Substrate 智能体底座

项目概述

Agent Substrate 是一个面向大规模智能体部署的高密度运行时环境。其控制平面负责智能体沙箱的全生命周期管理，可在亚秒级完成挂起与恢复操作，并支持在同一基础设施上对大量智能体进行多路复用。系统兼容多种沙箱技术，包括 microVM 与 gVisor，为不同沙箱类型提供一致的生命周期操作。

核心设计思想是将大量「Actor」（智能体类应用）映射到少量已就绪的「Worker」之上，利用这类应用大多数时间处于空闲状态的特性实现高密度多路复用。系统提供 Actor 生命周期管理（创建/销毁、挂起/恢复）、实时调度以及入站流量路由能力。

Agent Substrate 定位为低侵入性系统，不绑定特定框架。其底层依赖 Kubernetes 进行基础设施供给与 Worker 生命周期管理，复用 Pod 与 Pod 自动伸缩等原生能力，同时叠加面向智能体的调度与控制逻辑以降低延迟。

核心能力演示

官方演示展示了在 8 个物理 Pod 上多路复用约 250 个有状态 Actor 的效果，主要亮点包括：

• 即时迁移：将 Actor 高速挂起并在任意可用 Worker 上恢复，激活耗时低于一秒。
• 状态持久化：通过全状态快照保存易失性内存与文件系统状态，跨休眠周期完整保留。
• 集群多路复用：在共享物理 Pod 上「轮转」大量有状态 Actor，实现 30 倍以上的过订阅。

框架兼容与生态

系统在内核层通过 gVisor 管理标准 OCI 容器，因此可托管任意技术栈构建的智能体：

• 支持 Agent Development Kit（ADK）的 Actor 身份与持久化工作内存。
• 适合长生命周期、有状态的 LangChain 智能体及沙箱化工具调用。
• 为 Claude Code、CodeX 等编码环境提供高密度有状态运行时。
• 可将 MCP 服务器部署为 Substrate Actor，为任意大模型提供持久化工具。

生态方面，Agent Executor 是一个分布式智能体运行时，演示了如何在 Agent Substrate 之上构建安全、可超大规模扩展的智能体框架。

状态与兼容性

项目目前处于早期开发阶段，尚不具备生产就绪条件，API 可能发生重大变更，不保证向后兼容性。当前目标支持 Kubernetes 最新稳定版以及上一个次要版本。

本地快速部署

前置依赖：Go、kubectl、docker。

# 创建本地 kind 集群与镜像仓库
hack/create-kind-cluster.sh

# 部署核心组件、valkey、rustfs
hack/install-ate-kind.sh --deploy-ate-system

# 部署示例 Actor
hack/install-ate-kind.sh --deploy-demo-counter
go install ./cmd/kubectl-ate

# 创建命名空间与 Actor 实例
kubectl ate create atespace demo
kubectl ate create actor my-counter-1 -a demo --template=ate-demo-counter/counter

# 端口转发网络路由
kubectl port-forward -n ate-system svc/atenet-router 8000:80

随后在另一终端通过自定义 Host 头访问：

curl -X POST -H "Host: my-counter-1.demo.actors.resources.substrate.ate.dev" -i http://localhost:8000/

GKE 上的快速部署

复制环境模板后按需修改，启用应用默认凭据，再依次执行资源准备与组件部署：

cp hack/ate-dev-env.sh.example .ate-dev-env.sh
source .ate-dev-env.sh
gcloud auth application-default login --project=${PROJECT_ID}

# 一键引导 GKE、Redis、GCS、IAM 等资源
go run ./tools/setup-gcp bootstrap

# 部署 Agent Substrate 系统
./hack/install-ate.sh --deploy-ate-system

# 部署示例应用
./hack/install-ate.sh --deploy-demo-counter

通过 go run ./tools/setup-gcp --help 与 ./hack/install-ate.sh --help 可查看更细粒度的创建与清理选项，例如单独重建 ate-apiserver 或一键删除全部资源。销毁本地 kind 集群可执行 ./hack/delete-kind-cluster.sh；销毁 GCP 资源可执行 ./hack/teardown.sh --all。

示例应用

• Counter Demo：有状态 Go HTTP 服务器，演示挂起/恢复后的状态保留以及动态 CRD 路由。
• Sandbox Demo：基于 Alpine Linux 的安全沙箱，支持任意 Shell 执行并跨会话保留文件系统状态。
• Claude Code Multiplex：在有限的 Worker 池上多路复用多个 Claude Code 实例。
• Multi-Template：两个不同二进制的 ActorTemplate 共享一个 WorkerPool，跨三个命名空间运行。
• Request Parking：当池过载时，路由器暂存入站请求直至有 Worker 释放，而非直接返回 503。
• Autoscaled WorkerPool：基于 Prometheus 适配器提供的指标，由 HPA 按已分配 Actor 数伸缩 WorkerPool。

命令与组件

• cmd/ateapi：控制平面 API 服务，暴露管理 Actor 与 Worker 生命周期的 gRPC 接口。
• cmd/atelet：节点级 DaemonSet，监管物理 Worker Pod、协调快照与状态迁移。
• cmd/atecontroller：Kubernetes 控制器，调谐 WorkerPool 与 ActorTemplate 自定义资源。
• cmd/atenet：组合式网络控制器，提供 DNS、Envoy 路由与代理 Sidecar。
• cmd/ateom-gvisor：运行于沙箱 Worker Pod 内部，调用 runsc 的 checkpoint/restore 命令。
• cmd/ateom-microvm：ateom-gvisor 的 microVM 对应版本，基于 cloud-hypervisor 运行 Actor。
• cmd/podcertcontroller：用于签发 Pod 证书的「垫片」，未来将与上游 Kubernetes 合并。
• cmd/kubectl-ate：管理 Agent Substrate 资源的 CLI 工具。
• cmd/benchmarking：基准测试用合成负载（如按需消耗内存、磁盘与 fd 的 glutton）。
• tools/setup-gcp：用于创建 GKE、GCS、IAM 等 GCP 基础设施。
• demos/：示例应用集合。

文档索引

官方提供架构说明、API 配置参考、CLI 文档、术语表、可观测性指南、认证配置、请求暂存机制、威胁模型、路线图以及基于 Locust 的基准测试框架等文档，可在 docs/ 与 benchmarking/ 目录下查阅。