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數據科學家在創建機器學習模型后，必須將其部署到生產中。要在不同的基礎架構上運行它，使用容器并通過 REST API 公開模型是部署機器學習模型的常用方法。本文演示了如何在 Podman 容器中使用 Connexion 推出使用 REST API 的 TensorFlow 機器學習模型。

準備

首先，使用以下命令安裝 Podman：

sudo dnf -y install podman

接下來，為容器創建一個新文件夾并切換到該目錄。

mkdir deployment_container && cd deployment_container

TensorFlow 模型的 REST API

下一步是為機器學習模型創建 REST API。這個 github 倉庫包含一個預訓練模型，以及能讓 REST API 工作的設置。

使用以下命令在 deployment_container 目錄中克隆它：

git clone https://github.com/svenboesiger/titanic_tf_ml_model.git

prediction.py 和 ml_model/

prediction.py 能進行 Tensorflow 預測，而 20x20x20 神經網絡的權重位于文件夾 ml_model/ 中。

swagger.yaml

swagger.yaml 使用 Swagger規范 定義 Connexion 庫的 API。此文件包含讓你的服務器提供輸入參數驗證、輸出響應數據驗證、URL 端點定義所需的所有信息。

額外地，Connexion 還將給你提供一個簡單但有用的單頁 Web 應用，它演示了如何使用 Javascript 調用 API 和更新 DOM。

swagger: "2.0"
info:
  description: This is the swagger file that goes with our server code
  version: "1.0.0"
  title: Tensorflow Podman Article
consumes:
  - "application/json"
produces:
  - "application/json"
 
 
basePath: "/"
 
paths:
  /survival_probability:
    post:
      operationId: "prediction.post"
      tags:
        - "Prediction"
      summary: "The prediction data structure provided by the server application"
      description: "Retrieve the chance of surviving the titanic disaster"
      parameters:
        - in: body
          name: passenger
          required: true
          schema:
            $ref: '#/definitions/PredictionPost'
      responses:
        '201':
          description: 'Survival probability of an individual Titanic passenger'
 
definitions:
  PredictionPost:
    type: object

server.py 和 requirements.txt

server.py 定義了啟動 Connexion 服務器的入口點。

import connexion
 
app = connexion.App(__name__, specification_dir='./')
 
app.add_api('swagger.yaml')
 
if __name__ == '__main__':
 app.run(debug=True)

requirements.txt 定義了運行程序所需的 python 包。

connexion
tensorflow
pandas

容器化！

為了讓 Podman 構建映像，請在上面的準備步驟中創建的 deployment_container 目錄中創建一個名為 Dockerfile 的新文件：

FROM fedora:28
 
# File Author / Maintainer
MAINTAINER Sven Boesiger <donotspam@ujelang.com>
 
# Update the sources
RUN dnf -y update --refresh
 
# Install additional dependencies
RUN dnf -y install libstdc++
 
RUN dnf -y autoremove
 
# Copy the application folder inside the container
ADD /titanic_tf_ml_model /titanic_tf_ml_model
 
# Get pip to download and install requirements:
RUN pip3 install -r /titanic_tf_ml_model/requirements.txt
 
# Expose ports
EXPOSE 5000
 
# Set the default directory where CMD will execute
WORKDIR /titanic_tf_ml_model
 
# Set the default command to execute
# when creating a new container
CMD python3 server.py

接下來，使用以下命令構建容器鏡像：

podman build -t ml_deployment .

運行容器

隨著容器鏡像的構建和準備就緒，你可以使用以下命令在本地運行它：

podman run -p 5000:5000 ml_deployment

在 Web 瀏覽器中輸入 http://0.0.0.0:5000/ui 訪問 Swagger/Connexion UI 并測試模型：

當然，你現在也可以在應用中通過 REST API 訪問模型。