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如何使用 Higress 快速构建 AI 应用？

发布日期：2024-08-06 20:22:32 浏览次数： 2811

作者：Higress

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一、前言

随着 AI 时代到来，基于大模型的应用对网关提出了新的要求，例如在不同 LLM 提供商之间进行负载均衡、构建 AI 应用的可观测能力、基于 token 的限流保护与配额管理、AI 应用内容安全等等。Higress 基于企业内外的丰富场景沉淀了众多面向AI的功能，推出了 AI 原生的 API 网关形态并且全部开源。

ChatGPT-Next-Web^[^1]是一个开源的前端项目，用于提供大模型聊天窗口，支持接入多种大模型，本文基于Higress、通义千问以及 ChatGPT-Next-Web，演示 Higress 如何兼容 openai 协议，并逐步搭建一个体系完整的 LLM 应用，应用最终架构如图所示：

二、AI 代理

应用架构

首先，我们先通过网关快速部署一个可以进行对话的聊天应用，其架构如下图所示：

LLM 服务使用通义千问，服务类型为 DNS。路由及服务创建完成后如下图所示：

插件配置

设置路由级插件规则，选择在 llm 路由下生效，配置如下：

provider:type: qwenapiTokens:- sk-xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxtimeout: 1200000modelMapping:'gpt-3.5-turbo': qwen-turbo'gpt-4': qwen-max'*': qwen-max

插件效果

三、AI 可观测

官方文档：https://help.aliyun.com/zh/mse/user-guide/ai-observable?spm=a2c4g.11186623.0.0.42b4d95f14d39z

应用架构

现在，我们已经有了基础的对话功能，作为一款网关产品，我们希望在网关这个统一的入口处对各个服务、路由的请求情况进行观测。考虑到 LLM 请求主要以 token 为观测目标，网关提供了对 token 的观测机制，包含路由级、服务级、模型级的 token 用量观测。

现在，我们改变上文的应用架构，插入可观测插件，改造后如下图所示：

插件配置

依然是选择在 llm 这条路由上生效，插件配置如下：

enable: true

插件效果

四、AI 内容安全

官方文档：https://help.aliyun.com/zh/mse/user-guide/ai-content-security?spm=a2c4g.11186623.0.0.4408488dYGAm2X

应用架构

大模型通常是通过学习互联网上广泛可用的数据来训练的，它们有可能在过程中学习到并复现有害内容或不良言论，因此，当大模型未经过适当的过滤和监控就生成回应时，它们可能产生包含有害语言、误导信息、歧视性言论甚至是违反法律法规的内容。正是因为这种潜在的风险，大模型中的内容安全就显得异常重要。

基于 AI 内容安全插件，通过简单的配置即可对接阿里云内容安全^[^2]，为大模型问答的合规性保驾护航。

配置 AI 内容安全插件后，应用架构如下图所示：

插件配置

首先需要在网关配置内容安全的服务：

配置服务后，开启内容安全插件，选择对 llm 路由生效：

serviceSource: dnsserviceName: green-cipservicePort: 443domain: green-cip.cn-hangzhou.aliyuncs.comak: xxxxxxxxxxxxxxxxxsk: xxxxxxxxxxxxxxxxx

插件效果

登录阿里云内容安全控制台，可以查看每条请求的审计记录：

五、AI Token 限流

官方文档：https://help.aliyun.com/zh/mse/user-guide/ai-token-current-limiting?spm=a2c4g.11186623.0.i4

应用架构

ai-token-ratelimit 插件实现了基于特定键值实现 token 限流，键值来源可以是 URL 参数、HTTP 请求头、客户端 IP 地址、consumer 名称、cookie 中 key 名称。其借助 redis 实现全局的 token 限流。

创建一个 redis 服务并且在网关进行配置：

之后添加 AI Token 限流插件，应用架构为：

插件配置

rule_name: default_rulerule_items:- limit_by_per_ip: from-remote-addrlimit_keys:- key: 0.0.0.0/0token_per_minute: 100redis:service_name: redis.staticservice_port: 6379username: xxxxxxpassword: xxxxxxrejected_code: 429rejected_msg: 您的请求频率过高，请稍后再试。

以上插件配置效果为每个 ip 地址每分钟内只能使用 100 个 token，当超过 token 限制时，返回 429，响应 body 为“您的请求频率过高，请稍后再试。”

插件效果

六、AI 缓存

官方文档：https://help.aliyun.com/zh/mse/user-guide/ai-cache?spm=a2c4g.11186623.0.0.3cdf306bbJSWdn

应用架构

AI 缓存插件能够缓存每个请求的响应，当有相同请求到来时，可以直接返回存储在 redis 中的大模型的生成内容，添加 AI 缓存插件后，应用架构为：

插件配置

redis:serviceName: redis.staticservicePort: 6379timeout: 2000username: xxxxxx  password: xxxxxx

插件效果

七、AI Token 限流

官方文档：https://help.aliyun.com/zh/mse/user-guide/ai-rag?spm=a2c4g.11186623.0.0.24c77267ImcfGS

应用架构

大模型具有一个显著的局限性，那就是它们的知识截止到模型被训练的数据。一旦训练完成，模型就无法获取或学习新的信息。此外，大型语言模型的训练数据虽然浩如烟海，但仍然有可能缺少某些领域的信息，或者对某些主题的覆盖不够深入，针对这些细领域的查询可能会产生不够精确或缺乏深度的结果。检索增强生成（RAG）技术能够利用检索系统从大规模的数据库中找到相关信息，然后将这些信息提供给文本生成模型以帮助生成更精确、更丰富、更符合实际情况的文本。

Higress 通过对接阿里云向量检索服务能够快速实现 RAG 功能：

添加 RAG 插件后，应用架构如下图所示：

插件配置

插件需要配置 dashscope 和 dashvector 两个云服务的相关信息：

dashscope:apiKey: sk-xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxserviceName: qwenservicePort: 443domain: dashscope.aliyuncs.comdashvector:apiKey: sk-xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxserviceName: dashvectorservicePort: 443domain: vrs-cn-xxxxxxxxxxxxxx.dashvector.cn-hangzhou.aliyuncs.comcollection: xxxxxxxxxxxxxx

插件效果

八、其他

除了以上插件，我们还提供了对 prompt 进行修改的插件以及对请求/响应进行智能转换的插件。

Prompt 工程相关插件

Prompt 插件包括 prompt 模板以及 prompt 装饰器：

prompt 模板^[^3]
prompt 装饰器^[^4]

Prompt 模板允许用户在网关定义一系列 LLM 请求的模板，使用者通过指定模板中的参数对 LLM 进行访问，配置示例如下：

templates:- name: "developer-chat"template:model: gpt-3.5-turbomessages:- role: systemcontent: "你是一个 {{program}} 专家, 你平时使用的编程语言为 {{language}}"- role: user      content: "帮我写一个 {{program}} 程序, 你的返回结果里面应该只包含python代码"

请求 body 示例如下：

{"template": "developer-chat","properties": {"program": "冒泡排序","language": "python"}}

Prompt 装饰器允许用户在网关定义对 prompt 的修改操作，包括在原始请求之前和之后插入 message，配置示例如下，请求 body 与 openai 的请求一致。

prepend:- role: systemcontent: "请使用英语回答问题."append:- role: usercontent: "每次回答完问题，尝试进行反问"

AI 请求/响应智能转换

官方文档：https://help.aliyun.com/zh/mse/user-guide/ai-request-response-intelligent-transformation?spm=a2c4g.11186623.0.0.4f6f63beBCZCAU

请求响应转换插件支持对请求/响应进行智能转换，其工作流程如下图所示（示例中后端服务为 httpbin）：

此插件可用于修改经过网关的请求/响应内容，例如将 xml 格式的响应修改为 json 格式。

插件配置

response: enable: trueprompt: "帮我修改以下HTTP应答信息，要求：1. content-type修改为application/json；2. body由xml转化为json；3. 移除content-length。"provider: serviceName: qwendomain: dashscope.aliyuncs.com    apiKey: sk-xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

插件效果

访问原始的 httpbin 的 /xml 接口，结果为：


<?xml version='1.0' encoding='us-ascii'?>
<!--A SAMPLE set of slides-->
<slideshow title="Sample Slide Show"date="Date of publication"author="Yours Truly">
<!-- TITLE SLIDE --><slide type="all"><title>Wake up to WonderWidgets!</title>
</slide>

<!-- OVERVIEW --><slide type="all"><title>Overview</title>
<item>Why <em>WonderWidgets</em> are great</item>
<item/><item>Who <em>buys</em> WonderWidgets</item>
</slide>

</slideshow>

使用以上配置，通过网关访问 httpbin 的 /xml 接口，结果为：

{"slideshow": {"title": "Sample Slide Show","date": "Date of publication","author": "Yours Truly","slides": [{"type": "all","title": "Wake up to WonderWidgets!"},{"type": "all","title": "Overview","items": ["Why <em>WonderWidgets</em> are great","","Who <em>buys</em> WonderWidgets"]}]}}