aws-lambda-microvms

AWS Lambda MicroVMs

推荐配合 AWS MCP server 使用，以实现沙箱化执行与审计日志记录。

AWS Lambda MicroVMs 是一种兼具 Firecracker VM 隔离安全性与容器化高效率的 Serverless 计算环境。每个 MicroVM 具备以下特性：

• 在 Firecracker 微虚拟机内以容器形式运行应用——方便在本地复现环境。
• 内部采用 Amazon Linux 2023 作为基础操作系统。
• 启动时直接读取构建阶段捕获的内存 + 磁盘快照，跳过应用初始化过程，实现极速启动。
• 拥有独立的 TLS 终结 HTTPS 终端节点，可通过 Auth Token 访问。
• 支持**挂起与恢复（Suspend/Resume）**且能完好保留状态；单次最长存活时间达 8 小时。

双资源模型：

• MicrovmImage：由 {包含 Dockerfile 的 S3 zip 包} + baseImageArn 构建而成的版本化产物。每个版本都包含针对不同架构/芯片组的 Build。
• Microvm：基于特定镜像版本创建（RunMicrovm）的运行实例。

双角色机制：

• buildRoleArn：镜像构建期间使用（具备 S3 读取、CloudWatch 日志写入权限，可选 ECR 权限）。
• executionRoleArn：MicroVM 在运行时调用的 IAM 角色。

适用场景

优先选择 Lambda MicroVMs 的场景

• 数据分析类业务：需要强租户隔离的数据处理、ETL 任务或查询执行计算。
• AI / Agent 代码执行沙箱：单次会话即开即用、完全隔离，多轮对话间支持快速恢复。
• 交互式代码 Playground 与 Notebook：运行用户自定义代码的 Jupyter、REPL 及在线开发环境。
• 强化学习环境：每次 Episode 都保持干净独立，且支持工具调用。
• 多租户 CI 执行器 / Build Runner：提供高强度的租户隔离。
• 游戏 / 仿真服务器：有状态、需要长时间运行（最长 8 小时）的业务。
• 安全扫描：在隔离环境中运行不可信的分析工具。

总体而言，Lambda MicroVMs 非常适合长会话、需要真实端口监听（gRPC、WebSocket、自定义 TCP 协议）、空闲期保留状态（挂起/恢复）、容器级访问权限（FUSE、eBPF、自定义系统调用）或需要会话亲和性路由到特定计算环境的场景。

优先选择 AWS Lambda (Functions) 的场景

• 任务执行时间在 15 分钟以内。
• 只需要按次调用的单次隔离，无需在内存中保留会话状态。
• 更喜欢全自动弹性扩缩容（无需手动管理 RunMicrovm）。
• 由事件源驱动（如 S3、SQS、EventBridge 等）。

选择其他方案的场景

• 运行时间超过 8 小时的连续计算 → 选择 ECS / EKS / EC2。
• 需要修改内核或运行非 Linux 系统的平滑迁移（Lift-and-shift）业务 → 选择 EC2。

典型工作流

0. 检查区域可用性——确认目标 Region 是否已支持 Lambda MicroVMs（运行 aws lambda-microvms list-managed-microvm-images）。你的 S3 产物存储桶和网络连接器必须与镜像位于同一 Region。
1. 打包应用：在根目录放好 Dockerfile 并打成 zip 包，上传至 S3（需与镜像在同一 Region）。
2. 实现生命周期 Hook（可选，但强烈建议）：在指定端口（常用 9000）上暴露 HTTP 接口，处理 /run、/resume、/suspend、/terminate、/ready、/validate 等请求。
3. CreateMicrovmImage：指定 S3 产物路径、托管基础镜像（Base Image）以及构建角色。Lambda 会把 Dockerfile 编译为 OCI 镜像，启动应用并调用 /ready，然后对磁盘与内存打快照，最后可选地调用 /validate 进行校验。Lambda 会定期发布新的托管镜像版本，建议用户及时基于最新版本重新构建，确保镜像版本保持最新。
4. RunMicrovm：选择镜像版本，绑定 executionRoleArn，配置 idlePolicy、进出站网络连接器以及可选的 runHookPayload。创建成功后会返回 endpoint URL 和 microvmId。
5. CreateMicrovmAuthToken：获取访问 Token（最长 60 分钟有效期），并在 allowedPorts 中指定 Token 允许访问的端口。发送请求时带着 HTTP 头 X-aws-proxy-auth: <token>。
6. Suspend / Resume / Terminate：可以通过 API 手动触发，也可以让 idlePolicy 自动管理（通过配置 maxIdleDurationSeconds、suspendedDurationSeconds、autoResumeEnabled）。

核心 CLI 命令

# 创建镜像（S3 存储桶根目录下放着包含 Dockerfile 的 zip 包，加上托管基础镜像）
aws lambda-microvms create-microvm-image \
  --name my-image \
  --base-image-arn arn:aws:lambda:<region>:aws:microvm-image:al2023-1 \
  --build-role-arn arn:aws:iam::<acct>:role/MicroVMBuildRole \
  --code-artifact '{"uri":"s3://<bucket>/<key>.zip"}'

# 运行 MicroVM（返回 endpoint + microvmId）。--image-identifier 传入镜像 ARN（直接传简短名称会报错）；
# --image-version 为完整的 major.minor 版本字符串。
aws lambda-microvms run-microvm \
  --image-identifier arn:aws:lambda:<region>:<acct>:microvm-image:my-image \
  --image-version 1.0 \
  --execution-role-arn arn:aws:iam::<acct>:role/MicroVMExecutionRole \
  --idle-policy '{"maxIdleDurationSeconds":900,"suspendedDurationSeconds":300,"autoResumeEnabled":true}'

# 生成 Auth Token 并调用 endpoint
TOKEN=$(aws lambda-microvms create-microvm-auth-token \
  --microvm-identifier microvm-... --expiration-in-minutes 30 \
  --allowed-ports '[{"port":8080}]' \
  --query 'authToken."X-aws-proxy-auth"' --output text)
curl "<endpoint>/" -H "X-aws-proxy-auth: $TOKEN"

# 生命周期控制
aws lambda-microvms suspend-microvm   --microvm-identifier microvm-...
aws lambda-microvms resume-microvm    --microvm-identifier microvm-...
aws lambda-microvms terminate-microvm --microvm-identifier microvm-...

请参阅 references/getting-started.md 获取包含 --hooks 配置和生命周期 Hook 的完整指南。

Hook 配置

Hook 通过 --hooks 参数统一配置，分为两大类：

microvmImageHooks（构建期 Hook）

建议：强烈建议实现镜像构建期的 Hook（/ready 和 /validate）以获得最佳性能。它们能让平台捕获完整的快照，并在运行时预加载访问频繁的数据块。

Hook	作用	超时时间范围
ready	在应用启动期间调用。当该 Hook 返回 200 状态码时，表明应用已完全就绪，可以进行快照捕获。用它来确保快照生成前应用已彻底启动。如果应用未就绪，请返回 503 状态码直到准备就绪。	1–3600 秒（默认 30 秒）
validate	在基于快照启动 MicroVM 应用后调用。用该 Hook 验证应用能否正常处理流量。此外，平台会借此采样应用运行时访问的快照内存/磁盘区域，以便 Lambda 在后续启动时**预提取（prefetch）**这些数据以降低时延。为实现最佳性能，建议在 validate 期间跑一些 Mock 流量测试。返回 200 表示 MicroVM 镜像校验通过；如需更多时间运行校验逻辑，可返回 503。	1–3600 秒（默认 30 秒）

为什么要实现 /ready？ 它能告诉平台你的应用已经完成引导。如果不实现，快照可能会在初始化中途被截取，导致缓存的状态不完整，每次运行都不得不重复一部分启动逻辑。

为什么要实现 /validate？ 它不仅能让平台校验快照的正确性，还能采样 RunMicrovm 期间访问了快照的哪些部分。这样平台就能在未来的启动中预提取这些部分，大幅缩短冷启动时间。

microvmHooks（运行期 Hook）

Hook	作用	超时时间范围
run	基于快照运行后触发一次	1–60 秒（默认 1 秒）
resume	从 SUSPENDED（挂起）切换为 RUNNING（运行）后触发	1–60 秒（默认 1 秒）
suspend	从 RUNNING（运行）切换为 SUSPENDED（挂起）前触发	1–60 秒（默认 1 秒）
terminate	实例销毁（terminate）前触发	1–60 秒（默认 1 秒）

参阅 references/getting-started.md 查看启用所有 Hook 的完整示例。

单个 MicroVM 配额限制

资源	限制
单个 MicroVM 最高 vCPU	16 核
单个 MicroVM 最高内存	32 GB

关于其他配额（如单账号并发 MicroVM 数、启动速率、镜像数量限制、最长运行时间、Auth Token 有效期、Lambda Network Connector (LNC) 限制、单 ENI 带宽等），请参阅 AWS 官方文档或 Service Quotas 控制台。大部分属于软限制，可通过提交 Service Quotas 申请或联系 Support 提高。

进阶功能

默认情况下，容器运行时仅拥有受限的 Linux Capabilities。只有在你的业务场景有明确需求时，才需要在创建镜像时指定 --additional-os-capabilities '["ALL"]'：

• 挂载文件系统：如 EFS 或基于 FUSE 的文件系统。
• 嵌套容器：在 MicroVM 内部使用 containerd 运行其他容器。
• eBPF 程序：用于链路追踪、性能分析或自定义网络策略。

aws lambda-microvms create-microvm-image \
  --name my-image \
  --base-image-arn arn:aws:lambda:<region>:aws:microvm-image:al2023-1 \
  --build-role-arn arn:aws:iam::<acct>:role/MicroVMBuildRole \
  --code-artifact '{"uri":"s3://<bucket>/<key>.zip"}' \
  --additional-os-capabilities '["ALL"]'

适用于 Agent 场景的 Shell Ingress 接入

如果需要以编程方式获取 Shell 访问权限（如 Agent 工作流、远程命令执行），可以挂载 SHELL_INGRESS 网络连接器：

# 1. 启用了 SHELL_INGRESS 运行 MicroVM
aws lambda-microvms run-microvm \
  --image-identifier arn:aws:lambda:<region>:<acct>:microvm-image:my-image \
  --execution-role-arn arn:aws:iam::<acct>:role/MicroVMExecutionRole \
  --ingress-network-connectors '["arn:aws:lambda:<region>:aws:network-connector:aws-network-connector:SHELL_INGRESS"]' \
  --idle-policy '{"maxIdleDurationSeconds":900,"suspendedDurationSeconds":300,"autoResumeEnabled":true}'
# 返回结果包含 microvmId 以及 endpoint

# 2. 签发 Shell 专用的 Auth Token（最长 60 分钟；建议按需设为最短时长）
# 请将 Token 视为敏感凭据——避免打日志、保存到文件或留存在 Shell 历史记录中。
TOKEN=$(aws lambda-microvms create-microvm-shell-auth-token \
  --microvm-identifier microvm-... \
  --expiration-in-minutes 15 \
  --query 'authToken."X-aws-proxy-auth"' --output text)

# 3. 通过 WebSocket 建立连接（端口 8022）
# CLI 参数在进程列表 (ps aux) 中是可见的。在多租户/共享宿主机上，
# 建议通过文件描述符传递 Header 或使用包装脚本。
websocat "wss://<endpoint>/shell" \
  -H "Sec-WebSocket-Protocol: lambda-microvms.authentication.${TOKEN}, lambda-microvms, lambda-microvms.port.8022"

进入 Shell 后将直接落入与正在运行的应用相同的容器中——共享网络命名空间、文件系统和进程树。这提供了基于 WebSocket 的 Shell 通道，客户端（终端或浏览器）可以通过该通道进行交互式 PTY 操作，非常契合需要深入 MicroVM 内部执行命令的 Agent 自动化工作流。

前提条件：运行 MicroVM 时必须挂载 SHELL_INGRESS，且调用方需要具备 lambda:CreateMicrovmShellAuthToken 权限。

已知限制

• 镜像规格单一 — 无法动态调整...