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Desarrollo & IA

Orquestación de Agentes LLM: Guía Completa de Arquitectura Multi-Agente [2026]

1 de febrero de 2026
20 min

Orquestación de agentes LLM explicada desde cero. Aprende a coordinar múltiples agentes de IA con arquitecturas probadas, frameworks como LangChain y CrewAI, y ejemplos reales.

Javier Santos

Especialista en IA & Machine Learning

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Orquestación de Agentes LLM: Guía Completa de Arquitectura Multi-Agente [2026]

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TL;DR - Resumen Rápido

  • La orquestación de agentes LLM es el proceso de coordinar múltiples agentes de IA para resolver tareas complejas
  • Patrones principales: jerárquico, colaborativo, competitivo y pipeline
  • Frameworks populares: LangChain, CrewAI, AutoGen, Semantic Kernel
  • Métricas clave: latencia, tokens, tasa de éxito, calidad del output
  • Los sistemas multi-agente superan a agentes únicos en un 30-50% en tareas complejas


¿Qué es la Orquestación de Agentes LLM?

La orquestación de agentes LLM es el proceso de diseñar, coordinar y gestionar múltiples agentes de inteligencia artificial que trabajan juntos para completar tareas complejas.

Imagina una empresa donde diferentes especialistas colaboran:

  • Un investigador busca información
  • Un analista procesa los datos
  • Un escritor genera el informe
  • Un revisor valida la calidad

En un sistema multi-agente, cada "empleado" es un agente LLM especializado, y el orquestador es el "manager" que coordina el trabajo.

¿Por qué necesitamos orquestación?

Un único agente LLM tiene limitaciones:

LimitaciónProblemaSolución Multi-Agente
Contexto finitoNo puede procesar documentos muy largosDividir entre agentes especializados
Expertise limitadoUn prompt no puede ser experto en todoAgentes especializados por dominio
Puntos de fallo únicoSi falla, todo fallaRedundancia y recuperación
EscalabilidadUn agente = un threadParalelización de tareas

Arquitecturas de Orquestación de Agentes

1. Arquitectura Jerárquica (Boss-Worker)

code
1┌─────────────┐
2 │ Orquestador │
3 │ (Boss) │
4 └──────┬──────┘
5
6 ┌─────────────┼─────────────┐
7 │ │ │
8┌───▼───┐ ┌─────▼─────┐ ┌───▼───┐
9│Agente │ │ Agente │ │Agente │
10│Invest.│ │ Análisis │ │Escrit.│
11└───────┘ └───────────┘ └───────┘

Cómo funciona:

  • Un agente "jefe" recibe la tarea principal
  • Descompone la tarea en subtareas
  • Asigna cada subtarea a un agente especializado
  • Recoge y consolida los resultados

Ideal para: Tareas con subtareas claramente definidas, donde un agente central puede supervisar.

Ejemplo: Asistente como MoltBot que coordina agentes especializados para email, calendario y código.

2. Arquitectura Colaborativa (Peer-to-Peer)

code
1┌─────────┐ ┌─────────┐
2│ Agente │◄────►│ Agente │
3│ A │ │ B │
4└────┬────┘ └────┬────┘
5 │ │
6 └───────┬───────┘
7
8 ┌────▼────┐
9 │ Agente │
10 │ C │
11 └─────────┘

Cómo funciona:

  • Los agentes se comunican entre sí directamente
  • No hay un jefe centralizado
  • Cada agente puede pedir ayuda a otros
  • Se llega a consenso de forma distribuida

Ideal para: Problemas donde la solución requiere debate y múltiples perspectivas.

Ejemplo: Revisión de código donde un agente propone, otro critica y llegan a consenso.

3. Arquitectura Pipeline (Secuencial)

code
1┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐ ┌─────────┐
2│ Agente │──►│ Agente │──►│ Agente │──►│ Agente │
3│ Extrac. │ │ Análisis│ │ Síntesis│ │ Format. │
4└─────────┘ └─────────┘ └─────────┘ └─────────┘

Cómo funciona:

  • Cada agente procesa y pasa al siguiente
  • Similar al Prompt Chaining pero con agentes especializados
  • Flujo unidireccional

Ideal para: Procesamiento de datos con etapas bien definidas.

Ejemplo: Pipeline de contenido: investigar → escribir → editar → publicar.

4. Arquitectura Competitiva

code
1┌─────────────┐
2 │ Juez/ │
3 │ Evaluador │
4 └──────┬──────┘
5
6 ┌─────────────┼─────────────┐
7 │ │ │
8┌───▼───┐ ┌─────▼─────┐ ┌───▼───┐
9│Agente │ │ Agente │ │Agente │
10│ A │ │ B │ │ C │
11└───────┘ └───────────┘ └───────┘
12 │ │ │
13 └─────────────┼─────────────┘
14
15 Mejor solución

Cómo funciona:

  • Múltiples agentes resuelven la misma tarea
  • Un agente evaluador compara resultados
  • Se selecciona la mejor solución

Ideal para: Tareas donde la calidad es crítica y vale la pena el coste extra.

Ejemplo: Generación de código donde 3 agentes proponen soluciones y se elige la mejor.


Frameworks de Orquestación

LangChain Agents

El framework más popular para agentes LLM.

python
1from langchain.agents import initialize_agent, Tool
2from langchain.chat_models import ChatOpenAI
3 
4# Definir herramientas
5tools = [
6 Tool(
7 name="Investigador",
8 func=investigar,
9 description="Busca información en la web"
10 ),
11 Tool(
12 name="Calculadora",
13 func=calcular,
14 description="Realiza cálculos matemáticos"
15 )
16]
17 
18# Crear agente
19llm = ChatOpenAI(model="gpt-4")
20agente = initialize_agent(
21 tools,
22 llm,
23 agent="zero-shot-react-description",
24 verbose=True
25)
26 
27# Ejecutar
28resultado = agente.run("Investiga el PIB de España y calcula el crecimiento anual")

Ventajas: Ecosistema maduro, muchas integraciones Desventajas: Puede ser complejo para casos simples

CrewAI

Framework especializado en sistemas multi-agente.

python
1from crewai import Agent, Task, Crew
2 
3# Definir agentes
4investigador = Agent(
5 role="Investigador Senior",
6 goal="Encontrar información precisa y relevante",
7 backstory="Eres un experto en búsqueda de información...",
8 verbose=True
9)
10 
11escritor = Agent(
12 role="Escritor de Contenido",
13 goal="Crear contenido engaging y bien estructurado",
14 backstory="Eres un escritor profesional con experiencia...",
15 verbose=True
16)
17 
18# Definir tareas
19tarea_investigacion = Task(
20 description="Investiga sobre {tema}",
21 agent=investigador
22)
23 
24tarea_escritura = Task(
25 description="Escribe un artículo basado en la investigación",
26 agent=escritor
27)
28 
29# Crear crew
30crew = Crew(
31 agents=[investigador, escritor],
32 tasks=[tarea_investigacion, tarea_escritura],
33 verbose=2
34)
35 
36# Ejecutar
37resultado = crew.kickoff(inputs={"tema": "IA en 2026"})

Ventajas: API intuitiva, especializado en multi-agente Desventajas: Menos integraciones que LangChain

Microsoft AutoGen

Framework de Microsoft para agentes conversacionales.

python
1from autogen import AssistantAgent, UserProxyAgent
2 
3# Crear agentes
4asistente = AssistantAgent(
5 name="asistente",
6 llm_config={"model": "gpt-4"}
7)
8 
9usuario = UserProxyAgent(
10 name="usuario",
11 human_input_mode="NEVER",
12 code_execution_config={"work_dir": "coding"}
13)
14 
15# Iniciar conversación
16usuario.initiate_chat(
17 asistente,
18 message="Escribe una función Python que calcule el factorial"
19)

Ventajas: Conversaciones naturales entre agentes, ejecución de código Desventajas: Menos control fino sobre el flujo


Métricas de Rendimiento de Agentes LLM

Métricas Operacionales

MétricaDescripciónObjetivo típico
LatenciaTiempo total de ejecución< 30s para tareas simples
Tokens consumidosCoste en tokensMinimizar sin perder calidad
Tasa de éxito% de tareas completadas> 90%
ReintentosVeces que se repitió una tarea< 2 promedio

Métricas de Calidad

MétricaCómo medir
PrecisiónEvaluación humana o LLM-as-judge
Completitud¿Se respondió toda la pregunta?
Coherencia¿El output tiene sentido?
Seguimiento de instrucciones¿Se cumplió el formato pedido?

Evaluación de Agentes LLM

Para evaluar agentes LLM de forma sistemática, recomiendo:

  1. Benchmark dataset: Crea un conjunto de tareas representativas
  2. Métricas automáticas: Usa otro LLM como evaluador
  3. Evaluación humana: Para casos críticos
  4. A/B testing: Compara versiones de agentes

Más detalles en mi post sobre evaluación de agentes LLM.


Ejemplo Práctico: Sistema Multi-Agente para Análisis

Vamos a construir un sistema de 3 agentes para analizar competidores:

code
1┌─────────────┐
2│ Orquestador │
3└──────┬──────┘
4
5┌──────┼──────┐
6│ │ │
7▼ ▼ ▼
8┌────┐ ┌────┐ ┌────┐
9│Web │ │Data│ │Rep.│
10│Scr.│ │Anal│ │Gen │
11└────┘ └────┘ └────┘

Paso 1: Definir los agentes

python
1from crewai import Agent
2 
3web_scraper = Agent(
4 role="Web Scraper Especializado",
5 goal="Extraer información de sitios web de competidores",
6 backstory="""Eres un experto en extracción de datos web.
7 Sabes navegar sitios, extraer precios, features y reviews.""",
8 tools=[scraping_tool, browser_tool]
9)
10 
11data_analyst = Agent(
12 role="Analista de Datos",
13 goal="Analizar datos y encontrar insights accionables",
14 backstory="""Eres un analista con 10 años de experiencia.
15 Conviertes datos crudos en insights de negocio.""",
16 tools=[pandas_tool, chart_tool]
17)
18 
19report_generator = Agent(
20 role="Generador de Reportes",
21 goal="Crear reportes ejecutivos claros y accionables",
22 backstory="""Eres un comunicador experto que convierte
23 análisis complejos en reportes que cualquiera entiende.""",
24 tools=[markdown_tool, pdf_tool]
25)

Paso 2: Definir tareas

python
1from crewai import Task
2 
3tarea_scraping = Task(
4 description="""Extrae información de los siguientes competidores:
5 - Precios de productos principales
6 - Features destacados
7 - Reviews de clientes
8 Competidores: {competidores}""",
9 agent=web_scraper,
10 expected_output="JSON con datos estructurados de cada competidor"
11)
12 
13tarea_analisis = Task(
14 description="""Analiza los datos extraídos:
15 - Compara precios vs nuestros productos
16 - Identifica features que no tenemos
17 - Analiza sentimiento de reviews
18 Genera insights accionables.""",
19 agent=data_analyst,
20 expected_output="Lista de insights con prioridad y recomendaciones"
21)
22 
23tarea_reporte = Task(
24 description="""Genera un reporte ejecutivo con:
25 - Resumen ejecutivo (1 párrafo)
26 - Tabla comparativa de precios
27 - Top 5 insights
28 - 3 recomendaciones prioritarias""",
29 agent=report_generator,
30 expected_output="Documento markdown formateado"
31)

Paso 3: Orquestar

python
1from crewai import Crew, Process
2 
3crew = Crew(
4 agents=[web_scraper, data_analyst, report_generator],
5 tasks=[tarea_scraping, tarea_analisis, tarea_reporte],
6 process=Process.sequential, # Pipeline secuencial
7 verbose=2
8)
9 
10resultado = crew.kickoff(inputs={
11 "competidores": ["competidor1.com", "competidor2.com"]
12})


Mejores Prácticas

1. Especialización clara

Cada agente debe tener un rol bien definido. Si un agente hace "de todo", mejor dividirlo.

2. Comunicación estructurada

Define formatos claros para el output de cada agente. JSON es ideal para paso entre agentes.

3. Manejo de errores

Implementa retry logic y fallbacks. Los agentes fallan, tu sistema debe recuperarse.

4. Logging detallado

Registra todas las interacciones. Es crucial para debuggear sistemas complejos.

5. Límites de recursos

Define timeouts y límites de tokens por agente. Evita espirales de coste infinito.


Cuándo Usar Orquestación Multi-Agente

Úsalo cuando:

  • La tarea requiere múltiples tipos de expertise
  • Necesitas escalar horizontalmente
  • Quieres redundancia y tolerancia a fallos
  • La tarea es demasiado compleja para un solo prompt

No lo uses cuando:

  • La tarea es simple (un prompt basta)
  • La latencia es crítica (más agentes = más lento)
  • El presupuesto de tokens es muy limitado


Recursos Relacionados


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