NVIDIA、AIファクトリーのフルスタック観測性選択ガイドを公開
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NVIDIA は AI ファクトリーの運用課題を解決するため、全層観測戦略のフレームワークと InfiniBand クラスタへの適用例を提示し、グレー故障やカスケード障害の特定方法を解説する。
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AI NEW LABで論点を見るAI深層分析を開く2026年8月13日 02:17
AI深層分析
キーポイント
AI ファクトリーの複雑な障害特性
計算、ネットワーク、ストレージにまたがるインフラにおいて、症状が現れる層と原因が所在する層が異なる「グレー故障」や、1 つの遅延要素が全体を阻害するカスケード障害が発生しやすい。
全層観測戦略の必要性
単一のツールで全てを監視するのではなく、各コンポーネントに対応する適切なテレメトリ信号を選択し、それらを統合したトリアージダッシュボードへマッピングする判断経路が不可欠である。
実用的な適用フレームワーク
NVIDIA DGX や HGX デプロイメントの知見に基づき、障害ドメインの特定からツール選択、そしてトップ K のアラートセットへ絞り込む具体的な手順を提示する。
AIファクトリの障害ドメインの特定
フルスタック観測性を導入する前に、ハードウェア、ネットワーク、ソフトウェア、データフローなど、AIファクトリが直面しうる多層的な障害領域を明確に定義する必要がある。これにより、特定のボトルネックや単一障害点を効果的に監視・検知できる基盤が構築される。
包括的な可視性の確保
従来のインフラ監視を超え、AIワークロードの生成品質やトレーニング効率に直接影響を与える要素まで含めた広範な観測範囲を確保することが求められる。これにより、複雑化するシステム全体のパフォーマンス低下を早期に特定し、根本原因を究明できる。
重要な引用
This is a classic gray failure. The hardware is degraded, but the system does not report it as 'down.'
Operators do not need every metric from every product. They need a decision path that maps components to tools.
Link-level retransmissions stall a single rank during synchronous collective operations such as NVIDIA Collective Communications Library (NCCL) all-reduce.
Identify AI factory failure domains
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編集コメント
本記事は、大規模 AI インフラの運用において「見えない障害」をどう捉えるかという実務的な課題に答える貴重なフレームワークを提供している。NVIDIA の製品知見に基づいた具体的なマッピング手法は、現場のエンジニアが即座に適用可能な指針となるだろう。
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AI インフラストラクチャは、計算リソースやネットワークからストレージ、オーケストレーション、そしてアプリケーションまで、複数のレイヤーにまたがっています。パフォーマンスが低下した際、その原因を特定するのは困難です。あるレイヤーで観測された症状が、実はスタックの別の場所で発生している可能性があるからです。
フルスタックな可観測性戦略は、これらの各層にわたるテレメトリデータを接続します。これにより、インフラストラクチャや運用チームは問題を早期に検知し、その原因を特定して、信頼性の高い AI ワークロードの維持が可能になります。この記事では、NVIDIA の AI インフラ向けの実践的な可観測性フレームワークを紹介し、一般的な監視やトラブルシューティングのシナリオでどのように適用するかを示します。
例えば、3 日間実行中の分散トレーニングジョブを想定してください。GPU の利用率やキュー待ち時間は正常です。しかしスループットが低下して 6 時間が経過した時点で、チームはその原因が単一の InfiniBand リンクにおいてビットエラー率が上昇していることに辿り着きました。
これは典型的な「グレー障害」の事例です。ハードウェアは劣化しているにもかかわらず、システム側はそれを「ダウン」として報告しません。
AI 学習では、バッチ同期並列(BSP)モデルが採用されています。このように密結合されたシステムでは、スロアラー(遅延するノード)に極めて敏感で、1 つのランクが遅れるとジョブ全体が引きずられます。リンクレベルでの再送処理によって 1 つのランクが停止すると、NVIDIA Collective Communications Library (NCCL) の全減算などの同期集合操作中に他のランクも待たされることになります。その結果、スループットは最も遅いランクに制限され、残りのランクもブロック状態になります。これが連鎖障害です。
AI ファクトリーでは、このような障害モードを頻繁に見かけます。必要なテレメトリデータは通常すでに存在していますが、課題は行動に移すために適切なツールから正しいシグナルを早期に選別することです。運用担当者は、すべての製品からすべての指標を取得する必要はありません。重要なのは、コンポーネントをツールへ、ツールを簡潔なアラートセットへとマッピングし、さらにそのアラートセットを単一のトリアージダッシュボードに集約する意思決定の道筋です。
本稿では、その道筋を示します。ここでは以下について学びます:
- ソフトウェア選定前に観測対象とする障害ドメインを列挙する
- NVIDIA DGX 導入事例から導き出された意思決定フレームワークを用いて、AI インフラストラクチャのコンポーネントとテレメトリツールのソースをマッピングする
- この観測可能化フレームワークを実際の InfiniBand クラスタに適用する
- テレメトリデータを上位 k 個のアラートセットに絞り込み、単一のトリアージダッシュボードでシグナルを相関させる
製品ドキュメントには、詳細なカタログ、プロトコルマトリクス、各ツールの有効化ガイドを掲載してください。ここでは、観測スタックの選定方法に焦点を当てます。
NVIDIA DGX および NVIDIA HGX のデプロイメントでは、ハードウェア構成が異なっていても、観測対象となる範囲は共通しています(図 1)。
AI ファクトリの障害ドメインを特定する

監視ソフトウェアを選定する前に、GPU の稼働時間を無駄にする「沈黙した障害」が発生しうるドメインを列挙する必要があります。
- プラットフォームの健全性: ファン、電源ユニット (PSU)、BMC、シャーシ、CPU、メモリ、ローカルストレージなど。
- GPU の健全性とパフォーマンス: 利用率、温度、電力消費量、XID/ECC エラー、NVIDIA NVLink のスループットなど。
- ファブリック: InfiniBand またはイーサネットリンクの完全性、輻輳状況、スイッチやケーブルの状態。設置されている場合はラック規模の NVLink も含みます。
- クラスターとジョブ: スケジューリング、予約状況、アイドル状態の割り当て済み GPU、キュー待ち時間など。
- 推論サービス: NVIDIA NIM マイクロサービスなどのサービスを本番環境で稼働させている場合のレイテンシ、成功率、キャッシュ動作など。
複雑なシステムでは、カバレッジの隙間を一度で完全に埋めることはめったにありません。それらは通常、潜在的な故障モードが負荷下で顕在化した際に初めて現れます。
これらのモードを早期に分析することで発見までの時間を短縮でき、負荷下での再発を防ぐ手立てとなります。
AI インフラ構成要素とテレメトリツールのマッピング
運用チームは、各コンポーネントからどのテレメトリソースへデータが流れるかを明確に把握する必要があります。表 1 は、NVIDIA Data Center GPU Manager (DCGM)、NVIDIA System Management (NVSM)、NVIDIA Unified Fabric Manager (UFM)、NVIDIA NetQ、NVIDIA NMX、NVIDIA Base Command Manager (BCM)、および NVIDIA Run:ai を各コンポーネントにマッピングしたものです。緑色はドメイン全体を完全にサポートしていることを示し、黄色は部分的または間接的なカバレッジを示します。
このフレームワークを活用して、カバレッジの隙間を解消する最小限のツールセットを選択してください。
| コンポーネント | Redfish / IPMI | DCGM | NVSM | UFM | NetQ | NMX | BCM | Run:ai | NIM |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 基盤インフラ | 🟢 | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | 🟢 | ⚪ | ⚪ |
| 計算ノード | 🟢 | 🟡 | 🟢 | ⚪ | ⚪ | 🟡 | 🟢 | ⚪ | ⚪ |
| GPU | ⚪ | 🟢 | 🟢 | ⚪ | ⚪ | ⚪ | 🟢 | 🟡 | ⚪ |
| ノード間接続 | ⚪ | 🟢 | 🟡 | ⚪ | ⚪ | ⚪ | 🟢 | ⚪ | ⚪ |
| ラック規模の NVLink | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | 🟢 | ⚪ | ⚪ | ⚪ |
| イーサネットネットワーク | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | 🟢 | ⚪ | 🟢 | ⚪ | ⚪ |
| InfiniBand ネットワーク | ⚪ | 🟡 | ⚪ | 🟢 | ⚪ | ⚪ | 🟢 | ⚪ | ⚪ |
| クラスター管理 | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | 🟢 | ⚪ | ⚪ |
| ジョブとワークロード | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | 🟢 | 🟢 | ⚪ |
| AI 推論 | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | 🟡 | 🟢 |
凡例:🟢 = 完全対応 · 🟡 = 部分的・間接的に対応
表1. 観測性(オブザーバビリティ)の選択フレームワーク
主なトレードオフは以下の通りです。
- DCGM と NVSM の GPU 比較: 利用率、電力、温度、NVLink、XID/ECC のエクスポートを Prometheus へ行う場合は DCGM を優先してください。一方、DGX クラスのノードにおけるシステム全体の健全性(ドライブ、電源、全体状態)を確認するには NVSM を維持する必要があります。両ツールは GPU メトリクスの重複部分がありますが、いずれもプラットフォーム BMC データに代わるものではありません。
- UFM と NetQ の選択: ファブリックの種類によって使い分けます。InfiniBand には UFM を、Spectrum Ethernet や RoCE には NetQ を採用します。両方のファブリックが存在する場合のみ、両方を同時に展開してください。
- NMX: ラックスケールの NVLink には必須です。DCGM がすでにノード間の接続をカバーしている従来のマルチノード NVLink トポロジーでは不要です。
- BCM: BCM は低レベルのカウンターソースではなく、アグリゲーターおよびクラスター/ジョブ平面として扱ってください。詳細なテレメトリは専門ツールが担当します。
- Run:ai と NIM: ワークロードスケジューリングの公平性や推論 SLO が運用上の主要要件となる場合に導入を検討してください。これらは DCGM やファブリック監視を代替するものではありません。
有用なルール:必要な緑色のセル(完全対応項目)を、最小限のツール数でカバーすることです。明確なトリアージ経路を持たないエクスポートャを追加しても、観測性は向上せずノイズが増えるだけです。そのノイズがアラート疲労を引き起こします。
チームはメトリクスやダッシュボードを追加し続けていますが、それでも「何が壊れていて、なぜなのか」を特定できません。その結果、「スイカメトリクス」という現象が生まれます。これは外見上は緑色で正常に見えても、内部ではサービスが障害を起こしている状態です。
是正すべき原則は、『As Simple as Possible, No Simpler』で示されている通りです。監視はシンプルに保ち、使われていないシグナルを蓄積するのではなく、削除すべきです。
InfiniBand クラスターへの観測フレームワークの適用
InfiniBand、BCM、Slurm を備えた DGX クラスターを想定しましょう。現在の主なジョブは学習(トレーニング)であり、推論はまだ本番環境には導入されていません。運用上の要件は、単一のトリアージダッシュボードと、数時間にわたるジョブの無駄が蓄積する前にファブリックや GPU の健全性の低下を検知するアラートです。
以下に意思決定のプロセスを示します。
- 対象範囲: プラットフォーム、GPU、InfiniBand ファブリック、クラスター/ジョブ。初期導入では以下のツールは対象外とします:NetQ、NMX、Run:ai、NIM。
- フレームワークに基づくツールの選定
- すべてのノードで Redfish/IPMI を使用し、ファン、電源ユニット(PSU)、シャーシ、BMC の状態を監視する。
- すべての GPU ノードで DCGM を使用し、利用率、電力、温度、XID/ECC、NVLink を監視する。
- DGX ノードでは NVSM を使用してシステム全体の健全性を集約する。
- InfiniBand ポートの健康状態、BER(ビット誤り率)、輻輳、ルーティングには UFM を使用する。
- クラスターレベルでのジョブ、予約、統合されたハードウェアアラートを集約するには BCM を使用します。
DCGM だけでは、導入部で説明した BER(ビットエラーレート)の回帰を検知できません。これは「スケール時のテイル問題」です。多くのランク間で作業が同期されている場合、エンドツーエンドのスループットはコンポーネントの平均的な健全性ではなく、最も遅いランクによって決定されます。UFM だけでは GPU の XID ストームやノードの電力障害を見逃します。BCM だけでは低レベルのカウンターを生成できません。これらを組み合わせることで、この環境で GPU 時間を浪費させるドメインすべてをカバーできます。
NetQ、NMX、推論メトリクスについては、イーサネット、ラック規模の NVLink、または推論サービスが導入されるまで除外してください。
これで、IPMI、DCGM、NVSM、UFM、BCM を Prometheus/Grafana で統一した初期スタックが完成します。
実行可能な AI インフラストラクチャアラートセットを構築する
多くのツールは数百ものメトリクスを公開しています。すべてのハードウェアカウンターをダンプするのではなく、サービスレベル指標(SLI)やサービスレベル目標(SLO)に紐付いた短いトップ K のセットを採用してください。各アラートには、明確な対応アクションが紐付いている必要があります。UFM Telemetry は数百のフィールドを公開していますが、まずは文書化された 高頻度テレメトリフィールド-telemetry-fields) から始めましょう。
InfiniBand クラスターにこの観測性フレームワークを適用する場合は、以下から開始してください。
- プラットフォーム: ファン速度、PSU 状態、主要な温度(Redfish/IPMI を介した
SPD_FAN_*、PWR_*、TEMP_*)
- GPU:
DCGM_FI_DEV_GPU_UTIL、DCGM_FI_DEV_MEM_COPY_UTIL、DCGM_FI_DEV_POWER_USAGE、DCGM_FI_DEV_XID_ERRORS、および NVSM による GPU やシステムの健全性情報。
- InfiniBand:
PortXmitDataExtended、SymbolErrorCounterExtended、Effective_BER、Total_Raw_BER、Chip_Temp。
- ジョブ管理: ジョブ実行中の BCM や Slurm のシグナル、GPU 予約状況、待機時間を監視し、ファブリックや GPU のアラートがワークロードに与える影響を関連付けて把握します。
インシデントがカバレッジの欠如を示した場合のみ、監視対象の範囲を広げてください。症状と原因 の原則に則り、収集できるすべてのカウンターではなく、ドレインノードやケーブル交換、ファブリックケースの開封など、明確なアクションに結びつく「症状」に対してアラートを設定してください。
利用可能な場合は Prometheus エクスポートを優先してください。DCGM と NVSM はどちらも Prometheus エンドポイントを公開しており、UFM や BCM もエクスポート器や API を介して同じスクレイプモデルにデータを流し込むことができます。これにより、初期デプロイ時のプロトコル選択が簡素化され、gNMI や SNMP の統合が必要になる前に、制御プレーンが二重化するのを防げます。
統合型AIインフラのトリアージダッシュボードを構築する
ツールと上位K指標(top-k metrics)を選定したら、統合型AIインフラのトリアージダッシュボード(図2)を構築します。

実用的なアーキテクチャは以下のようになります。
- すべての GPU ノードに IPMI と DCGM エクスポート器をインストールする。
- ファブリックが到達可能な場所に UFM Telemetry を実行し、Prometheus へスクレイプまたはエクスポートする。
- クラスター管理と集約の基盤として BCM を維持する。
- Grafana から Prometheus を参照させ、GPU、ノード、ファブリックの信号全体にわたるダッシュボードとアラートを設定する。
- BCM にジョブレベルのコンテキストがない場合は、コミュニティ製の Slurm ダッシュボード を追加する。
2 レイヤー型の監視アプローチを採用しましょう。レイヤー 1 はトリアージのための高レベルな視点を提供し、レイヤー 2 は個々のコンポーネントを検査するために必要な詳細情報を保持します。最初に参照するのは Grafana のダッシュボード(レイヤー 1)です。障害が GPU、ノード、ファブリックのいずれにあるかを特定します。次に、問題のあるドメインが判明した段階で、ベンダー製 UI の詳細調査(UFM Web UI、BCM Base View、および同様のツール)へ移行するのがレイヤー 2 です。トリアージの問いに 1 つのボードから回答できる場合、Day 2 オペレーションはより迅速になります。一方、根本原因分析のためにはレイヤー 2 を常に利用可能にしておきます。
観測性の受入基準を定義する
以下の条件が揃った時点で、次のステップへ進む準備が整います:
対象範囲内のすべての障害ドメインには、フレームワークから少なくとも 1 つの完全サポートツールが用意されています。
アラートは、所有者と対応アクションを明記した上位 K の重要指標リストに紐付けられています。
GPU、ノード、ファブリックからの信号は、1 つのビューで共通タイムライン上に統合表示されます。
さらに必要な場合(Ethernet、ラックスケールの NVLink、Run:ai、NIM など)のみ追加ツールが導入され、デフォルトでは含まれません。
観測性の成熟度はダッシュボードの数ではなく、「計算リソースを大幅に浪費する前に、故障しているコンポーネントと次のアクションを示す信号があるか」で評価すべきです。
NVIDIA AI インフラの観測性スタックを拡張する
初期デプロイメントで観測性の受入基準を満たしたら、以下の順序でカバレッジを広げてください:
- DCGM ユーザーガイド と GPU テレメトリ を参照して、GPU のテレメトリを有効化します。
- NVSM ユーザーガイド で DGX システムの健全性パスを検証します。
- ネットワークファブリックに応じて、UFM テレメトリ または NetQ を設定して、ファブリックの可視化を構成します。
クラスターの集約と運用においては、まず Base Command Manager を利用し、状況に応じて NVIDIA Mission Control も併用してください。
推論サービスについては、NVIDIA NIM Operator の観測機能を追加します。
各機能の追加を正当化するには、意思決定フレームワークを活用しましょう。また、詳細なメトリクス辞書やプロトコルマトリックスは、ランブックや製品ドキュメントに記録しておくことが重要です。本番環境のアラート設定は、オンコール担当者がすぐに活用できる範囲に絞ってください。
単なるメトリクスのカタログよりも、意思決定フレームワークの方が有用です。これにより、50 個も誰も見ないダッシュボードを並べるのではなく、厳選された数少ないシグナルと 1 つのトリアージボードへと収束させることができます。
3 ステップで段階的に導入するチェックリストは以下の通りです。
- カバレッジの確立: 対象範囲内の各ドメインに対して、1 つの包括的なサポートツールを選択します(表 1 を参照)。
- エクスポート機能の統合: Redfish/IPMI、DCGM、NVSM、UFM、BCM を Prometheus に接続し、Grafana から統一されたテレメトリエンドポイントを参照するように設定します。
- 所有権の明確化: 新しいエクスポート機能を追加する前に、すべてのアラートに対して所有者と対応手順(プレイブックアクション)を紐付けてください。
観測機能の成熟度をダッシュボードの数で測るべきではありません。重要なのは、計算リソースが大幅に浪費される前に、どのコンポーネントが故障したのか、そして次に何をすべきかをシグナルが明確に示しているかどうかです。
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AI infrastructure spans multiple layers, from compute and networking to storage, orchestration, and applications. When performance degrades, identifying the source can be difficult because a symptom observed at one layer may originate elsewhere in the stack.
A full-stack observability strategy connects telemetry across these layers, helping infrastructure and operations teams detect problems, isolate their causes, and maintain reliable AI workloads. This post presents a practical observability framework for NVIDIA AI infrastructure and shows how to apply it to common monitoring and troubleshooting scenarios.
Consider a distributed training job that is three days into execution. GPU utilization and queue wait times remain normal. After six hours of reduced throughput, the team traces the cause to a single InfiniBand link drifting into an elevated bit error rate.
This is a classic gray failure. The hardware is degraded, but the system does not report it as “down.” AI training follows the bulk synchronous parallel (BSP) model. These tightly coupled systems are sensitive to stragglers: one slow rank holds back the job. Link-level retransmissions stall a single rank during synchronous collective operations such as NVIDIA Collective Communications Library (NCCL) all-reduce. Throughput then falls to the slowest rank, and the other ranks block. That is a cascading failure.
You see this failure mode often in AI factories. The required telemetry typically already exists; the challenge is selecting the right signals from the right tools early enough to act. Operators do not need every metric from every product. They need a decision path that maps components to tools, tools to a concise alert set, and that alert set into a single triage dashboard.
This post shows that path. You will learn how to:
- Enumerate the failure domains that must be observable before selecting software.
- Map AI infrastructure components to telemetry tools sources using a decision framework derived from NVIDIA DGX deployments.
- Apply the observability framework to an InfiniBand cluster.
- Reduce telemetry to a top-k alert set and correlate signals in a single triage dashboard.
Keep detailed catalogs, protocol matrices, and per-tool enablement guides in product documentation. Here, you’ll focus on how to choose an observability stack. NVIDIA DGX and NVIDIA HGX deployments share the same observability surface, even when hardware configurations differ (Figure 1):
Identify AI factory failure domains

Before selecting monitoring software, enumerate the domains in which silent failure consumes GPU hours:
- Platform health: Fans, PSUs, BMC, chassis, CPU, memory, local storage.
- GPU health and performance: Utilization, temperature, power, XID/ECC, and NVIDIA NVLink throughput.
- Fabric: InfiniBand or Ethernet link integrity, congestion, and switch/cable health; rack-scale NVLink where present.
- Cluster and jobs: Scheduling, reservations, idle allocated GPUs, queue wait.
- Inference services: Latency, success rate, and cache behavior when NVIDIA NIM microservices or similar services are in production.
In complex systems, coverage gaps are rarely closed in one pass. They appear later, when latent failure modes show up under load. Analyzing those modes early shortens discovery. This analysis can help prevent failures from recurring under load.
Map AI infrastructure components to telemetry tools
Operations teams need a clear mapping from component to telemetry source. Table 1 maps NVIDIA Data Center GPU Manager (DCGM), NVIDIA System Management (NVSM), NVIDIA Unified Fabric Manager (UFM), NVIDIA NetQ, NVIDIA NMX, NVIDIA Base Command Manager (BCM), and NVIDIA Run:ai to those components. Green indicates full support for the domain; yellow indicates partial or indirect coverage. Use the framework to select the minimum tool set that eliminates coverage gaps.
| Component | Redfish / IPMI | DCGM | NVSM | UFM | NetQ | NMX | BCM | Run:ai | NIM |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Base infrastructure | 🟢 | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | 🟢 | ⚪ | ⚪ |
| Compute node | 🟢 | 🟡 | 🟢 | ⚪ | ⚪ | 🟡 | 🟢 | ⚪ | ⚪ |
| GPU | ⚪ | 🟢 | 🟢 | ⚪ | ⚪ | ⚪ | 🟢 | 🟡 | ⚪ |
| Node interconnects | ⚪ | 🟢 | 🟡 | ⚪ | ⚪ | ⚪ | 🟢 | ⚪ | ⚪ |
| Rack-scale NVLink | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | 🟢 | ⚪ | ⚪ | ⚪ |
| Ethernet network | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | 🟢 | ⚪ | 🟢 | ⚪ | ⚪ |
| InfiniBand network | ⚪ | 🟡 | ⚪ | 🟢 | ⚪ | ⚪ | 🟢 | ⚪ | ⚪ |
| Cluster management | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | 🟢 | ⚪ | ⚪ |
| Jobs and workloads | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | 🟢 | 🟢 | ⚪ |
| AI inference | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | ⚪ | 🟡 | 🟢 |
*Legend: 🟢 = Full support · 🟡 = Partial/indirect support Table 1. Observability decision framework*
Key tradeoffs include:
- DCGM compared to NVSM for GPUs: Prefer DCGM for utilization, power, temperature, NVLink, and XID/ECC export into Prometheus. Retain NVSM for system health on DGX-class nodes (drives, power, overall health). The tools overlap on GPU metrics; neither substitutes for platform BMC data.
- UFM compared to NetQ: Select by fabric type. InfiniBand uses UFM. Spectrum Ethernet/RoCE uses NetQ. Deploy both only when both fabrics are present.
- NMX: Required for rack-scale NVLink. Omit on classic multi-node NVLink topologies where DCGM already covers node interconnects.
- BCM: Treat BCM as the aggregator and cluster/job plane, not as the source of low-level counters. Specialized tools remain responsible for deep telemetry.
- Run:ai and NIM: Introduce when workload scheduling fairness or inference SLOs are first-class operational requirements. Neither replaces DCGM or fabric monitoring.
A useful rule: cover every required green cell with the fewest tools. Extra exporters without a clear triage path add noise, not observability. That noise leads to alert fatigue.
Teams keep adding metrics and dashboards, yet still cannot answer what is broken and why. The result is “watermelon metrics”: dashboards that look green outside while services fail inside. The corrective principle is the one stated in “As Simple as Possible, No Simpler”: keep monitoring simple, and remove unused signals rather than accumulate them.
Apply the observability framework to an InfiniBand cluster
Consider a DGX cluster with InfiniBand, BCM, and Slurm. Most jobs are training; inference is not yet in production. The operational requirement is a single triage dashboard and alerts that detect fabric and GPU health regressions before multi-hour job waste accumulates.
Here’s the decision process:
- Domains in scope: platform, GPU, InfiniBand fabric, cluster/jobs. Out of scope for the initial deployment: NetQ, NMX, Run:ai, NIM.
- Tool selection from the framework
- Redfish/IPMI on every node for fans, PSU, chassis, and BMC state.
- DCGM on every GPU node for utilization, power, temperature, XID/ECC, and NVLink.
- NVSM on DGX nodes for system health aggregation.
- UFM for InfiniBand port health, BER, congestion, and routing.
- BCM as the cluster aggregator for jobs, reservations, and consolidated hardware alerts.
- Rationale: DCGM alone would miss the BER regression described in the introduction. This is a tail-at-scale problem. When work is synchronized across many ranks, end-to-end throughput follows the slowest rank, not average component health. UFM alone would miss GPU XID storms and node power faults. BCM alone would not generate the low-level counters. Combined, they cover the domains that waste GPU hours in this environment.
- Exclusions: Skip NetQ, NMX, and inference metrics until Ethernet, rack-scale NVLink, or inference services are introduced.
That gives you an initial stack of IPMI, DCGM, NVSM, UFM, and BCM, unified in Prometheus/Grafana.
Build an actionable AI infrastructure alert set
Most tools expose hundreds of metrics. Prefer a short top-k set tied to service-level indicators (SLIs) and service-level objectives (SLOs), not a dump of every hardware counter. Each alert should map to a clear remediation action. UFM Telemetry exposes hundreds of fields; start with the documented high-frequency telemetry fields-telemetry-fields).
For the apply the observability framework to an InfiniBand cluster, begin with:
- Platform: fan speed, PSU status, key temperatures (SPD_FAN_*, PWR_*, TEMP_* via Redfish/IPMI).
- GPU: DCGM_FI_DEV_GPU_UTIL, DCGM_FI_DEV_MEM_COPY_UTIL, DCGM_FI_DEV_POWER_USAGE, DCGM_FI_DEV_XID_ERRORS, plus NVSM GPU/system health.
- InfiniBand: PortXmitDataExtended, SymbolErrorCounterExtended, Effective_BER, Total_Raw_BER, Chip_Temp.
- Jobs: BCM/Slurm signals for running jobs, GPU reservations, and wait time so fabric or GPU alerts correlate to workload impact.
Expand the set only when an incident demonstrates a coverage gap. Consistent with Symptoms Versus Causes, alert on symptoms that map to a defined action (drain node, replace cable, open fabric case), not on every counter a collector can emit.
Prefer Prometheus exporters where available: DCGM and NVSM both expose Prometheus endpoints; UFM and BCM can feed the same scrape model via exporters or APIs. This keeps protocol selection simple for the initial deployment and avoids introducing a second control plane before gNMI or SNMP integration is required.
Build a unified AI infrastructure triage dashboard
With tools and top-k metrics selected, build a unified AI infrastructure triage dashboard (Figure 2):

A practical architecture looks like this:
- Install IPMI and DCGM exporters on every GPU node.
- Run UFM Telemetry where the fabric is reachable; scrape or export into Prometheus.
- Retain BCM as the cluster management and aggregation plane.
- Point Grafana at Prometheus for dashboards and alerts across GPU, node, and fabric signals.
- Add a community Slurm dashboard if job-level context is not already available in BCM.
Use a two-layer monitoring approach. Layer 1 gives a high-level view for triage; Layer 2 keeps the detail needed to inspect individual components. Layer 1 is the Grafana dashboard used first: is the fault in the GPU, node, or fabric? Layer 2 is the vendor UI deep dive (UFM web UI, BCM Base View, and similar tools) once the failing domain is known. Day 2 operations is faster when Layer 1 answers the triage question from one board. Layer 2 stays available for root-cause analysis.
Define observability acceptance criteria
You’re ready to move on when:
- Every failure domain in scope has at least one full-support tool from the framework.
- Alerts are bound to a short top-k metric list with owners and actions.
- GPU, node, and fabric signals share a common timeline in one view.
- Further tools (Ethernet, rack-scale NVLink, Run:ai, NIM) are added only when needed, not by default.
Don’t measure observability maturity by the number of dashboards. Measure it by whether your signals show the failing component and the next action before significant compute capacity is wasted.
Expand the NVIDIA AI infrastructure observability stack
After your initial deployment meets the define observability acceptance criteria , expand coverage in this order:
- Enable GPU telemetry with the DCGM User Guide and GPU Telemetry.
- Validate DGX system health paths in the NVSM User Guide.
- Configure fabric visibility with UFM Telemetry or NetQ, depending on the network fabric.
- For cluster aggregation and operations, begin with Base Command Manager and, where applicable, NVIDIA Mission Control.
- For inference services, add NVIDIA NIM Operator observability.
Use the decision framework to justify each addition. Keep detailed metric dictionaries and protocol matrices in runbooks or product docs. Keep the production alert set short enough for on-call use.
A decision framework beats a metric catalog. It’s what gets you to a few well-chosen signals and one triage board instead of fifty dashboards nobody reads.
3-step rollout checklist:
- Establish coverage: Pick one full-support tool for each in-scope domain (see Table 1).
- Integrate exporters: Wire Redfish/IPMI, DCGM, NVSM, UFM, and BCM into Prometheus, and point Grafana at the unified telemetry endpoint.
- Enforce ownership: Bind every alert to an owner and a playbook action before adding the next exporter.
Don’t measure observability maturity by the number of dashboards. Measure it by whether your signals name the failing component and the next action before significant compute capacity is wasted.
今日のまとめ
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