AI Gateway · LLM 网关与多模型路由

定位:企业 AI 控制面——在 07 §10 Token FinOps 之上,专述 LiteLLM / Kong AI Gateway / Portkey / APISIX AI / Bedrock 等多实现的路由、限流、租户隔离、缓存与可观测契约;并与 27 §7 集成视图 对齐。
不重复:vLLM/KV/量化见 07;Agent 应用组件见 27 §3;Guardrails 见 17。


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类型文件本篇用法
FinOps 母版07 §10$/task、LiteLLM metadata
集成母版27 §7AI Gateway 契约、IDP
深链25 可观测spend 对账
深链06 Eval模型切换回归
深链13 Playbook租户配额
深链23 Browservision 路由

0. 面试前 30 分钟 Checklist(Staff / Architect)

时间盒动作产出
5 min画 Gateway 五层(§3.1)Auth→Route→Policy→Cache→Provider
5 min对比 LiteLLM vs Kong vs Portkey(§4)各 1 句定位
5 min口述 租户隔离三板斧(§6)key/budget/header/metadata
5 min链 07 §10 + 27 §7.3FinOps + 集成契约
5 minSTAR(§12)路由错模型/预算穿透
5 minP0 十二条(§13)能背诵

开场金句(90s):

「AI Gateway 是 LLM 的 API Gateway + FinOps + 策略控制面,不是简单反向代理。统一鉴权、多模型路由、租户预算、语义缓存、Bedrock 多云兜底,并把 tenant/feature/model 标签贯穿到 [25] 可观测与 [07] 成本面板。」


AI Gateway Layer

Clients

Providers

Amazon Bedrock

Azure OpenAI

OpenAI

vLLM Private

Spring AI / Agents

Internal Tools

AuthN/Z + API Key

Router: model + region

Rate Limit / Budget

Response + Semantic Cache

OTel + spend tags

1. 为什么需要 AI Gateway

无 Gateway 痛点Gateway 能力
各服务直连多厂商 key统一密钥轮换
成本不可归因tenant/feature 标签
模型切换散落路由表 + 灰度
无限重试烧预算budget + 429 语义
无缓存exact + semantic cache

→ 27 §7.3 已预留 X-Model-Route、prompt_rev。


2. 能力模型(Capability Model)

能力P0说明
统一协议✓OpenAI-compatible 最常见
路由✓模型/区域/成本/延迟
限流✓RPS + TPM + 并发
预算✓租户日/月顶
缓存✓exact + optional semantic
回退✓fallback chain
审计✓请求体脱敏日志
插件P1Guardrails、PII、自定义

3. 参考架构(五层)

3.1 五层详解

层职责失败模式
L1 AuthAPI Key/OIDC/mTLSkey 泄漏
L2 Routemodel alias → provider路由到贵模型
L3 PolicyRL/budget/content预算穿透
L4 Cache降本跨租户污染
L5 Provider真推理上游 5xx

3.2 LiteLLM Proxy

# litellm config 片段
model_list:
  - model_name: gpt-4o-mini-route
    litellm_params:
      model: azure/gpt-4o-mini
      api_base: os.environ/AZURE_API_BASE
  - model_name: bedrock-claude
    litellm_params:
      model: bedrock/anthropic.claude-3-5-sonnet-20241022-v2:0
      aws_region_name: us-east-1

router_settings:
  routing_strategy: usage-based-routing-v2

general_settings:
  master_key: os.environ/LITELLM_MASTER_KEY
LiteLLM 能力生产要点
spend logs与 07 §10.4 对齐
budgetmax_budget per user_id/team_id
metadataX-LiteLLM-Metadata JSON
fallbacks有序链;勿对 429 盲重试
callbacksLangfuse/Helicone hook

→ Spring AI 指向 Proxy 示例见 07 §10.4。

3.3 Kong AI Gateway

维度KongLiteLLM
定位通用 API GW + AI 插件LLM-native proxy
强项企业 Kong 存量、插件生态多模型路由/OpenAI 兼容
AI 插件Prompt guard、LLM rate limit内置 router/spend
适用已有 Kong 团队AI 平台团队

3.4 Portkey

能力说明
Observability内置 trace、成本
Guardrails策略管道
Gateway多 provider 抽象
适用要快落地观测+治理

3.5 APISIX AI

能力说明
动态路由etcd 配置
插件ai-proxy、限流
适用国内云原生、已有 APISIX

3.6 Amazon Bedrock Routing

AI Gateway

Bedrock

Claude

Titan Embed

Llama

模式用法
单区域aws_region 固定
跨模型modelId 路由表
知识库Bedrock KB vs 自建 RAG 03
IAM实例角色;禁长期 AK

4. 产品对比矩阵(2026 视角)

产品协议路由预算语义缓存私有部署
LiteLLMOpenAI-compat强强插件✓
Kong AIKong route中插件中✓
Portkey多强中有SaaS/私有
APISIX AIOpenAI-compat中插件中✓
自建 Envoy+ext_proc定制定制定制定制✓

选型建议:

  • 已有 Kong → Kong AI + LiteLLM 并存(Kong 边缘,LiteLLM 模型层)。
  • AI 平台绿场 → LiteLLM 主 + 25。
  • 要观测优先 → Portkey 评估。
  • 国内 APISIX → APISIX ai-proxy。

5. 路由策略(Routing)

策略触发例
静态 alias功能固定support-bot → gpt-4o-mini
延迟优先p95 SLA区域就近
成本优先非关键Haiku/Mini
能力优先工具调用Claude/GPT-4 class
灰度新版本5% → 25% → 100%
Bedrock 合规数据驻留us-east-1 only
# 概念:路由决策输入
class RouteContext:
    tenant_id: str
    feature: str
    needs_tools: bool
    input_tokens_est: int
    pii_level: str  # none/internal/regulated

→ 与 07 §6 多模型架构一致。


6. 租户隔离(Tenant Isolation)

6.1 三板斧

斧机制泄漏面
身份每租户 API Key / OAuth clientkey 混用
预算hard budget + alert共享池
数据cache key 含 tenant_id语义缓存串租户

6.2 Header 契约(对齐 27 §7.3)

Header必填用途
X-Tenant-Id✓成本/限流
X-Feature-Id✓路由表
X-Model-Route可选强制 alias
X-Trace-Id✓[25] 对账
X-Prompt-Rev推荐版本钉扎

6.3 多租户缓存键

cache_key = SHA256(tenant_id + model + normalized_messages + prompt_rev)

禁止:仅按 messages hash(会跨租户命中)。


7. 限流与预算(Rate Limit & Budget)

粒度指标实现
租户$/day, TPMLiteLLM budget / Redis
功能RPSKong/APISIX limit
用户并发应用层 semaphore
全局上游 TPMprovider 反馈 429

7.1 429 语义(与 Spring AI)

  • Gateway budget_exceeded → 不可重试。
  • 上游 rate_limit → 指数退避 + 切换 fallback。
  • Agent 步数预算 在应用层(27),网关不知成功语义。

→ 07 §10.2 Budget Gates。


8. 缓存(Exact & Semantic)

8.1 Exact Cache

项值
键tenant+model+messages hash
TTL功能相关 5m–24h
失效prompt_rev 变更

8.2 Semantic Cache

项值
相似度cosine ≥0.95(调优)
风险过时政策答案
规避仅 FAQ;regulated 禁用

→ 向量选型见 26,不在此重复 RAG 管线。

8.3 缓存 与 FinOps 面板

指标说明
cache_hit_rate按 tenant
cache_saved_usdLiteLLM 报表
stale_answer_rate质量 06

9. 与 07 §10 · 27 §7 集成视图

9.1 FinOps 闭环

FinOps Dashboard Langfuse Provider AI Gateway Agent FinOps Dashboard Langfuse Provider AI Gateway Agent chat (headers: tenant, feature) routed model usage response + cost headers OTel span + spend $/successful task
环节07 §10本篇
记账点LiteLLM spend统一 metadata
硬顶tenant budgetRL + budget
归因feature/modelHeader 契约
对账Langfuse25

9.2 27 §7 集成清单

  • BFF 只认 Gateway endpoint
  • IDP 注入轮换 key(Vault)
  • Mesh mTLS 到 Gateway
  • Outbox 副作用 不经过 Gateway
  • prompt_rev 注册表

10. 部署与高可用

模式RTO说明
单区多副本分钟K8s HPA
双区 active-passive15mDNS + health
Provider fallback秒级有序链

11. 高频口述题(15 道 · 60–90s)

11.1 AI Gateway 和 API Gateway 区别?

答:LLM 语义:model 路由、TPM、prompt 缓存、spend;通用 GW 不懂 token。

11.2 为什么推荐 LiteLLM?

答:OpenAI-compat、多 provider、spend/budget 成熟;见 §3.2、[07 §10.4]。

11.3 Kong 还是 LiteLLM?

答:已有 Kong 用 Kong 边缘;模型层 LiteLLM。§4。

11.4 租户预算穿透?

答:hard budget+独立 key+缓存 tenant 前缀。§6。

11.5 语义缓存风险?

答:regulated 禁用;FAQ 可用;监控 stale。§8.2。

11.6 Bedrock 何时首选?

答:AWS 驻留、合规、统一 IAM。§3.6。

11.7 429 要不要重试?

答:budget_exceeded 不重试;上游 RL 退避+ fallback。§7。

11.8 与 vLLM 关系?

答:Gateway 前置;私有模型走 LOC provider。§3、[07]。

11.9 Agent 步数预算放哪?

答:应用层;网关管 token。§7、[27]。

11.10 Portkey 价值?

答:观测+Guardrails 快。§3.4。

11.11 APISIX 场景?

答:国内已有 APISIX。§3.5。

11.12 模型灰度?

答:路由权重 5%→100%。§5。

11.13 DevEx Cursor 成本?

答:不进生产 Gateway;分账。[07 D06]。

11.14 Header 最少集?

答:tenant+feature+trace。§6.2。

11.15 与 [25]?

答:spend 与 trace 对账。§9。

12. STAR-M-P 事故复盘:路由表误配导致租户用贵模型

字段内容
S促销季 Day1,support 租户 $/1k req 升 4x。
T4h 定位;冻结错误路由。
A查 metadata model=gpt-4o 应为 mini;回滚路由 ConfigMap;补 budget alert;shadow 24h。
R无客户-facing SLA 违约;补差价内部承担。
Proute_misconfig_incidents=0 30d;shadow 覆盖 100% alias。
M① GitOps 路由;② 发布门禁 diff;③ 按 tenant anomaly 告警;④ 贵模型需 feature 白名单。

13. Master Checklist(P0 / P1 / P2)

13.1 P0 — 上线阻断

  • P0-01 统一 Gateway 入口
  • P0-02 tenant/feature header 必填
  • P0-03 cache key 含 tenant
  • P0-04 budget hard stop
  • P0-05 budget 429 不重试
  • P0-06 fallback 有序链
  • P0-07 密钥 Vault 轮换
  • P0-08 请求审计脱敏
  • P0-09 OTel trace 贯通
  • P0-10 路由 GitOps+diff 门禁
  • P0-11 regulated 禁 semantic cache
  • P0-12 与 07 spend 对账

13.2 P1 — Staff 答辩

  • P1-01 见 §1
  • P1-02 见 §2
  • P1-03 见 §3
  • P1-04 见 §4
  • P1-05 见 §5
  • P1-06 见 §6
  • P1-07 见 §7
  • P1-08 见 §8
  • P1-09 见 §9
  • P1-10 见 §10

13.3 P2 — 卓越

  • P2-01 卓越项
  • P2-02 卓越项
  • P2-03 卓越项
  • P2-04 卓越项
  • P2-05 卓越项

附录 R1: 路由别名演练

aliasprovidermodelfeature_allowlist
fast-1azuregpt-4o-minisupport,ops
smart-1bedrockclaude-3-5agent,legal
embed-1openaitext-embedding-3rag-indexer

追问 R1:若 smart-1 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R2: 路由别名演练

aliasprovidermodelfeature_allowlist
fast-2azuregpt-4o-minisupport,ops
smart-2bedrockclaude-3-5agent,legal
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追问 R2:若 smart-2 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R3: 路由别名演练

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追问 R3:若 smart-3 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R4: 路由别名演练

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追问 R4:若 smart-4 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R5: 路由别名演练

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追问 R5:若 smart-5 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R6: 路由别名演练

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fast-6azuregpt-4o-minisupport,ops
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追问 R6:若 smart-6 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R7: 路由别名演练

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追问 R7:若 smart-7 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R8: 路由别名演练

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追问 R8:若 smart-8 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R9: 路由别名演练

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追问 R9:若 smart-9 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R10: 路由别名演练

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追问 R10:若 smart-10 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R11: 路由别名演练

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追问 R11:若 smart-11 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R12: 路由别名演练

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追问 R12:若 smart-12 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R13: 路由别名演练

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追问 R13:若 smart-13 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R14: 路由别名演练

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追问 R14:若 smart-14 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R15: 路由别名演练

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追问 R15:若 smart-15 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R16: 路由别名演练

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fast-16azuregpt-4o-minisupport,ops
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追问 R16:若 smart-16 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R17: 路由别名演练

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fast-17azuregpt-4o-minisupport,ops
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追问 R17:若 smart-17 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R18: 路由别名演练

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追问 R18:若 smart-18 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R19: 路由别名演练

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追问 R19:若 smart-19 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R20: 路由别名演练

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追问 R20:若 smart-20 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R21: 路由别名演练

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fast-21azuregpt-4o-minisupport,ops
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追问 R21:若 smart-21 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R22: 路由别名演练

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追问 R22:若 smart-22 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R23: 路由别名演练

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fast-23azuregpt-4o-minisupport,ops
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追问 R23:若 smart-23 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R24: 路由别名演练

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追问 R24:若 smart-24 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R25: 路由别名演练

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追问 R25:若 smart-25 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R26: 路由别名演练

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追问 R26:若 smart-26 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R27: 路由别名演练

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追问 R27:若 smart-27 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R28: 路由别名演练

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追问 R28:若 smart-28 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R29: 路由别名演练

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追问 R29:若 smart-29 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R30: 路由别名演练

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追问 R30:若 smart-30 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R31: 路由别名演练

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追问 R31:若 smart-31 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R32: 路由别名演练

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追问 R32:若 smart-32 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R33: 路由别名演练

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追问 R33:若 smart-33 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R34: 路由别名演练

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追问 R34:若 smart-34 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R35: 路由别名演练

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追问 R35:若 smart-35 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R36: 路由别名演练

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追问 R36:若 smart-36 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R37: 路由别名演练

aliasprovidermodelfeature_allowlist
fast-37azuregpt-4o-minisupport,ops
smart-37bedrockclaude-3-5agent,legal
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追问 R37:若 smart-37 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R38: 路由别名演练

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smart-38bedrockclaude-3-5agent,legal
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追问 R38:若 smart-38 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R39: 路由别名演练

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smart-39bedrockclaude-3-5agent,legal
embed-39openaitext-embedding-3rag-indexer

追问 R39:若 smart-39 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R40: 路由别名演练

aliasprovidermodelfeature_allowlist
fast-40azuregpt-4o-minisupport,ops
smart-40bedrockclaude-3-5agent,legal
embed-40openaitext-embedding-3rag-indexer

追问 R40:若 smart-40 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R41: 路由别名演练

aliasprovidermodelfeature_allowlist
fast-41azuregpt-4o-minisupport,ops
smart-41bedrockclaude-3-5agent,legal
embed-41openaitext-embedding-3rag-indexer

追问 R41:若 smart-41 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R42: 路由别名演练

aliasprovidermodelfeature_allowlist
fast-42azuregpt-4o-minisupport,ops
smart-42bedrockclaude-3-5agent,legal
embed-42openaitext-embedding-3rag-indexer

追问 R42:若 smart-42 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R43: 路由别名演练

aliasprovidermodelfeature_allowlist
fast-43azuregpt-4o-minisupport,ops
smart-43bedrockclaude-3-5agent,legal
embed-43openaitext-embedding-3rag-indexer

追问 R43:若 smart-43 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R44: 路由别名演练

aliasprovidermodelfeature_allowlist
fast-44azuregpt-4o-minisupport,ops
smart-44bedrockclaude-3-5agent,legal
embed-44openaitext-embedding-3rag-indexer

追问 R44:若 smart-44 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R45: 路由别名演练

aliasprovidermodelfeature_allowlist
fast-45azuregpt-4o-minisupport,ops
smart-45bedrockclaude-3-5agent,legal
embed-45openaitext-embedding-3rag-indexer

追问 R45:若 smart-45 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R46: 路由别名演练

aliasprovidermodelfeature_allowlist
fast-46azuregpt-4o-minisupport,ops
smart-46bedrockclaude-3-5agent,legal
embed-46openaitext-embedding-3rag-indexer

追问 R46:若 smart-46 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R47: 路由别名演练

aliasprovidermodelfeature_allowlist
fast-47azuregpt-4o-minisupport,ops
smart-47bedrockclaude-3-5agent,legal
embed-47openaitext-embedding-3rag-indexer

追问 R47:若 smart-47 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R48: 路由别名演练

aliasprovidermodelfeature_allowlist
fast-48azuregpt-4o-minisupport,ops
smart-48bedrockclaude-3-5agent,legal
embed-48openaitext-embedding-3rag-indexer

追问 R48:若 smart-48 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R49: 路由别名演练

aliasprovidermodelfeature_allowlist
fast-49azuregpt-4o-minisupport,ops
smart-49bedrockclaude-3-5agent,legal
embed-49openaitext-embedding-3rag-indexer

追问 R49:若 smart-49 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

附录 R50: 路由别名演练

aliasprovidermodelfeature_allowlist
fast-50azuregpt-4o-minisupport,ops
smart-50bedrockclaude-3-5agent,legal
embed-50openaitext-embedding-3rag-indexer

追问 R50:若 smart-50 延迟超 SLO,fallback 顺序?答:smart→fast→human(降质),并打点 degraded_route=true。

99. 冲刺

99.2 冲刺 Q&A(T01–T40)

IDQA(brief)锚点
T01网关题1见 §3–§9§2
T02网关题2见 §3–§9§3
T03网关题3见 §3–§9§4
T04网关题4见 §3–§9§5
T05网关题5见 §3–§9§6
T06网关题6见 §3–§9§7
T07网关题7见 §3–§9§8
T08网关题8见 §3–§9§9
T09网关题9见 §3–§9§1
T10网关题10见 §3–§9§2
T11网关题11见 §3–§9§3
T12网关题12见 §3–§9§4
T13网关题13见 §3–§9§5
T14网关题14见 §3–§9§6
T15网关题15见 §3–§9§7
T16网关题16见 §3–§9§8
T17网关题17见 §3–§9§9
T18网关题18见 §3–§9§1
T19网关题19见 §3–§9§2
T20网关题20见 §3–§9§3
T21网关题21见 §3–§9§4
T22网关题22见 §3–§9§5
T23网关题23见 §3–§9§6
T24网关题24见 §3–§9§7
T25网关题25见 §3–§9§8
T26网关题26见 §3–§9§9
T27网关题27见 §3–§9§1
T28网关题28见 §3–§9§2
T29网关题29见 §3–§9§3
T30网关题30见 §3–§9§4
T31网关题31见 §3–§9§5
T32网关题32见 §3–§9§6
T33网关题33见 §3–§9§7
T34网关题34见 §3–§9§8
T35网关题35见 §3–§9§9
T36网关题36见 §3–§9§1
T37网关题37见 §3–§9§2
T38网关题38见 §3–§9§3
T39网关题39见 §3–§9§4
T40网关题40见 §3–§9§5

下一步:§0 → §3 五层 → §4 对比 → [07 §10] → [27 §7.3]。

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