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GPU CLUSTER OPERATIONS

让集群不掉线,
也让每一张卡跑得满

GPU 集群的运维和传统 IDC 完全是两个专业。显存 ECC 报错会静默降速、NVLink 掉链会让多卡并行退化、 IB 链路抖动会让训练任务卡在通信上、散热降频会让算力悄悄打折 —— 这些问题不会报警,但会持续吞掉你的投入。

OPERATIONS MODEL

六层责任域并行,两条通道成环

L1–L6 是同时存在的责任域,不是从上到下的工序。集群里真正在流动的只有两条通道: 指标自下而上汇聚、指令自上而下下发;复盘结论再回灌到监控规则,闭环才算合上。

GPU 集群运维的闭环模型 运维平台 · 闭环 监控采集 全栈指标 · 秒级采集 告警收敛 去重 · 分级 · 抑制 响应处置 定位 · 恢复 · 通报 复盘优化 根因 · 知识沉淀 复盘结论反哺监控规则与自动化策略 指标 · 日志 · 链路遥测 配置 · 作业 · 处置指令 GPU 集群 · 被观测 / 被控制 计算节点 GPU · CPU · 液冷整机柜 IB / RoCE 网络 交换机 · 光模块 · 线缆 并行存储 文件系统 · 缓存 · 后端盘

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↑ 指标 · 日志 · 链路遥测 6 个责任域同时上报
L1

基础设施

机柜 · 供电 · 制冷 液冷 CDU · 二次侧

  • 盯PDU 负载 · 进出水温 漏液 · 风道
  • 做定期巡检 · 扩容 现场抢修 · 演练
L2

GPU 健康

GPU 卡 · 显存 NVLink 互联 · ECC

  • 盯利用率 · ECC · XID 温度 · 降频
  • 做隔离换卡 · 功耗策略 风道检修
L3

集群网络

IB / RoCE · 交换机 光模块 · 线缆

  • 盯误码率 · 链路抖动 拥塞 · 丢包 · 重传
  • 做换线换模块 · 调 QoS PFC · 流控参数
L4

并行存储

并行文件系统 · 缓存 后端盘 · 分层

  • 盯带宽 · IOPS 缓存命中率 · 容量
  • 做扩容 · 数据分层 磁盘重建 · 校验
L5

平台调度

Slurm / K8s · 镜像仓库 配额 · 租户

  • 盯排队时长 · 利用率 任务失败率
  • 做调调度策略 · 升版本 配额管理
L6

应用与租户

训练任务 · 多租户 作业队列 · 镜像

  • 盯MFU · 通信占比 作业排队时长
  • 做NCCL 调优 · 拓扑调度 业务支持
↓ 配置 · 作业 · 处置指令 按域下发,互不阻塞
01

方向不是单向的

指标、日志、链路遥测是自下而上汇聚到平台的;配置下发与自动化处置才是自上而下。两条通道同时存在,画成一支向下的箭头方向正好反了。

02

六层是并行的责任域

基础设施、GPU、网络、存储、平台、应用各有各的监控项与负责人,同时运行、各自闭环,不存在「上一层处理完交给下一层」的先后关系。

03

复盘必须回灌

根因分析的价值在于改写监控规则和自动化脚本。少了这条回环,流程走完就结束了,同类故障还会再犯一次。


MONITORING

我们盯着的那些指标

很多「集群变慢」的投诉,最后都能落到下面某一行数据上。

监控层关键指标采集粒度异常处理动作
GPU 健康 利用率 · 显存占用 · 核心/显存温度 · 功耗 · 降频次数 1s 定位降频原因(散热/功耗墙/负载),必要时调整功耗策略或检修风道
GPU 可靠性 ECC 错误计数 · XID 报错 · 卡离线 · 重映射行数 5s XID 关键错误立即隔离节点并挂维护标记,安排更换
卡间互联 NVLink 带宽 · 链路状态 · 降速告警 5s 定位降速链路,评估是否需要停机维护或热迁移任务
集群网络 IB 端口误码率 · 链路抖动 · 拥塞丢包 · RoCE PFC 计数 1s 定位问题端口与交换机,调整 QoS / PFC 策略或更换线缆光模块
调度与任务 队列长度 · 作业等待时长 · 失败重试率 · 资源碎片率 10s 调整调度策略与配额分配,缓解长尾等待
存储数据面 读写带宽 · IOPS · 缓存命中率 · 容量水位 10s 识别热点与带宽瓶颈,调整数据分层与缓存策略
机房环境 进回风温度 · 液冷供回水温度 · 流量与压差 · 漏液检测 5s 漏液告警即刻联动停机保护,温控异常联系机房侧协同处置
节点基础 CPU / 内存 / 磁盘 / 网卡 · BMC 在线状态 10s 带外通道确认状态,必要时远程重启或现场处理

SERVICE LEVEL

故障分级与服务等级

响应时间不是口号,是写进运维服务协议里的条款。以下为标准服务档位,可按需定制。

级别典型场景响应时间现场到场恢复目标
P0 · 集群级 整柜断电、核心交换机故障、调度平台不可用、大面积节点掉线 15 分钟 4 小时 优先恢复服务,2 小时内给出故障定位
P1 · 节点级 单节点 GPU 故障、IB 链路中断、节点无法启动 30 分钟 次日工作日 备件先换后修,24 小时内恢复节点
P2 · 性能级 GPU 降频、训练速度下降、网络抖动、存储带宽不足 2 小时 远程优先 3 个工作日内给出调优方案
P3 · 咨询级 配置调整、账号配额、平台使用咨询 1 个工作日 — 按工单排期处理
0分钟
P0 级响应时间
7×24 值班热线直通工程师
0小时
P0 级现场到场
上海本地团队,可快速响应
0%
可用性目标
按季度统计并出具报告

INCIDENT WORKFLOW

一次故障从发生到闭环,走这五步

STEP 01

发现

监控平台自动告警,或客户通过 7×24 热线报障,工单即刻生成。

STEP 02

定级

值班工程师按影响面判定 P0–P3 级别,启动对应响应流程与人员呼叫。

STEP 03

处置

带外远程排查优先;需现场处理的,工程师携备件出发,同步向客户通报进展。

STEP 04

恢复

恢复业务并观察稳定性,确认无反复后关闭工单,记录处置全过程。

STEP 05

复盘

输出故障根因分析与改进措施,纳入季度运维报告,避免同类问题重复发生。


SCENARIOS

我们运维的典型集群

不同类型的集群,运维重点完全不同。科研集群最怕资源抢占不公平, 推理集群最怕长尾延迟,液冷机房最怕漏液和温控失控。我们的运维方案会按场景做侧重。

重点在调度公平性与配额管理。多课题组共享时,容易出现大组长期占满、小组排不上队的情况。 我们会配置分层配额、抢占策略与优先级队列,并定期输出资源使用报表,让分配有据可依。
重点在长周期任务的稳定性。一次预训练可能跑数周,中间任何一次节点故障都会导致任务回滚。 我们会做故障节点自动隔离、检查点存储带宽保障、任务热迁移,尽量把中断影响降到最低。
重点在延迟稳定性与灰度发布。我们会监控 P99 延迟而非平均延迟, 配合滚动发布与自动回滚机制,保证模型版本切换时线上服务不抖。
重点在液冷系统的可靠性。漏液检测、供回水温度与流量压差、CDU 泵组状态全部纳入监控, 漏液告警直接联动停机保护。同时定期做水质检测与管路巡检,把隐患挡在故障之前。

现有集群也能接管

不必是我们交付的硬件。我们可以先做一次集群健康度体检,出一份问题清单和优化建议,再决定是否签约运维。