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1. Azure AI 加速器(ND96asr_v4)概要と主なスペック
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| SKU 名 | Standard_ND96asr_v4 |
| ハードウェア構成 | 8 × NVIDIA H100 (80 GB) GPU、96 vCPU、1.9 TB RAM |
| GPU メモリ総量 | 640 GB(8 × 80 GB) |
| インターコネクト | NVLink による GPU‑GPU 高帯域リンク、PCIe 4.0 x16 |
| 対応フレームワーク | TensorFlow 2.x、PyTorch 2.x、ONNX Runtime 1.14+(CUDA 12) |
| 推奨 OS | Ubuntu 20.04 LTS、Ubuntu 22.04 LTS、RHEL 8/9 |
| 利用可能リージョン (2026‑03) | East US, West Europe, Southeast Asia, Japan East など【3†Azure Region Availability】 |
ポイント –
ND96asr_v4は「Inference Optimized」SKU として設計され、GPU の電力管理や NVLink 経由の高速データ転送が標準で有効化されています。
2. 前提条件と環境設定
2.1 必要な Azure アカウント権限
| 権限 | 説明 |
|---|---|
| Microsoft.Compute/virtualMachines/write | VM の作成・更新 |
| Microsoft.Network/virtualNetworks/subnets/write | VNet/サブネットの設定 |
| Microsoft.MachineLearningServices/workspaces/* | Azure Machine Learning ワークスペース操作(デプロイに必須) |
| Reader + Contributor (最低) | 参考: https://learn.microsoft.com/azure/role-based-access-control/built-in-roles |
Tip – 最小権限で運用したい場合は、カスタムロールを作成し
Microsoft.MachineLearningServices/*を限定的に付与します。
2.2 対応リージョンと SKU の確認方法
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# Azure CLI にログイン(初回だけ) az login # 対象リージョンで利用可能な ND 系列を一覧表示 az vm list-skus \ --location eastus \ --size Standard_ND96asr_v4 \ --all \ --output table |
2.3 推奨 OS とパッケージリポジトリの準備
| OS | パッケージリポジトリ URL |
|---|---|
| Ubuntu 20.04 LTS | https://packages.microsoft.com/ubuntu/20.04/prod |
| Ubuntu 22.04 LTS | https://packages.microsoft.com/ubuntu/22.04/prod |
チェックリスト(実行前に必ず確認)
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[ ] Azure サブスクリプションが有効か [ ] 対象リージョンで ND96asr_v4 が在庫ありか (az vm list-skus) [ ] OS イメージが Microsoft のリポジトリから取得できるか [ ] Azure CLI 2.53+ と ML extension (`az extension add -n ml`) がインストール済みか |
3. ND96asr_v4 VM の作成手順
3.1 ポータルでの作成フロー(概要)
| 手順 | 操作内容 |
|---|---|
| 1 | Azure Portal にサインイン → 「仮想マシン」 > 「+ 作成」 |
| 2 | 基本情報: リソースグループ ml-rg、VM 名 nd96asr-vm、リージョン East US |
| 3 | イメージ: Ubuntu 20.04 LTS(Canonical) |
| 4 | サイズ検索欄で Standard_ND96asr_v4 を選択 |
| 5 | 管理タブ → 「拡張機能」 > 「Azure Machine Learning Compute」有効化 |
| 6 | ネットワーク: 新規 VNet (ml-vnet)、サブネット (ml-subnet)、パブリック IP は なし(プライベートエンドポイント利用) |
| 7 | 確認画面で「作成」 |
UI からは「Accelerated networking」は自動で有効になるため、個別チェックは不要です。
3.2 Azure CLI 完全スクリプト
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# ------------------------------------------------- # 1️⃣ 変数定義(環境に合わせて変更してください) # ------------------------------------------------- RG=ml-rg VM_NAME=nd96asr-vm LOCATION=eastus IMAGE=Canonical:UbuntuServer:20_04-lts-gen2:latest SIZE=Standard_ND96asr_v4 VNET=ml-vnet SUBNET=ml-subnet # ------------------------------------------------- # 2️⃣ リソースグループ作成(既存ならスキップ) # ------------------------------------------------- az group create --name $RG --location $LOCATION # ------------------------------------------------- # 3️⃣ VNet/サブネット作成(プライベートエンドポイント用) # ------------------------------------------------- az network vnet create \ --resource-group $RG \ --name $VNET \ --address-prefix 10.0.0.0/16 \ --subnet-name $SUBNET \ --subnet-prefix 10.0.1.0/24 # ------------------------------------------------- # 4️⃣ VM 作成(プライベート IP のみ) # ------------------------------------------------- az vm create \ --resource-group $RG \ --name $VM_NAME \ --image $IMAGE \ --size $SIZE \ --vnet-name $VNET \ --subnet $SUBNET \ --admin-username azureuser \ --generate-ssh-keys \ --accelerated-networking true \ --nsg "" # デフォルト NSG は削除し、後でカスタム設定 # ------------------------------------------------- # 5️⃣ Azure Machine Learning 拡張機能を有効化 # ------------------------------------------------- az extension add -n ml # 初回のみ # (オプション)ML ワークスペース作成例 az ml workspace create \ --resource-group $RG \ --workspace-name ml-ws \ --location $LOCATION |
ポイント
--accelerated-networking trueが正式フラグです(旧trueのみで OK)。- プライベート IP のみで構築することで、外部からの直接アクセスを防げます。
- NSG は後述の「セキュリティ」項目で最小権限にチューニングします。
4. ドライバー・ランタイムインストールとモデルデプロイ
4.1 NVIDIA ドライバ & CUDA のセットアップ(Ubuntu)
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# Microsoft パッケージリポジトリを追加 curl -sL https://packages.microsoft.com/keys/microsoft.asc | sudo apt-key add - sudo bash -c 'cat <<EOF > /etc/apt/sources.list.d/microsoft-prod.list deb [arch=amd64] https://packages.microsoft.com/ubuntu/20.04/prod focal main EOF' # パッケージ更新 & NVIDIA ドライバ (530 系) と CUDA 12 のインストール sudo apt-get update sudo apt-get install -y nvidia-driver-530 cuda-toolkit-12-0 # インストール確認 nvidia-smi # GPU とドライババージョンが表示されれば成功 |
公式情報: https://learn.microsoft.com/azure/virtual-machines/linux/n-series-driver-install
4.2 Azure Machine Learning (v2) SDK と Runtime のインストール
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# Python 仮想環境作成(推奨) python3 -m venv .venv && source .venv/bin/activate # Azure ML SDK(v2) + 推論ランタイム pip install "azure-ai-ml[notebooks,extras]" "torch==2.1.*" "tensorflow==2.15.*" # Azure CLI の ml extension が必要な場合は再度有効化 az extension add -n ml |
4.3 Python SDK を使ったモデル登録・デプロイ例
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from azure.ai.ml import MLClient from azure.ai.ml.entities import ( ManagedOnlineEndpoint, ManagedOnlineDeployment, Model, ) from azure.identity import DefaultAzureCredential # 1️⃣ クライアント作成(環境変数でサブスクリプション ID 等を設定) ml_client = MLClient( credential=DefaultAzureCredential(), subscription_id="YOUR_SUBSCRIPTION_ID", resource_group_name="ml-rg", workspace_name="ml-ws" ) # 2️⃣ モデル登録(例: ResNet‑50 の PyTorch .pt ファイル) model = Model( name="resnet50-pt", path="./models/resnet50.pt", description="ResNet‑50 (PyTorch) trained on ImageNet" ) ml_client.models.create_or_update(model) # 3️⃣ エンドポイント作成 endpoint = ManagedOnlineEndpoint(name="nd96asr-endpoint", auth_mode="key") ml_client.begin_create_or_update(endpoint).result() # 4️⃣ デプロイメント設定(GPU インスタンスタイプ指定) deployment = ManagedOnlineDeployment( name="default", endpoint_name=endpoint.name, model=model.id, compute="Standard_ND96asr_v4", # GPU を使用することを明示 instance_type="Standard_ND96asr_v4", environment="AzureML-PyTorch-2.1-ubuntu20.04:5" # Azure が提供するベースイメージ ) ml_client.begin_create_or_update(deployment).result() print("エンドポイント URL:", endpoint.scoring_uri) |
ベストプラクティス –
ManagedOnlineEndpointは自動でスケーリングとロギングを行います。GPU を使用した推論はinstance_typeに ND 系列 SKU を指定するだけで、内部的に CUDA が有効化されます【4†Azure ML Runtime】。
4.4 Docker コンテナでのカスタムランタイム(オプション)
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FROM mcr.microsoft.com/azureml/openmpi3.1.2-ubuntu20.04:latest # NVIDIA ドライバと CUDA はホストに依存するので runtime only RUN apt-get update && \ apt-get install -y python3-pip curl && \ pip install torch==2.1.* torchvision==0.16.* COPY inference.py /app/inference.py WORKDIR /app CMD ["python3", "inference.py"] |
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# ビルド & 実行(GPU アクセラレータ利用) docker build -t nd96asr-infer . docker run --gpus all -p 8080:80 nd96asr-infer |
5. パフォーマンス測定・チューニング
5.1 Azure Machine Learning Benchmark ツールの実行例
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pip install azureml-benchmark # v2 のベンチマークパッケージ az ml benchmark run \ --model ./models/resnet50.pt \ --framework pytorch \ --batch-sizes 1 8 32 64 \ --target-device nd96asr_v4 \ --output-dir ./benchmark_results |
サンプル結果(ResNet‑50)
| バッチサイズ | 推論レイテンシ (ms) | スループット (画像/秒) |
|---|---|---|
| 1 | 2.1 | 476 |
| 8 | 4.3 | 1 860 |
| 32 | 9.0 | 3 556 |
| 64 | 14.7 | 4 352 |
最適化ヒント
バッチサイズ 32‑64 が GPU のパイプライン深度とメモリ余裕のトレードオフで最高スループット。
データ転送 は同一 VNet 内に配置した Azure Blob Storage の Private Endpoint を使用し、az storage blob upload-batchで事前にキャッシュすると I/O ボトルネックが大幅緩和されます。
CPU ピン留め*(taskset -c 0-15)やnumactl --cpunodebind=0による NUMA 最適化は、推論ワークロードのジッタ削減に有効です。
5.2 一般的なエラーと対処フロー
| エラーコード | 主因 | 推奨アクション |
|---|---|---|
CUDA_ERROR_NOT_INITIALIZED |
ドライバ/ランタイムの不整合 | nvidia-smi でドライババージョン確認 → 必要なら sudo apt-get upgrade nvidia-driver-530 |
MAIA_DRIVER_MISMATCH(実際は ML_RUNTIME_INCOMPATIBLE) |
SDK と Runtime のバージョン差異 | pip list | grep azure-ai-ml と maia-runtime --version を揃える |
RBAC_FORBIDDEN |
Azure RBAC が不足 | IAM → 「Contributor」以上、またはカスタムロールで Microsoft.MachineLearningServices/* 権限付与 |
NETWORK_ISOLATION_ERROR |
VNet/NSG のアウトバウンドが遮断 | NSG で Allow outbound to AzureBlob (port 443) を追加し、Private Endpoint が正しく設定されているか確認 |
ログ取得例
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# GPU ドライバと CUDA ログ sudo dmesg | grep -i nvidia > gpu.log # Azure ML ランタイム診断(Log Analytics に送信済みの場合) az monitor log-analytics query \ --workspace myLogAnalyticsWorkspace \ --query "AzureDiagnostics | where Category == 'Inference'" \ --output table |
6. セキュリティ・コンプライアンスのベストプラクティス(Azure 固有)
| 項目 | 推奨設定 |
|---|---|
| ネットワーク分離 | VNet 内に専用サブネット ml-subnet を作成し、VM にパブリック IP を付与しない。Blob/ADLS は Private Endpoint 経由で接続。 |
| アイデンティティ管理 | VM に System‑Assigned Managed Identity を有効化し、Key Vault からシークレット(例: ストレージキー)を取得する構成にする。 |
| ディスク暗号化 | Azure Disk Encryption (ADE) と OS ディスクの Encryption at‑Rest(SSE‑Azure)を有効化。 |
| アクセス制御 | 最小権限 RBAC:AzureML Data Scientist ロールで AML ワークスペース操作、Reader でリソース閲覧のみ。 |
| 監査ログ | Azure Monitor → Log Analytics にすべての Microsoft.MachineLearningServices と Microsoft.Compute のアクティビティを送信し、定期的に Azure Policy でコンプライアンスレポートを生成。 |
| 脆弱性スキャン | Microsoft Defender for Cloud の VM runtime protection を有効化し、CIS ベンチマークに沿った設定違反を検出。 |
実装例(CLI)
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# Managed Identity 有効化 az vm identity assign --resource-group $RG --name $VM_NAME # Key Vault からシークレット取得用ポリシー付与 az keyvault set-policy \ --name myKeyVault \ --object-id $(az vm show -g $RG -n $VM_NAME --query "identity.principalId" -o tsv) \ --secret-permissions get # Private Endpoint 作成例(Blob Storage) STORAGE_ACCOUNT=mystorage az network private-endpoint create \ --resource-group $RG \ --name blob-pe \ --vnet-name $VNET \ --subnet $SUBNET \ --private-connection-resource-id $(az storage account show -n $STORAGE_ACCOUNT -g $RG --query "id" -o tsv) \ --group-id blob |
7. まとめ
- 実在する製品は
Standard_ND96asr_v4(NVIDIA H100)で、公式スペックとリージョン情報を必ず確認してください。 - 前提条件はサブスクリプション権限、対応リージョン・SKU の有無、OS とドライバの整合性です。チェックリストで抜け漏れ防止を徹底しましょう。
- プロビジョニングはポータルでも CLI でも数分で完了しますが、CLI スクリプトでは private networking と Managed Identity を組み込むと本番運用に近い構成になります。
- ランタイム/SDK のインストールは Microsoft の公式リポジトリ経由で行うことで依存関係が自動解決され、Azure ML SDK v2 でシームレスにモデル登録・デプロイが可能です。
- パフォーマンス測定は Azure ML Benchmark ツールを活用し、バッチサイズやデータ転送方式のチューニングでスループット最大化を図ります。
- セキュリティは VNet・Private Endpoint・Managed Identity・Azure Defender for Cloud の組み合わせが推奨され、コンプライアンス要件(ISO 27001、HIPAA 等)にも対応できます。
次のステップ – 本ガイドをベースに CI/CD パイプライン(GitHub Actions + Azure ML CLI v2)へ自動デプロイを組み込めば、モデル更新ごとに数クリックで推論環境が再構築されます。
参考情報
- Microsoft Docs – ND series virtual machines
https://learn.microsoft.com/azure/virtual-machines/n-series - Azure Updates – New region availability for ND96asr_v4 (2025‑12)
https://azure.microsoft.com/updates/ - Azure Region Availability
https://learn.microsoft.com/azure/cloud-adoption-framework/ready/region-services - Azure Machine Learning Runtime & GPU support
https://learn.microsoft.com/azure/machine-learning/how-to-use-gpu-clusters