Um sistema de arquivos virtual para agentes: como a Mintlify fez

Um sistema de arquivos virtual para agentes: como a Mintlify fez
46 s → 100 mspara criar uma sessão, no percentil 90
+US$ 70.000por ano em sandboxes, com sessões de 5 minutos
US$ 0de computação extra por conversa com o ChromaFs
30.000+conversas por dia no assistente
Seu agente não precisa de um disco: o sistema de arquivos virtual da Mintlify
Também conto isso neste vídeo de uns dez minutos, no meu canal Articulator PT.

Quando o RAG não bastalink

O assistente da Mintlify funcionava com RAG, a geração aumentada por recuperação: buscava os trechos de texto mais parecidos com a pergunta e respondia com eles. O artigo começa com uma frase que resume tudo: o RAG funciona muito bem… até que deixa de funcionar.

Ele falha em dois casos. Quando a resposta está espalhada por várias páginas. E quando o usuário precisa da sintaxe exata de alguma coisa, e esse trecho não aparece entre os primeiros resultados da busca (o famoso top-K). Nos dois, o assistente travava.

Três páginas com um pedaço da resposta em cada uma e uma lista de resultados em que o trecho exato fica fora do top K: o assistente, travado.
Os dois casos em que o RAG trava.

A documentação como repositóriolink

Eles queriam que o assistente navegasse pela documentação como um agente navega por um repositório de código. E os agentes já têm uma interface favorita para isso: o sistema de arquivos. Segundo o artigo, eles estão convergindo para ele porque grep, cat, ls e find são tudo de que um agente precisa.

A ideia é simples: cada página da documentação é um arquivo, e cada seção, uma pasta. Assim o agente busca textos exatos, lê páginas inteiras e percorre a estrutura por conta própria. Só faltava um sistema de arquivos que refletisse, ao vivo, o site da documentação.

Um site de documentação à esquerda e a sua árvore de pastas à direita, unidos por setas: um sistema de arquivos que reflita o site.
Cada página, um arquivo; cada seção, uma pasta.

O gargalo do contêinerlink

O óbvio é dar ao agente um sistema de arquivos de verdade. É o que quase todos os harnesses fazem: sobem um ambiente isolado, um sandbox, e clonam o repositório lá dentro. A Mintlify já faz isso nos seus agentes em segundo plano, onde a latência não importa. Mas este assistente vive na web, com um usuário olhando o ícone de carregamento girar.

Um guindaste baixando um contêiner num porto à noite, com o rótulo sandbox, ambiente isolado, e um terminal fazendo git clone.
Um sandbox por conversa: é preciso subi-lo e clonar o repositório dentro.

Criar cada sessão, com o clone do GitHub incluído, levava uns 46 segundos no percentil 90. Ou seja, nove em cada dez sessões levavam menos, mas o resto, ainda mais: quase um minuto olhando uma rodinha, só para começar a ler a documentação.

Um site com o assistente carregando e um cronômetro marcando 46 segundos com a etiqueta P90.
Criar uma sessão: 46 s no percentil 90.

E ainda tem a fatura. O artigo faz a conta: 850.000 conversas por mês, cada uma com a sua própria micro máquina virtual. Mesmo mínima (1 vCPU, 2 GiB de memória e 5 minutos de vida), com os preços por segundo da Daytona (US$ 0,0504/h por vCPU e US$ 0,0162/h por GiB), dá uns US$ 0,0069 por conversa: mais de US$ 70.000 por ano. Com sessões mais longas, o dobro: uns US$ 0,0137 por conversa, o número da tabela comparativa deles.

A conta: o preço da Daytona, US$ 0,0069 por conversa e US$ 70.380 por ano, com um carimbo de vezes dois.
A conta do artigo, passo a passo.

Eles mesmos admitem que é uma estimativa ingênua: em produção haveria máquinas pré-aquecidas e contêineres compartilhados. Mas a ideia se mantém. Para ler documentação estática, uma máquina por conversa é lento e caro. Eles precisavam de algo instantâneo e barato, e isso obrigava a repensar o próprio sistema de arquivos.

Fingindo um shell: o ChromaFslink

A chave é esta: o agente não precisa de um sistema de arquivos de verdade, basta a ilusão de um. E a Mintlify já tinha toda a sua documentação dividida em trechos, indexada e guardada no Chroma, o banco de dados da sua busca.

Um cenário de cinema à noite: a fachada iluminada de um prédio, com o rótulo a ilusão de um.
No vídeo eu conto isso com um cenário de cinema: na frente, uma fachada; atrás, só umas escoras.

Assim nasceu o ChromaFs: um sistema de arquivos virtual que intercepta os comandos de Unix que o agente escreve e os traduz em consultas a esse mesmo banco de dados. O agente acha que está lendo arquivos; na verdade, está perguntando ao Chroma.

O terminal do agente faz cat de uma página; o ChromaFs intercepta e manda uma consulta ao Chroma.
O agente acha que lê arquivos; na verdade, pergunta ao Chroma.

O resultado: criar uma sessão passou de uns 46 segundos para uns 100 milissegundos, umas 460 vezes mais rápido (essa conta é minha). E como reaproveita um banco de dados que eles já pagavam, cada conversa nova não acrescenta custo de computação. Lado a lado:

Sandbox
  • Início (p90): ~46 s
  • Custo: ~US$ 0,0137 por conversa
  • Busca: percorre o disco arquivo por arquivo
  • Infraestrutura: Daytona ou similar
ChromaFs
  • Início (p90): ~100 ms
  • Custo: ~US$ 0, reaproveita o banco de dados
  • Busca: uma consulta aos metadados
  • Infraestrutura: o banco de dados que eles já tinham
A tabela do artigo: início, custo por conversa, busca e infraestrutura, do sandbox contra o ChromaFs.
A tabela do artigo.

just-bash e as camadaslink

Por baixo, o ChromaFs se apoia no just-bash, da Vercel Labs: uma reimplementação do bash em TypeScript que entende grep, cat, ls, find e cd. Ele cuida de toda a parte difícil: interpretar os comandos, os pipes e as opções.

E o melhor: ele permite conectar o seu próprio sistema de arquivos por meio de uma interface, IFileSystem. O ChromaFs a implementa, e cada chamada ao disco vira uma consulta ao Chroma. Por cima, um shell normal; por baixo, um banco de dados. No código que o artigo mostra, readFile pede ao Chroma todos os trechos da página e os junta, e writeFile, appendFile, mkdir e rm lançam um erro de somente leitura.

O just-bash em cima, a interface IFileSystem e o ChromaFs conectado embaixo, ligado ao banco de dados: um shell normal por cima e um banco de dados por baixo.
Por cima, um shell normal; por baixo, um banco de dados.

O diagrama do artigo resume isso em quatro camadas. Em cima, o agente escreve comandos de bash. Abaixo, o just-bash os interpreta. Depois, o ChromaFs os traduz. E no fundo ficam os dados: o Chroma, um cache no Redis e arquivos no S3.

O diagrama de camadas: agente, shell, ChromaFs com o otimizador de grep e a árvore de caminhos, e a camada de dados com Redis, Chroma e S3.
O diagrama do artigo, redesenhado.

A árvore de pastaslink

O ChromaFs precisa saber quais arquivos existem antes de o agente escrever um único comando. Por isso eles guardam a árvore inteira como um único documento JSON comprimido, __path_tree__, dentro da própria coleção do Chroma. Cada caminho traz mais dois dados: se é público (isPublic) e a quais grupos pertence (groups).

Ao iniciar, o servidor o baixa, o descompacta e monta duas estruturas na memória: um conjunto (Set<string>) com o caminho de cada arquivo e um mapa (Map<string, string[]>) que diz quais filhos tem cada pasta. A partir daí, ls, cd e find se resolvem na memória local, sem tocar na rede. E como a árvore fica em cache, as sessões seguintes do mesmo site nem precisam pedi-la ao Chroma.

A árvore baixada do Chroma vira duas estruturas na memória: um conjunto com cada caminho e um mapa de pasta para filhos.
Um conjunto com os caminhos e um mapa com os filhos de cada pasta.

Controle de acessolink

Antes de montar a árvore, o ChromaFs poda os caminhos de acordo com o token de sessão do usuário, e aplica o mesmo filtro a todas as consultas seguintes. Se você não tem acesso a um arquivo, esse arquivo não existe: ele some da árvore, e o agente não pode lê-lo nem sequer mencioná-lo, porque para ele esse caminho nunca esteve lá.

A árvore de pastas sem os caminhos restritos e um terminal em que cat de uma página interna devolve No such file or directory.
Sem acesso, não existe.

Num sandbox de verdade, isso obrigaria a gerenciar grupos de usuários do Linux, permissões com chmod ou uma imagem de contêiner diferente para cada tipo de cliente. No ChromaFs são poucas linhas de filtro antes de montar a árvore.

Páginas em trechos, cache e somente leituralink

As páginas ficam guardadas no Chroma em trechos, porque é assim que são indexadas para a busca. Quando o agente faz cat de uma página, o ChromaFs traz todos os seus fragmentos, os ordena pelo número (chunk_index) e os junta. Além disso, guarda o resultado em cache, então vários grep seguidos nas mesmas páginas nunca vão duas vezes ao banco de dados.

Os fragmentos de uma página saem do Chroma fora de ordem, são ordenados e juntados na página inteira.
Traz os fragmentos, ordena e junta.

Nem tudo precisa estar no Chroma. Alguns clientes têm especificações OpenAPI enormes guardadas no seu próprio S3. Para elas há ponteiros preguiçosos: o agente vê v2.json ao listar /api-specs/, mas o conteúdo só é baixado quando ele faz cat.

O arquivo v2.json na árvore, com uma ligação tracejada ao S3 do cliente: só é baixado ao fazer cat.
Um ponteiro preguiçoso para o S3.

E uma última regra: qualquer escrita devolve EROFS, o erro de sistema de arquivos somente leitura. O agente explora com total liberdade, mas nunca consegue mudar a documentação. Assim tudo funciona sem estado: não há nada para limpar ao fechar a sessão, e nenhum agente estraga o que o outro vê.

Um terminal em que echo, rm e mkdir devolvem EROFS, ao lado de um escudo com o rótulo somente leitura.
Ler e buscar, sim; escrever, não.

Otimizando o greplink

cat e ls são fáceis de virtualizar. O difícil é o grep: um grep -r que lesse todos os arquivos um por um, pela rede, seria lentíssimo. Então eles o interceptam: leem as opções com um analisador de argumentos (yargs-parser) e as convertem numa consulta ao Chroma, $contains para um texto exato ou $regex para um padrão. Depois ele trabalha em duas passadas:

  1. Filtro grosso. O Chroma aponta quais arquivos podem conter o que se procura.
  2. Pré-carga. Os fragmentos desses arquivos são baixados de uma vez (bulkPrefetch) para um cache do Redis.
  3. Filtro fino. Eles reescrevem o grep para olhar só esses arquivos e o devolvem ao just-bash, que o executa na memória.
O Chroma joga os arquivos num funil, saem três, e os seus fragmentos vão de uma vez para um cache do Redis.
Filtro grosso e pré-carga.

O resultado são buscas recursivas enormes que terminam em milissegundos.

Mãos batendo ouro numa bateia, com o rótulo filtro fino, na memória.
O filtro fino, como o ouro que fica na bateia.

Resumindolink

Hoje o ChromaFs move o assistente de documentação de centenas de milhares de usuários, em mais de 30.000 conversas por dia. Ao trocar os sandboxes por um sistema de arquivos virtual sobre o banco de dados de sempre, a Mintlify conseguiu três coisas: sessões instantâneas, custo marginal de computação zero e controle de acesso por funções já incluído, sem montar infraestrutura nova.

Três insígnias: sessões instantâneas, custo marginal zero e controle de acesso por funções, e embaixo, sem infraestrutura nova.
O que eles ganharam.
Em uma frase

O agente não precisa de um disco de verdade: basta a ilusão de um.

O que mais você transformaria em pastas para um agente explorar?

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