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# llm-kernel
> Biblioteca fundamental para aplicaciones nativas de IA en Rust — catálogo de proveedores, cliente LLM, servidor MCP, búsqueda, telemetría y seguridad
[](https://github.com/epicsagas/llm-kernel/actions/workflows/ci.yml)
[](https://crates.io/crates/llm-kernel)
[](https://docs.rs/llm-kernel)
[](LICENSE)
[](https://crates.io/crates/llm-kernel)
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## Resumen
llm-kernel proporciona la capa fundamental para construir herramientas, agentes y servidores basados en LLM en Rust:
- **Catálogo de proveedores** — 16 proveedores integrados, 114 modelos con metadatos, precios y capacidades
- **Cliente asíncrono** — cliente basado en traits para OpenAI y Anthropic con streaming SSE
- **Descubrimiento de modelos** — descubrimiento dinámico desde models.dev, Ollama y endpoints compatibles con OpenAI
- **Bóveda de credenciales** — gestión de claves API estilo dotenv con escrituras atómicas
- **Cargador de configuración** — configuración TOML con creación automática desde plantilla
- **Grafo de conocimiento** — grafo respaldado por SQLite con búsqueda FTS5, recuperación inteligente, recorrido BFS y wrappers asíncronos
- **Servidor MCP** — framework de servidor JSON-RPC 2.0 con transporte stdio y autenticación Bearer
- **Embedding** — trait de proveedor + similitud coseno, ONNX local (44 modelos), Qwen3 candle, Nomic V2 MoE candle, OpenAI remoto ([lista completa de modelos →](EMBEDDING_MODELS.md))
- **Búsqueda** — Reciprocal Rank Fusion para fusión de resultados de búsqueda híbrida
- **Estimación de tokens** — conteo heurístico de tokens por script Unicode sin dependencias
- **Telemetría** — eventos con enum-gating sin PII, sinks de consola y noop
- **Seguridad** — enmascaramiento de secretos, clasificación de errores, sanitización de salida
- **Asistente de instalación** — generación de configuración MCP para Claude Desktop, Cursor, Copilot, OpenCode, Cline
## Flags de características
Cada módulo está detrás de un flag de característica para que solo pagues por lo que usas.
| `provider` | Catálogo de proveedores, descriptores de modelos, precios | ✅ |
| `client-async` | Cliente LLM asíncrono (reqwest) con streaming | |
| `discovery` | Descubrimiento dinámico de modelos (models.dev, Ollama, OpenAI-compat) | |
| `discovery-async` | Descubrimiento asíncrono de modelos — trait `DiscoverySource` sobre reqwest | |
| `secrets` | Gestión de credenciales SecretVault | |
| `store` | Helpers de inicialización SQLite (WAL, FTS5, versionado de esquema) | |
| `config` | Cargador de configuración TOML | |
| `graph` | Grafo de conocimiento — SQLite, FTS5, recuperación inteligente, recorrido BFS | |
| `graph-async` | Wrappers de grafo asíncronos (requiere tokio) | |
| `graph-pool` | Pool de grafo asíncrono multi-conexión (`AsyncPoolGraph`, concurrencia WAL) | |
| `graph-cjk` | CJK-aware graph search via Rust-side segmentation (no schema change) | |
| `graph-pg` | GraphBackend de PostgreSQL (PgGraph) + CLI de migración SQLite<->PostgreSQL | |
| `mcp` | Servidor MCP — JSON-RPC 2.0, transporte stdio, autenticación Bearer | |
| `mcp-http` | MCP remote transport — HTTP/SSE (axum + tokio) | |
| `cache` | LLM response cache — `CacheClient` over `KvStore` | |
| `tokens` | Estimación de tokens, presupuestos y división de documentos por fronteras de oración | |
| `install` | Asistente de instalación de herramientas de IA | |
| `search` | Búsqueda híbrida — trait `SearchProvider`, fusión RRF / suma ponderada / CombMNZ | |
| `embedding` | Trait de proveedor de embedding + similitud coseno + trait AsyncVectorIndex (contraparte asíncrona de VectorIndex) | |
| `embedding-openai` | Cliente de text-embedding de OpenAI (HTTP síncrono) | |
| `embedding-fastembed` | Embedding ONNX local vía fastembed-rs (44 modelos) | |
| `embedding-fastembed-qwen3` | Embedding Qwen3 vía backend candle | |
| `embedding-fastembed-nomic-moe` | Embedding Nomic V2 MoE vía backend candle | |
| `vector-index` | Índice de vectores comprimido TurboQuant — 2 bits/4 bits, búsqueda ANN con SIMD | |
| `qdrant` | AsyncVectorIndex de Qdrant (QdrantVectorIndex) para búsqueda de vectores remota | |
| `telemetry` | Eventos de telemetría con enum-gating, sin PII | |
| `safety` | Enmascaramiento de secretos, clasificación de errores, sanitización de salida, detección de prompt-injection | |
| `eval` | CLI de evaluación de calidad — tokens, seguridad, embedding, búsqueda | |
| `eval-full` | Todos los módulos de evaluación incluido grafo | |
| `full` | Todas las características | |
## Inicio rápido
Añade a tu `Cargo.toml`:
```toml
[dependencies]
llm-kernel = "0.8.0"
```
La característica `provider` está habilitada por defecto. Para el cliente asíncrono:
```toml
[dependencies]
llm-kernel = { version = "0.8.0", features = ["client-async"] }
```
Para el grafo de conocimiento con wrappers asíncronos:
```toml
[dependencies]
llm-kernel = { version = "0.8.0", features = ["graph", "graph-async"] }
```
Para embedding local (ONNX, sin clave API):
```toml
[dependencies]
llm-kernel = { version = "0.8.0", features = ["embedding-fastembed"] }
```
## Uso
### Catálogo de proveedores
El catálogo integrado contiene 16 proveedores con 114 modelos alineados con el esquema de [models.dev](https://github.com/anomalyco/models.dev).
```rust
use llm_kernel::prelude::*;
let catalog = ProviderIndex::embedded();
// List all providers
for id in catalog.ids() {
let provider = catalog.get(&id).unwrap();
println!("{}", provider.display_name);
}
// Query models for a provider
for model in catalog.models_for("openai") {
println!(" {} — ${:.2}/1M in", model.id, model.cost.unwrap().input);
}
// Find a specific model
if let Some(model) = catalog.find_model("claude-sonnet-4-20250514") {
println!("Context: {} tokens", model.limit.unwrap().context);
}
```
### Chat completion asíncrono
```rust
use llm_kernel::prelude::*;
let config = ModelConfig {
provider: "openai".into(),
model: "gpt-4o".into(),
api_key_env: "OPENAI_API_KEY".into(),
base_url: None,
temperature: 0.7,
max_tokens: Some(1024),
};
let client = OpenAIClient::new(&config)?;
let response = client.complete(LLMRequest {
system: Some("You are a helpful assistant.".into()),
messages: vec![ChatMessage::user("Hello!")],
temperature: 0.7,
max_tokens: Some(1024),
model: None,
}).await?;
println!("{}", response.content);
println!("{} tokens used", response.usage.total_tokens);
```
### Streaming
```rust
use llm_kernel::prelude::*;
let config = ModelConfig {
provider: "anthropic".into(),
model: "claude-haiku-4-5-20251001".into(),
api_key_env: "ANTHROPIC_API_KEY".into(),
base_url: None,
temperature: 0.7,
max_tokens: Some(256),
};
let client = AnthropicClient::new(&config)?;
let stream = client.stream_complete(LLMRequest {
system: Some("Reply concisely.".into()),
messages: vec![ChatMessage::user("Explain Rust in one paragraph.")],
temperature: 0.7,
max_tokens: Some(256),
model: None,
}).await?;
// Stream yields Delta, Usage, and Done events
```
### Descubrimiento de modelos
```rust
use llm_kernel::discovery::{fetch_and_cache, load_cache, fetch_ollama_models};
// Fetch from models.dev (caches to disk)
let payload = fetch_and_cache("~/.cache/llm-kernel/models-dev.json")?;
for model in &payload.models {
println!("{} — {} (ctx: {:?})", model.id, model.provider_id, model.limits);
}
// Load from cache (no network)
if let Some(cached) = load_cache("~/.cache/llm-kernel/models-dev.json")? {
println!("{} models cached", cached.models.len());
}
// Discover local Ollama models
let ollama_models = fetch_ollama_models("http://localhost:11434")?;
for name in &ollama_models {
println!("Ollama: {}", name);
}
```
### Bóveda de credenciales
```rust
use llm_kernel::prelude::*;
let vault = SecretVault::load_from("~/.config/myapp/.env")?;
vault.set("OPENAI_API_KEY", "sk-...");
vault.save_to("~/.config/myapp/.env")?;
// Redact credentials for logging
println!("{}", redact_credential("sk-abcdef1234567890"));
// → "sk-abcd...7890"
```
### Configuración TOML
```rust
use llm_kernel::config::load_toml_config;
use serde::Deserialize;
#[derive(Deserialize)]
struct AppConfig {
model: String,
temperature: f32,
}
let config: AppConfig = load_toml_config(
&path,
Some(&llm_kernel::config::default_config_template("myapp")),
)?;
```
### Almacén SQLite
```rust
use llm_kernel::store::init_schema;
let ddl = "CREATE TABLE items (id TEXT PRIMARY KEY, content TEXT);";
let conn = init_schema(&db_path, ddl, 1)?;
// WAL mode, busy timeout, and schema versioning applied automatically
```
### Grafo de conocimiento
```rust
use llm_kernel::prelude::*;
use rusqlite::Connection;
let conn = Connection::open_in_memory().unwrap();
init_graph_schema(&conn).unwrap();
// Create nodes
upsert_node(&conn, &GraphNode {
id: "rust-ownership".into(),
node_type: "concept".into(),
title: "Rust Ownership Model".into(),
body: "Ownership, borrowing, and lifetimes...".into(),
tags: vec!["rust".into(), "memory-safety".into()],
projects: vec!["my-project".into()],
agents: vec![],
created: "2026-01-01T00:00:00Z".into(),
updated: "2026-01-01T00:00:00Z".into(),
importance: 0.8,
access_count: 0,
accessed_at: String::new(),
}).unwrap();
// Connect with edges
append_edge(&conn, &GraphEdge {
id: "e1".into(),
source: "rust-ownership".into(),
target: "borrow-checker".into(),
relation: "related".into(),
weight: 1.5,
ts: "2026-01-01T00:00:00Z".into(),
}).unwrap();
// Smart recall with composite scoring
let results = smart_recall(&conn, Some("my-project"), Some("ownership"), 5).unwrap();
for scored in &results {
println!("{:.2} — {}", scored.score, scored.node.title);
}
// Lifecycle management
decay_importance(&conn, 30, 0.9, 0.05).unwrap();
tag_stale_nodes(&conn, 90).unwrap();
let stats = compute_stats(&conn).unwrap();
println!("{} nodes, {} edges", stats.total_nodes, stats.total_edges);
```
### Servidor MCP
```rust
use llm_kernel::mcp::{McpServer, Tool, JsonRpcRequest};
use serde_json::json;
let mut server = McpServer::new("my-server", "1.0.0");
server.register_tool(Tool {
name: "greet".into(),
description: "Say hello".into(),
input_schema: json!({
"type": "object",
"properties": { "name": { "type": "string" } },
"required": ["name"]
}),
});
// Runs JSON-RPC 2.0 over stdio with Bearer auth
server.run_stdio().await?;
```
### Estimación de tokens
```rust
use llm_kernel::tokens::estimate_tokens;
let tokens = estimate_tokens("Hello, world! こんにちは世界 🌍");
println!("Estimated tokens: {}", tokens);
```
### Embedding y búsqueda
```rust
use llm_kernel::embedding::{EmbeddingProvider, cosine_similarity};
use llm_kernel::search::{SearchResult, rrf_fuse};
// Cosine similarity between vectors
let sim = cosine_similarity(&[0.1, 0.2, 0.3], &[0.4, 0.5, 0.6]);
// Reciprocal Rank Fusion for hybrid search
let bm25 = vec![
SearchResult { id: "doc-a".into(), score: 0.9, text: "Rust guide".into() },
SearchResult { id: "doc-b".into(), score: 0.7, text: "Python basics".into() },
];
let vector = vec![
SearchResult { id: "doc-b".into(), score: 0.95, text: "Python basics".into() },
SearchResult { id: "doc-c".into(), score: 0.6, text: "Go concurrency".into() },
];
let merged = rrf_fuse(&[bm25, vector], 60);
```
#### Embedding ONNX local (fastembed-rs)
44 modelos vía ONNX Runtime — sin clave API, sin red después de la primera descarga.
```rust
use llm_kernel::embedding::{EmbeddingModel, FastembedProvider, EmbeddingProvider};
let provider = FastembedProvider::new(EmbeddingModel::BGESmallENV15, None)?;
let result = provider.embed("hello world")?;
assert_eq!(result.vector.len(), 384);
```
#### Embedding Qwen3 (candle)
Inferencia pura en Rust GPU/CPU vía candle-nn — sin ONNX Runtime.
```rust
use llm_kernel::embedding::{Qwen3Provider, EmbeddingProvider};
let provider = Qwen3Provider::new("Qwen/Qwen3-Embedding-0.6B")?;
let result = provider.embed("hello world")?;
```
#### Embedding Nomic V2 MoE (candle)
Modelo MoE ligero — 8 expertos, enrutamiento top-2, 305M parámetros activos.
```rust
use llm_kernel::embedding::{NomicMoeProvider, EmbeddingProvider};
let provider = NomicMoeProvider::new()?;
let result = provider.embed("hello world")?;
assert_eq!(result.vector.len(), 768);
```
### Utilidades de seguridad
```rust
use llm_kernel::safety::{mask_secrets, classify_failure, sanitize_output};
// Mask secrets in logs
let safe = mask_secrets("Authorization: Bearer sk-abcdef123456");
// → "Authorization: Bearer [REDACTED]"
// Classify errors
let category = classify_failure("connection timed out after 30s");
// → ErrorCategory::Timeout
// Sanitize untrusted output
let clean = sanitize_output(user_input)?;
```
## Metadatos de modelos
Cada modelo en el catálogo incluye:
| `cost` | Precios por millón de tokens (entrada, salida, cache_read, cache_write) |
| `limit` | Límites de tokens de contexto y salida |
| `modalities` | Modalidades de entrada/salida (texto, imagen, audio) |
| `capabilities` | Flags: attachment, reasoning, temperature, tool_call, streaming |
| `knowledge` | Fecha de corte de los datos de entrenamiento |
## ¿Por qué llm-kernel?
| Catálogo de proveedores | ✅ 16 proveedores, 114 modelos integrados | Configuración manual | Configuración manual |
| Flags de características | ✅ Módulos independientes | Monolítico | Monolítico |
| Embedding local | ✅ 44 ONNX + Qwen3 + Nomic MoE | ❌ | ❌ |
| Evaluación de calidad | ✅ 5 módulos, regresión base, CI | ❌ | ❌ |
| Servidor MCP | ✅ JSON-RPC 2.0 | ❌ | ❌ |
| Grafo de conocimiento | ✅ SQLite + FTS5 + recuperación inteligente | ❌ | ❌ |
| Dependencias obligatorias | Solo `serde` | `reqwest`, `tokio`, … | Muchas |
| Cadenas / agentes | ❌ | ✅ | ✅ |
| Pipelines RAG | ❌ | ✅ | ✅ |
[rig]: https://github.com/0xPlaygrounds/rig
[langchain-rust]: https://github.com/Abraxas-365/langchain-rust
llm-kernel es una **capa fundamental ligera** — combínalo con rig o langchain-rust cuando necesites cadenas, agentes o RAG.
## Arquitectura
```
┌──────────────────────────────────────────┐
│ Your app │
├──────────────────────────────────────────┤
│ prelude │ ← use llm_kernel::prelude::*;
├───────────────┬──────────┬───────────────┤
│ provider │ client │ discovery │ ← catalog, async LLM, model discovery
│ catalog │ async │ │
├───────────────┴──────────┴───────────────┤
│ graph │ mcp │ embedding │ search │ ← graph, MCP, ONNX/Qwen3/Nomic embed, RRF
├──────────────────────────────────────────┤
│ tokens │ telemetry │ safety │ install │ ← token est., events, masking, wizard
├──────────────────────────────────────────┤
│ secrets │ config │ store │ ← vault, TOML, SQLite infra
└──────────────────────────────────────────┘
```
- **`LLMClient` trait** — interfaz unificada para `OpenAIClient` y `AnthropicClient`
- **`EmbeddingProvider` trait** — interfaz unificada para `FastembedProvider` (ONNX), `Qwen3Provider` (candle), `NomicMoeProvider` (candle), `OpenAIEmbeddingClient` (remoto)
- **`ProviderIndex`** — acceso zero-copy al catálogo integrado, consultable por proveedor o modelo
- **`McpServer`** — servidor JSON-RPC 2.0 con transporte stdio, autenticación Bearer, registro de herramientas
- **`SecretVault`** — `HashMap<String, String>` con carga/guardado dotenv y protecciones de symlink
- **`graph`** — grafo de conocimiento SQLite con búsqueda FTS5, recuperación por puntuación compuesta, recorrido BFS, decaimiento de importancia
- **`TelemetryEvent`** — variantes con enum-gating para observabilidad estructurada (sin PII)
- **`safety`** — enmascaramiento de secretos, clasificación de errores, sanitización bidi/ANSI/null
## Evaluación de calidad
El CLI de evaluación integrado mide la calidad de los módulos frente a conjuntos de datos de prueba seleccionados:
```bash
# Ejecutar todas las evaluaciones (tokens, seguridad, embedding, búsqueda)
cargo run --bin llm-kernel-eval --features eval -- all
# Incluir evaluación del grafo
cargo run --bin llm-kernel-eval --features eval-full -- all
# Verificación de regresión frente a snapshot base (salida con código 1 si hay regresión)
cargo run --bin llm-kernel-eval --features eval-full -- --baseline eval/baseline.json all
# Salida JSON para herramientas
cargo run --bin llm-kernel-eval --features eval -- --format json all
```
| tokens | MAE, max_error, %±3, %±10%, desglose por categoría |
| safety | exact_match_rate, precision, recall, F1, missed_secrets |
| embedding | identity_accuracy, orthogonality, symmetry, bounds |
| search | precision@5, recall@5, MRR |
| graph | precision, recall, F1 por tipo de consulta |
Pase `--baseline eval/baseline.json` para comparar con un snapshot de referencia — el CLI sale con código 1 ante cualquier regresión de métrica. CI ejecuta esto automáticamente en cada push y PR mediante el job `eval`.
## Benchmarks
Benchmarks de Criterion en `benches/`:
```bash
cargo bench # Run all benchmarks
cargo bench -- graph_bench # Graph: smart_recall, BFS, neighbors
cargo bench -- compute_bench # Token estimation, RRF fusion
```
## Ejemplos
```bash
# List all providers and models (no API key needed)
cargo run --example provider_list
# OpenAI chat (requires OPENAI_API_KEY)
cargo run --example chat_openai --features client-async
# Anthropic streaming (requires ANTHROPIC_API_KEY)
cargo run --example stream_anthropic --features client-async
```
## Requisitos
- Rust 1.92+ (edition 2024)
## Contribuir
Consulta [CONTRIBUTING.md](CONTRIBUTING.md). Los PR son bienvenidos.
## Licencia
[Apache-2.0](LICENSE) © 2026 EpicCounty