OpenDiscourse MCP

# System Architecture ## Overview This document describes the architectural design of the OpenDiscourse MCP Servers, including component interactions, data flow, and deployment strategies. ## High-Level Architecture ``` ┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ OpenDiscourse MCP Servers │ ├───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ │ ┌─────────────────────────┐ ┌─────────────────────────┐ │ │ │ Congress.gov MCP │ │ GovInfo.gov MCP │ │ │ │ Server │ │ Server │ │ │ └─────────────────────────┘ └─────────────────────────┘ │ │ │ │ │ │ ▼ ▼ │ │ ┌───────────────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ Shared Components │ │ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ │ │ │ │ Config │ │ Logging │ │ Utilities │ │ │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────┘ │ │ │ └───────────────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ │ │ │ ▼ ▼ │ │ ┌───────────────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ External Systems │ │ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ │ │ │ │ Congress │ │ GovInfo │ │ Database │ │ │ │ │ │ API │ │ API │ │ Storage │ │ │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────┘ │ │ │ └───────────────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ └───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ``` ## Component Architecture ### Congress.gov MCP Server ``` ┌───────────────────────────────────────────────────────┐ │ Congress.gov MCP Server │ ├───────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ │ │ API │ │ Data │ │ MCP │ │ │ │ Client │ │ Processor │ │ Tools │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────┘ │ │ │ │ │ │ │ ▼ ▼ ▼ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ │ │ Rate │ │ Data │ │ Tool │ │ │ │ Limiter │ │ Validator │ │ Registry │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────┘ │ │ │ └───────────────────────────────────────────────────────┘ ``` ### GovInfo.gov MCP Server ``` ┌───────────────────────────────────────────────────────┐ │ GovInfo.gov MCP Server │ ├───────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ │ │ API │ │ Document │ │ MCP │ │ │ │ Client │ │ Processor │ │ Tools │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────┘ │ │ │ │ │ │ │ ▼ ▼ ▼ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ │ │ Rate │ │ Metadata │ │ Tool │ │ │ │ Limiter │ │ Extractor │ │ Registry │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────┘ │ │ │ └───────────────────────────────────────────────────────┘ ``` ## Data Flow ### Congress.gov Data Flow ``` 1. MCP Tool Request → Congress MCP Server 2. Congress MCP Server → API Client (with rate limiting) 3. API Client → Congress.gov API (HTTP requests) 4. Congress.gov API → Raw JSON Response 5. API Client → Data Processor (normalization, validation) 6. Data Processor → Database Storage 7. Database Storage → Processed Data 8. Processed Data → MCP Tool Response ``` ### GovInfo.gov Data Flow ``` 1. MCP Tool Request → GovInfo MCP Server 2. GovInfo MCP Server → API Client (with rate limiting) 3. API Client → GovInfo.gov API (HTTP requests) 4. GovInfo.gov API → Raw Document Data 5. API Client → Document Processor (metadata extraction) 6. Document Processor → Database Storage 7. Database Storage → Processed Documents 8. Processed Documents → MCP Tool Response ``` ## Technical Components ### 1. API Clients **Responsibilities**: - Handle HTTP requests to government APIs - Implement rate limiting and retry logic - Manage authentication and headers - Parse API responses **Key Features**: - Configurable timeouts and retries - Automatic pagination handling - Response caching - Error handling and recovery ### 2. Data Processors **Responsibilities**: - Normalize data to consistent formats - Validate data against schemas - Transform raw data into structured formats - Enrich data with additional metadata **Key Features**: - Schema validation with Pydantic - Data transformation pipelines - Batch processing support - Error handling for malformed data ### 3. MCP Tools **Responsibilities**: - Provide standardized MCP interfaces - Handle tool registration and discovery - Manage tool execution and responses - Implement tool-specific logic **Key Features**: - MCP protocol compliance - Tool documentation and metadata - Input validation - Error handling and reporting ### 4. Shared Components **Configuration Management**: - Global settings with Pydantic - Environment variable support - Configuration validation - Runtime configuration updates **Logging**: - Structured JSON logging - Multiple log levels - Log rotation and retention - Performance metrics **Utilities**: - Common data structures - Helper functions - Error handling utilities - Performance monitoring ## Deployment Architecture ### Containerized Deployment ``` ┌───────────────────────────────────────────────────────┐ │ Docker Container │ ├───────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ │ │ Congress │ │ GovInfo │ │ Shared │ │ │ │ MCP Server │ │ MCP Server │ │ Components │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────┘ │ │ │ │ ┌─────────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ Configuration │ │ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────┐ │ │ │ │ │ Environment │ │ Settings │ │ Secrets │ │ │ │ │ │ Variables │ │ Files │ │ Management│ │ │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────┘ │ │ │ └─────────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ └───────────────────────────────────────────────────────┘ ``` ### Microservices Deployment ``` ┌───────────────────────────────────────────────────────┐ │ Kubernetes Cluster │ ├───────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ │ │ Congress │ │ GovInfo │ │ Database │ │ │ │ Pod │ │ Pod │ │ Service │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────┘ │ │ │ │ │ │ │ ▼ ▼ ▼ │ │ ┌───────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ Service Mesh │ │ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌───────┐ │ │ │ │ │ Load │ │ Service │ │ API │ │ │ │ │ │ Balancer │ │ Discovery │ │ Gateway│ │ │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ └───────┘ │ │ │ └───────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ └───────────────────────────────────────────────────────┘ ``` ## Performance Considerations ### Scaling Strategies 1. **Horizontal Scaling**: Multiple server instances 2. **Vertical Scaling**: Increased resources per instance 3. **Connection Pooling**: Reuse database connections 4. **Caching**: Cache frequent API responses 5. **Batch Processing**: Process data in batches ### Performance Metrics - **Throughput**: Documents processed per second - **Latency**: Response time for MCP calls - **Memory Usage**: Peak memory consumption - **CPU Usage**: Processing efficiency - **Error Rates**: Failed request percentage ## Security Architecture ### Security Layers ``` ┌───────────────────────────────────────────────────────┐ │ Security Architecture │ ├───────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ │ ┌─────────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ Network Security │ │ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────┐ │ │ │ │ │ Firewall │ │ TLS/SSL │ │ VPN │ │ │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────┘ │ │ │ └─────────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ │ ┌─────────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ Application Security │ │ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────┐ │ │ │ │ │ Auth │ │ Input │ │ Rate │ │ │ │ │ │ & Access │ │ Validation │ │ Limiting│ │ │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────┘ │ │ │ └─────────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ │ ┌─────────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ Data Security │ │ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────┐ │ │ │ │ │ Encryption │ │ Audit │ │ Backup │ │ │ │ │ │ at Rest │ │ Logging │ │ & │ │ │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ │ Recovery│ │ │ │ │ └─────────┘ │ │ │ └─────────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ └───────────────────────────────────────────────────────┘ ``` ## Error Handling Architecture ### Error Handling Flow ``` ┌───────────────────────────────────────────────────────┐ │ Error Handling Flow │ ├───────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ │ │ Error │ │ Error │ │ Error │ │ │ │ Detection │ │ Classification│ │ Recovery │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────┘ │ │ │ │ │ │ │ ▼ ▼ ▼ │ │ ┌───────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ Error Handling │ │ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌───────┐ │ │ │ │ │ Logging │ │ Notification│ │ Retry│ │ │ │ │ │ & Metrics │ │ System │ │ Logic │ │ │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ └───────┘ │ │ │ └───────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ └───────────────────────────────────────────────────────┘ ``` ## Monitoring Architecture ### Monitoring Components ``` ┌───────────────────────────────────────────────────────┐ │ Monitoring Architecture │ ├───────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ │ │ Metrics │ │ Logging │ │ Tracing │ │ │ │ Collection │ │ Collection │ │ Collection │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────┘ │ │ │ │ │ │ │ ▼ ▼ ▼ │ │ ┌───────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ Monitoring Backend │ │ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌───────┐ │ │ │ │ │ Time │ │ Log │ │ APM │ │ │ │ │ │ Series DB │ │ Management │ │ Tool │ │ │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ └───────┘ │ │ │ └───────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ │ │ │ │ ▼ ▼ ▼ │ │ ┌───────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ Alerting & Dashboard │ │ │ │ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌───────┐ │ │ │ │ │ Alert │ │ Visualization│ │ Reporting││ │ │ │ │ System │ │ Dashboard │ │ System │ │ │ │ │ └─────────────┘ └─────────────┘ └───────┘ │ │ │ └───────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ └───────────────────────────────────────────────────────┘ ``` ## Future Architecture Evolution ### Planned Enhancements 1. **TUI Integration**: Text-based user interfaces 2. **Web Dashboard**: Web-based monitoring 3. **Advanced Analytics**: Machine learning integration 4. **Plugin System**: Extensible architecture 5. **Multi-tenant Support**: Isolation between users ### Scalability Roadmap 1. **Phase 1**: Single server deployment 2. **Phase 2**: Containerized microservices 3. **Phase 3**: Kubernetes orchestration 4. **Phase 4**: Serverless architecture 5. **Phase 5**: Global distribution ## Conclusion This architecture provides a robust foundation for the OpenDiscourse MCP Servers, ensuring scalability, reliability, and maintainability while supporting the project's goals of providing comprehensive access to U.S. government data through standardized MCP interfaces.