从各家技术文章看26年Agentic RL Infra优化方向
从各家技术文章看26年Agentic RL Infra优化方向 #
原文链接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/2007250216227729670
作者:attack204(阿里云)
发布时间:2026-02-21
前言 #
趁着春节有空,自己调研了一些目前Agentic RL场景下对Infra的一些需求,主要内容都来自于各家大厂的文章。
值得一提的是除了最后一篇Seer的文章外,其他3篇都是春节期间发布的,LLM还是太卷了(:
一、Minimax-ForgeRL #
原文:Forge: 大规模原生Agent RL系统
1.1 Agent框架实现 #
首先是将Agent独立出一个单独的Server模块,这是一个比较直观的抽象。
原来的数据流:
RLFramework(Verl/Slime) -> RolloutEngine => [AsyncBuffer] -> Trainer
加一个中间层变为:
RLFramework(Verl/Slime) -> [AgentServer <-> RolloutEngine] => [AsyncBuffer] -> Trainer
整体架构图示(原文中的架构图描述)…
而对于AgentServer实际上又有两种情况:
黑盒Agent #
比如如果想要专门训练ClaudeCode + LLM的表现,那么在AgentServer中的sandbox中起一个ClaudeCode,ClaudeCode和RolloutEngine不断交互产生trajectory,然后丢到AsyncBuffer里面,后面就是正常RL的流程:
- 计算Reward
- 计算优势函数
- 计算Loss
白盒Agent #
这一部分一开始读的一头雾水,于是在v上请教了一下岳老师背景知识。
首先在multi-turns场景下,对于context过长的情况一定需要一些手段来清除掉一些上下文(Context Management)。
比如在DeepSeek V32技术报告中提到的对于thinking模型的做法是:一旦当用户消息到达时,会清除掉Thinking的内容避免上下文过长。
而对于SearchAgent(例如BrowseComp),目前几家(ClaudeCode opus4.5 / DS v32 / Kimi K2.5 / GLM 5)都是采用了discard-all策略:即token阈值超过80%时 reset掉整个上下文窗口,ClaudeCode给出的API大概长这样:
| |
在ForgeRL中会将 Context Management 建模为 agent action,显式的在训练中告知模型上下文的变化情况,从而让模型在训练阶段就能感知到CM的变化,进而在CM变化时更加关注 State-critical Token。
1.2 RL调度策略 #
目前主流的RL框架基本都是异步实现,因此一定会产生off-policyness的问题,这里的trade off在于:
- 如果只取最新鲜的数据来进行训练,而对于旧版本的数据直接丢弃,那么会导致训练的样本更多的是 “快而简单"的样本
- 如果只取最旧的数据来进行训练,由于Rollout的长尾效应,会导致系统吞度量下降
但是具体到调度策略的设计也是一个没有银弹的事情,ForgeRL提出的是一种基于滑动窗口的算法:在窗口内可以任意取trajectory进行训练,但必须等待窗口内的旧数据完成后才会推进窗口。
具体的算法如下,原文讲的比较详细(原文中的算法图示)。
1.3 Prefix Tree Merging #
对于Group-Based RL(例如GRPO)的一大特点是对于一个Prompt,会生成n个Completions(例如20个),这些Completions大多有相同的前缀,在推理时可以借助SGLang PrefixCache的能力来尽可能的复用KVCache。
而这项工作的核心是在Megatron训练时也用上前缀的方式,具体的实现是:
- 先将Completions组织成树的形式
- 借助MagiAttention来进行实现
实际上MagiAttention本身是为了做CP并行设计的,但是其提供了AttentionMask的语义(也就是说可以控制每个seq的可见范围)从而来实现TreeAttention的计算。
蚂蚁AReal团队也提了一种类似的TreeAttention的方案,使用DFS来算Attention,详细可见论文:AREAL-DTA: Dynamic Tree Attention for Efficient Reinforcement Learning of Large Language Models
1.4 推理加速 #
这一部分原文写的很清楚,索性直接摘抄过来:
Dynamic MTP #
首先我们引入 MTP 进行推理加速,同时为了保证训练过程中维持 draft model 的高接受率,我们通过 Top-K KL Loss 在 RL 过程中持续训练 detached MTP Head,与 RL policy 保持对齐。
对于Dynamic MTP,这块之前和MMX合作搞了一些,比较了解,目前最新的进展是说对于多层MTP,实际上现有的Eagle算法并不能直接支持,而是要采用一种叫做Vanilla的变种算法,这一块在SGLang中由liangsheng大佬做了实现 #15207,但是目前是每一层MTP单独跑了一个cuda graph,这里可以优化为多层MTP fuse 到一个cuda graph,这块阿里云的同学在帮忙支持,估计年后不久会有PR。
Rollout 侧的 PD 分离 #
PD 分离可以消除 MoE 调度中的 PD 干扰,为每个实例提供独立的并行和生成策略,在最大化吞吐量的同时优化长尾样本的延迟,防止极端样本阻塞 FIFO scheduler,并带来较高的 offpolicy。
全局 L3 KV Cache Pool #
在多轮和超长上下文的 agent 场景下,请求间拥有极高的共享前缀比例,但是局部的 kv cache 受容量限制,无法达到满意的 prefix cache 命中率,甚至在 RL batch size 极大的情况下,会发生大量由于驱逐导致的重计算,因此需要支持全局的 L3 KV cache。
同时,Forge 还通过 scheduler cost-aware 的调度机制,权衡排队延迟和缓存传输时间来动态路由请求,在不使实例超载的前提下最大化缓存局部性。
1.5 复杂Reward函数 #
由于Agentic RL基本都是multi-turns的调用,因此只对最终结果做奖励(Sparse Reward)容易让模型养成偷工减料的习惯,因此需要设计一种dense reward机制来对每一轮的调用都进行打分。
这块对于infra来说倒没什么难的,大概只需要在RewardServer中实现一个新的类就可以,但是在算法侧怎么设计可能比较讲究。
mmx的原文如下,讲的也比较直白:
为了解决超长轨迹的信用分配问题并确保稳定,我们设计了一个由三部分组成的复合奖励:
- 过程奖励(Process Reward):监督 agent 的中间行为(如惩罚语言混合或特定工具调用错误),提供密集反馈,而不只依赖最终结果。
- 任务完成时间奖励:将相对完成时间作为奖励信号。因为真实延迟不仅取决于 Token 生成,还受工具执行和子 Agent 调用影响,这能激励 Agent 主动利用并行策略、选择最短的执行路径来加速任务。
- 用于降低方差的后续奖励(Reward-to-Go):长周期任务的稀疏奖励容易引发高梯度方差。我们使用 Reward-to-Go 来标准化回报,大幅提高了信用分配的精度,稳定了优化过程。
二、ROLL #
原文:苦涩的教训!ROLL团队分享:Agentic RL 训练中的实践经验
2.1 Agent环境实现 #
和ForgeRL类似,Roll框架也实现了单独的AgentServer:即采用Rock作为Sandbox,启动内置了iFlow Cli作为Agent实现与模型的交互。
2.2 Agent环境处理 #
在Agentic RL训练时,由于Agent经常会留下中间产物(例如临时文件),这些临时产物可能会间接的提示模型,因此需要对严格环境进行管理,否则会导致模型经常"偷懒”,甚至会直接读取或修改测试脚本(例如在观测结果中看到测试脚本调用次数显著上升)。
<1> 防止资源泄露与污染 #
Roll进行严格的环境清理:
- 在 rollout 前主动清理环境初始化或 Agent 安装过程中产生的中间文件
- 测试文件仅在最终评估阶段上传,与训练阶段严格隔离
<2> 在环境中主动引入多样性 #
- 不同版本的软件包
- 不同镜像源
- 不同的环境配置细节
<3> 需要有意扰动甚至部分破坏环境 #
- 例如移除某个预装依赖
- 切换到不可用的镜像源头
2.3 训练数据处理 #
这部分说的是数据处理的问题,即Roll团队发现有大量的测试数据存在**false positive(伪阳性)**的问题:要么数据不完整,要么就是本身就是个错误数据。
因此在洗数据的时候就引入了一个LLM-as-judge验证模块,让多个LLM审查每一组测试数据,只有对于通过验证的实例才会进入RL训练池。
具体来说会做两种检查:
- Ground-truth 验证:如果golden solution无法通过全部测试,则丢弃该实例。
- No-op 验证:如果在不执行任何有效操作的情况下也能通过测试,则丢弃该实例。
2.4 Chunked MDP #
对于GRPO,其是在Token Level做重要性采样,对于GSPO是在Sequence级别。
这里提了一个 Chunked MDP,即将一次环境交互到下一次环境交互之间的连续片段叫做 Chunk,在Chunk级别计算Reward和重要性采样。
三、ThunderAgent #
原文:ThunderAgent: A Simple, Fast and Program-Aware Agentic Inference System
春节期间看到Kang Hao gg在各大群里宣发自己的工作,同时自己正好在关注这部分,索性来拜读一番。
ThunderAgent解决问题的思路非常直观:遇事不决加一层,ThunderAgent就是在AgentServer与RolloutEngine之间加了一个代理层。
3.1 Program Abstraction #
对于目前AgentServer与Rollout,基本上都是每轮的交互看作是独立的推理任务,这样的坏处是无法实时追踪每个Agent任务的实时状态(例如已经用了多少Token)。
例如:一个编码智能体(SWE-Agent)正在修复 GitHub 上的 Bug,其交互流程大概如下
传统请求感知系统(SGLang):
┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│ Step 1: 推理请求 ──→ vLLM(无状态,独立处理) │
│ Step 2: 工具执行(编译器)──→ Kubernetes(无状态) │
│ Step 3: 推理请求 ──→ vLLM(不知道Step1的存在) │
│ Step 4: 工具执行(测试器)──→ Kubernetes(不知道历史)│
└─────────────────────────────────────────────────────┘
而引入独立的ThunerAgent层后,就可以完成对Agent任务抽象的流程管理,例如:
┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│ P = ⟨ID="bug_fix_001", │
│ c=15000 tokens, ← KV缓存占用 │
│ T={Docker, Bash}, ← 工具资源 │
│ L=backend_2, ← 绑定GPU节点 │
│ τ=Reasoning, ← 当前推理阶段 │
│ s=Active⟩ ← 调度状态 │
│ │
│ Step 1 → Step 2 → Step 3 → Step 4 │
│ ↑___________同一个程序P持续存在___________↑ │
└─────────────────────────────────────────────────────┘
3.2 State-Aware Pausing #
这里首先对任务的开销做了建模,这5项分别代表解码、预填充、重新计算、未使用容量和空闲缓存:
Cost_{total} ≈ Cost_{decode} + Cost_{prefill} + Cost_{recompute} + Cost_{unused} + Cost_{caching}
而系统的优化目标主要主要是减小后3项也就是 Cost_{recompute}、Cost_{unused} 和 Cost_{caching}的开销。
而对于KVCache接近阈值的情况,由于ThunderAgent可以捕获程序的运行状态,因此引入了两个新的操作:
- Pause: 暂停一个程序的执行,并释放其KVCache
- Restore: 恢复一个程序的执行
有了这两种状态,ThunderAgenet会基于一种周期性检测的方式:
- 当显存水位比较高时会暂停一部分程序的执行
- 当显存水位降低时会恢复程序执行
那么到底需要驱逐哪些程序?
这里论文给了一个结论:优先驱逐占KV Cache最小的程序,因为Attention的计算复杂度为 N^2 ,而 A^2+B^2 < (A+B)^2。
3.3 Tool Resource Management #
这里要解决的问题是Agent任务运行完成后环境被污染的问题,有两点设计:
- Hook-based garbage collection: 既然能够检测任务的状态,那么就等到任务达到Terminated状态时对环境资源进行清理
- Asynchronous environment preparation:环境初始化的延迟(例如安装Docker)可能会成为瓶颈,为解决该问题,ThunderAgent监控全局队列,如果发现高优先级的程序接近恢复阈值时就提前Prepare初始化环境。
四、Kimi-Seer #
原文:Seer: Online Context Learning for Fast Synchronous LLM Reinforcement Learning
首先Seer这篇论文的研究场景主要是同步训练下的优化,但是笔者看到的几个RL Case基本上都是跑的异步训练,所以适用性还有待考证。
4.1 Divided Rollout(分段Rollout) #
背景:前文中提到,对于GRPO这种Group-Based RL算法,其会对同一个prompt生成n个response,但是常见的调度算法会把n个reponse的生成调度到同一台实例上执行,这样会带来两个问题:
- 由于Rollout的长尾问题严重,因此会造成实例间负载不均衡
- 单实例间的KVCache爆满触发抢占
因此论文中提出把请求切为Chunk粒度,每一个Chunk 8K长度。
同时KV Cache需要缓存到Mooncake中,这样迁移时无需重新Prefill。
传统方式:
Group → [req1, req2, ..., req8] → 绑定到Instance A,跑完为止
↑
长的拖死短的,无法迁移
Seer的方式:
Group → req1 → chunk1(8K) → chunk2(8K) → chunk3(8K) → ...
↑ ↑ ↑
调度到A 调度到B 调度回A(按负载动态选)
4.2 Context-Aware Scheduling(上下文感知调度) #
要解决负载不均衡的问题,本质上还是要知道哪些Request是长尾Request,也就是最好能知道Response的长度。
因此有个很直观的想法是对于GRPO任务:
- 优先选第一条Request作为 speculative request 来优先调度
- 调度完成后以speculative request 的长度作为组内response长度的估计
- 按照长任务优先的策略调度剩余的请求
大致流程为:
阶段1:Length Filtering(长度过滤)
└─ 用SFS(Shortest First)调度所有Speculative Requests
→ 短的很快完成,长的暴露为长尾候选
阶段2:Length Estimation Update(长度估计更新)
└─ Context Manager记录每个Group已完成请求的最大生成长度
→ 作为该Group预期长度的在线估计
阶段3:Approximate LFS调度
└─ 对剩余请求按预测长度降序调度
→ 长任务优先,与短任务并行执行,填满批次
4.3 Adaptive Grouped Speculative Decoding(自适应分组Spec) #
问题背景:
- 对于采用Draft-Model做Spec的方式,会时常由于RL在Target Model和Draft Model之间的权重更新不同步导致DraftModel的接受率降低
- 对于传统的N-Gram算法,受限于单机执行,无法充分利用GRPO算法的特点
因此这里提出了一种类似"分布式NGram"的思路:即将不同Group内的Response产生的Token一起丢到一颗分布式的压缩后缀树中。这样能够匹配的信息更多。
大致流程为:
┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Step 1: 异步Append(各实例独立) │
│ Instance_A 生成了 req_0 的新token: [tok_a, tok_b, tok_c] │
│ │
│ Step 2: 全局聚合(DGDS Server端) │
│ │
│ 收到来自不同实例的更新: │
│ G1/req_0: [tok_a, tok_b, tok_c, ...] ─→ ┐ │
│ G1/req_1: [tok_x, tok_y, tok_z, ...] ─→ ├→ Group G1 CST │
│ G1/req_2: [tok_p, tok_q, tok_r, ...] ─→ ┘ │
│ │
│ Step 3: 周期性Fetch(各实例拉取) │
│ Instance_A 只拉取自己正在处理的group的CST │
│ 支持增量同步:只传上次fetch之后的新增内容 │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
五、总结 #
| 团队 | 核心贡献 | 关键技术 |
|---|---|---|
| Minimax-ForgeRL | 大规模原生Agent RL系统 | AgentServer抽象、滑动窗口调度、Prefix Tree Merging、Dynamic MTP |
| ROLL | Agentic RL实践经验 | 严格环境管理、LLM-as-judge数据验证、Chunked MDP |
| ThunderAgent | Program-Aware推理系统 | Program抽象、State-Aware Pausing、异步环境准备 |
| Kimi-Seer | 同步训练优化 | Divided Rollout、上下文感知调度、分布式Speculative Decoding |
五大优化方向 #
- 架构抽象:AgentServer层、Program生命周期管理
- 调度策略:滑动窗口、分段Rollout、上下文感知调度
- 训练效率:Prefix Tree Merging、Chunked MDP、TreeAttention
- 推理加速:Dynamic MTP、PD分离、L3 KV Cache、Pause-Restore机制
- 数据质量:Dense Reward、LLM-as-judge、环境多样性
参考资料:
- Forge: 大规模原生Agent RL系统
- 苦涩的教训!ROLL团队分享:Agentic RL 训练中的实践经验
- ThunderAgent: A Simple, Fast and Program-Aware Agentic Inference System
- Seer: Online Context Learning for Fast Synchronous LLM Reinforcement Learning
- AREAL-DTA: Dynamic Tree Attention for Efficient Reinforcement Learning of Large Language Models