AI代理出站流量管理的挑战与AI网关解决方案

AI网关弥补AI代理出站流量治理空白,应对成本失控、安全风险与可见性挑战。构建AI原生系统,AI网关是关键。

原文标题:AI 基础设施缺失的一层:聚合代理流量

原文作者:AI前线

冷月清谈:

随着大型语言模型(LLM)驱动的自主AI代理日益普及,它们能自行调用API和外部服务,但由此产生的出站流量却成为当前AI基础设施中缺失的一环。传统API网关主要处理入站请求,导致代理流量在成本控制、安全风险和可见性方面出现盲点。文章指出,这种状况已引发了企业API账单飙升、敏感数据泄露以及缺乏对代理行为的控制等问题。Gartner已将“AI网关”列为API炒作周期中的新兴解决方案,强调其作为聚合和管理AI代理流量关键层的必要性。

AI网关并非现有基础设施的替代,而是补充,它专注于管理AI代理如何调用外部服务,提供提示感知策略、使用跟踪、多LLM路由和密钥保护等功能。其核心是一个中间件组件,拦截并管理代理发出的所有出站HTTP请求,从而实现安全凭据处理、速率限制、多提供商路由、请求调解、输出防护、数据隐私执行和性能优化等关键功能。通过构建AI网关,组织能够重新获得对代理流量的全面监督能力,应对由模型上下文协议(MCP)和Agent2Agent(A2A)等新兴标准带来的安全挑战。

文章建议工程领导者现在就采取行动,通过增强可见性、强制执行硬性限制、引入轻量级网关层、定义组织范围内的AI策略以及鼓励在沙盒环境中进行实验,为AI代理的大规模应用奠定基础。一个设计良好的AI网关和治理层,将成为未来AI原生系统实现规模化和确保安全性的核心。

怜星夜思:

1、文章提到AI网关是AI基础设施缺失的一层,但我感觉像我们小团队或者初创公司,资源有限的情况下,真的有必要一开始就投入大量精力去部署AI网关吗?有没有什么轻量级的替代方案或者循序渐进的建议?
2、文章提到了AI网关在安全防护方面的重要性,特别是针对提示注入攻击。除了网关层面,咱们开发者或运维同学在日常工作中,还能从哪些方面入手,更全面、更有效地防范AI代理被恶意利用,比如泄露敏感数据或者执行未经授权的操作呢?有没有一些具体的开发规范或者运维SOP可以分享?
3、文章提到AI网关可以实现多LLM路由和成本管理,这听起来像是很多企业梦寐以求的功能。但现实中,如果一个应用同时依赖多个AI代理,甚至每个代理还会根据任务调用不同的LLM模型(比如GPT、Claude、文心一言等),那如何才能设计出最经济高效的路由策略呢?有没有什么参数或者评估标准可以用来判断哪个LLM在特定场景下是最优解?

原文内容

作者 | Eyal Solomon
译者 | 平川

在将人工智能(AI)融入应用程序的热潮中,一种新型的流量正在悄然爆发:自主 AI 代理自行调用 API 和服务。大型语言模型(LLM)“代理”可以规划任务、链接工具使用、获取数据,甚至启动子任务——所有这些都通过传统基础设施未做监控的出站请求来实现。这种由代理驱动的出站流量(我们称之为代理流量)是当今 AI 基础设施中缺失的一层。我们用 API 网关来处理入站 API 调用,用服务网格来处理微服务之间的通信,但是用什么来管理 AI 代理自主发起的出站调用呢?

构建 AI 原生平台的软件架构师和工程领导者已经开始注意到了熟悉的告警信号:AI API 账单上的成本突然飙升,拥有过宽权限的机器人访问了敏感数据,以及对这些 AI 代理所做的事缺少可见性或控制力。这种情况让人想起微服务早期的场景——在我们使用网关和网格来恢复秩序之前——只是现在的“微服务”是半自主的 AI 例程。Gartner 已经开始关注这一日益显现的差距。在他们 2024 年的 API 炒作周期中,作为管理 AI 消费的新兴解决方案,“AI 网关”出现在创新触发阶段。信息很明确:我们需要一个新的聚合和管理 AI 代理流量的层,而且需要尽快实现。

代理 AI 的崛起(及其不合常规的出站调用)

代理 AI 标志着从简单的文本生成向自主行动的转变:现在,LLM 可以调用 API、链接工具,并独立执行任务。有了像 OpenAI、LangChain 这样的 function-calling 工具,代理就可以即时查询 API 或数据库。更高级的设置使用像 ReAct 这样的规划循环来自主执行多步骤目标,有效地将 AI 代理转变为运行时 API 客户端。

这颠覆了传统的 API 模型。应用程序不再处理入站流量,而是通过其 AI 组件生成出站 API 调用。Gartner 将此称为“由生成式 AI 消费的 API”,并且指出,LLM 作为主要 API 消费者的趋势正在上升。开发者越来越多地连接助手和代理,通过发送 API 请求来达成用户提示。

有什么问题呢?大多数基础设施并非为此而建。传统的 API 网关管理入站流量,但代理调用经常完全绕过它们,表现为正常的出站 HTTP 请求。这就留下了关键的盲点。

早期采用者遇到了真正的问题:

  • 成本不可预测:代理可能陷入失控循环,在不知不觉中累积 LLM 或 API 使用量。一个行为不当的代理可能通过反复调用外部服务导致预算超支。

  • 安全风险:赋予代理宽泛的凭证引入了危险。有这样一个案例,一个连接到 GitHub 的 AI 助手被提示注入所欺骗泄露了私有仓库数据——因为它的令牌权限过于宽泛。

  • 缺乏可见性或控制力:如果代理行为怪异或危险,团队通常无法看到发生了什么或为什么发生。没有适当的遥测或控制循环,很难进行调试或在执行过程中进行干预。

我们熟悉的工程挑战以新的形式出现了:对新的活动渠道实施治理。正如过去的技术创新浪潮(如 微服务 和云 API)需要 服务网格 和网关一样,代理 AI 现在也需要自己的治理层。新的共识正在形成——我们需要专门构建的基础设施来管理 AI 驱动的流量。

从以往的转变中吸取的教训:每次转变都会出现新的网关和治理模式

图 1:企业架构图,显示了用于入站流量的 API 网关和用于管理出站代理流量的 AI 网关(参考)

软件架构的每次重大转变最终都需要一个中介层来恢复控制。当 Web API 兴起时,API 网关成为管理认证 / 授权、速率限制和策略的必备工具。随着微服务的出现,用于管理内部流量的服务网格应运而生。每一次,只有当规模之痛浮出水面时,这种需求才会变得清晰。

代理 AI 也走在同样的道路上。各团队都在通过独立 API 调用连接机器人和助手——单纯演示的话这很好,但在生产中却会出现问题,如成本超支或不安全访问。这时,组织才会意识到他们需要的是结构化的解决方案,而非临时拼凑的权宜之计。

Gartner 已经注意到了这一趋势,在 2024 年 API 管理炒作周期 中,他们将 AI 网关命名为一个新兴类别。像 Kong 和 Cloudflare 这样的供应商正在进入这个领域,还有像 Lunar.dev 这样的初创公司。观点就是:如果暴露的 API 需要治理,那么 AI 驱动的 API 消费也需要治理。

AI 网关颠覆了传统模型——管理内部 AI 代理如何调用外部服务。它们提供了诸如提示感知策略、使用跟踪、多 LLM 路由和密钥保护等功能——这些是标准 API 网关不具备的。

这不是对现有基础设施的替代,而是补充。Gartner 设想了一个双层方法:传统网关用于入站流量,AI 网关用于出站流量,创建一个涵盖所有 API 使用(无论是人类还是 AI)的统一的控制平面。

为什么 AI 网关变得至关重要

直到最近,早期采用者还试图使用轻量级代理或开源“LLM 路由器”控制大型语言模型(LLM)的行为。这些解决方案的应用范围往往有限——设计用于在模型之间路由请求或注入凭据——但它们并非为生产规模的治理、成本管理或安全执行而构建。

尽管 AI 网关的概念仍处于新兴阶段,但开发者可以使用熟悉的 开源基础设施 来构建自己的网关。

Envoy Proxy:一个强大的 L7 代理,支持过滤器和 Lua/Wasm 扩展。你可以拦截出站流量并应用自定义逻辑,实现速率限制、头部注入或路由。

示例:将动态 API 密钥注入到出站 LLM 流量:

http_filters:
- name: envoy.filters.http.lua
typed_config:
inline_code: |
function envoy_on_request(request_handle)
request_handle:headers():replace("Authorization", "Bearer my-token")
end

随着 AI 代理的自主性增加,以及像模型上下文协议(MCP)这样的协议获得关注,这些 DIY 方法的局限性开始显现。曾经看似实验性的设置如今产生了无限制的 API 循环调用、失控的令牌成本和对敏感系统的意外访问。

这种转变使得工程领导者越来越迫切地需要重新考虑他们如何管理出站 AI 流量。作为基础控制层出现的 AI 网关提供了一种一致的、可扩展的方式来保护代理行为、优化成本,并在快速演进的代理架构中应用使用策略。

AI 网关:面向 AI 代理的新兴聚合层

那么,AI 网关到底是什么?在其核心,它是一个中间件组件——可以是代理、服务或者库——所有 AI 代理对外部服务的请求都通过它进行。不是让每个代理独立地调用它想调用的任何 API,而是通过网关路由这些调用,这样网关就可以执行策略并提供集中管理。

更具体地说,AI 网关通常被实现为出站代理(也称为反向 API 网关),它们拦截并实时管理由 AI 代理发起的流量。一个常见的参考设计由以下几个组件构成:

  • 流量拦截器:捕获来自代理或 LLM 运行时的所有出站 HTTP 流量。

  • 策略引擎:根据动态规则评估请求——例如,应用速率限制、注入头部或拒绝不安全的提示。

  • 路由和成本管理器:确定要调用哪个模型或提供商的 API(如 OpenAI 与 Claude),同时跟踪令牌使用情况并执行成本控制。

  • 可观察性和审计层:流式传输结构化日志、指标和可选的完整 HAR 捕获,用于调试、监控和合规检查。

图 2:AI 网关管理到外部提供商的出站 LLM 和 MCP 流量(参考)

该架构使组织能够在尽可能不额外增加延迟的情况下,对 AI 驱动的流量实施安全防护措施,同时全面掌握哪些代理在何时以何种方式调用了哪些服务。

AI 网关的关键功能包括:

  • 安全凭据处理:网关存储和管理 API 密钥,将它们与代理隔离,并启用密钥轮换或额外的认证层。这防止了基于提示的泄露或滥用。

  • 速率限制和配额:AI 代理通常会产生基于使用的开销。网关可以应用基于令牌的限制或请求配额,从而防止成本失控并执行预算。

  • 多提供商路由:网关抽象了后端并动态路由请求,而不是硬编码 API 提供商。这样可以优化成本,避免供应商锁定,并支持多 LLM 设置。

  • 请求调解和增强:网关可以注入策略、增强提示(如附加企业上下文)或执行集中检索步骤——标准化代理的行为。

  • 输出防护:网关扫描和过滤来自 AI 服务的响应,标记或阻止不安全、冒犯性或敏感内容,然后才送达最终用户。

  • 数据隐私执行:网关通过屏蔽敏感数据或阻止可疑的出站活动来帮助执行合规性,从而消除像无意泄漏数据这样的风险。

  • 缓存和性能优化:通过缓存响应(甚至是语义上的),网关减少了延迟和 API 成本。它还可以跟踪和优化延迟和吞吐量。

    简而言之,AI 网关作为所有 AI 驱动的 API 调用的控制点——执行策略、提供可见性并优化使用。它帮助组织重新获得了对代理流量的监督能力。

    由于这个领域仍然处于早期阶段,目前尚没有单一的解决方案可以满足所有需求。团队应该根据他们的优先事项评估不同的选项——无论是成本控制、安全性还是合规性。一个实用的路径是,从轻量级代理开始,然后随着生态系统的成熟而演进。

    AI 代理的安全与合规

    即使有了网关,自主 AI 代理的安全和治理仍然面临着多方面的挑战。以下是一些值得关注的具体问题以及聚合层如何帮助解决它们(以及其他实践):

    • 认证与授权:一个主要风险是代理超出其预期范围行事。网关可以通过调解凭证和注入短期、有范围限制的令牌来强制执行最小权限。与依赖宽泛的 OAuth 访问不同,每个代理到工具的交互都可以被严格控制。有人预测会出现专门的“MCP 网关”,仅用于处理安全的代理 - 工具交换。关键是将代理视为不可信用户,限制他们的权限。

    • 人工介入控制:对于敏感操作(如大额交易),网关可以在手动批准之前暂停执行。这时网关充当了一个断路器,实现了自动化与人工监管的平衡。

    • 监控与审计:通过网关聚合代理流量可以实现丰富的日志记录。这些日志——记录谁发起了什么请求,到哪里,结果如何——应该输入到可观察性和 SIEM 工具中,使团队能够追踪事件,检测异常,并在发现不寻常行为(如使用量激增或访问新端点)时发出告警。

    • 合规性:网关可以过滤或标记敏感数据,确保代理遵守数据隐私规则。它们还提供了清晰、可审计的记录,说明 AI 的使用情况——这对于满足监管和道德标准至关重要。

    图 3:MCP 聚合点管理组织内多个 MCP 服务器(参考)

    MCP 和 A2A:AI 代理生态系统中的早期标准

    模型上下文协议(MCP):MCP 是一个由 Anthropic 引入的新兴标准,用于将 AI 代理连接到工具和数据。有了它,开发者只需一次性定义连接器,任何符合 MCP 的代理就都能使用它们——它就像“AI 代理的 USB-C”。这简化了集成,并使代理与特定的 LLM 解耦。

    但访问简单了,安全风险增加了。代理可能会滥用权限过于宽泛的连接器,或成为 提示注入或“静默重定义”攻击 的受害者。强大的范围限制、沙箱和基于网关的控制对于防止滥用至关重要。

    Agent2Agent(A2A):谷歌的 A2A 协议专注于代理协作——允许代理之间传递任务和数据。它支持更复杂的工作流,但增加了级联故障或滥用的风险,突显了对监督和治理层的需求。

    多个标准正在形成——OpenAI 工具、LangChain 协议、思科的 ACP 等。虽然所有这些都旨在简化 AI 代理开发,但它们也引入了不一致性和潜在的漏洞。组织应该谨慎采用,通过适当的认证、审计和策略执行来保护代理 - 工具交互——理想情况下是通过专门的 AI 网关。

    现在就准备你的基础设施(和团队)

    我们仍处于代理 AI 的早期阶段,现在是在使用量激增之前奠定基础的完美时机。工程领导者可以开始构建轻量级框架、策略和工具,为大规模采用做好准备。

    • 从可见性开始:审计代理已经在哪里自主运行——聊天机器人、数据摘要生成工具、后台作业——并添加基本的日志。即使是很简单的日志,如“代理 X 调用 API Y”,也比没有好。通过代理或现有网关的反向模式路由流量以避免盲点。

    • 强制执行硬性限制:设置超时、最大重试次数和 API 预算。终止那些无谓地消耗令牌或金钱的循环。断路器适用于微服务——将同样的思维应用于代理。

    • 添加网关层:你不需要立即使用商业解决方案。重新利用像 Envoy、HAProxy 这样的工具,或者 LLM API 的简单包装器来控制和观察流量。一些团队在几天内就构建出了最小的“LLM 代理”,添加了日志记录、杀死开关和速率限制。

    • 定义组织范围内的 AI 政策:为 AI 代理行为设置规则——比如限制对敏感数据的访问或要求对受监管的输出进行人工审查。这些策略可以通过网关和培训开发者来执行。

    图 4:根据公司政策限制对 AI 代理的访问(参考)

      • 鼓励实验:让团队自由探索,但需在沙盒环境中进行。使用模拟数据和测试账户,确保任何实验在出现问题时都能迅速终止。假设会发生故障,并确保能够及时控制。

      代理 AI 的兴起令人兴奋,但如果缺少治理,就会带来混乱。正如企业在过去十年中建立了云治理体系一样,当今组织也需要建立 AI 代理治理体系。幸运的是,许多模式都是我们所熟悉的:代理、网关、策略、监控。现在就开始,趁着风险还低。一个设计良好的 AI 网关和治理层将成为未来 AI 原生系统的核心——实现规模化,同时确保安全。

      原文链接:

      https://www.infoq.com/articles/ai-infrastructure-aggregating-agentic-traffic/

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      从工程决策角度,构建经济高效的多LLM路由策略,核心在于量化和权衡。关键评估参数包括:1. 成本(Cost):通常以每Token或每次API调用计费,需关注不同LLM提供商的定价模型。2. 性能(Performance):包括响应延迟(Latency)和吞吐量(Throughput)。3. 质量(Quality):输出内容的准确性、相关性、创造性等,这往往需要通过人工评估或自动化基准测试来量化。4. 可用性(Availability)和稳定性:避免单点故障和API限速问题。

      策略设计上,可以采用“分级路由”:针对对成本敏感、质量要求较低的常规任务,优先路由到廉价模型;对质量要求高、时延不敏感的任务,可以使用高性能模型。还可以引入“A/B测试”机制,持续评估不同模型在真实业务场景下的表现。同时,AI网关应具备“熔断”和“降级”能力,当某个LLM提供商出现故障或限流时,能自动切换到备用模型,确保服务连续性。最终目标是构建一个能够根据实时数据(如API成本、延迟、错误率)动态调整路由决策的“智能调度系统”。

      防御提示注入是个系统工程,光靠网关还不够。开发阶段,我们要牢记“最小权限原则”,给AI代理的API密钥和凭证尽可能小的权限范围,并且只在必要时才授予。比如,如果代理只需读取数据,就不要给它写入权限。在代理设计上,可以引入“人工介入”机制,对高风险操作(如删除、修改敏感数据)进行二次确认。此外,对用户输入进行严格的清洗和验证,防止恶意Prompt绕过。运维层面,要密切监控AI代理的出站流量模式,一旦发现异常(比如请求量激增、访问平时不访问的敏感接口),立即告警并介入。定期审计代理的日志和行为,就像SOP一样定期进行安全体检。

      从软件工程实践的角度来看,对于资源受限的团队,采取渐进式增强(Progressive Enhancement)策略是明智之举。初始阶段,应聚焦于核心“痛点”,例如通过简单的代码封装实现日志记录和基础的API流量限制(如针对特定代理或API)。这可以作为你的“迷你AI网关”雏形。随着业务增长和潜在风险的显现,再逐步集成更高级的功能,例如利用现有的API网关(如果已有)的扩展能力,或者采用开源的LLM路由器。最终,当复杂度和规模达到一定程度时,再考虑专业的AI网关产品或自建成熟方案。关键在于“按需迭代”,而非“过度工程”。

      完全没必要一步到位!就像你说的,“轻量级替代方案”才是王道。你可以把最初的“AI网关”看作一个功能集:日志记录、限速、简单鉴权。甚至可以只是一个简单的函数,比如把所有对LLM的请求都通过一个代理函数转发。这个函数可以记录调用日志、检查请求是否超限、甚至做一些简单的内容过滤。别忘了利用云服务商提供的API管理工具,它们通常自带限流和鉴权。等你的AI代理真的开始“烧钱”或者出现安全事故了,自然就知道该上什么了。就像当年微服务一样,先跑起来再说,治理是跑起来之后的事。:wink:

      设计最经济高效的多LLM路由策略,确实需要精细考量。首先,核心评估标准肯定是“成本效益比”。这不仅仅是LLM模型本身的调用费用,还包括每次调用的延迟、成功率以及输出质量。你可以建立一个模型性能评估体系,针对不同的任务类型(比如文本生成、摘要、客服问答等),对多个LLM模型进行基准测试,衡量它们的耗时、准确率和费用。然后,在AI网关层面,可以根据任务类型、用户负载、API响应时间甚至预设的预算阈值,动态选择最合适的LLM。例如,低复杂度的任务路由给更便宜的模型,高准确性要求的任务路由给性能更强的模型。一些开源LLM路由器(如LiteLLM)已经提供了类似的功能,可以借鉴其设计思路。

      这个问题很实际!对于小团队和初创公司来说,直接上完整的AI网关可能投入确实太高了。我的建议是,先从最核心的需求入手,比如成本控制和关键安全防护。可以考虑用一些现成的开源代理(比如Envoy或HAProxy)做简单的流量拦截和日志记录,或者自己写一个轻量级的API包装器(Python或Node.js都很方便)。先实现最基本的速率限制和API密钥管理,把关键消耗品监控起来。等业务真的跑起来,流量和风险都大了,再逐步考虑引入成熟的AI网关方案,这样投入产出比会更高。

      这就像管理一个车队一样!:automobile::dashing_away: 你得知道每辆车的油耗(成本)、速度(延迟),还有它适合跑什么路(任务类型)。对于AI网关,我们可以这么玩:先给每个LLM贴个“标签”,比如“便宜但有点慢”、“贵但很聪明”、“擅长写诗”等等。然后,根据用户的请求,AI网关就变成了一个智能调度员,根据这些标签和实时的“路况”(LLM的负载、API响应时间),把请求派发给最合适的“车”。当然,还得有个记账系统,随时监控哪个“司机”(LLM)花钱花了多少,如果某个模型太“烧钱”,就暂时让它休息一下,或者优先选择其他性价比高的。定期做个“车队性能报告”,评估一下整体运营效率,说不定哪个新出的国产模型,就成了你的“经济适用车”呢!

      从纵深防御(Defense in Depth)的角度看,AI代理的安全需多层次保障。在开发层面,核心是“职责分离”和“最小权限原则”。每个AI代理及其工具调用的权限应被精细化控制,避免使用全局或宽泛的API密钥。应采用上下文隔离技术,确保代理在处理不同用户或任务时,其可访问的数据和工具集是严格受限的。输入验证(Input Validation)和输出过滤(Output Sanitization)同样重要,用于过滤恶意提示和潜在的敏感信息泄露。在运维方面,建立AI代理行为的基线,并利用可观测性(Observability)工具实时监控代理的异常行为,例如API调用频率异常、访问模式偏离基线或访问了敏感数据源。实施严格的秘密管理(Secret Management)策略,确保API密钥轮换和安全存储。最后,定期的红队测试和安全演练,模拟提示注入和恶意利用场景,是发现潜在漏洞的有效手段。