阿里云原生AI网关Higress:架构解析与应用实践

摘要

随着云原生与AI技术的深度融合,API网关作为流量治理的核心组件,正面临新的挑战与机遇。阿里云开源的Higress网关,凭借其"三网合一"(流量网关、微服务网关、安全网关)的高集成能力,以及面向AI场景的原生支持,成为云原生时代的代表性产品。本文将从Higress的核心架构、AI能力、应用场景、实践案例等角度,全面解析这一技术的设计理念与落地价值。


一、Higress概述:从传统网关到AI原生的演进

1.1 历史背景与定位

Higress是阿里云基于内部电商、交易等核心业务场景打磨的下一代云原生网关,于2022年云栖大会宣布开源。其设计目标是通过整合传统流量网关、微服务网关、安全网关的能力,降低运维复杂度并提升性能。截至2024年8月发布的2.0.0版本,Higress已完成Istio/Envoy内核升级,支持更丰富的API网关能力。

核心演进里程碑

  • 2023年5月:发布生产可用GA版本1.0.0;
  • 2024年8月:AI能力全面开源,支持15+主流大模型协议适配;
  • 2025年:成为阿里集团全面"AI化"战略的核心基础设施。

1.2 核心特性对比

能力维度 传统网关 Higress
架构模式 流量网关+微服务网关分离 三网合一,统一入口
热更新 需Reload导致连接中断 Envoy内核实现无损热更新
可观测性 依赖第三方工具 内置Prometheus指标与日志查询
AI原生支持 提供Token限流、内容审核、RAG等全链路插件
部署灵活性 依赖Kubernetes 支持K8s、Docker单机、非容器化环境

二、Higress核心架构解析

2.1 三网合一的设计理念

Higress通过分层架构实现功能整合:

  1. 数据平面:基于Envoy代理,支持HTTP/2、gRPC、WebSocket等协议,实现高效流式传输;
  2. 控制平面:集成Istio服务网格,提供动态配置下发与策略管理;
  3. 扩展层:通过WASM插件机制支持安全防护、AI能力扩展。

2.2 关键技术优势

  • 高性能流处理:C++编写的Envoy内核在10,000路由规模下,配置生效时间从10秒优化至3秒;
  • 安全防护内置化:集成WAF模块,支持IP黑白名单、CC攻击防护,链路RT降低30%;
  • 证书管理简化:全局证书配置支持Let's Encrypt自动签发,无需cert-manager依赖。

三、Higress的AI原生能力体系

3.1 AI场景的挑战与解决方案

挑战 Higress应对策略
长连接高并发 无损热更新机制保障业务连续性
Token级资源计量 基于Redis的集群流控插件支持TPM/TPD精准管理
有害内容生成风险 阿里云内容安全服务集成,实时拦截违规响应
大模型协议碎片化 统一OpenAI兼容协议,支持15+厂商模型接入

3.2 核心AI插件详解

1) AI代理插件
  • 支持通义千问、OpenAI、文心一言等主流模型;

  • 协议转换示例:

    yaml 复制代码
    provider:
      type: qwen
      modelMapping: 
        'gpt-3.5-turbo': qwen-turbo

    实现不同模型API的透明化调用。

2) AI内容审核插件
  • 集成阿里云内容安全服务,配置示例:

    yaml 复制代码
    serviceName: green-cip
    domain: green-cip.cn-hangzhou.aliyuncs.com

    可拦截违法、歧视性内容,拦截准确率>99.9%。

3) AI限流插件
  • 支持IP/Token/租户多维度限流:

    yaml 复制代码
    rule_items:
      - key: 1.1.1.0/24
        token_per_minute: 100

    对比传统QPS限流,资源利用率提升40%。

4) RAG增强插件
  • 对接向量检索服务实现知识增强:

    yaml 复制代码
    dashvector:
      collection: news_embedings

    在医疗、法律等专业领域问答准确率提升35%。


四、应用场景与最佳实践

4.1 典型应用场景

  1. 微服务API治理
    通过路由级熔断(集成Sentinel)、灰度发布策略,保障电商大促期间API可用性。
  2. AI应用网关
    某AGI厂商使用Higress实现:
    • 日均处理2亿Token请求;
    • 内容安全拦截违规请求12万次/日;
    • 通过缓存插件降低API调用成本30%。
  3. 混合云统一入口
    支持非K8s环境部署,实现跨云集群流量调度。

4.2 实战:搭建AI问答系统

步骤1:Higress快速部署

bash 复制代码
curl -fsSL https://higress.io/standalone/get-higress.sh | bash -s -- -a --use-builtin-nacos

启动后可通过8080端口访问控制台。

步骤2:配置通义千问服务

yaml 复制代码
serviceSource: dns
serviceName: qwen-service
domain: dashscope.aliyuncs.com

步骤3:启用AI插件链

yaml 复制代码
plugins:
  - ai-proxy # 模型代理
  - ai-audit # 内容安全
  - ai-cache # 响应缓存

验证效果

bash 复制代码
curl -X POST http://gateway/chat \
  -H "Authorization: Bearer sk-xxx" \
  -d '{"prompt":"什么是Higress?"}'

五、未来展望

随着阿里"全面AI化"战略推进,Higress将在以下方向持续演进:

  1. 多模态支持:扩展图像、语音等AI模型网关能力;
  2. 边缘计算集成:支持IoT设备端的轻量化部署;
  3. 自主运维AI:基于大模型的异常流量自愈系统。

参考文献

  • 1\] 新一代网关Higress入门介绍. CSDN博客. 2024-08-25

  • 7\] Higress Docker部署指南. CSDN博客. 2024-12-28

相关推荐
想要成为计算机高手41 分钟前
11. isaacsim4.2教程-Transform 树与Odometry
人工智能·机器人·自动驾驶·ros·rviz·isaac sim·仿真环境
静心问道1 小时前
InstructBLIP:通过指令微调迈向通用视觉-语言模型
人工智能·多模态·ai技术应用
宇称不守恒4.02 小时前
2025暑期—06神经网络-常见网络2
网络·人工智能·神经网络
小楓12012 小时前
醫護行業在未來會被AI淘汰嗎?
人工智能·醫療·護理·職業
数据与人工智能律师2 小时前
数字迷雾中的安全锚点:解码匿名化与假名化的法律边界与商业价值
大数据·网络·人工智能·云计算·区块链
chenchihwen2 小时前
大模型应用班-第2课 DeepSeek使用与提示词工程课程重点 学习ollama 安装 用deepseek-r1:1.5b 分析PDF 内容
人工智能·学习
说私域3 小时前
公域流量向私域流量转化策略研究——基于开源AI智能客服、AI智能名片与S2B2C商城小程序的融合应用
人工智能·小程序
Java樱木3 小时前
AI 编程工具 Trae 重要的升级。。。
人工智能
Pomelo_刘金3 小时前
用 DDD 把「闹钟」需求一点点捏出来
架构·rust·领域驱动设计
凪卄12133 小时前
图像预处理 二
人工智能·python·深度学习·计算机视觉·pycharm