容器时代属于 Kubernetes,智能体时代呢?谷歌押注 Agent Substrate

容器时代属于 Kubernetes,智能体时代呢?谷歌押注 Agent Substrate

2026年5月,谷歌宣布 GKE Agent Sandbox 正式 GA,同时披露了一个名为 Agent Substrate 的项目。这两则公告共同承认了一个 Kubernetes 资深人士一直不愿公开点明的事实:那个曾称霸容器时代的平台,并不适合作为 AI 智能体的控制平面。

这不是一个功能缺口,而是架构层面的根本错配。


一、破题:Kubernetes 的"容器思维"错在哪

Kubernetes 诞生于2014年,设计初衷是管理一组固定的、长期运行的复制服务。一个 Deployment 有3个副本,每个副本稳定运行,流量通过 Service 负载均衡,HPA 根据 CPU 利用率自动扩缩容——这套模型完美匹配了微服务架构。

但智能体不是微服务。

不妨把智能体想象成操作系统中的进程,而不是数据中心里的服务。现代操作系统运行着成千上万个进程,大部分时间它们都处于休眠状态。操作系统会在事件触发时唤醒它们,分配一小片 CPU 时间,然后将它们闲置的内存分页到磁盘,为下一个进程腾出空间。

智能体的行为与此几乎完全一致:

  • 一个编程智能体在下午打开后,用户发送提示词时它运行10秒,然后等待20分钟,直到下一个提示词到达
  • 将这个数字乘以团队中的开发者数量,你就有了成千上万个名义上"活跃"但实际在"沉睡"的会话
  • 每个会话需要一个稳定的身份标识,能够在不丢失内存的情况下暂停和恢复
  • 它执行的代码由大模型在运行时生成,运行宿主必须默认将其视为不可信负载

Kubernetes 为每个空闲会话保留一个完整的 Pod,会浪费 Pod 预留的内存和 CPU。更致命的是,Kubernetes 的中心化 API 服务器和调度器设计假设调度决策发生频次低且决策是持久的。智能体通过生成持续不断的细粒度调度事件打破了这一假设,使控制平面本身成为瓶颈。


二、拆解:智能体作为工作负载的三个本质特征

特征一:沉睡数小时的会话

智能体会话的流量突发特性与 Web 服务截然不同。Web 服务在请求期间持续消耗 CPU,而智能体会话在两次提示词之间几乎不消耗任何资源。为每个空闲会话保留一个完整的 Pod,本质上是在为"什么都不做"付费。

新一代运行时将空闲会话的状态快照从计算资源中剥离——会话休眠时,将易失性 RAM 和文件系统状态持久化;唤醒时,在数秒内恢复运行。这直接对应操作系统的虚拟内存分页机制。

特征二:平台无法预定义的代码

智能体执行的代码由大模型在运行时生成,运行宿主无法假定负载具备良性行为。这意味着隔离责任从容器边界转移到了内核边界。普通容器共享宿主机内核并信任工作负载会守规矩,而智能体沙箱必须假设工作负载具备攻击风险。

特征三:休眠期间必须持久留存的状态

如果一个智能体每次挂起都丢失上下文,它将变得不可用。会话状态(工作内存、文件系统、工具调用历史)必须在休眠期间完整保存,并在恢复时精确还原。这超出了 Kubernetes 原生能力的设计范围。


三、建框架:Agent Substrate 的三层架构

谷歌的解决方案不是用一个平台替换另一个,而是在 Kubernetes 之上叠加一个专门为智能体设计的控制平面。整个架构分为三层:

第一层:Agent Sandbox — 安全隔离层

Agent Sandbox 是一个基于 Kubernetes 构建的开源执行环境,为每个智能体提供了一个加固的空间来运行大模型生成的代码。区别于普通容器共享宿主机内核的设计,Sandbox 默认通过 gVisor 实现内核级隔离,并添加了默认拒绝的网络策略。

关键设计亮点:

  • 预热池:为每个请求启动一个新 Sandbox 会增加数秒延迟,因此 Sandbox 保持了一个预配置的副本预热池。谷歌报告显示,每个集群每秒可以分配300个 Sandbox,其中90%在200毫秒内完成分配。
  • Pod 快照:空闲智能体通过 Pod 快照挂起,释放底层计算资源,而非付费让休眠会话常驻内存。
  • 默认内核隔离:gVisor 和网络访问限制属于出厂基线配置,非极端安全需求的附加组件。

在不到5个月的时间里,Agent Sandbox 的采用规模增长了约16倍,LangChain 和 Lovable 等客户已经在上面运行了数百万个智能体。

第二层:Agent Substrate — 调度与运行时层

如果 Agent Sandbox 是安全沙箱,那么 Agent Substrate 就是决定哪个智能体在哪里运行的调度器。它重用了 Sandbox 的安全运行时和快照功能,并将它们与一个位于 Kubernetes 集群旁边的小型控制平面配对,将标准控制平面从关键路径上移除。

核心思路是将虚拟内存超分配机制运用到计算资源调度领域:

  • 操作系统允许程序寻址远超机器物理内存的内存,方法是将冷页分页到磁盘
  • Agent Substrate 对智能体会话采用同类思路:将大量有状态执行智能体的注册表复用到一小部分预热的工作 Pod 池上,将空闲的会话快照持久化
  • 项目数据显示:由于事件到达时工作 Pod 已经在运行且从不等待 Kubernetes 调度器,实现了 30倍或更高的超额订阅率亚秒级激活速度

Substrate 是框架无关的,可以将 ADK、LangChain、Claude Code 或任意 OCI 容器作为执行者运行。面向开发者的形态由两个自定义资源组成:WorkerPool(定义就绪计算资源)和 ActorTemplate(定义智能体)。

第三层:Kubernetes — 底层资源管理层

Substrate 并非 Kubernetes 的替代品。它仍然使用 Pod 和自动扩缩容完成资源配置,只是在上面叠加了自己的调度器。Kubernetes 管机器,Substrate 管智能体——分工明确。

正如谷歌官方博客所言:"标准 Kubernetes 优化用于处理数千个长期运行的服务,而 Agent Substrate 专为处理数百万个亚秒级工具调用的喧嚣而设计——这些调用本会淹没标准控制平面。"


四、推演:第四种计算形态的诞生

超大规模云厂商已经在朝这个方向布局。这种具有会话感知能力、隔离的智能体运行时,正在成为继虚拟机、容器、无服务器计算之后的第四种计算形态

这一趋势的底层逻辑是什么?

1. 智能体不是服务,而是进程

这是最根本的认知转变。服务是"始终在线、等待请求",而进程是"需要时唤醒、空闲时休眠"。Kubernetes 是为服务设计的,不是为进程设计的。Agent Substrate 的架构文档对此直言不讳,承认"没有巧妙的方法能让标准控制平面容纳这么多对象"。

2. 空转成本正在成为平台团队不可忽视的支出

当智能体规模从个位数增长到数万、数百万时,为空闲会话保留 Pod 的浪费将变得不可接受。Agent Substrate 通过虚拟内存式的超分配机制,将空闲智能体的成本压缩到接近零。

3. 生态竞争:一个还是多个控制平面?

目前 Agent Substrate 仍处于早期探索阶段,并非定型产品。Solo.io 已经将 Substrate 集成到 kagent 中,提供统一 UI 调度。但悬而未决的问题是:谁会主导智能体控制平面这一层?

乐观场景:像当年容器编排赛道最终收敛到 Kubernetes 一样,收敛成一个单一的开源项目。

现实场景:各大超大规模云厂商各自推出自研方案——智能体原本想要摆脱的生态割裂问题,会向上转移到这一层基础设施再度出现。


五、落到行动:对工程团队的启示

对于正在或即将大规模部署 AI 智能体的团队,Agent Substrate 的出现提出了几个值得现在就开始思考的问题:

1. 你的智能体架构是"进程思维"还是"服务思维"?

如果当前你仍然用 Deployment + Service 的方式部署智能体,每个智能体对应一个长期运行的 Pod,那么当规模扩大到数百个时,空转成本将迅速膨胀。尽早引入会话快照和按需恢复机制。

2. 安全隔离是否是出厂默认配置?

Agent Sandbox 的设计哲学是"假设智能体具备攻击风险"。如果你的运行时环境还没有将安全隔离作为默认配置,而是作为"安全需求强烈时再添加"的选项,这个顺序需要倒过来。

3. 关注智能体运行时生态的收敛方向

Agent Substrate、AWS Bedrock AgentCore、Azure AI Foundry Agent Service、LangGraph Platform、Agyn……2026年的智能体运行时市场,就像2015年的容器编排市场一样热闹。但历史告诉我们,这个层最终会收敛。值得关注的是:Agent Substrate 是否会凭借开源生态和谷歌的背书,成为智能体时代的 Kubernetes?

Kubernetes 仍然是一个优秀的数据中心调度器,在配置底层机器资源方面仍然无可替代。但对于一大群休眠进程形态的负载而言,它并不是合适的调度器——Agent Substrate 正是为此而生。

原文参考:The New Stack: Kubernetes won the container decade. Google's Agent Substrate wants the next one. | Google Cloud Blog: Agent Sandbox on GKE is now available

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