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AI 實戰 30 天:Azure Foundry 與 Vertex AI 全面探索系列 第 23

Day23:AI 模型部署策略與多環境管理

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在 AI 專案中,從模型訓練到實際上線的過程,
往往不是「一鍵上線」那麼簡單。
要確保模型穩定、版本一致、可追蹤、可回滾,
就需要一套完整的 部署策略與多環境管理機制


🔹 為什麼需要多環境管理?

一般 AI 專案至少會有三個環境:

環境 主要用途 特點
Development (DEV) 模型開發、實驗與調試 資料樣本小、頻繁修改
Testing / Staging (TEST) 模型驗證與整合測試 模擬真實流量與環境
Production (PROD) 實際服務使用者 高可用性、安全性要求高

透過環境分層,我們可以:

  • 減少錯誤模型直接進入正式環境的風險
  • 確保版本一致性與回滾可行
  • 實現自動化審核與部署流程(CI/CD for ML)

🔹 AI 部署的常見挑戰

問題 描述 解決方向
版本混亂 不同環境使用不同模型版本 建立 Model Registry 與 Tag 管理
環境不一致 訓練環境與部署環境差異導致錯誤 使用容器化(Docker, Kubernetes)
回滾困難 模型上線後出現異常難以退回 保留舊版模型與部署記錄
安全性與權限控管 不同團隊權限重疊 使用 RBAC + Key Vault 管理金鑰

🔹 Azure AI Foundry 的部署策略

Azure 在企業級 AI 部署上提供非常完整的工具組合,
可從訓練 → 測試 → 部署 → 監控全自動化銜接。

🧩 核心機制:

1️⃣ Azure Machine Learning Environments

  • 定義可重現的運行環境(含依賴庫、版本、容器基底)
  • 確保 DEV → TEST → PROD 一致性

2️⃣ Model Registry + Managed Endpoints

  • 模型經訓練後自動登錄至 Model Registry
  • 可指派版本號(v1, v2…)與部署階段(staging / production)
  • Blue-Green DeploymentCanary Rollout 支援漸進式上線

3️⃣ MLOps Pipeline (Azure DevOps / GitHub Actions)

  • 可透過 CI/CD 自動推送模型至不同環境
  • 範例流程:
    Train → Register → Validate → Deploy to Staging → Approve → Deploy to Prod
    

4️⃣ 安全控管
與 Azure Key Vault 整合保護 API 金鑰與連線字串

使用 Role-Based Access Control (RBAC) 限制模型操作權限

🔹 Vertex AI 的部署與環境管理
Google 的 Vertex AI 以統一的「Model Resource」概念來管理模型生命周期。
其部署策略更強調「自動化 + 可回溯」。

🧩 核心機制:
1️⃣ Model Registry
與 Azure 類似,集中管理所有版本的模型與元資料。

每個模型可有不同版本(versioned model)與 endpoint 綁定。

2️⃣ Endpoints(Prediction Services)
可同時部署多版本模型,透過 流量分配比例 (Traffic Split)
進行 A/B 測試 或 漸進式上線。

例如:

v1(舊版)佔 80% 流量

v2(新模型)佔 20% 流量

3️⃣ Pipeline + Cloud Build
結合 Vertex AI Pipelines 與 Cloud Build 實現自動化部署。

支援 approval steps(人工審核)防止誤推正式環境。

4️⃣ IAM 與安全控管
透過 Google IAM 角色細分權限(如 Model Viewer, Model Deployer)

支援服務帳號隔離,確保不同專案彼此不干擾。

🔹 Azure vs Vertex AI 多環境管理比較
項目 Azure AI Foundry Google Vertex AI
模型登錄機制 Model Registry Model Registry
多版本部署 Managed Endpoint with Blue/Green Endpoint with Traffic Split
自動化部署 Azure DevOps / GitHub Actions Cloud Build / Pipelines
環境一致性 Azure ML Environment 定義 Container-based runtime
權限與金鑰控管 RBAC + Key Vault IAM + Service Accounts
典型策略 企業治理導向 自動化與快速迭代導向

💡 重點對比:

Azure:強調「治理、審查、穩定性」—— 適合企業內部標準化流程。

Vertex:強調「靈活與快速」—— 適合雲原生與跨團隊協作。

🔹 實務落地建議
建立清晰的環境階層與命名規則

例:ai-dev, ai-staging, ai-prod

確保每個模型與 endpoint 都有一致的 metadata。

自動化審核機制

在 CI/CD 流程中增加「人工審核」節點。

確保模型在推至生產環境前通過驗證。

導入版本化與可回滾機制

每次部署應保留先前版本並記錄 Metadata。

問題發生時可立即回滾至穩定版本。

實施 Canary / Blue-Green 部署策略

將新模型以小流量上線觀察表現,再逐步擴大流量。

加強環境一致性

使用容器化與自動化環境定義,確保訓練與推論一致。

🔹 小結
在 Day23 我們學到:

多環境管理是 AI 專案穩定性的基礎

Azure 與 Vertex 都提供完整的模型登錄與部署控制

Azure 偏向治理導向,Vertex 偏向靈活導向

最佳實踐包括:版本控管、自動化審核、回滾與流量分配策略


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