AI 网关
AI 网关是 AI 应用时代的“交通枢纽”,重塑智能服务的连接、治理与创新边界。
AI 网关的演进历程
网关作为网络架构的关键组件,经历了从简单反向代理到多功能智能中枢的演进。随着业务规模的增长和软件架构的复杂化,网关的功能不断丰富,逐步发展出流量网关、ESB 网关、微服务网关、云原生网关等多种形态。
流量网关
流量网关主要负责数据流量的管理与优化,提升业务可伸缩性和高可用性。以 Nginx 为代表,流量网关通过负载均衡分摊请求,避免单点故障,广泛应用于单体和垂直架构。
ESB 网关
企业服务总线(ESB)网关标准化系统间通信,简化消息传递,提升互操作性和灵活性。ESB 遵循 SOA 原则,集中管理消息路由、转换和安全,支持多协议和数据格式,增强系统扩展性和可维护性。
微服务网关
微服务网关在微服务架构中集中管理路由、增强安全、简化访问流程,实现负载均衡、限流、熔断、降级和身份验证。Spring Cloud Gateway 是典型代表,易于集成,灵活高效。
云原生网关
云原生网关伴随 Kubernetes 的普及而诞生,采用 Ingress/Gateway API 统一配置,具备弹性扩缩容能力,兼具流量网关和微服务网关的特性,帮助开发者专注业务逻辑,无需关心底层容量和维护。
AI 网关
AI 场景下,流量协议从传统 HTTP/RPC 向 SSE/WebSocket 转变,带来流式传输、长连接和有状态应用等新挑战。AI 网关需支持多模型代理、智能路由、模型增强、安全防护、流式传输和无损变更等能力,成为 AI 应用基础设施的核心。
AI 网关的定义、特点与应用场景
AI 网关是面向 AI 应用场景优化和能力扩展的 API 网关,集成多模型流量调度、MCP 和 Agent 管理、智能路由和 AI 治理等能力。
AI 应用的流量特征
AI 应用流量与传统 Web 应用有显著差异,主要体现在:
- 高延时:模型推理计算量大,响应时间长,易受慢速连接攻击影响。
- 大带宽与流式传输:内容生成采用流式推送,提升交互即时感,对网关流式处理和内存控制要求高。
- 长连接:广泛采用 SSE/WebSocket,需保障配置变更不中断连接,提升用户体验。
- API 驱动:Agent 通过大量原子化 API 完成复杂任务,API 数量和调用量激增,对全生命周期管理能力提出更高要求。
AI 网关的应用场景
AI 网关在不同业务需求和部署位置下,扮演着多重角色:
- 模型服务提供商(MaaS)接入层:作为模型推理集群的总入口,保障性能、稳定和安全,智能分发请求,防止恶意流量冲击。
- AI 应用开发网关:为开发者屏蔽多模型协议差异,统一接口,支持模型 Fallback,提升应用稳定性和安全合规。
- 企业内部中央 AI 网关:统一内部 AI 服务接入,支持成本审计、数据安全、资源复用和效率提升。
- MCP 工具生态统一入口:集中管理 MCP 工具调用,统一认证、限流和审计,简化安全治理。
AI 网关的核心能力和最佳实践
AI 网关在多模型、Agent、MCP 和开放平台等场景下,具备如下核心能力:
核心能力
- 多模型代理:统一流量入口,动态路由多种模型,提升可用性与成本效益。
- 多模型回退/容灾:自动 Fallback,保障服务连续性和高可用性。
- 消费者认证:身份识别、权限管理和精准计费,防止滥用。
- 内容安全防护:统一内容安全策略,前置审查输入输出,保障合规。
- Token 限流:按 Token 计费与限流,控制成本和资源消耗。
- 语义缓存:缓存高频请求,提升效率、降低成本、保持一致性。
- 可观测性:全链路日志、指标和追踪,支持成本分析和问题定位。
- MCP 代理与工具动态组装:协议转换、工具压缩与智能路由,提升工具生态集成效率。
最佳实践
AI 网关最佳实践涵盖多模型代理、消费者认证、内容安全防护、Token 限流、语义缓存、多模型容灾、多模型可观测和 AI 开放平台等八大类,具体包括:
- 多模型代理:适配多模态、垂直领域和协同任务场景,动态选择模型,保障数据隐私、性能和成本平衡。
- 消费者认证:多租户隔离、权限分级、操作审计,防止恶意调用和资源滥用。
- 内容安全防护:金融、医疗、社交等场景下,防止敏感数据泄露和不良内容生成,保障合规。
- Token 限流:提升资源利用率,防止系统过载和恶意攻击,支持用户分层管理。
- 语义缓存:高频查询、固定上下文和复杂计算结果复用,提升响应速度和降低成本。
- 多模型容灾:主模型异常时自动切换,保障业务连续性。
- 多模型可观测:支持 Token 消耗、限流、缓存、安全等多维指标监控,助力成本控制和稳定性提升。
- AI 开放平台:统一能力目录、权限、计量和治理,支撑企业级 Agent 市场和商业闭环。
使用 AI 网关快速构建 AI 应用
以 ChatGPT-Next-Web、Higress、通义千问为例,演示如何通过 AI 网关插件能力,快速搭建完整的 AI 应用体系。
插件能力图谱
Higress 提供丰富的插件能力,包括 AI 代理、可观测、内容安全、Token 限流、缓存、RAG、Prompt 工程、请求/响应转换等,支持灵活组合,满足多样化业务需求。
典型插件能力与应用架构
- AI 代理插件:支持多种主流模型,基于 OpenAI API 契约,统一代理能力。
- AI 可观测插件:提供 Metric、Log、Trace,支持 Token 用量观测。
- AI 内容安全插件:对接内容安全服务,保障输入输出合规。
- AI Token 限流插件:基于 Redis 实现全局 Token 限流,防止滥用。
- AI 缓存插件:缓存模型响应,提升性能和一致性。
- AI RAG 插件:对接向量检索服务,实现检索增强生成。
- Prompt 工程插件:支持模板和装饰器,灵活管理 Prompt。
- AI 请求/响应转换插件:智能转换请求和响应内容,提升兼容性。
API 和 Agent 的货币化
AI 应用正从“聊天即产品”迈向以任务完成为目标的 Agent 时代,Agent 经济逐步成熟。企业通过 AI 网关和开放平台,构建可计价、可审计的数字劳动力,实现规模化创新和商业闭环。
AI 开放平台与市场
以 AI 网关为中枢,协议化承载模型、工具、数据与工作流,统一上游推理与下游工具,支撑 API 货币化和 Agent 市场建设。平台需具备内容安全、权限治理、跨云可移植性和正向生态飞轮等能力。
总结
AI 网关作为 AI 应用基础设施的核心中枢,承载着多模型调度、内容安全、限流、缓存、可观测等关键能力。通过不断演进和最佳实践,AI 网关助力企业高效、安全、经济地构建和治理 AI 应用,推动智能生产力的持续释放。