# Архитектура — Академический помощник

Каноничное описание системы. Обновляется вместе с кодом; при расхождении верить
коду, а не этому файлу. Визуальная схема — [DIAGRAM.md](DIAGRAM.md). Смежные
документы: [DR-HA.md](DR-HA.md) (отказоустойчивость), [INGESTION.md](INGESTION.md)
(наполнение корпуса), [../README.md](../README.md) (быстрый старт и команды).

## 1. Назначение

Веб-сервис для студентов: ввёл тему → система находит **открытые** академические
источники, делает изложения, форматирует список литературы по ГОСТ и проверяет текст
на плагиат. Всё **асинхронно**: пользователь отправляет задачу, закрывает браузер и
получает результат на email (или в реальном времени через WebSocket, если вкладка открыта).

## 2. Общая схема

```
                         ┌────────────────────────────┐
                         │  Frontend (React SPA)       │  CT 102 → nginx
                         │  Home/Search/Check/Cabinet/ │
                         │  Bibliography/Settings/Admin │
                         └──────────────┬──────────────┘
                                        │ HTTPS (/api, /ws)
                         ┌──────────────▼──────────────┐
                         │  API Gateway (FastAPI)       │  1.32:8000
                         │  JWT · rate-limit · WebSocket │
                         │  /metrics (Prometheus)        │
                         └───┬───────────────────────┬──┘
                             │ publish (RabbitMQ)    │ read/write
                             │                       │
        ┌────────────────────┼───────────────────┐  │
        ▼                    ▼                   ▼  │
  queue.index          queue.gpu           queue.gost
  ┌───────────┐      ┌────────────┐      ┌───────────┐
  │ worker-   │      │ worker-gpu │      │ worker-   │
  │ indexer   │      │ FAISS/Qdr. │      │ gost      │
  │ L1 Winnow │      │ L3 семант. │      │ ГОСТ 7.1/ │
  │ L2 MinHash│      │ L4 LLM     │      │ 7.0.5     │
  │ PDF/DOCX  │      │ эмбеддинги │      │           │
  └─────┬─────┘      └──────┬─────┘      └─────┬─────┘
        │                   │                  │
        └─────────┬─────────┴───────┬──────────┘
                  ▼                  ▼
            queue.notify       общие данные
          ┌────────────┐   ┌──────────────────────────────┐
          │ worker-    │   │ PostgreSQL 1.38 · Redis 1.35  │
          │ notifier   │   │ RabbitMQ .82 · MinIO 1.21     │
          │ SMTP email │   │ Elasticsearch (local 1.32)    │
          └────────────┘   │ Ollama .163 (qwen2.5:7b)      │
                           │ [opt] Qdrant · Prometheus/Graf.│
                           └──────────────────────────────┘
```

## 3. Сервисы

| Сервис | Технологии | Ответственность |
|--------|-----------|-----------------|
| **api** | FastAPI, SQLAlchemy async (asyncpg), Redis, Celery-producer | HTTP/WS API, auth (JWT), rate-limits, диспетч задач в очереди, админ-панель |
| **worker-indexer** | Celery, PyMuPDF, python-docx, xxhash, datasketch | Извлечение текста (PDF/DOCX/TXT), фрагментация, **L1 Winnowing**, **L2 MinHash LSH**, парсинг источников, обогащение full-text |
| **worker-gpu** | Celery, sentence-transformers, FAISS/Qdrant, httpx→Ollama | Эмбеддинги, **L3** семантический поиск, **L4** LLM-анализ парафраза, семантический поиск источников |
| **worker-gost** | Celery | Список литературы по **ГОСТ 7.1-2003 / Р 7.0.5-2008** |
| **worker-notifier** | Celery, smtplib | Email: письма-результаты и верификация (jze9mail.ru) |
| **frontend** | React 18, Vite, TS, Tailwind, Zustand, React Query | SPA: 11 публичных страниц + админ-панель. Собирается в статику, отдаётся nginx |

## 4. Модель данных (PostgreSQL)

- **users** — `email`, `hashed_password` (bcrypt), `name`, `is_verified`, `is_admin`,
  `plan` (free/student/premium), `verification_token`.
- **tasks** — `id` (UUID), `public_id` (внешний), `user_id`, `type` (`TaskType`:
  search/plagiarism/summarize/gost), `status` (`TaskStatus`:
  queued→processing→done/failed), `celery_task_id`, `input_data` (JSON),
  `result` (JSON), `error`, `queue_position`.
- **documents** — корпус источников: `source` (openalex/arxiv/cyberleninka/
  user_submission), `ext_id`, `doi`, `title`, `authors` (JSON), `year`, `lang`,
  `journal/volume/issue/pages`, `abstract`, `url`, `minio_key` (full-text в MinIO),
  `faiss_id`.
- **fingerprints** — `doc_id`, `hash_value` (BIGINT, Winnowing), `position` — для L1.
- **usage_logs** — `user_id`, `action` — учёт лимитов по тарифу.
- **parse_sources** — задания парсеров (админка): тип, query, годы, лимит, статус.
- **staged_works** — пользовательские загрузки на модерацию перед добавлением в корпус.
- **admin_sessions** — одноразовые коды входа в админку.

## 5. Асинхронный конвейер (Celery + RabbitMQ)

Брокер — RabbitMQ, backend результатов — Redis. Маршрутизация по префиксу задачи:

| Очередь | Задачи | Воркер |
|---------|--------|--------|
| `queue.index` | `index.extract_and_check`, `index.add_document`, `index.run_parser`, `index.enrich_full_text` | worker-indexer |
| `queue.gpu` | `gpu.check_plagiarism`, `gpu.embed_documents`, `gpu.search_semantic` | worker-gpu |
| `queue.gost` | `gost.format_bibliography` | worker-gost |
| `queue.notify` | `notify.send_task_done`, `notify.send_verification` | worker-notifier |

Важно: API **коммитит задачу в БД до** `send_task` (иначе гонка dispatch-before-commit).

## 6. Ключевые потоки

**Проверка плагиата.** upload (api, файл→MinIO, Task) → `index.extract_and_check`
(извлечь текст → фрагментация → **L1 Winnowing** по fingerprints → **L2 MinHash LSH**
в Redis) → передаёт частичные совпадения в `gpu.check_plagiarism` (**L3** FAISS/Qdrant
семантика по фрагментам → для подозрительных **L4** Ollama-парафраз) →
`app.scoring.aggregate_results` (итоговый %) → результат в Task → `notify.send_task_done`.

**Поиск источников.** api → `gpu.search_semantic`: эмбеддинг запроса → векторный поиск
(FAISS/Qdrant) + Elasticsearch BM25 → объединение → результат.

**Список литературы.** api → `gost.format_bibliography`: документы из БД →
`app.bibliography.build_bibliography` (сортировка кириллица→латиница, нумерация,
формат 7.1/7.0.5) → результат.

**Наполнение корпуса.** админка/CLI → `index.run_parser` (OpenAlex/arXiv/КиберЛенинка,
фильтр `is_oa`) → `index.add_document` (дедуп по `ext_id`, fingerprints, MinHash,
эмбеддинг) → `index.enrich_full_text` (скачать OA-PDF → MinIO → переиндексация).

## 7. Детекция плагиата — 4 уровня

1. **L1 Winnowing** (`worker-indexer/app/algorithms/winnowing.py`) — точные/частичные
   совпадения: k-граммы → xxHash → минимум в скользящем окне → fingerprint; Jaccard.
2. **L2 MinHash LSH** (`.../minhash.py`) — нечёткие совпадения: шинглы → MinHash (128
   перм.) → LSH-индекс в **общем Redis** (префикс `antiplag_lsh`, upsert, graceful-фолбэк
   в память).
3. **L3 семантика** (`worker-gpu`) — эмбеддинги `paraphrase-multilingual-mpnet-base-v2`
   (768d, нормированы) → cosine в FAISS `IndexIDMap2(IndexFlatIP)` **или** Qdrant
   (`VECTOR_BACKEND`); порог 0.75.
4. **L4 LLM-парафраз** — Ollama `qwen2.5:7b` оценивает пары «источник↔фрагмент» для
   подозрительных из L3; порог confidence 0.7.

Итог: `scoring.aggregate_results` — доля уникальных помеченных позиций (не выше 100%).

## 8. Векторный бэкенд

Абстрагирован за `worker-gpu/app/vector_store.get_backend()`; `VECTOR_BACKEND=faiss`
(файловый синглтон, дефолт) или `qdrant` (сервис, снимает SPOF/конкурентную запись).
Переключение и миграция — см. README, раздел «Векторный бэкенд».

## 9. Инфраструктура и топология

| Компонент | Узел | Примечание |
|-----------|------|-----------|
| api + воркеры + Elasticsearch | 1.32 (app-хост) | docker-compose.prod.yml |
| Frontend (nginx, статика + TLS) | CT 102 | деплоится отдельно |
| PostgreSQL 16 | 1.38 (выделенный LXC) | UTF8; бэкап→MinIO |
| Redis 7 | 1.35 (выделенный LXC) | кэш, rate-limits, LSH |
| RabbitMQ | 192.168.20.82 | брокер Celery |
| MinIO (S3) | 1.21 | документы, full-text, бэкапы |
| Ollama (qwen2.5:7b) | 192.168.20.163 | GPU-сервер |
| Qdrant / Prometheus / Grafana | 1.32 | опционально, под compose-профилями |

**Деплой** — Gitea Actions по push в `main`: гейт `test` (ruff+mypy → 82 юнит-теста),
затем `deploy` (`needs: test`) через `scripts/deploy.sh` (умная пересборка изменённых
сервисов). PG/Redis не в compose — общая инфра берётся из `.env`.

## 10. Конфигурация

Всё через `.env` (пример — `.env.example`). Обязательно менять: `SECRET_KEY`,
`POSTGRES_PASSWORD`, `MINIO_SECRET_KEY`. Опции: `VECTOR_BACKEND`, `QDRANT_URL`,
`GRAFANA_ADMIN_PASSWORD`. `.env` не в git и исключён из деплой-rsync (не откатывается).

## 11. Качество и тесты

- **82 юнит-теста** (pytest, per-service) на чистую логику L1-L4/скоринг/фрагменты/
  ГОСТ/библиография; инфра замокана или не нужна. Запуск: `make test`.
- **Гейты CI**: ruff (весь Python) + mypy (доменная логика) + тесты — блокируют деплой.
  `make lint`. Хермет-раннеры в `python:3.11-slim`.
- Чистая доменная логика вынесена из Celery-задач в тестируемые модули
  (`scoring.py`, `fragments.py`, `bibliography.py`). Подробнее — README «Тестирование».

## 12. Наблюдаемость и эксплуатация

- **Мониторинг**: `antiplag_monitor.py` (cron 5 мин, 7 сервисов, email-алерт при смене
  статуса). Опционально — Prometheus+Grafana (профиль `observability`, метрики API + Flower).
- **Бэкапы**: `pg_dump→gzip→MinIO`, cron 03:00, ротация 14. Проверка восстановления —
  `scripts/ops/pg_restore_verify.sh`. HA/DR — [DR-HA.md](DR-HA.md).

## 13. Безопасность

JWT-аутентификация, bcrypt-хэши паролей, email-верификация, отдельный вход в админку
(одноразовые коды, `admin_sessions`). Rate-limits по тарифу — в Redis. CORS — явные
origins. Пользователь видит только свои задачи (ownership проверяется, в т.ч. на WebSocket).

## 14. Раскладка репозитория

```
services/         api, worker-{gpu,indexer,notifier,gost}, frontend
scripts/          parsers/ (OpenAlex/arXiv/КиберЛенинка), ops/, deploy.sh,
                  run_tests.sh, run_lint.sh
infra/            nginx/, prometheus/, grafana/
docs/             ARCHITECTURE.md (этот файл), DR-HA.md
.gitea/workflows/ deploy.yml (гейт test → deploy)
ruff.toml · mypy.ini · Makefile · docker-compose.prod.yml
```