迁移AI工作负载：从AWS到本地GPU基础设施

更新于2025年12月8日

2025年12月更新： AWS于2025年6月将H100价格下调44%（p5实例现约为50-55美元/小时，此前约98美元/小时）。H100采购价格稳定在2.5-4万美元，投资回收期从原来的7-11个月延长至12-18个月。Hyperbolic（H100每小时1.49美元）和Lambda Labs等经济型云服务商进一步压缩了回迁计算的空间。在利用率低于60-70%的情况下，云服务现在更具经济性。然而，Blackwell的配额限制以及本地部署专业人才供应的增加，对于高利用率的AI原生组织而言，自有基础设施仍然是更优选择。

一家生物技术公司的AWS GPU实例年度账单达到320万美元，随后他们发现，构建同等规模的本地基础设施一次性投入380万美元，却能在三年内节省1200万美元。¹ 随着越来越多的组织发现AWS p5.48xlarge实例每小时98.32美元的费用，4个月的开销就超过了直接购买硬件的成本，云回迁运动正在加速发展。² 数据出口费用加剧了这一问题：将500TB的训练数据集从AWS迁出，仅传输费用就高达23,000美元，形成了一道将组织锁定在日益昂贵的云消费中的财务壁垒。³

AWS在弹性扩展和快速实验方面表现出色，但对于7×24小时持续运行的GPU工作负载，其经济性却难以为继。据报告，组织从AWS迁移到本地基础设施后，平均成本降低65%，投资回收期不到18个月。⁴ 迁移的复杂性让许多团队望而却步，他们担心服务中断、数据丢失，或是自行管理基础设施的技术挑战。然而，成功完成迁移的组织不仅获得了成本节约，还实现了性能提升、完全的数据控制权，以及摆脱了制约创新的供应商锁定。

推动云回迁的经济因素

当组织的规模超出实验阶段后，AWS GPU定价会带来巨大的费用冲击。单个配备8块H100 GPU的p5.48xlarge实例，按需价格为每小时98.32美元，一年期预留实例价格为58.99美元。⁵ 全年持续运行仅计算费用就累计达516,763美元。存储、网络和支持费用使每个实例的年度成本突破60万美元。一个中等规模的10实例部署，每年消耗600万美元。

本地基础设施需要大量的资本投入，但能带来更优的长期经济效益。构建一个包含80块H100 GPU的10节点集群，成本大约为： - GPU硬件：240万美元（80块GPU × 30,000美元） - 服务器和网络设备：50万美元 - 电力和冷却基础设施：40万美元 - 安装和配置：20万美元 - 总资本支出：350万美元

与按需定价相比，本地投资在7个月内即可收回成本；与预留实例相比则为11个月。达到盈亏平衡点后，组织每月节省50万美元。五年总拥有成本显示，本地基础设施成本为520万美元，而同等规模的AWS消费则高达3000万美元。⁶

隐性的AWS成本加速了回迁决策。月度出口流量超过10TB时，数据传输费用达到每GB 0.09美元。⁷ NAT网关费用按处理流量每GB收取0.045美元。弹性IP地址、快照和监控每月增加数千美元开支。组织发现他们"简单"的GPU部署在计算成本之外产生了40%的额外费用。

规划迁移路线

成功的迁移需要在执行前进行3-6个月的系统规划。首先分析现有的AWS使用模式，了解实际需求与已配置容量之间的差异。CloudWatch指标显示，由于过度配置，实际GPU利用率通常低于60%。⁸ 根据实际使用量而非峰值容量来合理规划本地基础设施，可以将资本需求减少30-40%。

工作负载评估用于识别迁移候选项和依赖关系。资源消耗可预测的训练工作负载易于迁移。流量模式多变的推理工作负载可能更适合混合方案。开发环境可以先行迁移作为概念验证。生产系统需要谨慎的分阶段处理以防止中断。

数据清单盘点可避免意外的高额费用。组织经常发现S3中累积了PB级数据，其中70%是过时的实验或冗余备份。⁹ 在迁移前清理数据可减少传输时间和成本。识别冷数据进行归档可节省活跃存储需求。了解数据关系可防止迁移过程中破坏依赖关系。

网络架构规划确保本地基础设施与剩余AWS服务之间的连接。AWS Direct Connect提供专用带宽用于混合运营，费用为每小时0.30美元加端口费。¹⁰ 虚拟专用网关作为备用路径启用安全VPN连接。Transit Gateway简化复杂的多区域架构。Direct Connect配置需要预留6-12周的前置时间。

技术迁移执行

迁移执行遵循系统化方法，最大限度降低风险和停机时间：

第一阶段：基础设施准备（第1-4周） 在维持AWS运营的同时构建本地GPU基础设施。安装服务器，配置网络，验证冷却能力。部署基础操作系统和容器编排平台。建立监控和日志系统。创建配置和部署自动化脚本。在迁移前用合成工作负载测试基础设施。

第二阶段：并行运营（第5-8周） 建立AWS与本地基础设施之间的混合连接。在本地复制开发和测试环境。在新环境中验证应用程序功能。进行性能基准测试以确保符合预期。培训运维团队管理新基础设施。编写操作流程和故障排除指南。

第三阶段：数据迁移（第9-12周） 根据数据集大小选择最佳方法执行数据传输。AWS DataSync可高效处理高达100TB的数据集，费用为每GB 0.0125美元。¹¹ AWS Snowball Edge设备可传输PB级数据，每台设备费用300美元加运费。¹² 10TB以下的小型数据集适合直接网络传输。实施增量同步以最小化切换停机时间。

第四阶段：工作负载迁移（第13-16周） 按优先级顺序迁移工作负载，从非关键系统开始。使用蓝绿部署策略实现即时回滚。在继续前彻底验证每个工作负载。对生产系统实施金丝雀部署。迁移期间持续监控性能指标。在确认稳定之前保留AWS基础设施作为后备。

第五阶段：退役（第17-20周） 随着信心增强逐步缩减AWS规模。删除前归档合规数据。终止不必要的实例和服务。取消预留实例或在AWS Marketplace上出售剩余期限。如不再需要，移除Direct Connect线路。记录最终架构和经验教训。

数据出口策略最小化传输成本

AWS数据出口费用是迁移过程中最大的可变成本。战略性方法可显著降低费用：

压缩和去重：传输前压缩数据集可减少50-70%的数据量。删除重复文件和过时实验。对变化较小的数据集使用增量传输。将冷数据归档到Glacier进行长期保留，每月每GB仅需0.004美元，而非迁移。¹³

AWS DataSync优化：配置DataSync带宽限制以避免网络饱和。利用调度功能在非高峰时段传输，此时出口费率可能较低。启用压缩和完整性验证。根据文件大小和网络条件，预期每个任务的传输速率为100-200 Mbps。

大型数据集使用Snowball Edge：订购多台Snowball Edge设备并行传输PB级数据。每台设备可容纳80TB，费用300美元加运费。配置得当时传输速度可达1Gbps。该服务完全绕过网络出口费用，大型迁移可节省数万美元。

Direct Connect战略使用：在迁移期间建立Direct Connect，之后降级或终止。10Gbps端口月费3,600美元，仅需40TB的数据传输量即可收回成本。¹⁴ 虚拟接口允许同时进行多个传输。

Introl协助组织在我们的全球服务覆盖区域内从云迁移到本地基础设施，拥有管理超过100,000个GPU部署的专业经验。¹⁵ 我们的迁移专家已迁移PB级AI训练数据，同时最大限度降低出口成本并确保零数据丢失。

应用程序和服务迁移注意事项

迁移应用程序需要解决AWS服务依赖问题：

S3替代方案：在本地实施MinIO或Ceph作为S3兼容的对象存储。MinIO提供完全相同的API，无需修改即可复用代码。¹⁶ 由于本地化和专用资源，性能通常会提升。每TB成本从S3的每月23美元降至本地存储的不到2美元。

容器编排：用原生Kubernetes或K3s等轻量级替代方案取代EKS。导入现有的pod规范，只需最小改动。实施Prometheus和Grafana替代CloudWatch进行监控。部署Harbor或Nexus替代ECR作为容器镜像仓库。

数据库迁移：将RDS数据库迁移到自管理实例，或考虑在Kubernetes上运行PostgreSQL/MySQL。使用AWS Database Migration Service进行初始同步。¹⁷ 实施自动备份和高可用配置。考虑Percona或MariaDB等厂商的托管数据库服务。

负载均衡和入口：用HAProxy、NGINX或Traefik替代ALB/NLB进行负载均衡。实施cert-manager进行SSL证书自动化。配置DNS故障转移以实现高可用。使用开源工具替代AWS特定服务进行监控。

风险缓解策略

迁移风险需要主动缓解：

回滚规划：迁移后保留AWS基础设施30-90天作为安全网。记录每个组件的回滚流程。在维护窗口期间测试回滚流程。准备好数据同步脚本以备需要时进行反向迁移。

技能差距管理：迁移前培训现有团队掌握本地基础设施管理。为GPU集群管理等关键领域招聘专家。在过渡期间与供应商合作获取支持。创建知识库记录常见问题和解决方案。

性能验证：迁移前后对所有工作负载进行基准测试。设置触发调查的可接受性能阈值。持续监控延迟、吞吐量和错误率。实施自动告警以检测性能下降。

合规维护：确保本地基础设施满足监管要求。实施静态和传输加密。配置审计日志和保留策略。在生产迁移前进行安全评估。

真实迁移成功案例

基因组研究所：将800块V100 GPU从AWS迁移到本地，计入运营费用后年度成本从840万美元降至210万美元。迁移历时4个月，包括2PB的基因组数据。由于优化了网络和存储布局，性能提升35%。14个月实现投资回报。

自动驾驶汽车初创公司：将仿真工作负载从200个AWS实例迁移到配备400块A100 GPU的本地集群。月度成本

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