Контекст и задача:
Мне нужно разработать self-hosted веб-приложение для мониторинга и динамической визуализации топологии домашней сети и устройств умного дома. Сеть состоит из разнородного оборудования (гетерогенная среда): роутер Asus, точки доступа MikroTik и Ubiquiti, домашний Linux-сервер с Docker-контейнерами, NAS Synology, а также IoT-устройства (Zigbee и Matter), заведенные в Home Assistant.

Главная цель приложения — опрашивать все эти системы, приводить данные к единому формату "Узлы (Nodes)" и "Связи (Edges)" и отрисовывать интерактивную живую карту сети, где толщина линий зависит от текущей скорости сетевого интерфейса, а цвет линка нагрузку. Тап по элементу Node отображает его состояние и сервисы с вложениями (Node > docker > continer list, node > vm list ), тап по линку отображает график нагрузки. Отрисовка линка между узлами как по автоматичекому сопастовлению мак адресов устройств(например switch port 1 arp mac list есть мак сервера - рисуем линию в соответствии со скоростью линка 10g/1g/100m ) так и ручное редактирование на карте.

Архитектура системы:
1. Backend (Python / FastAPI): Скрипт-коллектор, который по расписанию (раз в 30-60 секунд) собирает данные из источников. Должен иметь эндпоинт `/api/topology`, отдающий JSON для фронтенда.
2. База данных (Redis/SQLite): Для кэширования последнего состояния сети, чтобы не перегружать роутеры частыми запросами при обновлении страницы пользователем.
3. Frontend (HTML5 / JS): Одна страница с использованием библиотеки vis.js (или Cytoscape.js), которая запрашивает JSON и строит граф с поддержкой физики.

Требования к модулям сбора данных (Бэкенд):
- Модуль Роутеров и коммутаторов (Asus, MikroTik, Ubiquiti, OpenWRT, d-link, SNR, cisco): Реализуй абстрактный класс или универсальный метод сбора данных через SNMPv1/v2/v3 (используя библиотеку pysnmp или аналоги). Нужно собирать: список подключенных MAC-адресов по интерфейсам/портам сопоставляя с другими роутеми/коммутуторами и текущую утилизацию трафика (In/Out octets) на этих интерфейсах. Для MikroTik дополнительно предусмотри альтернативный сбор Wi-Fi клиентов через RouterOS v7 REST API.
- Модуль Docker: Используй официальный docker-py. Собирай список запущенных контейнеров, их ID, статус (running/stopped) и связывай их с "родительским" узлом — домашним сервером.
- Модуль Умного дома (Zigbee/Matter): Реализуй интеграцию с Home Assistant REST API. Скрипт должен запрашивать состояние объектов (`/api/states`), фильтровать устройства умного дома (например, по признаку интеграции zha или zigbee2mqtt в атрибутах) и привязывать их к узлу "Home Assistant".

Требования к структуре данных (JSON вывода):
Выходной JSON должен строго 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:
                1. Чистую архитектуру проекта (структуру файлов).
                2. Полный рабочий код бэкенда на FastAPI с реализацией вышеописанных модулей сбора данных (с заглушками под реальные IP/токены).
                3. Пример фронтенд-страницы (index.html), которая раз в 10 секунд запрашивает бэкенд и плавно обновляет граф без перезагрузки страницы.
                4. Docker-compose файл для быстрого деплоя всей системы (FastAPI + Redis + Frontend) в одну команду.

                Пиши код с соблюдением принципов SOLID, обработкой исключений (чтобы падение одного роутера не ломало весь сбор) и подробными комментариями на русском языке.