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Agent Substrate – AI 代理的高密度沙盒執行環境

這是什麼 – Agent Substrate 是一個 Kubernetes 原生的執行平台，可在隔離的沙盒中運行 actors（具狀態的流程，例如 AI 代理、工具呼叫服務，或任何長時間執行的工作負載）。它將許多 actors 多路複用到一個小型的物理 Pod 群組上，實現比一般容器高出 10 倍的密度，同時保持低於 500 毫秒的「恢復」延遲。

對 AI 的意義 – 現代自主代理大多時間處於閒置狀態，等待新的請求。Substrate 善用此特性，將整個 actor 流程（包括記憶體與檔案系統）暫停，並在需要時恢復，讓單一工作 Pod 可以承載數十個代理。這大幅降低大規模代理群的運算成本，並使在一個中小型 Kubernetes 集群上運行數千個沙盒化代理成為可能。

核心概念

概念	含義
Actor	具有自身狀態（記憶體、檔案）的單一代理或服務，可啟動、停止或遷移。
WorkerPool	實際運行沙盒的 Kubernetes Pod 群組。工作節點會被多個 actors 共用。
Atespace	類似命名空間的隔離邊界，用於一組 actors。
ActorTemplate	定義某種特定類型 actor 應如何啟動的容器映像與設定。
暫停/恢復（Teleport）	拍攝 actor 完整狀態的快照，儲存起來（例如存入 PostgreSQL），並在任何空閒的工作節點上恢復。

主要功能（如 README 所述）

極致的多路複用 – 超過 30× 超額配置；範例顯示僅用 8 個 Pod 就運行了約 250 個具狀態的 actors。
亞秒級啟動 – 恢復延遲低於 500 毫秒，每秒可執行超過 500 次暫停/恢復循環。
零信任隔離 – 支援 gVisor 微虛擬機與 cloud-hypervisor 微虛擬機，實現核心層級的沙盒化。
狀態持久化 – 完整的記憶體與檔案系統快照在休眠後仍能保留，支援「代理傳輸」。
框架無關 – 可與任何代理架構（ADK、LangChain、Claude Code、Model Context Protocol 等）搭配使用，因其運行標準 OCI 容器。
Kubernetes 整合 – 使用原生 Pods、Pod 自動擴展，以及自訂控制器（WorkerPool CRD）進行排程與擴展。
CLI（kubectl-ate） – 提供簡單指令來建立、列出、暫停、恢復與刪除 actors。
可觀察性與安全性 – 內建日誌、指標、JWT 基礎的驗證機制，以及威脅模型文件。

常見使用情境

大規模自主代理群 – 部署數千個聊天或工具呼叫代理，無需為每個代理配置單一 Pod。
具狀態的工具服務 – 運行沙盒化的程式碼執行環境（例如 Claude Code、Antigravity），需在呼叫間維持檔案系統狀態。
基於強化學習的代理迴圈研究 – 在單一 Kubernetes 集群中整合推論、工具使用與訓練循環，讓排程器根據負載變化在工作節點間移動 actors。
安全的多租戶執行 – 使用 gVisor 或微虛擬機隔離，保護每個代理的程式碼與資料。

項目狀態

早期開發 – API 仍在演進中；尚未適合生產環境使用。
支援的 Kubernetes 版本 – 最新穩定版與前一個次要版本。
發展路線圖 – 詳細內容見 docs/roadmap.md；包含穩定性提升、更豐富的自動擴展功能，以及更廣泛的沙盒支援。

快速入門（開發用）摘要

# 前置條件：go、kubectl、docker（kind 將自動安裝）
hack/create-kind-cluster.sh                     # 啟動本地 kind 集群
hack/install-ate-kind.sh --deploy-ate-system    # 安裝 Substrate 控制平面
hack/install-ate-kind.sh --deploy-demo-counter   # 部署範例計數器 actor
go install ./cmd/kubectl-ate                    # 安裝 CLI
kubectl ate create actor my-counter-1 -a ate-demo-counter --template counter
kubectl port-forward -n ate-system svc/atenet-router 8000:80
curl -X POST -H "ate-target-actor: ate-demo-counter/my-counter-1" http://localhost:8000/

相同的流程也可在 GKE 上使用 README 中描述的 setup-gcp 工具執行。

生態系與整合

Agent Executor（google/ax） – 建立在 Substrate 上的分散式代理執行環境。
kagent – CNCF 沙盒專案，使用 Substrate 來執行具狀態的 AI 代理。
範例集合 – 計數器、沙盒、Claude Code 多路複用、請求停車、自動擴展的工作節點群等。

社群與貢獻

Google Group：ate-dev 用於公告與討論。
每周同步會議：每週四上午 10 點 – 11 點 PST（視訊會議與電話接入）。
Slack：CNCF 頻道 #substrate-users 與 #substrate-dev。
貢獻方式 – 請參閱 CONTRIBUTING.md；專案仍處於非常早期階段，貢獻應聚焦於核心系統與範例工作。

如何進一步了解

架構文件 – docs/architecture.md
API 使用指南 – docs/api-guide.md
CLI 文件 – cmd/kubectl-ate/README.md
YouTube 頻道 – https://www.youtube.com/channel/UCN9PPqlTtVxlcpbQ-NWpfZQ（範例影片）

總結 – Agent Substrate 是一個專為 Kubernetes 設計的執行環境，可讓您在小型集群上快速暫停/恢復、強化安全性的前提下，運行大量隔離且具狀態的 AI 代理（或任何類似工作負載）。雖然仍處於實驗階段，但已提供具體基礎，用以建構大規模、成本效益高的代理基礎設施。