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OpenClaw Gateway 网关架构设计

OpenClaw Gateway 网关架构设计

OpenClaw Gateway 是整个系统的核心常驻守护进程与统一控制平面，承担多聊天渠道接入、会话路由、设备管理、事件分发与安全管控的中枢职能，是系统内会话、路由与渠道连接的唯一事实源。本文基于官方架构文档，完整拆解 Gateway 的设计原则、组件构成、通信协议、连接生命周期与运维规范。

一、架构总览

1.1 核心定位

  • 单主机单网关：每台主机仅运行一个 Gateway 进程，统一管理所有聊天渠道长连接（WhatsApp/Telegram/Discord/Signal/iMessage 等），是唯一维护 WhatsApp 会话的节点。

  • 统一控制平面：macOS 应用、CLI、Web 界面、自动化脚本、移动 / 无头节点均通过 WebSocket 连接到 Gateway，实现集中管控。

  • 双端口默认配置：

    • 控制平面：127.0.0.1:18789（WebSocket，客户端 / 节点接入）

    • Canvas 主机：18793（提供智能体可编辑 HTML 与 A2UI）

1.2 整体拓扑

WhatsApp/Telegram/Discord/Slack/iMessage/WebChat
          ↓
┌─────────────────────────────────┐
│        Gateway 网关(守护进程)       │ ←→ Pi 智能体运行时
└─────────────┬─────────────┬──────┘
              │             │
┌─────────────▼─────┐ ┌─────▼─────────────┐
│  客户端(CLI/Web/桌面) │ │ 节点(iOS/Android/无头) │
└───────────────────┘ └───────────────────┘

二、核心组件与职责

2.1 Gateway 网关（守护进程）

  • 维护所有聊天渠道的提供商长连接，管理渠道状态。

  • 暴露强类型 WebSocket API，支持请求 / 响应与服务器主动推送事件。

  • 基于 JSON Schema 校验入站消息帧，保障通信合法性。

  • 主动下发系统事件：agent/chat/presence/health/heartbeat/cron 等。

  • 统一管理会话生命周期、设备配对与安全策略。

2.2 控制平面客户端

覆盖 macOS 应用、CLI、Web 管理界面、自动化脚本四类角色：

  • 单客户端单 WebSocket 连接，与网关保持长连通。

  • 主动发送操作请求：health/status/send/agent/system-presence。

  • 订阅系统事件：tick/agent/presence/shutdown，实时感知状态变化。

2.3 设备节点（macOS/iOS/Android/无头设备）

  • 以 role: node 身份接入同一 WebSocket 服务器，与客户端逻辑隔离。

  • 连接时携带设备身份信息，基于设备维度完成配对与信任存储。

  • 向外暴露硬件能力命令：canvas.*/camera.*/screen.record/location.get 等。

2.4 WebChat

  • 基于 WebSocket 调用网关 API，实现聊天历史拉取与消息发送。

  • 远程场景下，通过 SSH/Tailscale 隧道与其他客户端共用同一条安全链路接入。

三、客户端连接生命周期

单个客户端从接入到交互的完整时序流程：

Client                          Gateway
  |                               |
  |--------- req:connect -------->|  # 首帧必须为connect，完成握手
  |<-------- res(ok) -------------|  # 携带hello-ok快照（在线状态+健康信息）
  |                               |
  |<------ event:presence --------|  # 推送在线状态
  |<-------- event:tick ----------|  # 系统心跳事件
  |                               |
  |--------- req:agent --------->|  # 发起智能体调用
  |<-------- res:agent -----------|  # 回执：runId+accepted状态
  |<------ event:agent -----------|  # 流式响应推送
  |<-------- res:agent -----------|  # 最终结果：runId+status+summary
  |                               |

  • 强制握手规则：首帧必须为 connect，非 JSON 或非 connect 帧会被直接关闭连接。

  • 事件机制：服务器主动推送，客户端不重放历史事件，出现间隙需主动刷新状态。

四、网关线路协议

4.1 基础传输规范

  • 传输层：WebSocket，文本帧承载 JSON 格式载荷。

  • 认证方式：支持 OPENCLAW_GATEWAY_TOKEN 或 --token 参数，connect.params.auth.token 必须匹配，否则断开套接字。

  • 幂等保障：有副作用的方法（send/agent）必须携带幂等键，服务端维护短期去重缓存，支持安全重试。

4.2 消息格式定义

  1. 请求帧
{"type":"req","id":"xxx","method":"health","params":{}}
  1. 响应帧
{"type":"res","id":"xxx","ok":true,"payload":{}}
  1. 事件帧
{"type":"event","event":"agent","payload":{},"seq":1,"stateVersion":"1.0"}
  1. 节点标识：节点必须在 connect 帧中声明 role: "node"，并附带能力、命令与权限声明。

五、设备配对与本地信任机制

5.1 身份与配对规则

  • 所有 WebSocket 客户端（操作员 + 节点）均在 connect 阶段携带设备唯一身份。

  • 新设备 ID 必须经过配对批准，网关为可信设备颁发设备令牌，后续连接免审批。

  • 本地连接（回环地址或网关主机的 tailnet 地址）可自动批准，保障同主机流畅体验。

  • 非本地连接必须签名 connect.challenge 随机数，且需显式人工批准方可接入。

  • 网关级认证（gateway.auth.*）对本地 / 远程连接统一生效，无例外豁免。

六、远程访问方案

6.1 推荐方案

  • 优先使用 Tailscale 或企业 VPN，实现安全内网穿透。

  • 备选方案：SSH 本地端口转发

ssh -N -L 18789:127.0.0.1:18789 user@网关主机IP

  • 远程场景可启用 WebSocket TLS 与证书固定，提升传输安全性。

  • 握手流程、认证令牌规则与本地连接完全一致，无差异化配置。

七、运维与健康管理

7.1 启动方式

  • 前台启动：openclaw gateway，日志直接输出到标准输出。

  • 服务化部署：macOS 使用 launchd，Linux 使用 systemd，实现进程守护与自动重启。

7.2 健康检查

  • 通过 WebSocket 调用 health 方法获取健康状态，该信息也包含在 hello-ok 握手响应中。

  • 配合系统服务管理器，实现异常自动恢复与告警。

八、架构不变量

Gateway 架构严格遵循以下不可变约束，保障系统稳定性：

  1. 每台主机恰好一个 Gateway 进程，控制单个 WhatsApp Baileys 会话。

  2. 所有客户端 / 节点接入强制握手，非法首帧直接关闭连接。

  3. 服务器不重放历史事件，客户端间隙需主动拉取最新状态。

  4. 网关是会话、路由、渠道连接的唯一事实源，所有状态统一收敛于此。

九、与 Pi 智能体的集成

Gateway 作为编排层，通过嵌入式 SDK 方式对接 Pi 智能体运行时，不使用子进程或 RPC 模式：

  • 由 Gateway 统一管理会话生命周期、工具注入、系统提示词与上下文压缩。

  • 智能体执行结果通过网关的 WebSocket 事件流式推送给对应客户端与渠道，实现端到端交互闭环。

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