当前IT架构中最热门的话题是AI原生架构:围绕智能体AI、多智能体编排和标准化工具/智能体互操作性(MCP、A2A)设计的系统,而不是将LLM作为附加功能。
核心问题:智能体的真正AI原生架构配置有哪些,每种应该在什么时候使用?
从高层来看,每个智能体AI系统都有三个活动部分:(1)智能体(具有目标的LLM),(2)协调(编排vs编舞),(3)连接性(工具调用+智能体间协议)。
选项1:单智能体(单体)
一个智能体完成所有工作:解析请求、推理、调用工具(MCP)并响应。这是原型和"单提示"自动化的默认架构,但它很快会达到上下文窗口限制,且难以并行化。
适用对象: MVP、简单自动化、快速交付的独立开发者。
工作原理: 用户 → 智能体 → 工具(MCP)→ 智能体循环 → 响应。
| 维度 | 评分 | 说明 |
|---|---|---|
| 简单性 | ★★★★★ | 一个智能体,一个控制循环 |
| 可扩展性 | ★☆☆☆☆ | 难以并行化;上下文增长快 |
| 可调试性 | ★★★★★ | 单一追踪;易于跟踪 |
FlowZap Code:
User { # 用户
n1: circle label:"开始"
n2: rectangle label:"发送请求"
n1.handle(right) -> n2.handle(left)
n2.handle(bottom) -> Agent.n3.handle(top) [label="请求"]
}
Agent { # 单AI智能体
n3: rectangle label:"接收输入"
n4: rectangle label:"推理和规划"
n5: rectangle label:"决定工具调用"
n6: rectangle label:"处理工具结果"
n7: rectangle label:"生成响应"
n8: circle label:"完成"
n3.handle(right) -> n4.handle(left)
n4.handle(right) -> n5.handle(left)
n5.handle(bottom) -> Tools.n9.handle(top) [label="MCP请求"]
n6.handle(right) -> n7.handle(left)
n7.handle(right) -> n8.handle(left)
n7.handle(top) -> User.n2.handle(bottom) [label="响应"]
loop [重试直到目标达成] n4 n5 n6 n7
}
Tools { # 工具服务器(MCP)
n9: rectangle label:"接收MCP调用"
n10: rectangle label:"执行工具"
n11: rectangle label:"返回结果"
n9.handle(right) -> n10.handle(left)
n10.handle(right) -> n11.handle(left)
n11.handle(top) -> Agent.n6.handle(bottom) [label="工具结果"]
}
选项2:顺序流水线(装配线)
顺序流水线以固定顺序链接多个智能体(解析→丰富→分析→格式化),这是当每个步骤可以隔离时常见的"LLM微服务"配置。这种结构常用于文档处理和ETL类工作流,因为每个步骤都是可测试和可预测的。
适用对象: 内容和文档工作流、确定性多步骤任务。
| 维度 | 评分 | 说明 |
|---|---|---|
| 简单性 | ★★★★☆ | 线性且明确 |
| 可扩展性 | ★★☆☆☆ | 受最慢阶段瓶颈限制 |
| 可调试性 | ★★★★★ | 逐阶段检查 |
FlowZap Code:
Trigger { # 触发器
n1: circle label:"开始"
n2: rectangle label:"传入请求"
n1.handle(right) -> n2.handle(left)
n2.handle(bottom) -> Pipeline.n3.handle(top) [label="输入"]
}
Pipeline { # 顺序流水线
n3: rectangle label:"智能体A:解析输入"
n4: rectangle label:"智能体B:丰富数据"
n5: rectangle label:"智能体C:分析"
n6: rectangle label:"智能体D:格式化输出"
n7: circle label:"完成"
n3.handle(right) -> n4.handle(left)
n4.handle(right) -> n5.handle(left)
n5.handle(right) -> n6.handle(left)
n6.handle(right) -> n7.handle(left)
n6.handle(top) -> Trigger.n2.handle(bottom) [label="最终输出"]
}
选项3:编排器-工作者(指挥家)
这是最常见的"智能体编排"架构:编排器智能体将目标分解为子任务,分派给专业工作者,然后综合最终响应。它很强大,但随着工作者数量增长,编排器可能成为瓶颈,这就是为什么像LangGraph这样的框架专注于显式路由/状态来保持可管理性。
适用对象: 通用智能体AI产品(支持、研究、运营),其中一个"大脑"委派给专家。
| 维度 | 评分 | 说明 |
|---|---|---|
| 简单性 | ★★★☆☆ | 路由逻辑随时间增长 |
| 可扩展性 | ★★★☆☆ | 编排器瓶颈风险 |
| 可调试性 | ★★★★☆ | 集中决策有助于追踪 |
FlowZap Code:
User { # 用户
n1: circle label:"开始"
n2: rectangle label:"提交复杂任务"
n1.handle(right) -> n2.handle(left)
n2.handle(bottom) -> Orchestrator.n3.handle(top) [label="任务"]
}
Orchestrator { # 编排器智能体
n3: rectangle label:"接收任务"
n4: rectangle label:"分解为子任务"
n5: rectangle label:"分派子任务"
n6: rectangle label:"收集结果"
n7: rectangle label:"综合最终答案"
n8: circle label:"完成"
n3.handle(right) -> n4.handle(left)
n4.handle(right) -> n5.handle(left)
n5.handle(bottom) -> Research.n9.handle(top) [label="研究子任务"]
n5.handle(bottom) -> Code.n11.handle(top) [label="代码子任务"]
n5.handle(bottom) -> Review.n13.handle(top) [label="审查子任务"]
n6.handle(right) -> n7.handle(left)
n7.handle(right) -> n8.handle(left)
n7.handle(top) -> User.n2.handle(bottom) [label="响应"]
}
Research { # 研究智能体
n9: rectangle label:"搜索来源"
n10: rectangle label:"总结发现"
n9.handle(right) -> n10.handle(left)
n10.handle(top) -> Orchestrator.n6.handle(bottom) [label="研究结果"]
}
Code { # 代码智能体
n11: rectangle label:"生成代码"
n12: rectangle label:"运行测试"
n11.handle(right) -> n12.handle(left)
n12.handle(top) -> Orchestrator.n6.handle(bottom) [label="代码结果"]
}
Review { # 审查智能体
n13: rectangle label:"评估质量"
n14: rectangle label:"标记问题"
n13.handle(right) -> n14.handle(left)
n14.handle(top) -> Orchestrator.n6.handle(bottom) [label="审查结果"]
}
选项4:层级式(组织架构图)
层级式多智能体系统通过堆叠主管和团队负责人(树形结构)来扩展编排,这反映了企业组织结构并有助于分区上下文。当单个编排器无法直接管理所有工作者时,这通常被讨论为"企业级智能体AI架构"。
适用对象: 大型企业、多领域工作流、任务自然分为部门(财务/法务/工程)的"AI劳动力"配置。
| 维度 | 评分 | 说明 |
|---|---|---|
| 简单性 | ★★☆☆☆ | 更多层级=更多协调 |
| 可扩展性 | ★★★★★ | 团队独立扩展 |
| 可调试性 | ★★★☆☆ | 追踪跨越多个跳转 |
FlowZap Code:
User { # 用户
n1: circle label:"开始"
n2: rectangle label:"提交企业请求"
n1.handle(right) -> n2.handle(left)
n2.handle(bottom) -> Supervisor.n3.handle(top) [label="目标"]
}
Supervisor { # 顶级主管
n3: rectangle label:"分解目标"
n4: rectangle label:"委派给团队负责人"
n5: rectangle label:"汇总最终输出"
n6: circle label:"完成"
n3.handle(right) -> n4.handle(left)
n4.handle(bottom) -> LeadA.n7.handle(top) [label="子目标A"]
n4.handle(bottom) -> LeadB.n10.handle(top) [label="子目标B"]
n5.handle(right) -> n6.handle(left)
n5.handle(top) -> User.n2.handle(bottom) [label="最终报告"]
}
LeadA { # 团队负责人A
n7: rectangle label:"规划A的子任务"
n8: rectangle label:"分派给工作者"
n9: rectangle label:"整合A结果"
n7.handle(right) -> n8.handle(left)
n8.handle(bottom) -> Workers.n13.handle(top) [label="任务A1"]
n8.handle(bottom) -> Workers.n14.handle(top) [label="任务A2"]
n9.handle(top) -> Supervisor.n5.handle(bottom) [label="结果A"]
}
LeadB { # 团队负责人B
n10: rectangle label:"规划B的子任务"
n11: rectangle label:"分派给工作者"
n12: rectangle label:"整合B结果"
n10.handle(right) -> n11.handle(left)
n11.handle(bottom) -> Workers.n15.handle(top) [label="任务B1"]
n11.handle(bottom) -> Workers.n16.handle(top) [label="任务B2"]
n12.handle(top) -> Supervisor.n5.handle(bottom) [label="结果B"]
}
Workers { # 工作者智能体
n13: rectangle label:"工作者A1执行"
n14: rectangle label:"工作者A2执行"
n15: rectangle label:"工作者B1执行"
n16: rectangle label:"工作者B2执行"
n13.handle(top) -> LeadA.n9.handle(bottom) [label="A1完成"]
n14.handle(top) -> LeadA.n9.handle(bottom) [label="A2完成"]
n15.handle(top) -> LeadB.n12.handle(bottom) [label="B1完成"]
n16.handle(top) -> LeadB.n12.handle(bottom) [label="B2完成"]
}
选项5:并行扇出(Map-Reduce)
并行扇出同时在独立检查(样式、安全、性能)上运行多个智能体,然后合并结果,这是吞吐量的标准多智能体设计方法。它很好地映射到CI/CD、事件响应和研究,但协调(扇入)成为微妙的部分。
适用对象: 代码审查机器人、并行研究、多信号评估流水线。
| 维度 | 评分 | 说明 |
|---|---|---|
| 简单性 | ★★★☆☆ | 扇入逻辑是棘手部分 |
| 可扩展性 | ★★★★★ | 令人尴尬的并行 |
| 可调试性 | ★★★★☆ | 比较每个智能体输出 |
FlowZap Code:
Trigger { # 触发器
n1: circle label:"开始"
n2: rectangle label:"PR提交审查"
n1.handle(right) -> n2.handle(left)
n2.handle(bottom) -> Coordinator.n3.handle(top) [label="PR负载"]
}
Coordinator { # 协调器智能体
n3: rectangle label:"扇出到审查者"
n4: rectangle label:"收集所有审查"
n5: diamond label:"全部通过?"
n6: rectangle label:"批准PR"
n7: rectangle label:"请求修改"
n8: circle label:"完成"
n3.handle(bottom) -> Reviewers.n9.handle(top) [label="样式检查"]
n3.handle(bottom) -> Reviewers.n10.handle(top) [label="安全审计"]
n3.handle(bottom) -> Reviewers.n11.handle(top) [label="性能分析"]
n4.handle(right) -> n5.handle(left)
n5.handle(right) -> n6.handle(left) [label="是"]
n5.handle(bottom) -> n7.handle(top) [label="否"]
n6.handle(right) -> n8.handle(left)
}
Reviewers { # 并行审查智能体
n9: rectangle label:"样式智能体"
n10: rectangle label:"安全智能体"
n11: rectangle label:"性能智能体"
n9.handle(top) -> Coordinator.n4.handle(bottom) [label="样式报告"]
n10.handle(top) -> Coordinator.n4.handle(bottom) [label="安全报告"]
n11.handle(top) -> Coordinator.n4.handle(bottom) [label="性能报告"]
}
选项6:事件驱动(Kafka优先智能体网格)
事件驱动智能体AI用Kafka/PubSub主题替换中央编排器:智能体订阅、响应并发布新事件,这使多智能体系统与经过验证的微服务编舞保持一致。Confluent将事件驱动多智能体架构描述为使用发布/订阅和事件流概念扩展智能体协作的实用方法。
适用对象: 实时、高吞吐量系统、"智能体网格"配置、已标准化Kafka的组织。
| 维度 | 评分 | 说明 |
|---|---|---|
| 简单性 | ★★☆☆☆ | 全局行为从事件中涌现 |
| 可扩展性 | ★★★★★ | 独立扩展智能体+分区 |
| 可调试性 | ★★☆☆☆ | 需要分布式追踪+强可观测性 |
FlowZap Code:
Source { # 事件源
n1: circle label:"开始"
n2: rectangle label:"用户操作事件"
n3: rectangle label:"系统告警事件"
n1.handle(right) -> n2.handle(left)
n2.handle(bottom) -> Broker.n4.handle(top) [label="发布事件"]
n3.handle(bottom) -> Broker.n4.handle(top) [label="发布事件"]
}
Broker { # 事件代理(Kafka / Pub-Sub)
n4: rectangle label:"事件总线接收事件"
n5: rectangle label:"路由到订阅者"
n4.handle(right) -> n5.handle(left)
n5.handle(bottom) -> Orders.n6.handle(top) [label="主题:订单"]
n5.handle(bottom) -> Alerts.n8.handle(top) [label="主题:告警"]
n5.handle(bottom) -> Analytics.n10.handle(top) [label="主题:分析"]
}
Orders { # 订单处理智能体
n6: rectangle label:"解析订单事件"
n7: rectangle label:"执行履约"
n6.handle(right) -> n7.handle(left)
n7.handle(bottom) -> Broker.n4.handle(top) [label="发布:订单完成"]
}
Alerts { # 告警分类智能体
n8: rectangle label:"分类严重性"
n9: rectangle label:"路由到值班或自动解决"
n8.handle(right) -> n9.handle(left)
n9.handle(bottom) -> Broker.n4.handle(top) [label="发布:告警已解决"]
}
Analytics { # 分析智能体
n10: rectangle label:"聚合指标"
n11: rectangle label:"更新仪表板"
n12: circle label:"已存储"
n10.handle(right) -> n11.handle(left)
n11.handle(right) -> n12.handle(left)
}
选项7:竞争式/生成器-评判者(锦标赛模式)
多个生成器产生独立答案,然后评估器智能体评分并选择最佳输出;这是提高质量和减少单模型脆弱性的常见方法。它更昂贵(多次LLM调用),但当正确性或创造力比延迟更重要时通常值得。
适用对象: 内容生成、高风险推理、政策/安全审查流程、"AI辩论"风格配置。
| 维度 | 评分 | 说明 |
|---|---|---|
| 简单性 | ★★★☆☆ | 评估器逻辑不简单 |
| 可扩展性 | ★★★★☆ | 生成器可并行化 |
| 可调试性 | ★★★★★ | 并排比较 |
FlowZap Code:
Input { # 输入
n1: circle label:"开始"
n2: rectangle label:"创意简报提交"
n1.handle(right) -> n2.handle(left)
n2.handle(bottom) -> Generators.n3.handle(top) [label="简报"]
n2.handle(bottom) -> Generators.n4.handle(top) [label="简报"]
n2.handle(bottom) -> Generators.n5.handle(top) [label="简报"]
}
Generators { # 生成器智能体
n3: rectangle label:"智能体A:草稿选项1"
n4: rectangle label:"智能体B:草稿选项2"
n5: rectangle label:"智能体C:草稿选项3"
n3.handle(bottom) -> Evaluator.n6.handle(top) [label="选项1"]
n4.handle(bottom) -> Evaluator.n6.handle(top) [label="选项2"]
n5.handle(bottom) -> Evaluator.n6.handle(top) [label="选项3"]
}
Evaluator { # 评估器智能体
n6: rectangle label:"评分所有选项"
n7: diamond label:"达到质量阈值?"
n8: rectangle label:"选择最佳输出"
n9: circle label:"完成"
n6.handle(right) -> n7.handle(left)
n7.handle(right) -> n8.handle(left) [label="是"]
n7.handle(top) -> Generators.n3.handle(bottom) [label="否-优化"]
n8.handle(right) -> n9.handle(left)
loop [优化直到达到质量阈值] n3 n4 n5 n6 n7
}
智能体如何连接:MCP vs A2A(互操作层)
在AI原生架构中,协议层很重要,因为它决定了智能体是"围墙花园"还是可互操作的组件。
- MCP(模型上下文协议):标准化智能体如何连接到工具和数据源(智能体→工具)。它被广泛描述为AI集成的USB-C类连接器。
- A2A(智能体到智能体协议):标准化智能体如何发现和委派给其他智能体(智能体→智能体),包括跨供应商配置。
许多实际系统同时使用两者:MCP用于工具调用,A2A用于智能体间委派(特别是在企业环境中)。
值得提及的框架和品牌
很多"AI原生架构"对话目前由框架和供应商主导。
| 框架/供应商 | 知名领域 | 适用场景 |
|---|---|---|
| LangGraph / LangChain | 基于图/状态的智能体编排 | 选项3-5;混合工作流 |
| CrewAI | 基于角色的多智能体团队 | 选项3(编排器-工作者) |
| AutoGen | 对话驱动的多智能体协作 | 选项7和对等协作 |
| Google ADK | 结构化智能体构建块 | 选项4(层级式) |
| Kafka / Confluent | 事件流和发布/订阅 | 选项6(事件驱动网格) |
选择你的AI原生架构(快速经验法则)
- 快速交付: 选项1
- 确定性步骤: 选项2
- 默认生产选择: 选项3
- 企业"AI劳动力": 选项4
- 最大吞吐量: 选项5
- Kafka优先组织: 选项6
- 最高质量: 选项7
