机器人训练数据处理平台架构设计方案
机器人训练数据处理平台架构设计方案 本方案面向大规模机器人训练数据(传感器数据、日志、视频、点云等)的统一处理与训练,目标是在公有云环境中,实现类似 Databricks 的一体化数据与计算平台,并在性能、效率、成本之间取得平衡。 核心设计目标 性能:高吞吐数据接入(支持 10K+ 机器人并发上报)、高效 ETL(PB 级数据日处理能力)、GPU 加速训练、缓存与数据局部性优化。 效率:统一数据湖、作业调度与编排、交互式开发环境、自动/半自动资源管理、一键式数据集到模型的端到端流程。 成本:存算分离、冷热分层存储、弹性伸缩、Spot/抢占式实例、精细化计费与配额管理,目标将整体 TCO 降低 40-60%。 可靠性:99.9% 服务可用性、数据多副本冗余、作业自动容错与重试、灾难恢复能力。 安全性:端到端加密、细粒度权限控制、审计日志、合规认证支持。 平台核心价值 graph LR A[数据孤岛] -->|统一接入| B[Lakehouse 数据湖] C[资源浪费] -->|弹性调度| D[CPU/GPU 资源池] E[开发低效] -->|一体化平台| F[Notebook + Workflow] G[成本失控] -->|精细管理| H[成本可观测] B --> I[数据驱动训练] D --> I F --> I H --> I I --> J[模型快速迭代] J --> K[业务价值] 1. 整体架构概览 1.1 架构分层 平台采用七层架构设计,每层职责清晰,相互解耦: 层级 名称 核心职责 关键技术 L1 数据接入层 采集机器人在线/离线数据,支持批量导入与实时流式接入 Kafka/Pulsar、API Gateway、SDK L2 数据湖存储层 基于云对象存储构建 Lakehouse,统一批流、统一 Schema 与版本管理 S3/GCS、Delta Lake/Iceberg L3 元数据与治理层 数据目录、Schema 管理、血缘追踪、权限与审计 Hive Metastore、Atlas、Ranger L4 计算与调度层 统一调度 CPU/GPU 集群,支持 Spark/Ray/自研分布式算子 Kubernetes、Ray、Spark L5 模型训练与服务层 分布式训练、模型版本管理、在线/离线推理与回放 PyTorch、MLflow、Triton L6 服务与 API 层 统一 API 接口、服务编排、流量管理、鉴权 REST/gRPC、Kong/Envoy L7 用户与工具层 Notebook、Job UI、API/SDK、可视化监控与告警 JupyterHub、Grafana、自研 UI 分层优势:
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