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- FastAPI + Qdrant + Redis + Ollama 技术栈 - L1→L2→L3→chunk 四层分层检索(dense + sparse RRF 融合) - 文档三级总结与 2.5 级回退 - query 解析路由与分类 - /admin 管理页面
8.1 KiB
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QMDSearch - AI Agent 分层信息检索服务
项目概述
QMDSearch 是面向 AI Agent 的分层信息检索服务,支持多层级知识库检索、向量语义搜索和结构化数据查询。基于 Docker 部署在 NAS 上,为 AI Agent 提供高效、精准的信息检索能力。
技术栈
- 语言: Python 3.12+
- Web 框架: FastAPI
- 向量数据库: Qdrant (Docker)
- 缓存: Redis (Docker)
- 关系数据库: PostgreSQL (Docker, 可选)
- 嵌入模型: OpenAI / 本地模型 (通过配置切换)
- 本地推理模型: Ollama (Docker) — 用于文档三级总结,默认 qwen2.5:1.5b
- 部署: Docker Compose on NAS
项目结构
QMDSearch/
├── app/ # 应用主目录
│ ├── main.py # FastAPI 入口(含 /admin 管理页面挂载)
│ ├── config.py # 配置管理
│ ├── api/ # API 路由层
│ │ ├── response.py # 统一响应格式 (ok/error/ApiError)
│ │ └── v1/ # API v1 版本
│ │ ├── search.py # 检索接口
│ │ ├── document.py # 文档入库/管理接口
│ │ └── knowledge.py # 知识库接口
│ ├── core/ # 核心业务逻辑
│ │ ├── retriever.py # 分层检索引擎 (L1→L2→L3→chunk)
│ │ ├── query_parser.py # query 解析与分类路由
│ │ ├── embeddings.py # 向量嵌入
│ │ ├── sparse.py # 稀疏向量编码 (BM25 近似)
│ │ ├── ranker.py # RRF 融合与结果截断
│ │ ├── summarizer.py # 文档三级总结 (Ollama)
│ │ ├── headings.py # 原生标题树解析
│ │ ├── classifier.py # 文档分类 (主类+标签+置信度)
│ │ ├── chunker.py # 标题树感知 chunk 切分
│ │ └── ingestion.py # 文档入库 (总结→分类→写入)
│ ├── models/ # 数据模型
│ │ ├── search.py # 检索请求/响应模型
│ │ ├── knowledge.py # 知识库/taxonomy 模型
│ │ └── document.py # 文档/总结模型
│ ├── services/ # 服务层 (外部交互)
│ │ ├── qdrant.py # Qdrant 客户端 (四层集合)
│ │ ├── redis.py # Redis 缓存客户端
│ │ └── ollama.py # Ollama 客户端
│ ├── static/ # 静态资源
│ │ └── admin.html # 管理页面 (单文件)
│ └── utils/ # 工具函数
├── scripts/ # 运维与评测脚本
│ ├── eval/ # 回归评测 (run_eval.py / metrics.py / judge.py / regression_set.json)
│ └── smoke_live.py # 在线冒烟脚本
├── tests/ # 测试
├── docker-compose.yml # Docker 编排
├── Dockerfile # 应用镜像
├── .env.example # 环境变量模板
├── pyproject.toml # 项目配置
└── CLAUDE.md # 本文件
分层检索架构
检索链路:query 解析路由 → L1→L2→L3 摘要树逐层剪枝 → chunk 层 hybrid 检索 (dense + sparse,RRF 融合)。
- query 解析路由: 用 Ollama 小模型将 query 解析为结构化结果(rewrite、关键词、命中类目+置信度);高置信且类目数不超上限时按类目过滤,低置信/解析失败/类目过多则全库兜底(不丢召回)
- L1 - 文档定位层: 在文档 L1 总结集合中检索,产出候选文档集合;无命中时直接全库 chunk 兜底(fallback=True)
- L2 - 章节大纲层: 在候选文档内检索 L2 章节大纲,按 section 剪枝定位;未命中的文档(含 2.5 级文档)落入 L3 b 路(仅按 doc 过滤)
- L3 - 小节内容层: 两路查询(a:L2 命中文档按 section_path 过滤;b:其余文档仅按 doc_id 过滤)后 RRF 融合;无命中时 chunk 层回退为 L1 候选文档级检索
- chunk 层: 在 L3 收窄的范围内对原文 chunk 做 hybrid 检索(dense 向量 + sparse 稀疏向量 RRF 融合),截断后返回最终 Top-K
API 设计规范
- RESTful 风格,版本化路径:
/api/v1/ - 请求/响应使用 Pydantic 模型校验
- 统一响应格式:
{"code": 0, "data": {...}, "message": "ok"} - 错误码: 0=成功, 1xxx=客户端错误, 2xxx=服务端错误
API 清单
| 方法 | 路径 | 说明 |
|---|---|---|
| GET | /api/v1/health |
健康检查 |
| POST | /api/v1/search |
分层检索 |
| POST | /api/v1/documents |
文档入库(202 异步入库,返回 task_id) |
| GET | /api/v1/documents/tasks/{task_id} |
入库任务状态查询(done 附 result,failed 附 error) |
| GET | /api/v1/knowledge/categories |
知识分类类目集 |
| GET | /api/v1/knowledge/stats |
统计(四层点数 + 类目分布 + uncategorized 数) |
| GET | /api/v1/documents |
文档列表(limit/offset 分页) |
| GET | /api/v1/documents/{doc_id} |
文档详情 |
| DELETE | /api/v1/documents/{doc_id} |
删除文档(幂等) |
| GET | /admin |
管理页面 |
入库任务状态持久化在 Redis(key: ingest_task:{task_id}):进行中与 done 保留 24h,failed 保留 7 天;Redis 不可用时降级为纯内存。
管理页面
浏览器访问 /admin,单页面含概览、文档管理(列表/详情/删除)、文档入库、检索测试台、类目列表五个区块。
编码规范
- 使用 uv 管理依赖
- 类型注解必须 (Python 3.12+ 语法)
- 异步优先 (async/await)
- 配置通过环境变量注入,使用 pydantic-settings
- 日志使用 structlog 结构化日志
文档入库与三级总结
文档入库时通过 Ollama 本地小模型对文档内容进行三级总结,然后根据总结进行分类入库。
总结层级
| 层级 | 名称 | 说明 | 存储用途 |
|---|---|---|---|
| L1 | 总结 | 对整篇文档的一句话高度概括 | 快速分类、知识库路由 |
| L2 | 大纲 | 提取文档主要章节和关键主题(优先使用文档原生标题树,无结构文本回退 LLM 生成) | 检索召回、上下文概览 |
| L3 | 内容大纲 | 每个章节的详细内容摘要 | 精确匹配、深度检索 |
2.5 级回退: 当文档内容不足以支撑三级总结时(如短文本、简单说明),自动降级为二级总结:
- L1: 总结(同上)
- L2.5: 内容大纲(跳过大纲层,直接输出详细摘要)
入库流程
文档输入 → 文本提取 → 三级总结(Ollama) → 分类判定(L1总结) → 向量化 → 写入Qdrant
↓
不足三级 → 2.5级回退
- 文本提取: 从文件中提取纯文本内容
- 三级总结: 调用 Ollama 依次生成 L1/L2/L3 总结;其中 L2 大纲优先使用文档原生标题树(不调 LLM),无结构文本(标题数 < 2)回退 LLM 生成
- 分类判定: 根据 L1 总结将文档分配到 taxonomy 类目,输出主类目 + 附加标签 + 置信度;LLM 输出解析失败或置信度低于阈值时归 uncategorized 兜底(低置信时候选类目名保留进 tags 供软召回)
- 向量化: 对原文 chunk 和各级总结分别生成 embedding(dense + sparse)
- 写入 Qdrant: 将文档元数据、各级总结、向量写入对应四层集合(L1/L2/L3/chunks)
本地模型 (Ollama)
- 服务: Ollama 容器,默认模型
qwen2.5:1.5b(约 1GB,适合 NAS 低资源环境) - 备选模型:
qwen2.5:3b(更好的总结质量,约 2GB) - 模型通过环境变量
OLLAMA_MODEL配置 - 首次启动时自动拉取模型,需 NAS 可访问外网
Docker 部署说明
- 目标环境: NAS (ARM64/AMD64)
- 镜像: python:3.12-slim
- 持久化: NAS 本地目录挂载
- 端口: 默认 8000 (API), 6333 (Qdrant), 6379 (Redis), 11434 (Ollama)
- 健康检查:
/api/v1/health
开发流程
- 修改代码后本地测试:
uv run pytest - 构建镜像:
docker compose build - 启动服务:
docker compose up -d - 查看日志:
docker compose logs -f app