps.

   projectName="<your project name>"
   roleName="Contributor"
   subscriptionId="<subscription Id>"
   environment="<Dev|Prod>" #First letter should be capitalized
   servicePrincipalName="Azure-ARM-${environment}-${projectName}"
   # Verify the ID of the active subscription
   echo "Using subscription ID $subscriptionID"
   echo "Creating SP for RBAC with name $servicePrincipalName, with role $roleName and in scopes     /subscriptions/$subscriptionId"
   az ad sp create-for-rbac --name $servicePrincipalName --role $roleName --scopes /subscriptions/$subscriptionId
   echo "Please ensure that the information created here is properly save for future use."
   

4. Скопируйте измененные команды в Azure Shell и запустите их (CTRL + SHIFT + v).

5. После выполнения этих команд вы получите информацию, связанную с субъектом-службой. Сохраните эти сведения в безопасном расположении, оно будет использоваться позже в демонстрации для настройки Azure DevOps.

   {
      "appId": "<application id>",
      "displayName": "Azure-ARM-dev-Sample_Project_Name",
      "password": "<password>",
      "tenant": "<tenant id>"
   }
   

6. Повторите шаг 3 , если вы создаете субъекты-службы для сред разработки и prod. Для этой демонстрации мы создадим только одну среду, которая является Prod.

7. Закройте Cloud Shell после создания субъектов-служб.

Создание с помощью портала Azure

1. Перейдите к приложение Azure регистрации

2. Выберите Создать регистрацию.

   

3. Выполните процесс создания принципа службы (SP) выбора учетных записей в любом каталоге организации (любой каталог Microsoft Entra — Multitenant) и назовите его Azure-ARM-Dev-ProjectName. После создания повторите и создайте новую sp с именем Azure-ARM-Prod-ProjectName. Замените ProjectName именем проекта, чтобы субъект-служба можно было однозначно определить.

4. Перейдите к сертификатам и секретам и добавьте для каждого секрета нового клиента SP, а затем сохраните значение и секрет отдельно.

5. Чтобы назначить необходимые разрешения этим субъектам, выберите соответствующую подписку и перейдите в IAM. Нажмите кнопку +Добавить, а затем нажмите кнопку "Добавить назначение ролей".

   

6. Выберите участника и добавьте участников, выбрав +Выбрать участников. Добавьте участника Azure-ARM-Dev-ProjectName , как и раньше.

   

7. Повторите этот шаг, если вы развертываете dev и Prod в той же подписке, в противном случае измените подписку prod и повторите ее с помощью Azure-ARM-Prod-ProjectName. Базовая настройка sp успешно завершена.

Настройка Azure DevOps

1. Перейдите в Azure DevOps.

2. Выберите новый проект (назовите проект mlopsv2 для этого руководства).

   

3. В проекте в разделе "Параметры проекта" (в нижней левой части страницы проекта) выберите "Подключения службы".

4. Выберите "Создать подключение службы".

   

5. Выберите Azure Resource Manager, нажмите кнопку "Далее", выберите субъект-служба (вручную), нажмите кнопку "Далее" и выберите подписку уровня области.

   • Имя подписки— используйте имя подписки, в которой хранится субъект-служба.
   • Идентификатор подписки. Используйте входные subscriptionId данные шага 1 в качестве идентификатора подписки.
   • Идентификатор субъекта-службы. Используйте выходные appId данные шага 1 в качестве идентификатора субъекта-службы
   • Ключ субъекта-службы. Использование password выходных данных из шага 1 в качестве ключа субъекта-службы
   • Идентификатор клиента. Используйте выходные данные из шага 1 в качестве идентификатора клиента tenant

6. Назовите подключение службы Azure-ARM-Prod.

7. Выберите "Предоставить разрешение на доступ ко всем конвейерам", а затем нажмите кнопку "Проверить" и "Сохранить".

Настройка Azure DevOps успешно завершена.

Настройка исходного репозитория с помощью Azure DevOps

1. Открытие проекта, созданного в Azure DevOps

2. Откройте раздел Repos и выберите "Импорт репозитория"

   

3. Введите https://github.com/Azure/mlops-v2-ado-demo поле URL-адреса клонирования. Выберите импорт в нижней части страницы

   

4. Откройте параметры проекта в нижней части области навигации слева

5. В разделе Repos выберите репозитории. Выберите репозиторий, созданный на предыдущем шаге, перейдите на вкладку "Безопасность"

6. В разделе "Разрешения пользователя" выберите пользователя службы сборки mlopsv2. Измените разрешение "Разрешить" и разрешение "Создать ветвь", чтобы разрешить.

7. Откройте раздел "Конвейеры" в области навигации слева и выберите 3 вертикальные точки рядом с кнопкой "Создать конвейеры". Выбор " Управление безопасностью"

   

8. Выберите учетную запись службы сборки mlopsv2 для проекта в разделе "Пользователи". Изменение конвейера сборки разрешения на allow

   

Примечание.

Это завершает раздел предварительных требований и развертывание акселератора решений может произойти соответствующим образом.

Развертывание инфраструктуры с помощью Azure DevOps

Этот шаг развертывает конвейер обучения в рабочей области Машинное обучение Azure, созданной на предыдущих шагах.

Совет

Перед извлечением репозитория MLOps версии 2 и развертыванием инфраструктуры необходимо понимать архитектурные шаблоны акселератора решений. В примерах используется классический тип проекта МАШИНного обучения.

Запуск конвейера инфраструктуры Azure

1. Перейдите в репозиторий mlops-v2-ado-demoи выберите файл config-infra-prod.yml .

   Внимание

   Убедитесь, что выбрана основная ветвь репозитория.

   

   Этот файл конфигурации использует пространство имен и постфикс значения имен артефактов для обеспечения уникальности. Обновите следующий раздел в конфигурации в соответствии с вашими предпочтениями.

    namespace: [5 max random new letters]
    postfix: [4 max random new digits]
    location: eastus
   

   Примечание.

   Если вы используете рабочую нагрузку глубокого обучения, например CV или NLP, убедитесь, что вычислительные ресурсы GPU доступны в зоне развертывания.

2. Выберите "Зафиксировать" и отправить код, чтобы получить эти значения в конвейере.

3. Перейти к разделу "Конвейеры"

   

4. Выберите Создать конвейер.

5. Выберите Azure Repos Git.

   

6. Выберите репозиторий, клонированные из предыдущего раздела mlops-v2-ado-demo

7. Выбор существующего YAML-файла Azure Pipelines

   

8. main Выберите ветвь и нажмите кнопку mlops/devops-pipelines/cli-ado-deploy-infra.yml"Продолжить".

9. Запуск конвейера; Для завершения потребуется несколько минут. Конвейер должен создать следующие артефакты:

   • Группа ресурсов для рабочей области, включая учетную запись хранения, реестр контейнеров, Application Insights, Keyvault и саму рабочую область Машинное обучение Azure.
   • В рабочей области также создается вычислительный кластер.

10. Теперь развернута инфраструктура для проекта MLOps.

    Примечание.

    Не удается переместить и повторно использовать существующий репозиторий для предупреждений о необходимых расположениях , может быть проигнорировано.

Пример сценария обучения и развертывания

Акселератор решений включает код и данные для примера сквозного конвейера машинного обучения, который выполняет линейную регрессию для прогнозирования тарифов на такси в Нью-Йорке. Конвейер состоит из компонентов, каждый обслуживающий различные функции, которые можно зарегистрировать в рабочей области, версии и повторно использовать с различными входными и выходными данными. Примеры конвейеров и рабочих процессов для сценариев Компьютерное зрение и NLP будут иметь различные шаги и этапы развертывания.

Этот конвейер обучения содержит следующие действия.

Подготовка данных

• Этот компонент принимает несколько наборов данных такси (желтый и зеленый) и объединяет или фильтрует данные, а также подготавливает наборы данных для обучения и оценки.
• Входные данные: локальные данные в ./data/ (несколько .csv файлов)
• Выходные данные: один подготовленный набор данных (.csv) и наборы данных train/val/test.

Train Model (Обучение модели);

• Этот компонент обучает линейный регрессор с набором обучения.
• Входные данные: обучающий набор данных
• Выходные данные: обученная модель (формат выбора)

Анализ модели

• Этот компонент использует обученную модель для прогнозирования тарифов на такси в тестовом наборе.
• Входные данные: модель машинного обучения и набор данных тестирования
• Выходные данные: производительность модели и флаг развертывания для развертывания.
• Этот компонент сравнивает производительность модели со всеми предыдущими развернутыми моделями в новом тестовом наборе данных и решает, следует ли продвигать модель в рабочую среду. Продвижение модели в рабочую среду происходит путем регистрации модели в рабочей области AML.

Регистрация модели

• Этот компонент оценивает модель на основе точности прогнозов в тестовом наборе.
• Входные данные: обученная модель и флаг развертывания.
• Выходные данные: зарегистрированная модель в Машинное обучение Azure.

Развертывание конвейера обучения модели

1. Переход к конвейерам ADO

   

2. Выберите Новый конвейер.

   

3. Выберите Azure Repos Git.

   

4. Выберите репозиторий, клонированные из предыдущего раздела mlopsv2

5. Выбор существующего YAML-файла Azure Pipelines

   

6. Выберите main ветвь и нажмите кнопку /mlops/devops-pipelines/deploy-model-training-pipeline.yml"Продолжить".

7. Сохранение и запуск конвейера

Примечание.

На этом этапе инфраструктура настроена и развернут цикл прототипа архитектуры MLOps. Вы готовы перейти к обученной модели в рабочую среду.

Развертывание обученной модели

Этот сценарий включает предварительно созданные рабочие процессы для двух подходов к развертыванию обученной модели, пакетной оценки или развертыванию модели в конечной точке для оценки в режиме реального времени. Вы можете запустить любой из этих рабочих процессов или оба этих рабочих процесса, чтобы проверить производительность модели в рабочей области Машинного обучения Azure. В этом примере мы будем использовать оценку в режиме реального времени.

Развертывание конечной точки модели машинного обучения

1. Переход к конвейерам ADO

   

2. Выберите Новый конвейер.

   

3. Выберите Azure Repos Git.

   

4. Выберите репозиторий, клонированные из предыдущего раздела mlopsv2

5. Выбор существующего YAML-файла Azure Pipelines

   

6. Выберите main ветвь и выберите "Управляемая конечная точка /mlops/devops-pipelines/deploy-online-endpoint-pipeline.yml Online", а затем нажмите кнопку "Продолжить".

7. Имена конечных точек в Сети должны быть уникальными, поэтому измените taxi-online-$(namespace)$(postfix)$(environment) его на другое уникальное имя, а затем нажмите кнопку "Выполнить". Если он не завершается ошибкой, не нужно изменять значение по умолчанию.

   

   Внимание

   Если выполнение завершается ошибкой из-за существующего имени сетевой конечной точки, повторно создайте конвейер, как описано ранее, и измените [имя конечной точки] на [имя конечной точки (случайное число)]

8. После завершения выполнения вы увидите выходные данные, аналогичные следующему изображению:

   

9. Чтобы проверить это развертывание, перейдите на вкладку "Конечные точки" в рабочей области AzureML, выберите конечную точку и перейдите на вкладку "Тест". Для проверки конечной точки можно использовать образец входных данных, расположенных в клонируемом репозитории /data/taxi-request.json .

Очистка ресурсов

1. Если вы не собираетесь продолжать использовать конвейер, удалите проект Azure DevOps.
2. В портал Azure удалите группу ресурсов и экземпляр Машинное обучение Azure.

Следующие шаги

• Установка и настройка пакета SDK для Python версии 2
• Установка и настройка Python CLI версии 2
• Акселератор решений Azure MLOps (версии 2) на GitHub
• Учебный курс по MLOps с Машинное обучение
• Дополнительные сведения о Azure Pipelines с помощью Машинное обучение Azure
• Дополнительные сведения о действиях GitHub с помощью Машинное обучение Azure
• Развертывание MLOps в Azure менее чем за час — видео акселератора MLOps версии 2 сообщества