AWS strands agents 当智能体作为独立服务/容器部署时，它们无法共享进程内状态

阿雄不会写代码2025-09-14 16:31

当智能体作为独立服务/容器部署时，它们无法共享进程内状态。 以下是针对分布式部署中动态内存库的生产就绪解决方案：

1. 基于外部存储的内存库

基于 DynamoDB 的共享内存

复制代码 
import boto3
from strands import Agent, tool
from typing import Dict, Any
import json

class DynamoDBMemoryBank:
    def __init__(self, table_name: str = "agent-shared-memory"):
        self.dynamodb = boto3.resource('dynamodb')
        self.table = self.dynamodb.Table(table_name)
    
    def store(self, memory_key: str, data: Dict[str, Any], agent_id: str):
        """在共享内存中存储数据"""
        self.table.put_item(
            Item={
                'memory_key': memory_key,
                'data': json.dumps(data),
                'agent_id': agent_id,
                'timestamp': int(time.time()),
                'ttl': int(time.time()) + 86400  # 24 小时 TTL
            }
        )
    
    def retrieve(self, memory_key: str) -> Dict[str, Any]:
        """从共享内存检索数据"""
        try:
            response = self.table.get_item(Key={'memory_key': memory_key})
            if 'Item' in response:
                return json.loads(response['Item']['data'])
        except Exception as e:
            print(f"检索内存错误: {e}")
        return {}
    
    def list_keys(self, prefix: str = "") -> list:
        """列出所有内存键，可选前缀过滤"""
        response = self.table.scan()
        keys = [item['memory_key'] for item in response['Items']]
        if prefix:
            keys = [k for k in keys if k.startswith(prefix)]
        return keys

# 创建共享内存工具
memory_bank = DynamoDBMemoryBank()

@tool
def store_shared_data(key: str, data: str, description: str = "") -> str:
    """在所有智能体可访问的共享内存库中存储数据"""
    memory_bank.store(key, {
        'content': data,
        'description': description
    }, agent_id=os.getenv('AGENT_ID', 'unknown'))
    return f"存储数据，键为: {key}"

@tool
def retrieve_shared_data(key: str) -> str:
    """从共享内存库检索数据"""
    data = memory_bank.retrieve(key)
    if data:
        return f"{data.get('description', '')}: {data.get('content', '')}"
    return f"未找到键对应的数据: {key}"

@tool
def list_memory_keys(prefix: str = "") -> str:
    """列出可用的内存键"""
    keys = memory_bank.list_keys(prefix)
    return f"可用键: {', '.join(keys)}"

基于 Redis 的高性能内存

复制代码 
import redis
import json
from strands import Agent, tool

class RedisMemoryBank:
    def __init__(self, host: str = "redis-cluster.company.com", port: int = 6379):
        self.redis_client = redis.Redis(
            host=host, 
            port=port, 
            decode_responses=True,
            health_check_interval=30
        )
    
    def store(self, key: str, data: dict, ttl: int = 3600):
        """存储数据并设置 TTL"""
        self.redis_client.setex(
            key, 
            ttl, 
            json.dumps(data)
        )
    
    def retrieve(self, key: str) -> dict:
        """检索数据"""
        data = self.redis_client.get(key)
        return json.loads(data) if data else {}
    
    def publish_event(self, channel: str, message: dict):
        """向其他智能体发布事件"""
        self.redis_client.publish(channel, json.dumps(message))
    
    def subscribe_to_events(self, channels: list):
        """订阅来自其他智能体的事件"""
        pubsub = self.redis_client.pubsub()
        pubsub.subscribe(channels)
        return pubsub

# 基于 Redis 的内存工具
redis_memory = RedisMemoryBank()

@tool
def store_fast_memory(key: str, data: str, ttl_minutes: int = 60) -> str:
    """在高速 Redis 内存库中存储数据"""
    redis_memory.store(key, {'content': data}, ttl_minutes * 60)
    return f"存储在快速内存中: {key}"

@tool
def get_fast_memory(key: str) -> str:
    """从高速内存检索"""
    data = redis_memory.retrieve(key)
    return data.get('content', '未找到')

2. 基于 S3 的已部署智能体会话管理

python

复制代码 
from strands import Agent
from strands.session.s3_session_manager import S3SessionManager

# 每个已部署的智能体使用 S3 进行持久化会话
class DeployedAgent:
    def __init__(self, agent_id: str, user_id: str = None):
        self.agent_id = agent_id
        
        # 创建带有 S3 后端的会话管理器
        session_id = f"{agent_id}_{user_id}" if user_id else agent_id
        self.session_manager = S3SessionManager(
            session_id=session_id,
            bucket=os.getenv('AGENT_MEMORY_BUCKET', 'agent-memory-bucket'),
            prefix=f"agents/{agent_id}/sessions"
        )
        
        # 创建具有持久化会话的智能体
        self.agent = Agent(
            name=f"已部署智能体 {agent_id}",
            session_manager=self.session_manager,
            tools=[store_shared_data, retrieve_shared_data, *other_tools]
        )
    
    async def process_request(self, message: str, context: dict = None):
        """使用持久化内存处理请求"""
        if context:
            # 在共享内存中存储上下文供其他智能体使用
            await store_shared_data(
                f"context_{self.agent_id}_{int(time.time())}", 
                json.dumps(context)
            )
        
        return await self.agent.run(message)

# 部署配置
deployed_orchestrator = DeployedAgent("orchestrator", "global")
deployed_specialist = DeployedAgent("data_specialist", "global")

3. 带有共享内存的容器部署

带有共享服务的 Docker Compose

复制代码 
# docker-compose.yml
version: '3.8'
services:
  # 共享内存服务
  redis:
    image: redis:7-alpine
    ports:
      - "6379:6379"
    volumes:
      - redis_data:/data
  
  dynamodb-local:
    image: amazon/dynamodb-local
    ports:
      - "8000:8000"
    command: ["-jar", "DynamoDBLocal.jar", "-sharedDb", "-inMemory"]
  
  # 智能体服务
  orchestrator:
    build: ./orchestrator
    environment:
      - AGENT_ID=orchestrator
      - REDIS_HOST=redis
      - DYNAMODB_ENDPOINT=http://dynamodb-local:8000
      - AGENT_MEMORY_BUCKET=shared-agent-memory
    ports:
      - "9000:9000"
    depends_on:
      - redis
      - dynamodb-local
  
  data-specialist:
    build: ./data-specialist
    environment:
      - AGENT_ID=data_specialist
      - REDIS_HOST=redis
      - DYNAMODB_ENDPOINT=http://dynamodb-local:8000
      - AGENT_MEMORY_BUCKET=shared-agent-memory
    ports:
      - "9001:9001"
    depends_on:
      - redis
      - dynamodb-local
  
  research-agent:
    build: ./research-agent
    environment:
      - AGENT_ID=research_agent
      - REDIS_HOST=redis
      - DYNAMODB_ENDPOINT=http://dynamodb-local:8000
      - AGENT_MEMORY_BUCKET=shared-agent-memory
    ports:
      - "9002:9002"
    depends_on:
      - redis
      - dynamodb-local

volumes:
  redis_data:

4. 带有共享内存的 AWS ECS/Fargate 部署

复制代码 
# agent_service.py - 所有已部署智能体的基础服务
import os
import asyncio
from strands import Agent
from strands.multiagent.a2a import A2AServer

class ProductionAgentService:
    def __init__(self):
        self.agent_id = os.getenv('AGENT_ID')
        self.memory_bank = DynamoDBMemoryBank()
        self.redis_memory = RedisMemoryBank(
            host=os.getenv('REDIS_HOST', 'redis-cluster.company.com')
        )
        
        # 创建带有共享内存工具的智能体
        self.agent = Agent(
            name=f"生产环境智能体 {self.agent_id}",
            session_manager=S3SessionManager(
                session_id=f"prod_{self.agent_id}",
                bucket=os.getenv('AGENT_MEMORY_BUCKET'),
                prefix=f"production/{self.agent_id}"
            ),
            tools=[
                store_shared_data,
                retrieve_shared_data,
                store_fast_memory,
                get_fast_memory,
                *self.get_specialized_tools()
            ]
        )
    
    def get_specialized_tools(self):
        """在子类中重写以提供专用工具"""
        return []
    
    async def start_service(self):
        """启动 A2A 服务"""
        port = int(os.getenv('PORT', 9000))
        server = A2AServer(agent=self.agent, port=port)
        
        # 启动后台任务
        asyncio.create_task(self.memory_sync_task())
        
        # 启动 A2A 服务器
        server.serve()
    
    async def memory_sync_task(self):
        """同步内存和处理事件的后台任务"""
        pubsub = self.redis_memory.subscribe_to_events(['agent_events'])
        
        while True:
            try:
                message = pubsub.get_message(timeout=1.0)
                if message and message['type'] == 'message':
                    await self.handle_agent_event(json.loads(message['data']))
            except Exception as e:
                print(f"内存同步错误: {e}")
            
            await asyncio.sleep(1)
    
    async def handle_agent_event(self, event: dict):
        """处理来自其他智能体的事件"""
        if event.get('type') == 'memory_update':
            # 刷新本地缓存或采取行动
            print(f"内存被 {event.get('agent_id')} 更新: {event.get('key')}")

# 专用智能体实现
class OrchestratorService(ProductionAgentService):
    def get_specialized_tools(self):
        return [orchestration_tools]

class DataSpecialistService(ProductionAgentService):
    def get_specialized_tools(self):
        return [data_analysis_tools]

# 主入口点
if __name__ == "__main__":
    agent_type = os.getenv('AGENT_TYPE', 'orchestrator')
    
    if agent_type == 'orchestrator':
        service = OrchestratorService()
    elif agent_type == 'data_specialist':
        service = DataSpecialistService()
    else:
        service = ProductionAgentService()
    
    asyncio.run(service.start_service())

5. 事件驱动的内存更新

复制代码 
# 事件驱动的内存同步
class EventDrivenMemoryBank:
    def __init__(self):
        self.dynamodb_memory = DynamoDBMemoryBank()
        self.redis_memory = RedisMemoryBank()
        self.sns = boto3.client('sns')
        self.topic_arn = os.getenv('AGENT_EVENTS_TOPIC_ARN')
    
    async def store_with_notification(self, key: str, data: dict, agent_id: str):
        """存储数据并通知其他智能体"""
        # 在持久化存储中存储
        self.dynamodb_memory.store(key, data, agent_id)
        
        # 在快速缓存中存储
        self.redis_memory.store(key, data, ttl=3600)
        
        # 通知其他智能体
        event = {
            'type': 'memory_update',
            'key': key,
            'agent_id': agent_id,
            'timestamp': time.time()
        }
        
        # 发布到 SNS 进行跨区域/服务通知
        await self.sns.publish(
            TopicArn=self.topic_arn,
            Message=json.dumps(event)
        )
        
        # 发布到 Redis 进行实时更新
        self.redis_memory.publish_event('agent_events', event)

@tool
def store_with_broadcast(key: str, data: str, description: str = "") -> str:
    """存储数据并广播给所有智能体"""
    event_memory = EventDrivenMemoryBank()
    asyncio.create_task(event_memory.store_with_notification(
        key, 
        {'content': data, 'description': description},
        os.getenv('AGENT_ID')
    ))
    return f"已存储并广播: {key}"

此架构的主要优势

  • 可扩展性：智能体可以独立部署并根据需求扩展

  • 持久性：内存可以在容器重启和部署后保留

  • 实时同步：Redis 提供快速内存访问和事件通知

  • 耐用性：DynamoDB/S3 提供持久化存储

  • 事件驱动：智能体可以实时响应内存变化

  • 多区域：可以在 AWS 区域和可用区之间工作

生产部署模式

复制代码 
┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐
│   协调者        │    │  数据专家       │    │  研究智能体     │
│   (ECS 任务)    │    │  (ECS 任务)     │    │  (ECS 任务)     │
└─────────┬───────┘    └─────────┬───────┘    └─────────┬───────┘
          │                      │                      │
          └──────────────────────┼──────────────────────┘
                                 │
                    ┌─────────────┴─────────────┐
                    │     共享内存层            │
                    │                           │
                    │  ┌─────────┐ ┌─────────┐  │
                    │  │ Redis   │ │DynamoDB │  │
                    │  │(快速)   │ │(持久)   │  │
                    │  └─────────┘ └─────────┘  │
                    │                           │
                    │  ┌─────────┐ ┌─────────┐  │
                    │  │   S3    │ │   SNS   │  │
                    │  │(会话)   │ │(事件)   │  │
                    │  └─────────┘ └─────────┘  │
                    └───────────────────────────┘

这种架构确保您的已部署智能体可以共享动态内存库，同时保持分布式、可扩展部署的优势。

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