概念定义

LLM错误处理是指在大语言模型应用中实施的一套系统化方法,用于检测、响应和恢复各种故障情况,确保应用在面对不可避免的错误时仍能保持稳定运行。

详细解释

在2025年的生产环境中,LLM应用面临着独特的挑战:API限流、令牌超限、网络故障、服务中断等。与传统分布式系统相比,LLM应用需要处理更复杂的错误场景,如内容策略违规、上下文长度超限、多模态处理失败等。有效的错误处理不仅能防止级联故障,还能通过优雅降级保持用户体验,将不可靠的LLM应用转变为生产级的稳定系统。

工作原理

错误类型与代码

LLM错误类型分类

错误类型主要原因常见场景
🚫 客户端错误认证、授权、参数错误API密钥无效、权限不足
速率限制API调用频率、令牌限制并发过高、token超限
🔧 服务器错误内部错误、服务不可用模型故障、系统维护
🌐 网络错误连接超时、网络中断网络抖动、DNS问题
常见的LLM错误类型包括:

1. 速率限制错误

  • 429 Too Many Requests:超过API调用频率限制
  • 令牌限制错误:输入或输出超过模型上下文窗口

2. 认证与授权错误

  • 401 Unauthorized:无效的API密钥
  • 403 Forbidden:权限不足

3. 服务器错误

  • 500 Internal Server Error:AI提供商服务器问题
  • 502 Bad Gateway:网关错误
  • 503 Service Unavailable:服务暂时不可用
  • 504 Gateway Timeout:网关超时

4. 内容安全错误

  • 内容策略违规:请求或响应违反安全策略
  • 输出安全错误:生成内容被安全系统标记

5. 2025新增错误类型

  • 多模态处理错误:图像、音频或视频处理失败
  • 函数调用错误:工具使用或函数执行失败
  • 流式传输错误:实时响应期间连接中断

重试策略与指数退避

实施自动重试和随机指数退避可以将超时错误减少高达90%。

核心实现原理

# 推荐的生产环境配置
retry_config = {
    "max_retries": 3,              # 最大重试次数
    "base_delay": 1.0,              # 基础延迟(秒)
    "max_delay": 60.0,              # 最大延迟(秒)
    "timeout": 30.0,                # 请求超时(秒)
    "multiplier": 2,                # 退避倍数
    "jitter_range": (0.1, 0.3),     # 抖动范围
    "retryable_status_codes": {408, 429, 500, 502, 503, 504}
}

指数退避算法

  1. 初始延迟:base_delay
  2. 每次重试延迟:min(base_delay * (multiplier ^ attempt), max_delay)
  3. 添加随机抖动:delay * random(jitter_range)
添加随机抖动至关重要,可防止多个客户端同时重试造成的”惊群效应”。

熔断器模式

熔断器状态转换图 熔断器在三种状态间转换:
  1. 关闭状态(Closed):正常运行,请求正常流转
  2. 开启状态(Open):立即拒绝请求,触发降级机制
  3. 半开状态(Half-Open):允许少量请求通过,测试服务恢复情况

熔断器配置

  • 失败阈值:5次连续失败
  • 超时期:60秒
  • 半开测试请求数:3个

优雅降级策略

1. 缓存响应

  • 对成功的LLM响应进行智能缓存
  • 在服务不可用时提供缓存数据

2. 备用模型

fallback_models = [
    "claude-3-opus",      # 主模型
    "claude-3-sonnet",    # 备用模型1
    "gpt-4-turbo",        # 备用模型2
    "local-llm"           # 本地模型兜底
]

3. 功能降级

  • 提供简化功能而非完全失败
  • 显示静态内容或默认响应
  • 切换到基于规则的处理逻辑

实际应用

生产环境监控与告警

1. 实时监控指标

  • 响应时间、延迟和吞吐量
  • 错误率和错误类型分布
  • 令牌使用量和成本
  • 重试成功率

2. 告警配置

  • API限流事件实时告警
  • 异常检测:性能漂移、行为异常
  • 成本超支预警

3. 可观测性工具

2025年主流的LLM可观测性平台包括:
  • Datadog LLM Observability
  • Coralogix AI Observability
  • OpenTelemetry with Grafana
  • 自定义Prometheus + Jaeger解决方案

错误处理最佳实践

始终为不同错误类型实施特定的重试策略。瞬态错误应重试,而认证错误不应重试。

1. 条件重试

  • 仅对特定错误代码重试
  • 内容策略违规:最多重试3次
  • 认证错误:不重试,立即失败

2. 速率限制管理

  • 使用Redis跟踪冷却服务器
  • 在调用前检查模型限流状态
  • 批处理时计算并遵守速率限制

3. 负载均衡

  • 跨多个提供商部署进行负载均衡
  • 区域故障时切换到其他区域

安全与合规监控

1. 内容安全

  • 检测提示注入攻击
  • 识别幻觉和有害内容
  • 自动标记可疑请求

2. 数据保护

  • PII、邮箱、IP地址泄露防护
  • 内置安全和隐私扫描器
  • 响应操纵攻击防护

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