clickstream-data-platform/docs/architecture/storage.md

# Хранилище: слои и конвенции

Документ описывает сторону ClickHouse: как называются объекты, какие служебные
колонки у них общие, чем нарезаны и сколько живут данные, как устроен приём и из
каких файлов собирается DDL. Здесь же карта таблиц, которая растёт с этапами.

**Что здесь описано и чего ещё нет.** Собран этап 1: кластер из двух шардов,
keeper, Kafka, каркас сервисов. Объекты хранилища и механизм применения DDL
закладывает этап 2 — на момент написания их в репозитории нет. Дальше по тексту
устройство описано так, как оно проектируется; построенное от заложенного
отличает карта таблиц в конце.

Зона ответственности у документа одна — хранилище. Генератор описан отдельно:
его замысел — в [спеке генератора](../specs/2026-08-01-generator.md), формат
события — в [описании выгрузки](../formats/clickstream-event.md). Хранилище
строится по описанию выгрузки, как в бою строится по документации источника.
Целевая картина всего стенда — [спека «Боевой реализм стенда
(v2)»](../specs/2026-07-30-stand-v2-realism.md).

## Имена объектов

Имя объекта заканчивается тем, что это за объект:

| Суффикс | Что это |
|---|---|
| `_rep` | локальная таблица шарда, движок семейства `Replicated*` |
| `_dist` | `Distributed` поверх одноимённой локальной |
| `_kafka` | таблица на движке `Kafka` |
| `_mv` | материализованное представление |
| `_v` | обычное представление |

Суффикс носит каждый физический объект. Голого имени у таблицы не существует:
запрос к `stg.hits_raw` даёт громкую ошибку «нет такой таблицы» — а под голым
именем в документах и разговоре понимается сущность, у которой этих объектов
несколько. Единственное исключение — словари: у них воплощение одно, шардировать
нечего, и суффикс ничего не различал бы.

Распространённая конвенция, где голое имя означает локальную таблицу, а
распределённая получает суффикс `_all`, ошибается иначе: забытый суффикс тихо
возвращает данные одного шарда. Правило спеки «проверки и контрольные суммы —
только по `Distributed`» такую тишину переживает плохо.

Второе свойство — `SHOW TABLES` группирует объекты по сущности, а не по
технологии: все четыре объекта топика `hits` стоят рядом, потому что различаются
хвостом, а не началом имени.

## Раскладка по шардам

Пишем только в `_dist`. Локальные таблицы остаются для чтения и обслуживания —
операций с партициями, ручной переобработки. Правило не про удобство: при записи
через распределённую таблицу раскладку определяет ключ шардирования, то есть
свойство данных, а при записи в локальную — то, какая нода случайно выполняла
код. Отсюда урок стенда: какая нода читала топик, меняется между прогонами
(видно в колонке `consumer_host`), а куда легли данные — нет.

Ключи шардирования: `cityHash64(ClientID)` у событий, `cityHash64(order_id)` у
заказов, `cityHash64` сырой строки у STG и у таблицы ошибок. У первых двух хеш
выбран против перекоса: структурированный числовой идентификатор распределяется
по остатку от деления неравномерно. У сырья выбора нет — строку иначе не
разложишь; там хеш даёт другое свойство, одинаковые сообщения ложатся на один
шард.

Ключи у слоёв разные, и это имеет наблюдаемое следствие: сырая строка и
разобранное из неё событие почти всегда оказываются на разных шардах.
Пошардовые счётчики STG и ODS поэтому не сходятся и сходиться не должны —
сверять слои можно только через `_dist`.

## Служебные колонки

Собственные колонки не повторяют имён виртуальных. Виртуальные даёт движок:
`_topic`, `_partition`, `_offset`, `_timestamp` у Kafka, `_shard_num` у
`Distributed` и прочие. Если положить на диск колонку с таким же именем, в
матвью перестанет читаться, что дано движком, а что положено нами, — а это
ровно то различие, ради которого метаданные доставки и хранятся. Поэтому они
ложатся под именами `kafka_topic`, `kafka_partition`, `kafka_offset`,
`kafka_timestamp`, рядом — `consumer_host`, имя читавшей ноды: виртуальные
колонки его не несут, а после записи в `Distributed` он уже невосстановим.

Само сообщение лежит в колонке `raw` тем, чем пришло: чтец читает байты и ничего
не проверяет, поэтому там оказываются и целые события, и мусор. Разбирается всё
это ниже, в матвью ODS — см. [ADR 0005](../adr/0005-event-ingestion.md).

Метка времени загрузки зовётся `_load_ts`, тип `DateTime64(3)`. В ODS она же
служит колонкой версии `ReplacingMergeTree`. Имя согласовано с каноном служебных
полей соседнего учебного стенда на Greenplum, чтобы словарь был общим у двух
хранилищ; ведущее подчёркивание у технических колонок — распространённая запись,
её же используют Fivetran, Airbyte и Stitch. С правилом выше это не спорит:
запрещено совпадать с именами виртуальных колонок, а не носить подчёркивание.

Идентификатора пачки загрузки (`_load_id`) пока нет. В STG и ODS данные приезжают
потоком через матвью, у которого нет ни батча, ни `run_id`, и колонка была бы
пустой формальностью. В слоях, которые наполняет Airflow, `run_id` появится
по-настоящему — тогда и заведём, тем же стилем имени.

## Путь реплицированных таблиц в keeper

Шаблон — `/clickhouse/tables/{shard}/{database}/{table}`. База в пути
обязательна: без неё одноимённые таблицы разных слоёв получат один и тот же узел
в keeper и подерутся. Макрос `{uuid}` не используем, хотя он тоже развёл бы
пути: он завязан на движок базы `Atomic` и делает путь нечитаемым, а на учебном
стенде возможность открыть `system.zookeeper` и увидеть осмысленный путь — сама
по себе половина урока про то, чем занят keeper.

## Приём: поток и его свойства

Цепочка одна: чтец топика → матвью → сырьё STG → матвью разбора → событие и
таблица ошибок ODS.

**Источник матвью разбора — `stg.hits_raw_dist`, а не локальная таблица.**
У матвью две привязки: источник, на вставку в который она срабатывает, и цель,
куда пишет. Распределённая таблица — лицо слоя, локальная — его хранилище;
потребитель слоя цепляется к лицу. Практически это значит, что разбор идёт на
той же ноде, что читала Kafka, в момент вставки первой матвью — до раскладки по
шардам.

**Вставка синхронная.** На пути приёма стоит
`distributed_foreground_insert = 1`. По умолчанию вставка в распределённую
таблицу кладёт блок в локальный спул и сразу возвращает управление, а Kafka
коммитит офсеты по факту работы матвью — то есть по факту записи в спул. Топик
уже считает сообщение прочитанным, хотя на шарде его нет. Синхронный режим не
добавляет работы, он её не прячет: кусок на шарде будет записан всё равно,
вопрос лишь в том, ждём ли мы этого внутри вставки. Платится ожидание один раз
на блок Kafka в десятки тысяч строк, а не на событие.

**Гарантия — «хотя бы один раз», не транзакция.** Падение после записи на шард,
но до коммита офсетов даёт повтор при перечитывании. В ODS повтор схлопнет
`ReplacingMergeTree`, а сырьё дедупа не имеет вовсе: перезаливка модельного дня
честно удваивает `count()` в STG, и живёт эта пара до истечения срока хранения.
Это свойство слоя, а не поломка, — но обещание идемпотентности конвейера к
сырому слою не относится.

**Матвью разбора две, и их условия обязаны делить поток без зазора и без
нахлёста.** Одна забирает годные строки в `ods.event_dist`, вторая — брак в
`ods.event_errors_dist`. Строка, подошедшая обеим, задвоится; не подошедшая ни
одной — исчезнет молча. Держится это формой: второе условие пишется буквальным
отрицанием первого, а сам предикат собирается только из функций, не возвращающих
NULL, — иначе трёхзначная логика даст строку, которую не возьмёт ни `условие`,
ни `NOT условие`.

Постоянной сверки счётчиков при этом нет и не должно быть. У сырья срок жизни
трое суток, а ODS хранит всё, поэтому равенство «сырьё = события + ошибки»
разъедется само; переобработка добавит строк в ODS, перезаливка задвоит сырьё, а
ODS её схлопнет. Правило, красное в норме, учит не смотреть на оповещения
([ADR 0002](../adr/0002-monitoring-scope.md)). Равенство проверяется разово в
smoke на управляемой пачке: отправили N сообщений — получили N строк сырья и N в
сумме событий и ошибок.

## Срок жизни сырья

Сырьё в STG живёт трое суток реального времени и уходит само. Трое — это окно
отладки: столько сырьё лежит на ноутбуке, чтобы менти успел разобрать полёты,
после чего перестаёт занимать место. Нарезка — по дню загрузки, срок — по той же
колонке `_load_ts`, снятие — целыми кусками (`ttl_only_drop_parts`). Значение
этой настройки между версиями ClickHouse менялось, поэтому в DDL оно проставлено
явно.

Нарезать сырьё по модельному дню события было бы соблазнительно — он единица
переобработки и он же ключ партиции в ODS, — но чистку это ломает. Кусок
снимается целиком, только когда в нём истекли все строки, а обычный мерж внутри
партиции модельного дня склеит куски разного возраста, и данные переживут срок.
В партиции дня загрузки склеивать нечего: все строки в ней одного возраста, и
куски уходят по мере того, как истекает самый свежий из них — то есть сырьё
живёт трое суток с небольшим хвостом, а не ровно трое.

Модельного дня среди колонок сырья нет вовсе. Он свойство содержимого, а
содержимое разбирает ODS — там `EventDate` и живёт, ключом партиции. Сырьё
режется своими координатами: и разбор полётов, и переобработка фильтруют по
`_load_ts`, попадая в ключ партиции, а не идя сплошным проходом. Фильтр по
модельному дню вдобавок пропускал бы битые строки — у них дата не извлекается.

Две оси времени тут не совпадают намеренно. Ось модельного времени начинается в
D0 и к реальному календарю не привязана; пакетный режим проигрывает две недели
модельного мира за минуты реальных. Поэтому у переобработки и у гигиены диска
разные часы, и обслуживают их разные средства. Декларативный TTL по модельной
дате был бы просто сломан: он отсчитывает срок от реального «сейчас» и удалял бы
эталонные дни прямо на входе.

В бою слой сырья иногда собирают на движке `Null` — тогда он не хранится вовсе.
Такой вариант отвергнут: на стенде сырьё нужно для отладки, поэтому окно, а не
ноль.

## Таблица ошибок

`ods.event_errors` держит строки, не прошедшие строгий приём, вместе с их сырым
текстом и метаданными доставки. Ключи её собственные, потому что у брака нет
разобранных полей: шардируется `cityHash64` сырой строки — `ClientID` у строки,
которая не разобралась, взять неоткуда; нарезается по дню загрузки, как и сырьё;
живёт месяц. Дольше сырья — намеренно: если брак истекает вместе с ним,
разбираться к моменту разбирательства будет уже нечем.

## Раскладка DDL

Файлы лежат в `sql/ddl/` и применяются по порядку имён. Один файл — это слой и
роль: статичные объекты отдельно от матвью.

| Файл | Что в нём |
|---|---|
| `00-databases.sql` | базы слоёв |
| `10-stg-tables.sql` | Kafka-таблица, локальная и распределённая таблицы сырья |
| `11-stg-views.sql` | матвью, наполняющая сырьё из Kafka |
| `20-ods-tables.sql` | типизированное событие и таблица ошибок |
| `21-ods-views.sql` | матвью разбора: сырьё в событие и в ошибки |

Матвью принадлежит слою своей цели, а не источника: разбор из STG в ODS лежит
среди файлов ODS, потому что наполняет ODS.

Применение — двумя одноразовыми сервисами при `make up`, по образцу уже
работающих `airflow-init` и `superset-init`. Сначала `kafka-init` создаёт топик
`hits` с двумя партициями, затем `clickhouse-init` дожидается его завершения и
применяет файлы с ноды 1, `ON CLUSTER`. Порядок страхует от автосоздания топика
брокером с одной партицией: у потребителя librdkafka разрешение на автосоздание
по умолчанию выключено, так что случиться это не обязано, но урок «обе ноды
читают топик» умирает тихо, и полагаться на умолчание клиента здесь не стоит.

Повторный `make up` поверх живого тома проходит зелёным: весь DDL идёт через
`CREATE ... IF NOT EXISTS`. Оборотная сторона — изменённый объект тем же
запуском не применяется, причём молча. Отдельного механизма для этого нет и не
нужно: правка существующего DDL случается, только пока стенд пишут, а лекарство
уже есть — `make clean && make up`. Мир регенерируется, сырьё живёт трое суток,
терять нечего.

## Карта таблиц

Ниже — то, что закладывает этап 2. В репозитории этих объектов пока нет.

| Слой | Объект | Что это |
|---|---|---|
| STG | `stg.hits_raw_kafka` | чтец топика `hits`, формат `RawBLOB` |
| STG | `stg.hits_raw_rep` / `_dist` | сырая строка сообщения плюс метаданные доставки |
| STG | `stg.hits_raw_mv` | наполняет сырьё из чтеца |
| ODS | `ods.event_rep` / `_dist` | типизированное широкое событие |
| ODS | `ods.event_errors_rep` / `_dist` | строки, не прошедшие строгий приём |
| ODS | `ods.event_mv`, `ods.event_errors_mv` | разбор сырья в событие и в ошибки |

Слои DDS и DM появляются на следующих этапах; их состав задан разделом 7
мастер-спеки и переносится сюда по мере постройки.