Phase 58 — 联邦硬化系统设计

版本: v2.0.0 创建日期: 2026-02-28 状态: ✅ 已实现 (v2.0.0)

一、模块概述

Phase 58 引入联邦硬化系统，通过熔断器、健康检查和连接池管理提升 Cowork 联邦网络的稳定性和可靠性。

1.1 核心目标

熔断器机制: 故障隔离，防止雪崩效应
健康检查: 实时监控节点健康状态
连接池管理: 优化网络连接资源
自动降级: 故障节点自动摘除和恢复

1.2 技术架构

┌──────────────────────────────────────────────────────┐
│                 Cowork Federation                    │
│         (ai-engine/cowork/)                          │
└───────────────────────┬──────────────────────────────┘
                        │
┌───────────────────────┼──────────────────────────────┐
│                       ▼                              │
│  ┌─────────────────────────────────────────────┐    │
│  │ Federation Hardening                        │    │
│  │ (federation-hardening.js)                   │    │
│  │ ┌─────────────────────────────────────┐    │    │
│  │ │ Circuit Breaker                     │    │    │
│  │ │ - CLOSED / OPEN / HALF_OPEN         │    │    │
│  │ │ - 故障计数                          │    │    │
│  │ │ - 超时检测                          │    │    │
│  │ └─────────────────────────────────────┘    │    │
│  │ ┌─────────────────────────────────────┐    │    │
│  │ │ Health Check                        │    │    │
│  │ │ - 心跳监控                          │    │    │
│  │ │ - 延迟检测                          │    │    │
│  │ │ - 成功率统计                        │    │    │
│  │ └─────────────────────────────────────┘    │    │
│  │ ┌─────────────────────────────────────┐    │    │
│  │ │ Connection Pool                     │    │    │
│  │ │ - 连接复用                          │    │    │
│  │ │ - 最大连接数                        │    │    │
│  │ │ - 空闲连接回收                      │    │    │
│  │ └─────────────────────────────────────┘    │    │
│  └─────────────────────────────────────────────┘    │
└──────────────────────────────────────────────────────┘

二、核心模块设计

2.1 Circuit Breaker (熔断器)

熔断器状态机:

javascript

const CIRCUIT_BREAKER_STATES = {
  CLOSED: "closed", // 正常状态，允许请求
  OPEN: "open", // 熔断状态，拒绝请求
  HALF_OPEN: "half_open", // 半开状态，尝试恢复
};

状态转换规则:

CLOSED → OPEN: 连续失败次数 >= failureThreshold
OPEN → HALF_OPEN: 超过 openTimeout
HALF_OPEN → CLOSED: 探测成功
HALF_OPEN → OPEN: 探测失败

API方法:

javascript

class CircuitBreaker {
  constructor(options = {}) {
    this.failureThreshold = options.failureThreshold || 5;
    this.successThreshold = options.successThreshold || 2;
    this.openTimeout = options.openTimeout || 60000; // 60s
    this.requestTimeout = options.requestTimeout || 10000; // 10s
  }

  // 执行请求（带熔断保护）
  async execute(fn, fallback) {}

  // 获取熔断器状态
  getState() {}

  // 手动重置熔断器
  reset() {}

  // 获取统计信息
  getStats() {}
}

2.2 Health Check (健康检查)

健康检查指标:

javascript

const HEALTH_METRICS = {
  HEARTBEAT: "heartbeat", // 心跳
  LATENCY: "latency", // 延迟
  SUCCESS_RATE: "success_rate", // 成功率
  CPU_USAGE: "cpu_usage", // CPU使用率
  MEMORY_USAGE: "memory_usage", // 内存使用率
};

健康状态:

javascript

const HEALTH_STATUS = {
  HEALTHY: "healthy", // 健康
  DEGRADED: "degraded", // 降级
  UNHEALTHY: "unhealthy", // 不健康
  UNKNOWN: "unknown", // 未知
};

API方法:

javascript

class HealthChecker {
  constructor(db, config) {}

  // 执行健康检查
  async checkHealth(nodeId) {}

  // 获取节点健康状态
  async getHealthStatus(nodeId) {}

  // 获取所有节点健康状态
  async getAllHealthStatus() {}

  // 订阅健康状态变化
  onHealthChange(callback) {}

  // 启动定期健康检查
  startPeriodicCheck(interval = 30000) {}

  // 停止定期健康检查
  stopPeriodicCheck() {}
}

2.3 Connection Pool (连接池)

连接池配置:

javascript

const POOL_CONFIG = {
  minConnections: 5, // 最小连接数
  maxConnections: 50, // 最大连接数
  idleTimeout: 300000, // 空闲超时 (5分钟)
  acquireTimeout: 30000, // 获取连接超时 (30秒)
  validationInterval: 60000, // 验证间隔 (1分钟)
};

API方法:

javascript

class ConnectionPool {
  constructor(config = POOL_CONFIG) {}

  // 获取连接
  async acquire(nodeId) {}

  // 释放连接
  async release(connection) {}

  // 销毁连接
  async destroy(connection) {}

  // 获取池统计信息
  getStats() {}

  // 清理空闲连接
  async cleanup() {}

  // 关闭连接池
  async close() {}
}

三、数据库设计

3.1 熔断器状态表

sql

CREATE TABLE IF NOT EXISTS federation_circuit_breakers (
  node_id TEXT PRIMARY KEY,
  state TEXT NOT NULL,              -- closed/open/half_open
  failure_count INTEGER DEFAULT 0,
  success_count INTEGER DEFAULT 0,
  last_failure_time INTEGER,
  last_success_time INTEGER,
  state_changed_at INTEGER NOT NULL,
  metadata TEXT,                    -- JSON: 额外元数据
  created_at INTEGER NOT NULL,
  updated_at INTEGER NOT NULL
);

CREATE INDEX IF NOT EXISTS idx_circuit_breakers_state
  ON federation_circuit_breakers(state);

3.2 健康检查记录表

sql

CREATE TABLE IF NOT EXISTS federation_health_checks (
  check_id TEXT PRIMARY KEY,
  node_id TEXT NOT NULL,
  check_type TEXT NOT NULL,         -- heartbeat/latency/success_rate
  status TEXT NOT NULL,             -- healthy/degraded/unhealthy
  metrics TEXT,                     -- JSON: {latency: 50, success_rate: 0.99}
  checked_at INTEGER NOT NULL,

  FOREIGN KEY (node_id) REFERENCES federation_nodes(node_id)
);

CREATE INDEX IF NOT EXISTS idx_health_checks_node_id
  ON federation_health_checks(node_id);
CREATE INDEX IF NOT EXISTS idx_health_checks_checked_at
  ON federation_health_checks(checked_at DESC);

四、IPC 接口设计

文件: desktop-app-vue/src/main/ai-engine/cowork/federation-hardening-ipc.js

通道列表 (4个):

javascript

const CHANNELS = [
  "federation-hardening:get-circuit-breaker-status",
  "federation-hardening:reset-circuit-breaker",
  "federation-hardening:get-health-checks",
  "federation-hardening:get-connection-pool-stats",
];

处理器实现:

javascript

function registerFederationHardeningIPC(dependencies) {
  const { ipcMain, federationHardening } = dependencies;

  // 获取熔断器状态
  ipcMain.handle(
    "federation-hardening:get-circuit-breaker-status",
    async (event, { nodeId }) => {
      return await federationHardening.getCircuitBreakerStatus(nodeId);
    },
  );

  // 重置熔断器
  ipcMain.handle(
    "federation-hardening:reset-circuit-breaker",
    async (event, { nodeId }) => {
      return await federationHardening.resetCircuitBreaker(nodeId);
    },
  );

  // 获取健康检查结果
  ipcMain.handle(
    "federation-hardening:get-health-checks",
    async (event, { nodeId, limit }) => {
      return await federationHardening.getHealthChecks(nodeId, limit);
    },
  );

  // 获取连接池统计
  ipcMain.handle("federation-hardening:get-connection-pool-stats", async () => {
    return await federationHardening.getConnectionPoolStats();
  });

  return { handlerCount: 4 };
}

五、前端集成

5.1 Pinia Store

文件: desktop-app-vue/src/renderer/stores/federationHardening.ts

typescript

import { defineStore } from "pinia";

export const useFederationHardeningStore = defineStore("federationHardening", {
  state: () => ({
    circuitBreakers: {} as Record<string, any>,
    healthChecks: [] as any[],
    poolStats: null as any | null,
    loading: false,
  }),

  getters: {
    openCircuitBreakers: (state) => {
      return Object.values(state.circuitBreakers).filter(
        (cb: any) => cb.state === "open",
      );
    },

    unhealthyNodes: (state) => {
      return state.healthChecks.filter((hc: any) => hc.status === "unhealthy");
    },
  },

  actions: {
    async loadCircuitBreakerStatus(nodeId: string) {
      const status = await (window as any).electronAPI.invoke(
        "federation-hardening:get-circuit-breaker-status",
        { nodeId },
      );
      this.circuitBreakers[nodeId] = status;
    },

    async resetCircuitBreaker(nodeId: string) {
      await (window as any).electronAPI.invoke(
        "federation-hardening:reset-circuit-breaker",
        { nodeId },
      );
      await this.loadCircuitBreakerStatus(nodeId);
    },

    async loadHealthChecks(nodeId?: string) {
      this.healthChecks = await (window as any).electronAPI.invoke(
        "federation-hardening:get-health-checks",
        { nodeId, limit: 100 },
      );
    },

    async loadPoolStats() {
      this.poolStats = await (window as any).electronAPI.invoke(
        "federation-hardening:get-connection-pool-stats",
      );
    },
  },
});

5.2 Vue 页面

文件: desktop-app-vue/src/renderer/pages/ai/FederationHardeningPage.vue

主要功能:

熔断器监控 - 实时显示熔断器状态，支持手动重置
健康检查仪表板 - 可视化节点健康状态
连接池监控 - 显示连接池使用情况
告警展示 - 展示降级和故障节点

六、配置管理

配置段: federationHardening

javascript

federationHardening: {
  enabled: true,
  circuitBreaker: {
    failureThreshold: 5,        // 连续失败5次触发熔断
    successThreshold: 2,        // 半开状态成功2次恢复
    openTimeout: 60000,         // 熔断后60秒尝试恢复
    requestTimeout: 10000,      // 请求超时10秒
  },
  healthCheck: {
    enabled: true,
    interval: 30000,            // 30秒检查一次
    timeout: 5000,              // 健康检查超时5秒
    unhealthyThreshold: 3,      // 连续失败3次标记为不健康
    degradedLatency: 1000,      // 延迟>1秒标记为降级
  },
  connectionPool: {
    minConnections: 5,
    maxConnections: 50,
    idleTimeout: 300000,        // 5分钟
    acquireTimeout: 30000,      // 30秒
  },
}

七、测试覆盖

7.1 单元测试

文件: desktop-app-vue/tests/unit/cowork/federation-hardening.test.js

✅ 熔断器状态转换
✅ 健康检查执行
✅ 连接池获取和释放
✅ 自动降级和恢复

7.2 E2E 测试

文件: desktop-app-vue/tests/e2e/ai/federation-hardening.e2e.test.ts

✅ 完整的熔断器流程
✅ 健康检查和告警
✅ 连接池压力测试

八、故障恢复策略

熔断器恢复:
- OPEN → HALF_OPEN: 超过 openTimeout 后自动尝试
- HALF_OPEN → CLOSED: 成功阈值达标后恢复
节点摘除:
- 连续健康检查失败 >= unhealthyThreshold
- 自动从路由表中摘除
节点恢复:
- 健康检查恢复正常
- 自动重新加入路由表

九、监控指标

推荐监控的关键指标:

熔断器打开次数 (Circuit Breaker Opens)
不健康节点数量 (Unhealthy Nodes Count)
平均延迟 (Average Latency)
请求成功率 (Request Success Rate)
连接池使用率 (Pool Utilization)

相关文档:

Phase 58 — 联邦硬化系统设计 ​

一、模块概述 ​

1.1 核心目标 ​

1.2 技术架构 ​

二、核心模块设计 ​

2.1 Circuit Breaker (熔断器) ​

2.2 Health Check (健康检查) ​

2.3 Connection Pool (连接池) ​

三、数据库设计 ​

3.1 熔断器状态表 ​

3.2 健康检查记录表 ​

四、IPC 接口设计 ​

五、前端集成 ​

5.1 Pinia Store ​

5.2 Vue 页面 ​

六、配置管理 ​

七、测试覆盖 ​

7.1 单元测试 ​

7.2 E2E 测试 ​

八、故障恢复策略 ​

九、监控指标 ​

Phase 58 — 联邦硬化系统设计

一、模块概述

1.1 核心目标

1.2 技术架构

二、核心模块设计

2.1 Circuit Breaker (熔断器)

2.2 Health Check (健康检查)

2.3 Connection Pool (连接池)

三、数据库设计

3.1 熔断器状态表

3.2 健康检查记录表

四、IPC 接口设计

五、前端集成

5.1 Pinia Store

5.2 Vue 页面

六、配置管理

七、测试覆盖

7.1 单元测试

7.2 E2E 测试

八、故障恢复策略

九、监控指标