【保姆级教程】LangChain搭建故障诊断Agent实战,收藏我这一篇就够了
本文介绍了基于LangChain框架搭建的网络故障诊断Agent系统。该系统通过4个核心工具构成诊断链路:网络连通性检查(Ping)、DNS解析查询、本地网络接口检查和网络日志分析。采用通义千问大模型作为决策中枢,实现了工具间的自动串联调用,能根据问题类型智能选择诊断工具并分析结果。系统采用Zero-Shot ReAct机制,通过"思考-行动-观察"循环完成诊断,支持10次迭代推理。案例测试显示,
本次LangChain搭建故障诊断Agent,用Trea和Cursor自动生成代码:
帮我搭建一个网络故障诊断类的Agent,工具之间存在串联,第一个工具的输出是第二个工具的输入;如果有10个工具的话,会有很多输入输出的关系。希望Agent,在适当的时候调用适合的工具;===可以参考@*******_toolchain.py 编写新的Python
生成的完整代码:
import osimport jsonimport refrom typing importList, Union, Dict, Any, Optionalfrom langchain.agents import Tool, AgentExecutor, create_react_agent, AgentType, initialize_agentfrom langchain.prompts import PromptTemplatefrom langchain.schema import AgentAction, AgentFinishfrom langchain_community.llms import Tongyifrom langchain.memory import ConversationBufferMemory# --- 环境设置 ---# 确保设置了您的通义千问 API 密钥# 您可以通过环境变量 DASHSCOPE_API_KEY 设置,或者直接在这里修改# DASHSCOPE_API_KEY = os.getenv('DASHSCOPE_API_KEY', '您的API密钥')DASHSCOPE_API_KEY = os.getenv('DASHSCOPE_API_KEY') # 请替换为您的有效密钥# --- 自定义网络诊断工具 ---classPingTool:"""执行 Ping 操作以检查与目标的网络连通性。"""def__init__(self):self.name = "网络连通性检查 (Ping)"self.description = "检查本机到指定主机名或 IP 地址的网络连通性。输入应该是目标主机名或 IP 地址。输出表明是否可达及延迟。"defrun(self, target: str) -> str:"""模拟执行 ping 命令。参数:target: 目标主机名或 IP 地址。返回:模拟的 ping 结果。"""print(f"--- 模拟执行 Ping: {target} ---")# 简单模拟:特定目标可能失败if"unreachable"in target or target == "192.168.1.254":returnf"Ping {target} 失败:请求超时。"elif target == "localhost"or target == "127.0.0.1":returnf"Ping {target} 成功:延迟 <1ms。"elif"example.com"in target:# 模拟一个稍微慢点的响应import randomdelay = random.randint(20, 80)returnf"Ping {target} 成功:延迟 {delay}ms。"else:# 其他情况默认成功import randomdelay = random.randint(5, 50)returnf"Ping {target} 成功:延迟 {delay}ms。"classDNSTool:"""执行 DNS 查询以解析主机名。"""def__init__(self):self.name = "DNS解析查询"self.description = "解析给定的主机名,获取其对应的 IP 地址。输入应该是要解析的主机名。输出是 IP 地址或解析失败信息。"defrun(self, hostname: str) -> str:"""模拟 DNS 查询。参数:hostname: 要解析的主机名。返回:模拟的 DNS 解析结果。"""print(f"--- 模拟 DNS 查询: {hostname} ---")# 简单模拟if hostname == "www.example.com":returnf"DNS 解析 {hostname} 成功:IP 地址是 93.184.216.34"elif hostname == "internal.service.local":returnf"DNS 解析 {hostname} 成功:IP 地址是 192.168.1.100"elif hostname == "unknown.domain.xyz":returnf"DNS 解析 {hostname} 失败:找不到主机。"elif hostname == "127.0.0.1"or re.match(r"\\d{1,3}\\.\\d{1,3}\\.\\d{1,3}\\.\\d{1,3}", hostname):returnf"输入 '{hostname}' 已经是 IP 地址,无需 DNS 解析。"else:# 模拟一个通用 IPreturnf"DNS 解析 {hostname} 成功:IP 地址是 10.0.0.5"classInterfaceCheckTool:"""检查本地网络接口的状态。"""def__init__(self):self.name = "本地网络接口检查"self.description = "检查本机网络接口的状态(如 IP 地址、是否启用)。可选输入是接口名称,若不提供则检查默认接口。输出接口状态信息。"defrun(self, interface_name: Optional[str] = None) -> str:"""模拟检查网络接口状态。参数:interface_name: (可选) 要检查的接口名称。返回:模拟的接口状态信息。"""print(f"--- 模拟检查接口状态: {interface_name or'默认接口'} ---")if interface_name and"eth1"in interface_name.lower():returnf"接口 '{interface_name}' 状态:关闭 (Administratively down)"else:# 模拟一个常见的有线或无线接口状态returnf"接口 'Ethernet'/'Wi-Fi' 状态:启用, IP 地址: 192.168.1.50, 子网掩码: 255.255.255.0, 网关: 192.168.1.1"classLogAnalysisTool:"""分析系统或应用日志以查找网络相关的错误。"""def__init__(self):self.name = "网络日志分析"self.description = ("搜索系统或应用程序日志,查找与网络问题相关的条目。""输入应该是描述问题的关键词(例如 'timeout', 'connection refused', 'dns error')和可选的时间范围。""输出是找到的相关日志条目摘要或未找到相关条目的消息。")defrun(self, keywords: str, time_range: Optional[str] = "过去1小时") -> str:"""模拟分析日志。参数:keywords: 用于搜索日志的关键词。time_range: (可选) 要搜索的时间范围描述,默认为 '过去1小时'。返回:模拟的日志分析结果。"""print(f"--- 模拟分析日志: 关键词='{keywords}', 时间范围='{time_range}' ---")# 简单模拟keywords_lower = keywords.lower()if"timeout"in keywords_lower or"超时"in keywords_lower:return (f"在 {time_range} 的日志中找到 3 条与 '{keywords}' 相关的条目:\n"f"- [Error] 连接到 10.0.0.88:8080 超时\n"f"- [Warning] 对 api.external.com 的请求超时\n"f"- [Error] 内部服务通信超时")elif"connection refused"in keywords_lower or"连接被拒绝"in keywords_lower:return (f"在 {time_range} 的日志中找到 1 条与 '{keywords}' 相关的条目:\n"f"- [Error] 连接到 192.168.1.200:5432 失败:Connection refused")elif"dns"in keywords_lower:return (f"在 {time_range} 的日志中找到 2 条与 '{keywords}' 相关的条目:\n"f"- [Warning] DNS 服务器 8.8.8.8 响应慢\n"f"- [Error] 无法解析主机名 'failed.internal.service'")else:returnf"在 {time_range} 的日志中未找到与 '{keywords}' 相关的明显网络错误条目。"# --- 创建 Agent 和工具链 ---defcreate_network_diagnosis_chain():"""创建网络故障诊断的 Agent 执行器。"""# 1. 初始化工具ping_tool = PingTool()dns_tool = DNSTool()interface_tool = InterfaceCheckTool()log_tool = LogAnalysisTool()# 2. 将工具类包装成 LangChain Tool 对象# 注意:这里的 description 对 Agent 如何使用工具至关重要tools = [Tool(name=ping_tool.name,func=ping_tool.run,description=ping_tool.description),Tool(name=dns_tool.name,func=dns_tool.run,description=dns_tool.description),Tool(name=interface_tool.name,func=interface_tool.run,description=interface_tool.description),Tool(name=log_tool.name,func=log_tool.run,description=log_tool.description)# 如果有更多工具(如 Traceroute, Get Config等),在这里添加]tool_names = ", ".join([t.name for t in tools])# 3. 初始化语言模型 (使用通义千问)llm = Tongyi(model_name="qwen-turbo", dashscope_api_key=DASHSCOPE_API_KEY)# 4. 创建 Zero-Shot ReAct Agentagent = initialize_agent(tools,llm,agent=AgentType.ZERO_SHOT_REACT_DESCRIPTION,verbose=True,handle_parsing_errors=False,memory=ConversationBufferMemory(memory_key="chat_history", input_key="input", output_key="output"),max_iterations=10)return agent# --- 示例:使用 Agent 处理网络诊断任务 ---defdiagnose_network_issue(issue_description: str):"""使用网络诊断 Agent 处理用户报告的网络问题。参数:issue_description: 用户描述的网络问题。返回:Agent 的最终诊断结果。"""try:print(f"\\n--- 开始诊断任务 ---")print(f"用户问题: {issue_description}")agent = create_network_diagnosis_chain()# 使用 invoke 而不是 run,以便更好地处理输入输出和记忆response = agent.invoke({"input": issue_description})# response 是一个字典,我们通常关心 "output" 键return response.get("output", "未能获取诊断结果。")except Exception as e:# 打印更详细的错误信息,有助于调试import tracebackprint(f"处理诊断任务时发生错误: {str(e)}")traceback.print_exc()returnf"处理诊断任务时出错: {str(e)}"# --- 主程序入口 ---if __name__ == "__main__":# 示例 1: 无法访问特定网站task1 = "我无法访问 www.example.com,浏览器显示连接超时。"print("诊断任务 1:")result1 = diagnose_network_issue(task1)print("\\n--- 诊断任务 1 结束 ---")print(f"最终诊断结果: {result1}")print("\\n" + "="*50 + "\\n") # 分隔符# 示例 2: 内部服务访问失败task2 = "连接到内部数据库服务器 (internal.service.local) 失败,提示 'connection refused'。"print("诊断任务 2:")result2 = diagnose_network_issue(task2)print("\\n--- 诊断任务 2 结束 ---")print(f"最终诊断结果: {result2}")# # 示例 3: DNS 解析问题 (需要 DNSTool 模拟失败)# task3 = "我打不开网站 unknown.domain.xyz,好像是 DNS 问题。"# print("诊断任务 3:")# result3 = diagnose_network_issue(task3)# print("\\n--- 诊断任务 3 结束 ---")# print(f"最终诊断结果: {result3}")# # 示例 4: 本地网络接口问题 (需要 InterfaceCheckTool 模拟失败)# task4 = "我的电脑连不上网了,检查一下接口 eth1 的状态。"# print("诊断任务 4:")# result4 = diagnose_network_issue(task4)# print("\\n--- 诊断任务 4 结束 ---")# print(f"最终诊断结果: {result4}")
代码中没有用到create_react_agent,create_react_agent:需要在提示词中,指明 {tools} 和 {tool_names},代码中用到的是ZERO_SHOT_REACT_DESCRIPTION是自己去对工具做判断,不需要自己再把工具名字写一遍。代码中的ConversationBufferMemory(memory_key="chat_history", input_key="input", output_key="output")把上下文记忆带进去max_iterations=10最多十次迭代

诊断工具详解:
(1)网络连通性检查工具 (PingTool)
功能:检查从本机到指定主机名或 IP 的网络连通性
输入:目标主机名或 IP 地址
输出:连通性状态(成功/失败)和网络延迟
使用场景:验证网络连接是否通畅,检测网络延迟
(2)DNS 解析查询工具 (DNSTool)
功能:将主机名解析为 IP 地址
输入:需要解析的主机名
输出:解析后的 IP 地址或解析失败信息
使用场景:诊断 DNS 解析问题,为后续的连通性测试提供 IP 地址
(3)本地网络接口检查工具 (InterfaceCheckTool)
功能:检查本地网络接口的状态
输入:(可选)接口名称
输出:接口状态信息(是否启用、IP 地址、子网掩码等)
使用场景:检查本地网络配置是否正确
(4)网络日志分析工具 (LogAnalysisTool)
功能:在系统或应用日志中搜索网络相关问题
输入:关键词和可选的时间范围
输出:匹配的日志条目
使用场景:查找历史网络错误记录,发现非实时故障的线索

代码执行过程和结果(工具的调用顺序是大模型自己判断的):
诊断任务 1:\n--- 开始诊断任务 ---用户问题: 我无法访问 www.example.com,浏览器显示连接超时。d:\learn\langchain\CASE-搭建故障诊断Agent\2-network_diagnosis_agent.py:185: LangChainDeprecationWarning: Please see the migration guide at: https://python.langchain.com/docs/versions/migrating_memory/memory=ConversationBufferMemory(memory_key="chat_history", input_key="input", output_key="output"),d:\learn\langchain\CASE-搭建故障诊断Agent\2-network_diagnosis_agent.py:179: LangChainDeprecationWarning: LangChain agents will continue to be supported, but it is recommended fornew use cases to be built with LangGraph. LangGraph offers a more flexible and full-featured framework for building agents, including support for tool-calling, persistence of state, and human-in-the-loop workflows. For details, refer to the `LangGraph documentation <https://langchain-ai.github.io/langgraph/>`_ as well as guides for `Migrating from AgentExecutor <https://python.langchain.com/docs/how_to/migrate_agent/>`_ and LangGraph's `Pre-built ReAct agent <https://langchain-ai.github.io/langgraph/how-tos/create-react-agent/>`_.agent = initialize_agent(> Entering new AgentExecutor chain...我需要检查本机到 www.example.com 的网络连通性。Action: 网络连通性检查 (Ping)Action Input: www.example.com--- 模拟执行 Ping: www.example.com ---Observation: Ping www.example.com 成功:延迟 60ms。Thought:网络连通性检查显示可以成功访问 www.example.com,因此问题可能不在于网络连接。接下来我需要确认 www.example.com 的 IP 地址以确保 DNS 解析没有问题。Action: DNS解析查询Action Input: www.example.com--- 模拟 DNS 查询: www.example.com ---Observation: DNS 解析 www.example.com 成功:IP 地址是 93.184.216.34Thought:DNS 解析成功,表明域名解析没有问题。由于网络连通性和 DNS 解析均正常,问题可能出在浏览器或服务器端配置上。Final Answer: 您的网络连通性和 DNS 解析均正常,问题可能与浏览器设置、服务器端配置或网站暂时不可用有关。建议尝试清除浏览器缓存、更换浏览器或稍后再试。如果问 题仍然存在,请联系 www.example.com 的技术支持团队以确认服务器端是否有问题。> Finished chain.\n--- 诊断任务 1 结束 ---最终诊断结果: 您的网络连通性和 DNS 解析均正常,问题可能与浏览器设置、服务器端配置或网站暂时不可用有关。建议尝试清除浏览器缓存、更换浏览器或稍后再试。如果问 题仍然存在,请联系 www.example.com 的技术支持团队以确认服务器端是否有问题。\n==================================================\n诊断任务 2:\n--- 开始诊断任务 ---用户问题: 连接到内部数据库服务器 (internal.service.local) 失败,提示 'connection refused'。> Entering new AgentExecutor chain...需要先检查到目标服务器的网络连通性,以确认是否可以到达该服务器。Action: 网络连通性检查 (Ping)Action Input: internal.service.local--- 模拟执行 Ping: internal.service.local ---Observation: Ping internal.service.local 成功:延迟 19ms。Thought:网络连通性没有问题,接下来需要确认目标主机名解析的 IP 地址是否正确。Action: DNS解析查询Action Input: internal.service.local--- 模拟 DNS 查询: internal.service.local ---Observation: DNS 解析 internal.service.local 成功:IP 地址是 192.168.1.100Thought:DNS 解析也没有问题,目标主机名解析到的 IP 地址是 192.168.1.100。接下来需要检查本地网络接口的状态,确保本机配置正确。Action: 本地网络接口检查Action Input: None--- 模拟检查接口状态: None ---Observation: 接口 'Ethernet'/'Wi-Fi' 状态:启用, IP 地址: 192.168.1.50, 子网掩码: 255.255.255.0, 网关: 192.168.1.1Thought:本地网络接口状态正常,IP 地址为 192.168.1.50,与目标服务器在同一子网内。网络连通性和 DNS 解析均无问题,因此需要进一步检查日志以了解 'connection refused' 的原因。Action: 网络日志分析Action Input: keywords: 'connection refused', time_range: '过去1小时'--- 模拟分析日志: 关键词='keywords: 'connection refused', time_range: '过去1小时'', 时 间范围='过去1小时' ---Observation: 在 过去1小时 的日志中找到 1 条与 'keywords: 'connection refused', time_range: '过去1小时'' 相关的条目:- [Error] 连接到 192.168.1.200:5432 失败:Connection refusedThought:日志显示连接到 192.168.1.200:5432 时出现 'Connection refused' 错误。这表明问题可能与目标服务器上的服务状态或端口配置有关,而不是网络连通性问题。Final Answer: 网络连通性和 DNS 解析均正常,但目标服务器 (internal.service.local, IP 地址 192.168.1.100) 上的服务可能未运行或未监听正确的端口。建议检查数据库服务器的服务状态和防火墙配置,确保其正在监听正确的端口并且允许来自客户端的连接。> Finished chain.\n--- 诊断任务 2 结束 ---最终诊断结果: 网络连通性和 DNS 解析均正常,但目标服务器 (internal.service.local, IP 地址 192.168.1.100) 上的服务可能未运行或未监听正确的端口。建议检查数据库服务器的服务状态和防火墙配置,确保其正在监听正确的端口并且允许来自客户端的连接。
工具链接示例
系统能够实现工具间的串联调用,例如:
```
问题:无法访问网站 www.example.com
↓
DNS解析查询(www.example.com) → 返回 IP: 93.184.216.34
↓
网络连通性检查(93.184.216.34) → 返回连接超时
↓
本地网络接口检查() → 返回接口正常
↓
网络日志分析("timeout") → 发现相关错误日志
↓
诊断结论:可能是网络路由问题或目标服务器不可用
```
这个例子中,可以使用 AgentType.ZERO_SHOT_REACT_DESCRIPTION这是 LangChain 框架内置的一种 Agent 类型,属于“Zero-Shot ReAct”范式。Zero-Shot指的是大模型在没有额外训练或示例的情况下,直接根据提示词(Prompt)和工具描述来推理如何调用工具。
ReAct:是一种“思考-行动-观察”循环范式(Reasoning + Acting),即
• 模型会先思考(Thought),
• 再决定调用哪个工具(Action),
• 然后观察工具的输出(Observation),
• 再继续推理,直到得出结论。
AgentType.ZERO_SHOT_REACT_DESCRIPTION 的特点:
自动读取你传入的工具(Tool)列表,每个工具的name 和 description 会被自动拼接到系统提示词中。
Agent 会根据用户输入和工具描述,自动决定调用哪个工具、如何调用。
不需要自己写复杂的 Prompt,LangChain 内部会自动生成一份标准的英文提示词,格式大致如下:
Answer the following questions as best you can. You haveaccess to the following tools:<工具1名称>: <工具1描述><工具2名称>: <工具2描述>...Use the following format:Question: the input question you must answerThought: you should always think about what to doAction: the action to take, should be one of [工具1, 工具2, ...]Action Input: the input to the actionObservation: the result of the action... (this Thought/Action/Action Input/Observation can repeatN times)Thought: I now know the final answerFinal Answer: the final answer to the original input question
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2025年大模型应用呈现爆发式增长,根据工信部最新数据:
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初级工程师平均薪资28K
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二、如何学习大模型 AI ?
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由于新岗位的生产效率,要优于被取代岗位的生产效率,所以实际上整个社会的生产效率是提升的。
但是具体到个人,只能说是:
“最先掌握AI的人,将会比较晚掌握AI的人有竞争优势”。
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第一阶段(10天):初阶应用
该阶段让大家对大模型 AI有一个最前沿的认识,对大模型 AI 的理解超过 95% 的人,可以在相关讨论时发表高级、不跟风、又接地气的见解,别人只会和 AI 聊天,而你能调教 AI,并能用代码将大模型和业务衔接。
* 大模型 AI 能干什么?
* 大模型是怎样获得「智能」的?
* 用好 AI 的核心心法
* 大模型应用业务架构
* 大模型应用技术架构
* 代码示例:向 GPT-3.5 灌入新知识
* 提示工程的意义和核心思想
* Prompt 典型构成
* 指令调优方法论
* 思维链和思维树
* Prompt 攻击和防范
* …
第二阶段(30天):高阶应用
该阶段我们正式进入大模型 AI 进阶实战学习,学会构造私有知识库,扩展 AI 的能力。快速开发一个完整的基于 agent 对话机器人。掌握功能最强的大模型开发框架,抓住最新的技术进展,适合 Python 和 JavaScript 程序员。
* 为什么要做 RAG
* 搭建一个简单的 ChatPDF
* 检索的基础概念
* 什么是向量表示(Embeddings)
* 向量数据库与向量检索
* 基于向量检索的 RAG
* 搭建 RAG 系统的扩展知识
* 混合检索与 RAG-Fusion 简介
* 向量模型本地部署
* …
第三阶段(30天):模型训练
恭喜你,如果学到这里,你基本可以找到一份大模型 AI相关的工作,自己也能训练 GPT 了!通过微调,训练自己的垂直大模型,能独立训练开源多模态大模型,掌握更多技术方案。
到此为止,大概2个月的时间。你已经成为了一名“AI小子”。那么你还想往下探索吗?
* 为什么要做 RAG
* 什么是模型
* 什么是模型训练
* 求解器 & 损失函数简介
* 小实验2:手写一个简单的神经网络并训练它
* 什么是训练/预训练/微调/轻量化微调
* Transformer结构简介
* 轻量化微调
* 实验数据集的构建
* …
第四阶段(20天):商业闭环
对全球大模型从性能、吞吐量、成本等方面有一定的认知,可以在云端和本地等多种环境下部署大模型,找到适合自己的项目/创业方向,做一名被 AI 武装的产品经理。
* 硬件选型
* 带你了解全球大模型
* 使用国产大模型服务
* 搭建 OpenAI 代理
* 热身:基于阿里云 PAI 部署 Stable Diffusion
* 在本地计算机运行大模型
* 大模型的私有化部署
* 基于 vLLM 部署大模型
* 案例:如何优雅地在阿里云私有部署开源大模型
* 部署一套开源 LLM 项目
* 内容安全
* 互联网信息服务算法备案
* …
学习是一个过程,只要学习就会有挑战。天道酬勤,你越努力,就会成为越优秀的自己。
如果你能在15天内完成所有的任务,那你堪称天才。然而,如果你能完成 60-70% 的内容,你就已经开始具备成为一名大模型 AI 的正确特征了。
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