Kubeflow 与 MLflow 对比

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Kubeflow 和 MLflow 都是在机器学习(ML)生命周期管理中常用的开源平台,但它们侧重的功能和解决的问题有所不同。

Kubeflow 概述

Kubeflow 是一个专为在 Kubernetes 上运行机器学习工作负载而设计的开源平台。它的目标是使数据科学家能够轻松地在 Kubernetes 集群上部署、管理和扩展 ML 工作流程,而无需深入了解底层的 Kubernetes 复杂性。

主要特点:

  • Kubernetes 原生: Kubeflow 充分利用了 Kubernetes 的可伸缩性、可移植性和资源管理能力。它可以部署到各种基础设施上,包括本地、云和混合环境。
  • 端到端 ML 平台: 它提供了涵盖 ML 生命周期各个阶段的组件,包括:
    • Jupyter Notebooks: 用于交互式开发和实验。
    • Kubeflow Pipelines: 用于构建和管理可重复的 ML 工作流(管道),包括数据预处理、模型训练、评估和部署。
    • TFJob/PyTorchJob 等: 用于分布式训练 TensorFlow 或 PyTorch 模型。
    • KFServing/KServe: 用于模型服务和部署,提供自动扩缩和 A/B 测试等功能。
    • Katib: 用于超参数调优和神经网络架构搜索。
  • 可扩展性与集成性: Kubeflow 设计为可扩展,并可与各种其他工具和服务集成,允许用户根据自己的需求进行定制。
  • 降低操作复杂度: 通过自动化 ML 工作流的部署和管理,Kubeflow 旨在减少数据科学家和工程师的运维负担。

MLflow 概述

MLflow 是由 Databricks 开发的开源平台,专注于管理机器学习的整个生命周期。它提供了一套工具,用于跟踪实验、将代码打包成可重现的运行以及共享和部署模型。MLflow 与任何机器学习库和编程语言兼容。

主要组件和特点:

  • MLflow Tracking(实验跟踪):
    • 这是 MLflow 最核心的功能,用于记录和比较机器学习实验的参数、指标、代码版本和输出工件(如模型文件、图表)。
    • 它帮助数据科学家跟踪不同实验的结果,提高模型的可重复性,并方便调试和优化。
  • MLflow Projects(项目):
    • 提供了一种标准格式,用于打包和共享可重现的 ML 代码,确保其他人可以轻松运行您的代码并重现结果。
  • MLflow Models(模型):
    • 提供了一种标准格式,用于打包 ML 模型,允许将模型从各种 ML 库(如 TensorFlow, PyTorch, Scikit-learn)部署到各种模型服务和推理平台。
  • MLflow Model Registry(模型注册表):
    • 一个集中化的模型存储库,用于管理模型的生命周期,包括版本控制、阶段转换(例如从 Staging 到 Production)、模型批注等。
  • AI Gateway / AI Agent Evaluation & Tracing (LLMOps): MLflow 也在不断扩展其功能以支持大型语言模型(LLM)的开发和管理。

Kubeflow vs MLflow 对比

特性/功能KubeflowMLflow
定位Kubernetes 原生的端到端 ML 平台,用于大规模部署和管理 ML 工作负载。独立的机器学习生命周期管理平台,专注于实验跟踪、代码打包、模型管理和部署。
基础架构高度依赖 Kubernetes,利用其资源调度和编排能力。与基础架构无关,可在任何地方运行(本地、各种云平台),不强制依赖 Kubernetes。
核心侧重整个 ML 操作化和部署管道,包括资源管理、分布式训练、Serving 等。实验管理、模型版本控制、可重现性和模型部署。
涵盖范围更偏向于 MLOps 基础设施和平台层,提供全面的组件来构建和运行 ML 系统。更偏向于 MLOps 工具链层,专注于 ML 模型的开发和管理流程。
复杂性部署和管理相对复杂,需要一定的 Kubernetes 知识。相对轻量级,易于上手和集成。
用例需要在 Kubernetes 上大规模运行和管理整个 ML 管道的组织,涉及复杂的分布式训练、多模型部署等。希望有效跟踪实验、版本控制模型、简化模型部署和协作的数据科学家和团队,无论其底层计算环境如何。
协同工作两者可以协同工作。MLflow 可以作为 Kubeflow 管道中的一个组件,用于跟踪和管理实验运行。

总结

简而言之:

  • 如果你需要一个基于 Kubernetes 的全面 MLOps 平台,能够处理大规模的 ML 基础设施、分布式训练和模型服务,那么 Kubeflow 是一个强大的选择。它为你提供了一个在 Kubernetes 上构建和运行 ML 工作流的完整工具集。
  • 如果你主要关注机器学习实验的跟踪、模型版本管理、代码的可重现性以及跨平台或轻量级的模型部署,并且不希望被特定的基础设施(如 Kubernetes)绑定,那么 MLflow 是一个更灵活、更易于集成的工具。

在实际应用中,许多组织会结合使用这两者。例如,可以使用 MLflow 来跟踪在 Kubeflow Pipeline 中运行的实验,从而在基础设施层和实验管理层都获得最佳实践。

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