生产级Agentic AI开发与部署权威指南:基于StrandsAgent与AWS Bedrock AgentCore
**生产级Agentic AI开发与部署指南:基于StrandsAgent与AWS Bedrock AgentCore **
1. Agentic AI 介绍
1.1. 从 AI Agent 到 Agentic AI
在探讨技术实现之前,必须清晰地辨别两个核心概念:AI Agent 和 Agentic AI。
- AI Agent (人工智能代理): 一个AI Agent是一个独立的、具备自主性的计算实体。它通过传感器感知其环境,通过执行器在环境中行动,以达成预设的目标。在大型语言模型(LLM)的背景下,一个AI Agent通常遵循一个“思考-行动”循环(Thought-Action Loop),利用LLM作为其“大脑”或推理引擎,并能调用外部工具(如API、数据库查询、代码执行)来获取信息或执行任务。StrandsAgent 框架就是用来构建这种独立AI Agent的核心工具。
- Agentic AI (代理式人工智能系统): Agentic AI则是一个更宏观的架构概念。它指的是一个由一个或多个AI Agent组成、并由一系列支持服务(如安全、监控、部署、通信)支撑的完整系统。这个系统旨在解决复杂、多步骤的业务问题。Agentic AI可能包含多个专门的AI Agent协同工作,形成一个“代理团队”,并通过一个编排层来协调它们的行为。AWS Bedrock AgentCore 提供的就是构建和运维这种复杂Agentic AI系统所需的、生产级的“脚手架”和基础设施。
- 三个我的演示项目
- AI新能源汽车分析助手 : 以CrewAI为多智能体开发框架
- AWS 云工程师智能助手 : 主要基于Strands Agent SDK开发
- Bedrock AgentCore 部署实践项目 : 演示将基于LangGrapgh开发的Agent利用AgentCore部署到AWS云环境
1.2. 对比与联系
特性 | AI Agent (例如由 StrandsAgent 构建) | Agentic AI (例如由 Bedrock AgentCore 部署与管理) |
---|---|---|
范围 | 微观:单个或多个代理的逻辑与能力定义 | 宏观:完整的、可运维的、企业级的系统架构 |
核心 | 代理的自主决策与工具使用能力 | 系统的可靠性、可扩展性、安全性与可观测性 |
关注点 | 任务分解、工具选择、提示工程、记忆管理 | 部署、自动扩缩容、身份认证、安全沙箱、成本监控 |
关系 | AI Agent是Agentic AI系统中的“功能单元”或“执行者”。 | Agentic AI是承载、管理和赋能AI Agent的“运行平台”。 |
简单来说,你使用 StrandsAgent 来“开发”一个聪明的工人(AI Agent),然后使用 AWS Bedrock AgentCore 来为这个(或一群)工人“建造”一个安全、高效、可大规模扩展的工厂(Agentic AI 系统),并提供全套后勤保障。
**2. Agentic AI 技术栈体系 **
在技术栈中,我们在Agentic AI核心平台
之上,增加一个多智能体编排层
。
+-------------------------------------------------------------------------+
| 业务应用层 (Business Application) |
+-------------------------------------------------------------------------+
| 编排与展现层 (Orchestration & Presentation) |
+-------------------------------------------------------------------------+
| 多智能体编排层 (Multi-Agent Orchestration) |
| (Frameworks: StrandsAgent, CrewAI, AutoGen) |
+-------------------------------------------------------------------------+
| Agentic AI 核心平台 (AWS Bedrock AgentCore) |
| |
| +-----------------+ +-----------------+ +--------------------------+ |
| | AgentCore | | AgentCore | | AgentCore | |
| | Runtime | | Identity | | Observability | |
| | (Serverless) | | (IAM) | | (CloudWatch) | |
| +-----------------+ +-----------------+ +--------------------------+ |
| |
| +-----------------+ +-----------------+ +--------------------------+ |
| | AgentCore | | AgentCore | | AgentCore | |
| | Gateway (Tools) | | Memory | | Code Interpreter/Browser | |
| | (API, Lambda) | | (DynamoDB, S3) | | (Secure Sandboxes) | |
| +-----------------+ +-----------------+ +--------------------------+ |
+-------------------------------------------------------------------------+
| AI Agent 开发层 (StrandsAgent) |
| |
| +-----------------+ +-----------------+ +--------------------------+ |
| | StrandsAgent | | Foundation Model| | Custom Tools | |
| | (Python Code) | | (Bedrock FMs) | | (Python, MCP Server) | |
| +-----------------+ +-----------------+ +--------------------------+ |
+-------------------------------------------------------------------------+
| 知识与数据基础层 (Knowledge & Data Foundation) |
| (Amazon S3, Vector DB on OpenSearch/Aurora, DynamoDB, RDS) |
+-------------------------------------------------------------------------+
作用: 多智能体编排层
负责定义和执行Agent之间的协作逻辑。StrandsAgent
在这里被用来定义协作流程(例如,一个研究员Agent找到信息后,传递给一个作家Agent来生成文章)。底层的Bedrock AgentCore
则为这个编排过程中的每一个Agent实例提供安全的运行时、工具网关和可观测性支持。
3. 标准的Agentic AI代码工程结构 (V1.1 更新)
为了支持多智能体协作,我们的代码结构需要进一步模块化。
agentic-ai-project/
├───README.md
├───requirements.txt
├───template.yaml # IaC: 定义多个Agent所需的Runtime, Gateway等
│
├───src/
│ ├───__init__.py
│ │
│ ├───main.py # Lambda Handler, 负责调用Orchestrator
│ │
│ ├───orchestrator.py # 核心编排器: 定义协作流程(e.g., Strands Graph)
│ │
│ ├───agents/ # 存放不同角色的Agent定义
│ │ ├───__init__.py
│ │ ├───base_agent.py # 可选的基类,共享配置
│ │ ├───researcher.py # 研究员Agent的Prompt, Tools和配置
│ │ └───writer.py # 作家Agent的Prompt, Tools和配置
│ │
│ ├───prompts/ # 存放复杂的、可复用的Prompt模板
│ │ └───...
│ │
│ └───tools/ # 存放所有Agent可能共享的工具
│ └───...
│
└───tests/
├───test_tools.py
└───test_agents.py # 针对单个Agent能力的测试
└───test_orchestrator.py # 针对完整协作流程的集成测试
** 代码工程结构解析**:
agents/
目录: 核心目录。我们将每个具有特定角色的Agent定义为一个独立的模块(如researcher.py
)。这使得每个Agent的职责、能力(可使用的工具)和“个性”(独特的系统提示)都高度内聚,易于管理和测试。orchestrator.py
: 它的职责是:- 从
agents/
目录中导入并实例化所有需要的Agent。 - 使用
StrandsAgent
提供的多智能体原语(如Graph
)来定义它们之间的协作关系和工作流程。 - 提供一个统一的入口点(例如一个
run()
方法),供main.py
调用来启动整个协作任务。
- 从
template.yaml
: 在IaC定义中,现在可能需要为不同角色的Agent定义不同的Bedrock AgentCore
配置,例如,一个需要访问数据库的Agent和一个需要执行代码的Agent,它们所需的IAM角色和安全配置是不同的。
4. 生产级部署Agentic AI的考量与解决方案
将Agentic AI推向生产环境,需要超越功能实现,关注系统的健robustness性、安全性和可管理性。AWS Bedrock AgentCore正是为解决这些问题而生。
生产级考量 | 挑战描述 | AWS Bedrock AgentCore 及云原生解决方案 |
---|---|---|
1. 可扩展性与性能 | Agent的调用量可能从每天几次到每秒上百次不等,必须能够弹性伸缩以应对峰值,同时保持低延迟。 | AgentCore Runtime: 基于AWS Lambda等无服务器技术构建,天然具备按需自动扩缩容能力。无需预置或管理服务器,按实际调用付费。对于延迟敏感场景,可配置预置并发。 |
2. 安全与隔离 | Agent需要访问内部API、数据库甚至执行代码。如何确保它只做被允许的操作?如何防止恶意输入(Prompt Injection)破坏系统? | AgentCore Identity: 与AWS IAM深度集成,为每个Agent分配具有最小权限原则的IAM角色,精确控制其对AWS资源的访问。 AgentCore Code Interpreter/Browser: 在安全的、隔离的沙箱环境中执行代码或浏览网页,防止对底层基础设施产生非预期影响。 AgentCore Gateway: 作为所有工具的统一入口,提供认证、授权和请求校验,保护后端服务。 |
3. 状态管理与记忆 | 对话历史、用户偏好等长期记忆和短期上下文需要在多次调用间持久化,且必须是高可用的。 | AgentCore Memory: 提供托管的记忆服务。使用Amazon DynamoDB实现低延迟的短期记忆(会话ID作为分区键),使用Amazon S3存储和检索长期的、基于向量的知识(与向量数据库集成),实现持久化和跨会话共享。 |
4. 可观测性与调试 | 当Agent行为不符合预期时,如何追踪它的“思考链”?如何监控其性能指标(延迟、成本、错误率)? | AgentCore Observability: 与Amazon CloudWatch无缝集成。自动捕获详细的执行日志、指标和追踪数据。开发者可以在统一的仪表板上清晰地看到从接收请求 -> LLM思考 -> 工具调用 -> 返回结果的完整链路,极大地简化了调试过程。可以设置CloudWatch Alarms对异常指标进行告警。 |
5. 部署与版本管理 | 如何安全地发布新版本的Agent(例如,更新了Prompt或添加了新工具),并能在出现问题时快速回滚? | 基础设施即代码 (IaC): 使用AWS SAM或Terraform管理template.yaml ,将Agent的部署流程纳入CI/CD管道 (AWS CodePipeline)。 Bedrock AgentCore的版本与别名: AgentCore自身支持版本控制和别名(Aliases)功能。你可以创建一个prod 别名和一个staging 别名,将新版本先部署到staging 进行测试,验证通过后再将prod 别名指向新版本,实现蓝绿部署或金丝雀发布。 |
6. 成本控制 | LLM的调用成本可能很高。如何有效监控和控制Agentic AI系统的运行成本? | 模型选择: 根据任务复杂性选择性价比最高的Bedrock Foundation Model。 智能缓存: 在AgentCore Gateway或自定义逻辑中增加缓存层(如ElastiCache for Redis),对重复的、确定性的工具调用结果进行缓存,减少不必要的LLM调用和工具执行。 成本监控: 使用AWS Cost Explorer并为Agent资源打上特定标签,精细化地跟踪成本。设置AWS Budgets对超支风险进行预警。 |
5. 多智能体工作流模式与框架
当单个Agent不足以解决复杂问题时,就需要引入多个Agent协同工作的模式。本章将探讨主流的多智能体工作流,并对实现这些工作流的框架进行比较。
5.1. 六种核心工作流模式
链式 (Chain): 将复杂任务分解为线性的步骤序列。每个Agent完成一个子任务,其输出作为下一个Agent的输入。这种模式适用于需要逐步精炼或转换信息的场景,如“原始数据提取 -> 数据清洗 -> 数据摘要 -> 生成报告”。
路由式 (Routing): 像一个智能交换机,根据输入内容的类别或意图,将其动态地分配给最合适的专用Agent或处理路径。路由逻辑可以基于固定规则,也可以利用LLM的语义理解能力进行智能分类。
评估优化式 (Evaluate-Optimize): 由一个“生成者”Agent和一个“评估者”Agent形成反馈闭环。生成者负责创造内容(如代码、文章、设计方案),评估者则根据一系列标准对其进行打分和批判,并将反馈给生成者用于下一轮的迭代优化。
并行式 (Parallel): 为了提升效率,将一个大任务或多个独立任务分发给多个Agent同时执行。例如,对海量数据进行分片,让多个Agent并行处理各自的数据切片,最后汇总结果。
规划式 (Planning): 面对一个宏大目标,由一个“规划者”Agent动态地生成一个任务执行计划(有向图),然后由“执行者”Agent去完成。规划者会监控执行状态,并根据实际情况(如工具调用失败)动态调整后续路径。
协作式 (Collaboration): 这是最复杂也最强大的模式,模拟人类团队的工作方式。多个Agent被赋予不同的角色(如项目经理、研究员、程序员、测试工程师),它们通过一个共享的通信渠道进行协作,共同完成一个复杂的项目。
5.2. 框架选择与对比
StrandsAgent
、CrewAI
和 AutoGen
都支持构建多智能体系统,但它们的设计哲学和最佳适用场景有所不同。
特性 | StrandsAgent (AWS) | CrewAI | AutoGen (Microsoft) |
---|---|---|---|
核心理念 | 模型驱动 & 协议开放: 依赖强大LLM的推理能力来规划和驱动工作流,并通过开放协议(A2A, MCP)实现互操作性。 | 角色驱动 & 流程化: 模拟人类团队,为Agent分配明确的角色和职责,在预定义的流程(如顺序、层级)中协作。 | 对话驱动 & 高度灵活: 将协作视为Agent之间的自动化群聊。工作流在动态、灵活的对话中自然涌现。 |
易用性 | 非常高: 设计上追求极简,上手速度快,通常只需Prompt和工具列表即可构建。 | 高: 概念直观,“Crew”(团队)的比喻易于理解,适合快速搭建结构化任务。 | 中等: 极高的灵活性带来了相对陡峭的学习曲线,但提供了无代码工具来简化设计。 |
工作流风格 | 模式化: 提供如切换(handoff)、群组(swarm)、图(graph)等简单原语来构建常见的多智能体模式。 | 流程化: 强调定义清晰的协作流程,如接力赛式的顺序执行或主管-下属式的层级执行。 | 会话化: 工作流在Agent间的自动化聊天中动态形成,支持高度复杂和自适应的拓扑结构。 |
最佳适用 | AWS生态与互操作性: 在AWS上构建生产系统,或需要与不同框架构建的Agent及海量工具集成的场景。 | 结构化任务: 任务可以被清晰地分解为多个步骤,且每个步骤有明确的负责人(角色)时。 | 开放式研究与探索: 解决复杂、没有明确解决方案路径的问题,或需要Agent具备强大代码生成与调试能力的场景。 |
原生集成 | 极强: 与Bedrock, Lambda, IAM等AWS服务深度集成。支持MCP/A2A开放协议。 | 良好: 与LangChain生态系统紧密集成。 | 良好: 由微软研究院开发,生态成熟,支持Python和.NET。 |
结论: 对于我们设定的技术栈,StrandsAgent
是首选框架。它不仅完全有能力实现上述六种工作流模式(特别是通过其graph
和swarm
原语),而且其作为AWS官方开源SDK,与Bedrock AgentCore
的集成将是最无缝、最深入的,能最大化地利用云平台的生产级特性。