了解AI应用架构

F5生态系统 | 2024年7月23日

AI应用究竟是什么样的?在构建了几个AI应用之后,现在正适合将其拆解为众多组成部分,并探讨由此带来的运维影响。

我们此前探讨过AI应用有哪些相同之处(很多),又有哪些不同之处(也很多)。AI应用很容易定义为“利用预测式或生成式AI的应用”。

确实如此,但对于必须构建、部署、交付、保护和运维这些新型应用的人员来说,这究竟意味着什么?

首先,这意味着会引入新的动态组件,而且不只是推理服务。向量数据库等其他新组件也正逐渐成为应用架构的标准组成部分。这也意味着会更加依赖API。

此外,这些组件大多采用容器化部署。设置新的AI应用项目时,我会启动一个运行PostgreSQL的容器,将其用作向量数据存储。这是为了支持RAG(检索增强生成)。多份行业报告显示,相当一部分AI应用都在使用RAG(例如Databricks的这份报告)。这是因为,我可以使用任意数据来增强现成的AI模型,而无需自行微调或训练模型。对于相当多的用例,这是实现AI应用的合适方式。

AI应用架构图

我还可能会启动一个知识图谱,通常是通过运行Neo4J之类的容器化图数据库来实现。图数据库特别适合处理与图结构高度相关的数据,例如社交网络、推荐引擎数据和欺诈检测数据。正如我们年初了解到的,它们还有助于减少策略生成相关的幻觉。引入图数据库可能会让“需要保护的新事物”清单中再增加一种新协议:GraphQL。

接下来,我要决定使用哪种推理服务。可选方案有很多。我可以使用云提供商的服务或AI即服务(例如ChatGPT),也可以运行本地服务。例如,我最近在MacBook上进行实验时使用了Ollama和phi3。在这种情况下,我只运行一个推理服务器实例,因为运行多个实例会消耗超出我现有能力的资源。当然,在生产环境中,可能会部署更多实例,以确保能够满足需求。

由于我打算使用phi3,因此选择phidata作为访问推理服务的框架。在使用颇受欢迎的AI即服务时,我也用过langchain。好消息是,从运维角度来看,该框架并不在核心AI应用本身之外运行。

AI应用的运维影响

我甚至还没写一行代码,就已经有多个组件在运行。每个组件都通过API访问,并在各自的容器中运行。因此,我们首先假定AI应用就是现代应用,同样会面临应用交付、安全和运维方面的常见挑战。也正因如此,我们认为,部署AI模型将大幅增加需要交付和保护的API数量。

应用架构图
运营挑战会不断叠加,每种新架构都会带来新的挑战,或加剧现有挑战。

AI应用为本已复杂的环境又增加了一个层级,自然会进一步提升复杂性。这意味着AI应用架构将增加从安全、SRE到网络等所有运维职能的负载。每个组件也有各自的扩展特征,也就是说,某些组件需要比其他组件更快地扩展;而且,由于大多数组件使用不同的API,有时还使用不同的协议,请求的分发方式也会有所不同。

此外,AI应用架构的内部差异将非常显著。也就是说,我构建的AI应用与您构建的AI应用很可能具有不同的本地流量特征和需求。异构程度越高,复杂性自然也越高,因为异构与促进同质化的标准化背道而驰。

数十年来,企业一直通过标准化加快向市场交付新功能,提高运营效率,同时释放应对AI应用架构多样性所需的人力资源。

正因如此,我们看到一些共享服务,尤其是应用和API安全服务,正在向边缘迁移,采用安全即服务模式。这类共享服务不仅能更好地保护所有环境(核心、云和边缘)中的工作负载,还能提供一套通用服务,作为各类AI应用的标准。

了解AI应用的构成,不仅有助于确定所需的应用交付和安全服务类型,还能确定需要在何处部署这些服务。

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关于作者

Lori Mac Vittie
Lori Mac Vittie杰出工程师兼首席技术布道师 | F5

Lori MacVittie是F5首席技术官办公室的杰出工程师兼首席技术布道师,在应用交付、自动化战略和基础设施领域拥有深厚的专业知识。无论是为AI智能体定义防护机制、剖析脆弱的多云架构,还是探索可扩展系统的极限,她都善于化繁为简。她在应用开发、IT架构以及网络和系统运维领域拥有30多年的行业经验。加入F5之前,她曾担任技术编辑,并因出色表现获得奖项。 MacVittie拥有计算机科学硕士学位,著述颇丰,出版作品涵盖安全、云和企业架构领域。她还热衷于桌面游戏和电子游戏,并且对奶酪有着毫不掩饰的鲜明见解。

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