K8s多租户vLLM推理项目实战
📚 共计 30 章节
01
项目全景与架构设计
K8s多租户vLLM推理项目背景、目标、整体架构图、技术选型（K8s、vLLM、Istio、Kubeflow、HPA、KEDA）
架构
设计
全景
02
环境准备与集群搭建
使用kubeadm或Kind搭建K8s集群，配置kubectl，安装Helm，验证集群健康状态
集群
kubeadm
Helm
03
vLLM推理引擎部署
vLLM简介、Docker镜像构建、Deployment与Service配置、GPU资源调度（NVIDIA GPU Operator）
vLLM
GPU
Operator
04
多租户隔离设计
Namespace隔离、ResourceQuota与LimitRange配置、NetworkPolicy实现网络隔离
隔离
NetworkPolicy
配额
05
租户管理API开发
使用Python Flask/FastAPI开发租户CRUD API，对接K8s API创建Namespace与配额
API
Flask
FastAPI
06
认证与授权（AuthN/AuthZ）
集成Keycloak/OIDC实现多租户登录，RBAC配置，ServiceAccount与Token管理
Keycloak
RBAC
OIDC
07
Ingress与流量路由
配置Istio Ingress Gateway，基于Host Header或Path实现租户流量分发，TLS终止
Istio
Ingress
TLS
08
模型管理与版本控制
使用MinIO或S3存储模型文件，通过InitContainer或Sidecar加载模型，模型版本标签管理
MinIO
S3
版本
09
推理请求路由
基于Istio VirtualService与DestinationRule实现模型A/B测试、灰度发布、金丝雀发布
灰度
A/B
Istio
10
自动扩缩容（HPA/KEDA）
基于GPU利用率、请求QPS、队列深度配置HPA与KEDA ScaledObject
HPA
KEDA
QPS
11
资源监控与告警
部署Prometheus + Grafana，采集GPU指标（DCGM Exporter）、Pod指标，配置Alertmanager告警
Prometheus
Grafana
DCGM
12
日志收集与分析
使用Loki + Promtail或ELK Stack收集多租户日志，日志标签与租户ID关联
Loki
ELK
日志
13
成本计量与计费
基于Prometheus指标计算每个租户的GPU使用时长、Token消耗量，生成计费报表
计费
成本
GPU
14
配额管理与动态调整
开发配额管理Dashboard，支持管理员动态调整租户的GPU数量、内存、并发数
Dashboard
配额
动态
15
模型热加载与热更新
使用vLLM的滚动更新策略，结合Readiness Probe实现模型无感热更新
热更新
滚动
Probe
16
推理缓存策略
部署Redis/Memcached作为KV缓存，缓存重复请求的推理结果，降低延迟与成本
Redis
缓存
延迟
17
请求排队与限流
基于Rate Limiting（Istio或自研）实现租户级别QPS限制，使用KEDA基于队列长度扩缩容
限流
排队
KEDA
18
多集群联邦部署
使用Karmada或Cluster API实现多集群管理，跨集群调度推理请求
联邦
Karmada
跨集群
19
安全加固
Pod Security Standards（PSS）、Seccomp、AppArmor配置，镜像扫描（Trivy），运行时安全（Falco）
PSS
Trivy
Falco
20
CI/CD流水线
使用GitLab CI/GitHub Actions构建、测试、部署vLLM推理服务，集成Helm Chart发布
CI/CD
Helm
Actions
21
混沌工程与韧性测试
使用Chaos Mesh注入Pod故障、网络延迟、GPU故障，验证系统自愈能力
混沌
Chaos Mesh
韧性
22
性能调优
vLLM参数调优（max_num_batched_tokens、block_size）、K8s资源Requests/Limits设置、NUMA亲和性
调优
NUMA
vLLM
23
成本优化
使用Spot实例运行推理任务，结合Cluster Autoscaler与Spot Termination Handler优雅退出
Spot
成本
Autoscaler
24
多租户Dashboard开发
使用React/Vue开发管理界面，展示租户列表、资源使用、计费信息、推理日志
React
Vue
Dashboard
25
WebSocket实时推理
配置vLLM的流式推理模式，通过WebSocket实现实时Token流输出
WebSocket
流式
实时
26
RESTful API网关
使用Kong或APISIX作为API网关，统一管理多租户API密钥、限流、日志
Kong
APISIX
网关
27
数据隐私与合规
实现推理请求/响应的脱敏处理，审计日志记录，GDPR合规检查
隐私
GDPR
审计
28
灾难恢复与备份
使用Velero备份K8s资源与PV数据，制定RTO/RPO目标，演练恢复流程
Velero
备份
RTO
29
生产环境部署清单
生产级配置检查清单（高可用、监控、安全、成本），上线前压测与验收标准
生产
清单
压测
30
项目总结与展望
项目成果回顾，常见问题FAQ，未来演进方向（Serverless推理、边缘推理、多模态模型支持）
总结
FAQ
演进