Контекст и задача:

Необходимо разработать self-hosted веб-приложение для мониторинга и динамической визуализации топологии домашней сети и устройств умного дома. Сеть состоит из разнородного оборудования (гетерогенная среда):

Роутеры WiFi: Asus, MikroTik, Ubiquiti, OpenWRT
Коммутаторы: D-Link, SNR, Cisco
Серверы: Linux-сервер с Docker-контейнерами, серверы VM Proxmox
NAS: Synology
IoT-устройства: Zigbee и Matter, заведенные в Home Assistant
Главная цель приложения — опрашивать все системы, приводить данные к единому формату:

Узлы (Nodes)
Связи (Edges)
Отрисовка интерактивной живой карты сети:

Толщина линий зависит от скорости сетевого интерфейса (10G/1G/100M и т.д.)
Цвет линии отражает нагрузку
Тап по узлу показывает его состояние и сервисы (например, список Docker-контейнеров или VM)
Тап по линии — график нагрузки
Возможность автоматического сопоставления MAC-адресов (например, между коммутатором и сервером) и ручного редактирования карты.



Архитектура системы:

Backend (Python / FastAPI)

Скрипт-коллектор, который по расписанию (раз в 30–60 секунд) собирает данные из источников
Эндпоинт /api/topology — отдает JSON для фронтенда
База данных (Redis / SQLite)

Кэширование последнего состояния сети
Предотвращение частых запросов к роутерам при обновлении страницы
Frontend (HTML5 / JS)

Одна страница с использованием библиотеки vis.js или Cytoscape.js
Запрашивает JSON и строит граф с поддержкой физики
Требования к модулям сбора данных (Backend):

Модуль роутеров и коммутаторов (Asus, MikroTik, Ubiquiti, OpenWRT, D-Link, Cisco, SNR):

Реализовать абстрактный класс или универсальный метод сбора через SNMPv1/v2/v3 (используя pysnmp или аналоги)
Собирать:
Список подключенных MAC-адресов по интерфейсам/портам
Сопоставлять с другими устройствами
Утилизацию трафика (In/Out octets)
Для MikroTik — дополнительно собирать Wi-Fi клиентов через RouterOS v7 REST API
Модуль Docker:

Использовать docker-py
Собирать список запущенных контейнеров, их ID, статус и связывать с “родительским” узлом — сервером
Модуль умного дома (Zigbee/Matter):

Интеграция с Home Assistant REST API
Запрашивать /api/states, фильтровать устройства по признаку интеграции (например, zha, zigbee2mqtt)
Привязывать устройства к узлу “Home Assistant”
Требования к структуре данных (JSON вывода):

Выходной JSON должен соответствовать формату для vis.js:
```
{
  "nodes": [
    {
      "id": "уникальный_ключ",
      "label": "Имя устройства (или IP/MAC)",
      "group": "категория_для_стилей",
      "status": "online/offline"
    }
  ],
  "edges": [
    {
      "from": "id_источника",
      "to": "id_приемника",
      "label": "Метрика трафика (например, 45 Mbps)",
      "value": "число_для_цвета_линии"
    }
  ]
}

```

Что нужно сгенерировать:

Чистая архитектура проекта — структура файлов
Полный рабочий код бэкенда на FastAPI с реализацией модулей сбора данных (с заглушками под реальные IP/токены)
Пример фронтенд-страницы (index.html) — обновление графа каждые 10 секунд без перезагрузки
Docker-compose файл — для быстрого деплоя всей системы (FastAPI + Redis + Frontend) одной командой
Дополнительные требования:

Код должен быть написан с соблюдением принципов SOLID
Обработка исключений — чтобы падение одного устройства не ломало весь сбор
Подробные комментарии на русском языке