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# 项目结构与工程约束
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## 1. 目标
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1. **三个独立项目加一个前端**：Probe、Agent、Backend 各自拥有解决方案，可以单独构建、测试和发布；Web 是独立的 Vite 项目（`web/`）。
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2. **通用能力只写一次**：TCP/UDP/TLS/ICMP 采集积木（类似 iperf3 的能力，但只记录原始数据）放在 `Monitor.Measurement` 中，Probe 和 Agent 共用；采集方法（Kind）由积木组合声明而成。
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3. **节点机制通用化**：注册、身份、连接、RPC、可靠上报、状态同步、宿主、更新，由与业务无关的 **Fleet** 框架提供（见 [fleet/overview.md](fleet/overview.md)）。Monitor 只写业务，其他产品也可以复用 Fleet。
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4. **改一处，整条链路受益**：协议、原始数据格式、测试方案、指标、错误码、版本号、编译设置、代码风格都只有**一个真源**。改动之后，下游要么自动更新，要么在编译期或 CI 中直接报错。
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5. **模块化**：Probe/Agent 由可插拔的模块组成；Backend 按层分成多个项目，层之间的依赖在编译期强制。
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6. **Probe/Agent 轻量**：运行时只依赖 BCL 和仓库内的库，不引用任何 NuGet 包。
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## 2. 仓库布局
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monitor/
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├─ README.md .gitignore
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├─ docs/ docs/fleet/
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├─ scripts/ # publish / package / smoke / stability 等脚本（check-deps 等检查也放这里）
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├─ packaging/ # install.sh、systemd 单元、OpenWrt 文件
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├─ web/ # 前端：Vite + React + TypeScript（自写），只依赖 backend/openapi/v1.json
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│
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├─ global.json Directory.Build.props Directory.Packages.props Monitor.slnx
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├─ .editorconfig BannedSymbols.txt # 风格与禁用 API（构建期强制）
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├─ BannedSymbols.Node.txt # 仅用于常驻节点进程：纯采集边界
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│
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└─ backend/ # 所有 C# 代码（构建产物在 backend/artifacts/）
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├─ fleet/ # 通用节点框架（不认识 Monitor，以后可以拆成独立仓库）
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│ ├─ src/ Fleet.Core Fleet.Identity Fleet.Rpc Fleet.Link Fleet.Hosting Fleet.Update
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│ │ Fleet.Enrollment.Client Fleet.Server.{Enrollment,Link,Releases,Sqlite}
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│ ├─ tools/ fleet-enroll fleet-updater fleet-release
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│ ├─ samples/ EchoNode EchoServer
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│ └─ tests/
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├─ shared/ # Monitor 自己的共享库
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│ ├─ Monitor.Protocol/ # 契约真源：Kind/Plan 目录、任务集、monitor.* 方法、UDP 包、RawChunk、错误码
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│ ├─ Monitor.Measurement/ # 采集引擎：积木、Recorder、任务调和（见 measurement.md）
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│ └─ tests/
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├─ probe/ src/Monitor.Probe/ tests/ # 家宽端采集器
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├─ agent/ src/Monitor.Agent/ tests/ # VPS 端采集器
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├─ src/ # Backend（面板）
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│ ├─ Monitor.Backend/ # 宿主与组合根（Program.cs）
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│ ├─ Monitor.Backend.Api/ # API 层：HTTP 端点、DTO、错误映射
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│ ├─ Monitor.Backend.Gateway/ # 在 Fleet.Server.Link 上注册 Monitor 的方法、状态与收件箱
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│ ├─ Monitor.Backend.Application/ # 用例层 + 端口接口
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│ ├─ Monitor.Backend.Analysis/ # 分析（纯计算，见 analysis.md）
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│ └─ Monitor.Backend.Storage.Sqlite/ # 端口接口的实现，同时实现 IFleetStore
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├─ tests/
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├─ openapi/v1.json # 构建生成并提交
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└─ Monitor.Backend.slnx
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节点机器上的发布物是三个独立进程，使用不同的系统用户：`monitor-agent`（或 `monitor-probe`）、`fleet-enroll`（一次性运行）、`fleet-updater`（常驻或定时运行）。
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## 3. 依赖关系
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┌────────┐ ┌────────┐ ┌──────────────────────────────┐ ┌─────┐
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│ Probe │ │ Agent │ │ Backend (Api/Gateway/App/ │─openapi─>│ Web │
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└─┬──┬───┘ └─┬──┬───┘ │ Analysis/Storage) │ └─────┘
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│ └───┬───┘ │ └───┬───────────────┬──────────┘
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│ ▼ │ │ │
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│ ┌───────────┴┐ │ │
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│ │Measurement │ │ │
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│ └─────┬──────┘ │ │
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▼ ▼ ▼ ▼
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┌──────────────────────────────────┐ ┌─────────────────────────┐
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│ Monitor.Protocol │ │ Fleet.Server.* │
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└────────────────┬─────────────────┘ └───────────┬─────────────┘
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▼ ▼
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┌──────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ Fleet（节点侧）：Core · Identity · Rpc · Link · Hosting │
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└──────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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反向依赖一律禁止：fleet/** ✗→ Monitor.*
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```
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简要来说：
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Probe, Agent ──> Measurement ──> Monitor.Protocol ──> Fleet.Core / Fleet.Rpc
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Probe, Agent ──> Fleet.Link / Fleet.Hosting / Fleet.Identity
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Backend.* ──> Monitor.Protocol + Fleet.Server.* （不引用 Measurement）
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fleet-enroll ──> Fleet.Enrollment.Client ──> Fleet.Identity / Core
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fleet-updater ──> Fleet.Update ──> Fleet.Core （不引用 Link，也不读取节点身份）
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Web ──> openapi/v1.json
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```
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| 项目 | 允许依赖 | 禁止 |
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| --- | --- | --- |
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| `Fleet.*`（节点侧） | BCL、其他节点侧 Fleet 库 | 任何 NuGet 运行时包；任何 `Monitor.*` |
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| `Fleet.Server.*` | ASP.NET Core、`Microsoft.Data.Sqlite`（仅 Sqlite 项目）、节点侧 Fleet 库 | 任何 `Monitor.*` |
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| `Monitor.Protocol` | Fleet.Core、Fleet.Rpc | 任何 I/O、套接字、日志 |
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| `Monitor.Measurement` | Monitor.Protocol、Fleet.Core | NuGet；日志（只通过计数接收器上报）；读取配置；统计或解释逻辑 |
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| Probe / Agent | 上述库，以及 Fleet.Link / Hosting / Identity | NuGet 运行时包；彼此互相引用；Fleet.Update；Fleet.Enrollment.Client |
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| Backend.* | Monitor.Protocol、Fleet.Server.*，以及第 5.2 节列出的包 | Measurement、EF Core 等依赖反射的库 |
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分析器类包（`PrivateAssets="all"`）不受限制。`scripts/check-deps` 在 CI 中检查上述规则。
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## 4. 共享库
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### 4.1 Fleet（通用节点框架）
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组件、扩展点与接入方式见 [fleet/overview.md](fleet/overview.md)，连接细节见 [fleet/link.md](fleet/link.md)，更新见 [fleet/update.md](fleet/update.md)。原来的 `Monitor.Common` 和 `Monitor.NodeHost` 已经并入 Fleet：
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| 原位置 | 现位置 |
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| --- | --- |
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| `Monitor.Common`（Result、缓冲区、VarInt、有界队列、重放窗口、退避、ID、令牌哈希） | `Fleet.Core` |
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| `Monitor.NodeHost`（模块宿主、日志、配置、ConfigStore、服务外壳） | `Fleet.Hosting` |
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| 节点密钥与签名 | `Fleet.Identity` |
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| JSON-RPC 信封与路由 | `Fleet.Rpc` |
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| Agent 注册 | `Fleet.Enrollment.Client` + `fleet-enroll` |
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### 4.2 Monitor.Protocol（Monitor 的契约真源）
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```text
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Monitor.Protocol/
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├─ ProtocolVersion ProtocolLimits MonitorErrorCode（在 Fleet 错误码基础上扩展）
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├─ Ids/ AgentId(= Fleet NodeId)、ProbeId、TaskId、TestId、ChunkId、StreamId
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├─ Catalog/
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│ ├─ Kinds/ KindSpec 声明（积木组合 + ParamSpec + 记录列 + 预算）
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│ ├─ Plans/ 多阶段测试方案
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│ └─ ParamSpec 参数定义（类型、默认值、上下限），节点与 Backend 共用同一套校验
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├─ Tasks/ TaskSet（Fleet 期望状态的文档类型）、调和结果
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├─ Rpc/ monitor.* 方法名、params/result、二进制通道号（从 16 开始）
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├─ Wire/ UDP 包、数据连接首帧
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├─ Raw/ 自描述 RawChunk：头部、列类型、列编解码、Brotli、crc32c
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└─ Json/ AgentRpcContext、ProbeRpcContext（按信道拆分，便于裁剪）
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```
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累加器、直方图等统计类型**不在 Protocol 中**，只属于 `Backend.Analysis`。
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### 4.3 Monitor.Measurement（采集引擎）
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包含：
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- 积木：Transport、Pacer、Payload、Behavior、Sampler；
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- 根据列定义自动生成的 Recorder；
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- `KindAssembler`；
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- `TaskReconciler`（实现 Fleet 的 `IStateReconciler<TaskSet>`）；
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- `BudgetGuard`。
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详见 [measurement.md](measurement.md) 第 6 节。
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## 5. 模块化
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### 5.1 Agent 与 Probe：模块组装
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模块在 `Program.cs` 中**显式组装**，不使用 DI 容器，也不做反射扫描。连接、认证、重连、发件箱、状态同步都由 Fleet 提供，Monitor 只写业务模块：
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```text
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Agent Program.cs
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identity = NodeIdentity.Load(dir) ← 由 fleet-enroll 生成
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link = FleetLink.ToServer(cfg, identity, AgentRpcContext.Default)
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.WithState<TaskSet>(…, taskReconciler) 期望任务集 → 调和
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.WithOutbox<RawChunk>(…, 64 MiB) 原始块可靠上报
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.On(monitor.test.run / monitor.test.cancel, …)
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peers = FleetLink.PeerListener(cfg.Listen, identity, ProbeRpcContext.Default) Probe 会话
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host = new ModuleHost(log)
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├─ link、peers （Fleet）
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├─ ProbeDirectoryRelay 转发 monitor.probe.agents / agents_changed
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├─ UdpMux / TcpAcceptor UDP/TCP/TLS 数据端口（Measurement 共享），按 (session, stream) 分发给监听方积木；AgentAdmission 提供重放、限速
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├─ ChunkModule 合并 Probe 与本端的列 → 切块 → link.Outbox
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└─ TestModule 按需测试的阶段编排
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Probe Program.cs
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├─ AgentDirectoryModule 维护 Agent 列表（bootstrap → monitor.probe.agents → agents_changed）
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├─ PeerPool（Fleet） 每个 Agent 一个 FleetLink.ToPeer：认证、重连
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├─ TaskReconciler 每个会话各自的期望状态（与 Agent 相同的代码）
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├─ ColumnShipper 本端的列通过会话的 Outbox 发送（二进制通道 17）
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└─ TestModule
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```
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模块之间通过构造函数传入的接口或 `Channel<T>` 通信，禁止通过静态全局状态共享数据。
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**新增 RPC 方法**：在 `Monitor.Protocol/Rpc` 中定义 params/result，然后在组装处加一行 `.On(Methods.X, HandleX)`。
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### 5.2 Backend：分层与 API 层
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```text
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HTTP (public | admin) wss /api/agent/v1/rpc（Fleet.Server.Link） SSE /api/public/live
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│ │ ▲
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┌──────────────▼───────────────┐ ┌───────────▼──────────┐ │
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│ Backend.Api │ │ Backend.Gateway │ │
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│ Public/ Admin/ │ │ 注册 monitor.* 方法 │ │
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│ 认证（Cookie/CSRF/令牌） │ │ TaskSet 状态提供者 │ │
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│ 错误映射 · OpenAPI · SSE 端点 │ │ RawChunk 收件箱 │ │
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└──────────────┬───────────────┘ └───────────┬──────────┘ │
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└───────────────┬──────────────┘ │
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▼ │
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┌─────────────────────────────────────────────────────────┐ ┌───────────────────┴──┐
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│ Backend.Application │───>│ LiveHub（Application）│
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│ Agents · Probe · Tasks（有效任务集的计算与下发） │ │ 内存快照 + 主题订阅 │
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│ Tests · Ingest（chunk → 存储 → 分析队列）· SeriesQuery │ └──────────────────────┘
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│ AnalysisScheduler · Downsampler · Auth · Releases 视图 │ 调用 ─> Backend.Analysis
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└───────────────────────────▲─────────────────────────────┘ 纯计算：算子/指标/模型
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│ 实现端口
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┌───────────────────────────┴─────────────────────────────┐
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│ Backend.Storage.Sqlite：段文件 + SQLite（只做读写） │
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│ 同时实现 IFleetStore（Fleet 的节点和令牌表放在 monitor.db 中）│
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└─────────────────────────────────────────────────────────┘
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端口：IAgentStore、ITaskStore、IRawStore、IMetricStore、ITestStore、IAuthStore
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```
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规则：
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- **Api 不能引用 Storage**（编译期保证）；Api 和 Gateway 只调用 Application。
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- Application 返回 `Result<T>`。**错误码到 HTTP 状态的映射只在 Api 层做一次**（`ErrorCodeHttpMap`）；到 JSON-RPC 错误的映射由 Fleet.Rpc 统一完成。
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- Api 层按调用方分目录：`Public/`、`Admin/`，公共部分放在 `Common/`（分页、ETag、认证过滤器、ProblemFactory、`EndpointConventions`）。每类资源一个端点文件，新增资源时在 `ApiModule.Map` 中加一行。
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- 注册端点、签名认证、连接注册表、状态推送、收件箱 ACK、发布通道都来自 Fleet（`MapFleetEnrollment`、`MapFleetLink`、`MapFleetReleases`）。Monitor 只提供：
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- `IFleetStore` 的实现；
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- `TaskSet` 的状态提供者；
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- `RawChunk` 的收件箱；
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- `monitor.*` 方法。
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- public 层的 DTO 单独定义，只暴露可以公开的字段，并统一经过“可见性过滤器”。
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- 请求校验：简单字段约束使用 .NET 10 内置的 Minimal API 校验；任务参数统一用 `ParamSpec` 校验（与节点共用）；跨字段规则放在 Application 层。
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- Backend 使用 ASP.NET Core 自带的 DI 容器，只在组合根显式注册。
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Backend.Analysis 只依赖 Monitor.Protocol 和 Fleet.Core，没有 I/O，可以单独做成离线 CLI 使用。
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Backend 允许的包：ASP.NET Core 共享框架、`Microsoft.Data.Sqlite`、`Microsoft.AspNetCore.OpenApi`、`Microsoft.Extensions.ApiDescription.Server`（仅构建期使用）。
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## 6. “改一处，整条链路受益”的机制
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| 改动 | 真源 | 链路上的效果 |
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| 采集密度（频率、包大小、采样间隔） | 任务参数（API） | 经 `fleet.state.sync` 下发后立即生效，无需发布 |
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| 新增采集方法（现有积木可以组合） | `Protocol/Catalog/Kinds` 中加 1 条 | 节点执行、Recorder 自动生成列、Backend 校验和目录、Analysis 按列名读取 |
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| 新增采集方法 | 在 `Kinds` 里加声明（含流的 `Driver`/`Key`），在 `Measurement/Blocks` 里实现它的拨号方和监听方并登记到 `BlockCatalog` | Probe 和 Agent 同时获得，合并不需要写代码 |
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| 原始数据格式 | `Protocol/Raw`（自描述） | 新增列不需要升级版本；四处使用同一份编解码器 |
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| 新增统计指标 | `Analysis/Metrics` 中加 1 行 `MetricDef` | 存储、降采样、API、SSE、目录全部自动处理；回填 30 天历史 |
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| 服务评分 | `Analysis/Models` | 查询时计算，立即对全部历史生效 |
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| 新增 RPC 能力 | `Monitor.Protocol/Rpc` + 组装处加 1 行 | 通过 Fleet 的 capabilities 协商，旧节点不受影响 |
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| 注册、认证、重连、发件箱、状态同步 | `backend/fleet/` | Monitor 和所有其他产品同时受益 |
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| 更新机制 | `Fleet.Update` + `fleet-updater` | 所有产品共用；产品只提供发布清单 |
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| REST DTO 与端点 | `Backend.Api` | 生成 OpenAPI，CI 检查 diff，前端的 TS 类型随之更新 |
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| 错误码 | Fleet 错误码 + `MonitorErrorCode` | REST、JSON-RPC、OpenAPI、TS 全部一致 |
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| 版本、编译设置、风格、禁用 API | `backend/` 下的 props、`.editorconfig`、`BannedSymbols*.txt` | 所有项目 |
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## 7. 编译设置
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`backend/Directory.Build.props`（所有项目）：
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```xml
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<Project>
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<PropertyGroup>
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<TargetFramework>net10.0</TargetFramework>
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<LangVersion>latest</LangVersion>
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<Nullable>enable</Nullable>
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<ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
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<TreatWarningsAsErrors>true</TreatWarningsAsErrors>
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<AnalysisLevel>latest-recommended</AnalysisLevel>
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<EnforceCodeStyleInBuild>true</EnforceCodeStyleInBuild>
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<IsAotCompatible>true</IsAotCompatible>
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<InvariantGlobalization>true</InvariantGlobalization>
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<UseArtifactsOutput>true</UseArtifactsOutput>
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<Deterministic>true</Deterministic>
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<Version>0.1.1</Version>
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</PropertyGroup>
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<ItemGroup>
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<PackageReference Include="Microsoft.CodeAnalysis.BannedApiAnalyzers" PrivateAssets="all" />
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||
<AdditionalFiles Include="$(MSBuildThisFileDirectory)BannedSymbols.txt" />
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||
</ItemGroup>
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||
</Project>
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```
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`backend/fleet/src/*` 另外启用 `Microsoft.CodeAnalysis.PublicApiAnalyzers`（`PublicAPI.Shipped.txt` / `PublicAPI.Unshipped.txt`），公开 API 的任何变更都会在 PR 中显示出来。
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`backend/probe/`、`backend/agent/` 下的 `Directory.Build.props`（先导入根 props，再追加轻量设置）：
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```xml
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<PropertyGroup>
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<PublishAot>true</PublishAot>
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<OptimizationPreference>Size</OptimizationPreference>
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||
<UseSystemResourceKeys>true</UseSystemResourceKeys>
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||
<EventSourceSupport>false</EventSourceSupport>
|
||
<DebuggerSupport>false</DebuggerSupport>
|
||
<HttpActivityPropagationSupport>false</HttpActivityPropagationSupport>
|
||
<ServerGarbageCollection>false</ServerGarbageCollection>
|
||
<ConcurrentGarbageCollection>false</ConcurrentGarbageCollection>
|
||
<!-- 保留 StackTraceSupport：线上崩溃需要可读的调用栈 -->
|
||
</PropertyGroup>
|
||
<ItemGroup>
|
||
<!-- 纯采集边界：编译期禁止 -->
|
||
<AdditionalFiles Include="$(MSBuildThisFileDirectory)../BannedSymbols.Node.txt" />
|
||
</ItemGroup>
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||
```
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`BannedSymbols.Node.txt` 适用于常驻节点进程（Probe、Agent，以及 Fleet 的节点侧运行库），主要条目：
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- `System.Diagnostics.Process`；
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- `System.Reflection.Assembly.Load*`；
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||
- `System.Runtime.InteropServices.NativeLibrary.Load*`；
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||
- `System.IO.File.Write*`、`File.Create`、`FileStream` 构造函数（只有 `Fleet.Hosting.ConfigStore` 可以通过 `#pragma` 豁免）；
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||
- `System.Net.Http.HttpClient`（**不再有豁免**：注册已经移到 `fleet-enroll`）。
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`fleet-enroll` 和 `fleet-updater` 是独立的工具，使用各自的禁用清单：
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- `fleet-updater` 允许写安装目录、调用服务管理接口，但禁止读取节点身份目录；
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- `fleet-enroll` 允许 HTTP，允许写入身份目录。
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## 8. 轻量预算
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M0 阶段先测出基线，之后作为 CI 的回归门槛（超出 10% 即失败）：
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| 程序 | 发布体积 | 空闲常驻内存 | 负载 |
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| Probe | ≤ 8 MB（Linux/OpenWrt，静态链接了 .NET 的加密、压缩、网络库；Windows 实测 5.6 MB） | ≤ 32 MB（Linux 实测约 21 MB） | 同时连接 15 个 Agent 并运行默认模板时 CPU < 2%；`hy2_ladder` 100 Mbps 时 CPU < 50%（单核） |
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| Agent | ≤ 10 MB（Linux 实测 8.4 MB） | ≤ 48 MB（Linux 实测约 23 MB） | 运行默认模板时 ≤ 64 MB；同时跑一个 200 Mbps 测试时 CPU < 60%（1 vCPU） |
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| fleet-enroll | ≤ 4 MB | — | 一次性运行 |
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| fleet-updater | ≤ 4 MB | ≤ 16 MB | 空闲时每小时轮询一次 |
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| Backend | 不设硬性限制 | ≤ 150 MB | — |
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为满足预算，实现上需要遵守：
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- 热路径使用 `Span<T>` 和 `ArrayPool<byte>`，不逐包分配；
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- UDP 使用 `SocketAddress` 系列非分配 API；
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- stream 和 bulk 发送使用预先填充的缓冲区，只统计计数，不复制数据；
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- 不使用 LINQ。
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## 9. 发布
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- 目标平台：
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| 程序 | RID | 说明 |
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| Agent | `linux-x64`、`linux-arm64` | VPS |
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| Probe | `linux-x64`、`linux-arm64`、`win-x64` | 普通 PC 或服务器 |
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| Probe（OpenWrt） | `linux-musl-x64`、`linux-musl-arm64` | 正式支持；`linux-musl-arm`（armv7）视 M0 的工具链验证结果决定是否支持 |
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| fleet-enroll / fleet-updater | 与所在节点相同 | |
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| Backend | `linux-x64`、`linux-arm64`、`win-x64` | |
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- **MIPS 不支持**（NativeAOT 没有 MIPS 目标）。使用 MIPS 路由器（例如 MT7621）时，把 Probe 运行在局域网内的其他设备上，比如 NAS、树莓派或 PC，测量结果同样代表这条家宽。
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- NativeAOT 需要目标平台的原生工具链：musl 目标在 Alpine 容器中构建，arm64 使用交叉编译镜像。CI 矩阵为 Windows、Linux glibc、Linux musl。
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- `scripts/publish.(sh|ps1) <probe|agent|backend|fleet-enroll|fleet-updater> <rid>` 输出到 `artifacts/publish/<project>/<rid>/`。
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- 发布时由 `fleet-release` 在 CI 中生成并签名清单（见 [fleet/update.md](fleet/update.md)），节点通过 `fleet-updater` 更新。
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- Linux 上 TLS 依赖系统 OpenSSL（`libssl.so.3`）。
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### 9.1 OpenWrt 上的 Probe
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| 事项 | 做法 |
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| C 库 | musl：使用 `linux-musl-*` 目标发布 |
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| TLS | .NET 在 Linux 上依赖 OpenSSL，而 OpenWrt 默认使用 mbedTLS/wolfSSL。需要安装 `libopenssl3`（安装脚本自动检查并提示）。启动时自检，缺少时明确报错，不会静默降级 |
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| 全球化 | 已启用 `InvariantGlobalization`，不依赖 ICU |
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| 服务管理 | procd：提供 `/etc/init.d/monitor-probe`（`procd_set_param respawn`，前台运行，日志输出到 logd）；`Fleet.Hosting.ServiceShell` 在 procd 下不需要 `sd_notify` |
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| 存储 | 闪存很小，而且需要避免频繁写入：二进制放在 `/usr/lib/monitor/`，配置和身份放在 `/etc/monitor/`（sysupgrade 时通过 `/lib/upgrade/keep.d/` 保留）；测量数据本来就不落盘；`ConfigStore` 只在 Agent 列表变化时写入 |
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| 内存 | 预算 ≤ 32 MB，适合 ≥ 256 MB 内存的路由器；在本地配置中限制重负载测试的码率（`limits.max_test_mbps`），防止路由器 CPU 成为瓶颈，反过来影响测量结果 |
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| 测量偏差 | Probe 运行在网关上时，自己没有 NAT；一旦路由器 CPU 饱和，结果就会失真。因此 Probe 在 `monitor.event` 中上报自身的 CPU 繁忙标记（仅进程级别），分析层据此标注置信说明 |
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| 打包 | 提供 `tar.gz` 和 procd 脚本；包格式（ipk 或 apk）按目标 OpenWrt 版本提供 |
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| 更新 | `fleet-updater` 使用 procd 适配器；`keep_versions = 1`，下载前检查剩余空间，避免写满闪存 |
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## 10. Web（待开发）
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唯一输入是 `backend/openapi/v1.json`：用 `openapi-typescript` 生成类型，`openapi-fetch` 作为请求客户端；技术栈等前端立项时再决定。
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