Files
clickstream-data-platform/README.md
T
ddadminandClaude Fable 5 17995d4c5e fix(airflow): формулировки пульта переписаны живым русским
- Зачем:
  - владелец на ревью PR #175 отметил кальку в подсказках; читать их
    будет менти, и язык здесь — часть продукта.
- Что:
  - переписаны подсказка формы days, докстринги работников, строки
    журнала remember_played, абзац README и пункт в etl.md; смысл
    не менялся.
- Проверка:
  - make lint, make config-test.

Co-Authored-By: Claude Fable 5 <noreply@anthropic.com>
2026-08-28 05:14:51 -04:00

427 lines
35 KiB
Markdown
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters
This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.
# Учебная дата-платформа кликстрима
Стенд для работы с кликстримом. Преемник учебного стенда
[clickstream-ch-kafka-superset-demo](https://git.dementev.space/ddmitry/clickstream-ch-kafka-superset-demo).
## Статус
Репозиторий строится по спеке
[«Боевой реализм стенда (v2)»](docs/specs/2026-07-30-stand-v2-realism.md).
Сейчас работают кластер ClickHouse из двух шардов, отдельный
clickhouse-keeper, односерверная Kafka в режиме KRaft, Airflow 3.3, Superset,
Prometheus, Grafana, экспортёр метрик Kafka и общая база Postgres для
метаданных. Генератор кликстрима в [`generator/`](generator/) собран
целиком со стороны клиента: у него есть контракт схемы события, из которого
собрано [описание выгрузки](docs/formats/clickstream-event.md), модельный мир и
проигрыватель, отправляющий дни в Kafka или в файл. События доезжают до
типизированного `ods.event`, а `dds.event_v` отдаёт их на языке бизнес-модели
без копии данных. `make up` наполняет стенд стартовым миром — первой неделей
модельного времени.
## Быстрый старт
Нужны Docker с Compose и около 8 ГБ памяти, доступной Docker. Это не объём
ноутбука, а то, что отдано самому Docker: в Docker Desktop и WSL2 он живёт
внутри виртуальной машины и получает лишь часть памяти хозяина. Сколько выдано
сейчас, в байтах, покажет `docker info --format '{{.MemTotal}}'`. В WSL2 это
поднимается параметром `memory` в файле `.wslconfig` домашнего каталога
пользователя Windows; после правки нужен `wsl --shutdown`. Если своей машины не
хватает, стенд одинаково хорошо живёт на недорогом VPS.
Проверкам на поднятом стенде также нужны `curl`, `jq`, `awk`,
`grep`, `sed`, `tail`, `sleep` и `timeout`. `jq` нужен и самому `make up`: им
читается опись мира, по которой он ждёт заливки. По умолчанию должны быть свободны
порты `23000`, `28080`, `28088`, `28123`, `28124`, `29000`, `29001`, `29090`
и `29092`. Проверкам без стенда — `make config-test` и `make lint` в корне,
всем целям генератора в `generator/` — нужен `uv`.
Сначала скопируйте настройки стенда:
```bash
cp .env.example .env
make up
make smoke
make check-clickhouse
make check-services
```
Первому знакомству нужны все три проверки на стенде: `make smoke` говорит, что
стенд собран, `make check-clickhouse` — что кластер работает кластером, а
`make check-services` — что Airflow запускает DAG, а Superset ходит в базу.
Дальше, в рабочей петле, обычно хватает `make smoke`.
`.env.example` — образец обязательной локальной настройки. В нём живут имя
экземпляра, внешние порты, учебные учётные данные и ключи. Одно значение образца
верно не везде — `DOCKER_GID`: у группы `docker` на каждой машине свой номер, и
свой подскажет `getent group docker`. Пока он не сойдётся, стенд работает весь,
кроме пульта мира — о нём ниже. `compose.yaml` не
дублирует их умолчаниями: если значения нет в `.env`, Compose сразу предложит
скопировать образец. Внутренние адреса, имена топиков и версии образов описывают
сам стенд, поэтому записаны литералами в `compose.yaml` и Dockerfile.
Учётные данные Postgres и Grafana применяются при создании их томов.
После первого запуска меняйте их только вместе с `make clean`: команда удалит
все локальные данные стенда, а следующий `make up` создаст их с новыми
значениями.
`make up` собирает локальные образы Airflow, Superset и Grafana, поднимает весь
стенд и ждёт здорового состояния долгоживущих контейнеров. В образ Airflow
добавлены закреплённые клиенты ClickHouse и Kafka. Одноразовые `airflow-init` и
`superset-init` завершаются с кодом 0. Первый обновляет схему Airflow,
подготавливает администратора и два подключения к `clickhouse-01`. Второй
обновляет Superset, создаёт администратора и импортирует подключение к
`clickhouse-02`. На ноутбуке в режиме энергосбережения приёмочный подъём с
пустых томов занял около десяти минут, повторный на живом стенде — около трёх.
`make smoke` за секунды спрашивает, собран ли стенд: зависимости машины,
здоровье контейнеров, устройство keeper, ответ Kafka с машины через отображённый
порт, четыре цели Prometheus, два источника Grafana, компоненты Airflow и
подготовленное подключение к `clickhouse-01`. В конце проверка спрашивает у
Docker, не убивало ли ядро что-нибудь в долгоживущих контейнерах за нехватку
памяти и не включалась ли политика перезапуска: убитый контейнер Docker
поднимает сам, и проверка состояния об этом промолчит.
Двенадцать проверок здоровья сразу после `make up --wait` повторяют то, чего
Compose уже дождался: у каждой долгоживущей службы есть своя `healthcheck`.
Оставлены они потому, что первый вопрос к стенду всё равно «всё ли живо», а
ответ на него стоит меньше секунды. Устройство keeper — другое дело: он должен
работать от пользователя `clickhouse`, с пределом в 262144 открытых файла и со
своим томом под данные. Всё это объявлено в `compose.yaml`, но здоровым keeper
выглядит и без этого, поэтому смоук спрашивает у живого контейнера, дошли ли
объявленные настройки до процесса.
Kafka по той же причине спрашивают снаружи. Её `healthcheck` обращается к
брокеру изнутри контейнера и по внутреннему слушателю, поэтому здоровой Kafka
остаётся и тогда, когда объявленный наружу адрес ведёт не туда. Клиент с машины
в этом случае подключается, получает метаданные и молча виснет на адресе,
которого с его стороны не существует. Смоук идёт тем же путём, что и будущий
генератор: стучится в отображённый порт и просит список топиков.
`make check-services` проверяет то, ради чего приходится ждать службу: работу с
топиком Kafka с машины — создан, найден, удалён, — ручной запуск пробников
`test_clickhouse` и `test_kafka`, вход в Superset, его метаданные и подключение
к `clickhouse-02`. Первый пробник создаёт таблицы на обеих нодах и читает через
`Distributed` на ноде 2 строку из локальной таблицы ноды 1. Второй пишет в Kafka
и читает свой маркер. Временный топик проверки с машины и запуски DAG удаляются;
постоянный топик пробника сохраняется, а старые записи чистит Kafka.
`make check-clickhouse` запускает отдельную глубокую проверку ClickHouse:
описание кластера, макросы, связь с keeper, `ReplicatedMergeTree`,
`Distributed`, очередь распределённых DDL и очистку временных таблиц. Девятая
из десяти проверок спрашивает словарь товаров на обеих нодах. Последняя —
единственная на настоящих событиях: она подневно сверяет стартовый мир с описью
и при расхождении говорит, где искать — в событиях или в браке.
`make config-test` проверяет Compose, синтаксис файлов DAG и пробельные ошибки
в diff без запуска стенда.
Обычный рабочий цикл — `make config-test` и `make smoke`; остальные цели гоняют
тогда, когда правка их касается. Что утверждает каждая проверка, нужен ли ей
поднятый стенд, сколько стоит прогон и куда класть новую — в
[карте проверок](docs/architecture/testing.md).
Остановить контейнеры без удаления данных можно командой `make down`. Если
нужно вернуть прикладной мир к началу, `make rebuild-storage` запустит в
Airflow его явную пересборку: удалит прикладные базы ClickHouse, топики и
позиции потребителей Kafka, затем создаст схему и данные заново. Службы и их
тома останутся на месте. `make clean` удаляет весь стенд вместе с именованными
томами и для обычной разработки не нужен. Перед пересборкой поставьте
`world_live` на паузу и дайте уже начатому работнику закончить день.
## Стартовый мир
Стенд поднимается не пустым: `make up` через REST API запускает даг Airflow
`world_initialize`. Тот создаёт прикладные топики и схему, собирает образ
генератора и играет в `hits` первые восемь дней модельного времени — понедельник
по понедельник, 401 185 событий. Следом второй запуск генератора отправляет в
`orders` семь слепков — за дни 0…6. Даг ждёт приёма обоих источников и только
тогда ставит позицию мира в `8`. Так у всякой лабы есть данные, и всегда одни и
те же.
Последний день намеренно неполон: события дня 7 уже приехали, а его слепок
уедет только с первым ходом мира. Поэтому на свежем стенде правый край графика
выручки отстаёт от кликстрима и дозаполняется по мере движения мира — так
виден разный темп потокового трекера и ночной выгрузки магазина.
Повторный `make up` безопасен: `world_initialize` видит готовую позицию,
сообщает в журнале, что мир уже существует, и не применяет DDL, не собирает
образ и не заливает данные повторно. Изменённую схему применяют адресно либо
явной командой `make rebuild-storage`.
Сам мир в git не хранится — он чистая функция зерна, и держать его в
репозитории значило бы держать там кэш. Вместо него лежит **опись мира**,
[`data/world-inventory.json`](data/world-inventory.json): зерно, версия
генератора, хеш каталога товаров и по строке на каждый день — дата, число
событий и хеш его байтов. У дней с закрытым окном там же лежат счётчики
классов расхождений по заказам. Опись отвечает на единственный вопрос: тот ли
это мир, что был вчера.
Спрашивают её двое. `make test` в `generator/` сверяет опись с тем, что
собирается из кода сегодня: правка генератора меняет мир, и опись надо
пересобрать — `make inventory` там же. `make check-clickhouse` в корне сверяет
с описью то, что доехало до `ods.event`, подневно. Хеш дня можно пересчитать и
руками — это обычный `sha256sum` файла, который пишет файловый приёмник:
```bash
uv run --project generator python -m clickstream_generator batch \
--day 0 --file tmp/day0.jsonl
sha256sum tmp/day0.jsonl
```
## Как позвать генератор
События производит генератор из [`generator/`](generator/). Модельный день —
функция зерна и номера дня, поэтому один и тот же день всегда даёт те же
события: обрыв лечится повтором. Позицию на оси генератор не помнит — какой
день играть, решает зовущий.
Режима два, и различаются они темпом. **Пакетный** гонит день подряд, без пауз:
так заливается мир и так переигрывается день после обрыва. **Живой** держит темп
модельного времени — по умолчанию ×60: модельные сутки за 24 реальные минуты,
суточная волна разворачивается на глазах, отставание видно в логе.
На стенде генератор ходит своим образом — разовой службой, которую поднимают
и убирают на один прогон. На каждый режим по цели:
```bash
# день D0 целиком в топик hits
make generate-batch
# первая сотня событий дня D3
make generate-batch GENERATOR_DAY=3 GENERATOR_LIMIT=100
# день D3 живьём, ускорение ×1000
make generate-live GENERATOR_DAY=3 GENERATOR_SPEED=1000
```
| Переменная | Что задаёт | Умолчание |
| --- | --- | --- |
| `GENERATOR_DAY` | номер дня на оси мира (D0 — первый) | `0`, задано в `Makefile` |
| `GENERATOR_LIMIT` | потолок событий на прогон; только `generate-batch` | нет: день целиком |
| `GENERATOR_SPEED` | ускорение модельного времени; только `generate-live` | ×60, задано в генераторе |
Куда отправлять, обеим целям задаёт сам стенд: внутри сети Compose это брокер
`kafka:9092` и топик `hits`.
Образ цели не пересобирают: нет образа — Compose соберёт его сам, есть —
возьмёт как есть. Пересобрать намеренно, после правки `generator/Dockerfile`
или зависимостей, — отдельной командой:
```bash
docker compose --profile generator build generator
```
Тот же образ несёт заливка стартового мира. Перед такой заливкой
`world_initialize` сам собирает его из текущего дерева; на готовом мире
повторный `make up` до сборки не доходит.
Разведено это нарочно: собрать образ и запустить контейнер — разные действия, и
цель запуска, молча пересобирающая образ, стирает между ними границу. Что образ
устарел, видно по собственному прогону — это обратная связь, а не ловушка.
Посмотреть на события, не поднимая стенд, помогает файловый приёмник: одно
событие — одна строка. Флаг `--limit` берёт начало дня вместо целого дня —
тому, кто смотрит на конвейер, ждать полсотни тысяч событий незачем.
```bash
uv run --project generator python -m clickstream_generator batch \
--day 0 --limit 100 --file tmp/day0.jsonl
```
Несколько дней подряд играет один запуск: `--days 8`. Всё, что принимается
флагами, принимается и переменными окружения — так генератор позовёт даг
этапа 5; полный список у `--help`.
**Умолчания есть не у всего, и это нарочно.** Зерно, число дней и темп живого
дня описывают модель мира — их генератор знает сам. День на оси, приёмник и имя
топика описывают стенд, на котором его запустили: не назвали — отказ и ненулевой
код возврата, ещё до первого события. Поэтому умолчание дня и живёт в
`Makefile`: день называет тот, кто запускает, а не тот, кого запускают.
### Пульт мира
Считать дни самому необязательно. В Airflow живёт **пульт мира**: два дага
создают его начальное состояние, а три двигают ось дальше.
| Даг | Что делает |
| --- | --- |
| `world_initialize` | создаёт стартовый мир, если его ещё нет; повторный запуск ничего не меняет |
| `world_recreate` | удаляет только прикладной мир и запускает его создание заново |
| `world_next_day` | играет следующие дни пачкой; сколько — параметр запуска, по умолчанию один |
| `world_live_day` | играет следующий день в темпе модельного времени, около двадцати четырёх минут |
| `world_live` | выключатель: пока снят с паузы, дёргает `world_live_day` день за днём |
Работник не только играет день: следом он отправляет слепок заказов за
сыгранное и дёргает отдельный даг, `orders_ingest`, — тот забирает приехавший
слепок из топика `orders` в сырьё, — и дожидается его конца. Так две половины
стенда идут в ногу: упал приём — краснеет и работник, а позиция остаётся на
месте ([ADR 0008](docs/adr/0008-order-ingestion.md)).
Позицию хранит переменная Airflow `world_position` — номер первого несыгранного
дня. Ставит её работник, сыгравший день, и только по успеху: оборванный прогон
позицию не двигает, и следующий запуск играет тот же день заново. Отсутствующая
переменная означает, что мир ещё не создавали; `-1` — очистка не закончена,
`0` — очистка закончена, а начальная генерация ещё не завершена. Работники
начинают играть только с позиции `8` и больше.
В форме запуска можно выбрать только число дней. Первый день работник берет из
`world_position`. Поля «Logical date» и «Run ID» спрятаны в «Advanced Options».
Они нужны самому Airflow и на выбор дня не влияют. Сыгранные дни и новую
позицию работник пишет в журнал шага `remember_played`.
Выключатель создаётся на паузе. Снимите — мир поедет сам; поставите обратно —
встанет на границе модельных суток, доиграв начатый день. Форма пульта и доводы
целиком — [ADR 0009](docs/adr/0009-world-control.md).
**Плата названа вслух: планировщику Airflow отдан сокет докера** — иначе
контейнер генератора ему не поднять. Доступ к сокету равен праву root на
машине; для локального учебного стенда размен принят, но знать о нём надо.
Открывает дверь не монтирование, а членство в группе: GID группы `docker` у
каждой машины свой, живёт в `.env` и подсматривается командой
`getent group docker`.
## Состав и доступ
- `clickhouse-01` — инициатор DDL и точка подключения Airflow;
- `clickhouse-02` — точка подключения Superset;
- `clickhouse-keeper` — координатор кластера;
- `kafka` — один брокер KRaft;
- `kafka-exporter` — экспортёр метрик Kafka для Prometheus;
- `postgres-metadata` — один Postgres с отдельными базами и пользователями
`airflow` и `superset`;
- `airflow-apiserver`, `airflow-scheduler` и `airflow-dag-processor` —
Airflow 3.3 с LocalExecutor, без triggerer;
- `superset` — интерфейс и подготовленное подключение ClickHouse;
- `prometheus` и `grafana` — сбор и просмотр метрик ClickHouse и Kafka.
С настройками из `.env.example` порты доступны только с локальной машины:
- нода 1 — `http://127.0.0.1:28123`, нативный порт `29000`;
- нода 2 — `http://127.0.0.1:28124`, нативный порт `29001`;
- Kafka — `127.0.0.1:29092`;
- Airflow — `http://127.0.0.1:28080`, пользователь `admin`, пароль `airflow`;
- Superset — `http://127.0.0.1:28088`, пользователь `admin`, пароль `superset`;
- Prometheus — `http://127.0.0.1:29090`;
- Grafana — `http://127.0.0.1:23000`, пользователь `admin`, пароль `admin`.
В ClickHouse семь пользователей и шесть ролей:
- `etl` подключает рабочие даги Airflow; роль `etl_writer` читает и пишет слои
хранилища;
- `lifecycle` применяет канонический DDL и пересоздаёт прикладные базы; роль
`lifecycle_owner` не даёт эти административные права рабочим дагам;
- `bi` подключает Superset; роль `bi_reader` читает ODS, DDS, DM и справочники
`dic`, а запросы Superset обращаются к публичным `_v`;
- `analyst` предназначен для подключения человека и читает все слои и
справочники;
- `grafana` с ролью `monitoring_reader` подключает Grafana и читает все слои,
системные таблицы и данные со всех реплик кластера;
- `dict` читает только базу `dic` и пароля не имеет: им словарь товаров ходит
за своей подложкой;
- `default` остаётся служебным: им ходят проверки здоровья и скрипты внутри
контейнеров, но не приложения.
Почему пользователи объявлены файлом, а ноды доверяют общему секрету, — в
[ADR 0007](docs/adr/0007-clickhouse-access.md).
Пользователи и роли объявлены в `infra/clickhouse/users.d/access.xml`. Пароли и
общий секрет нод живут в `.env` и передаются в конфигурацию через окружение;
Superset получает пароль `bi`, а Grafana — пароль `grafana` тем же путём.
Значения для локального стенда есть в `.env.example`.
Изменения значений ClickHouse в `.env` и файлов настройки серверов в
`infra/clickhouse/config.d/` и `infra/clickhouse/users.d/` применяются
пересозданием нод:
```bash
docker compose up --force-recreate --wait clickhouse-01 clickhouse-02
```
Команда возвращает управление, когда обе ноды снова здоровы; именованные тома
при этом сохраняются. `docker compose restart` оставит прежнее окружение и
может оставить старую версию отдельно смонтированного файла.
Пароли ClickHouse и интерфейсов, пароли Postgres, ключи Airflow и Superset,
отсутствие проверки доступа у Kafka и Prometheus — намеренно простые и явно
ненастоящие настройки локального учебного стенда. Это не пример настройки
защиты: не копируйте значения из `.env.example` в рабочую среду. Все
опубликованные порты привязаны только к `127.0.0.1`; Postgres наружу не
опубликован.
В бою перед репликами ClickHouse обычно был бы балансировщик. Здесь в каждом
шарде одна реплика, поэтому балансировать нечего. Балансировщик и топология
2×2 намеренно не входят в стенд.
Конфигурация сверена 30 июля 2026 года с официальной документацией ClickHouse:
[настройками сервера](https://clickhouse.com/docs/operations/server-configuration-parameters/settings),
[Keeper](https://clickhouse.com/docs/guides/oss/deployment-and-scaling/keeper/),
[ReplicatedMergeTree](https://clickhouse.com/docs/engines/table-engines/mergetree-family/replication),
[ON CLUSTER](https://clickhouse.com/docs/sql-reference/distributed-ddl) и
[Distributed](https://clickhouse.com/docs/engines/table-engines/special/distributed).
Описание кластера задаётся через `remote_servers`, макросы — через `macros`,
подключение к keeper — через `zookeeper`; путь `ReplicatedMergeTree` содержит
`{shard}` и `{replica}`, а `Distributed` получает имя кластера, базу, локальную
таблицу и ключ шардирования. Макросы выбраны, чтобы один DDL через `ON CLUSTER`
создавал отдельный путь каждого шарда без вписанных вручную значений. Для
образа зафиксирован точный текущий
[LTS-выпуск 26.3.17.56](https://github.com/ClickHouse/ClickHouse/releases/tag/v26.3.17.56-lts);
серверы и keeper используют один образ. Настройки Kafka 4.3.1 сверены с
[примером односерверного KRaft](https://github.com/apache/kafka/blob/4.3.1/docker/examples/docker-compose-files/single-node/plaintext/docker-compose.yml).
Секция метрик взята из конфигурации закреплённого образа ClickHouse и проверена
на серверах и keeper. Подготовка источников Grafana сверена с
[официальным описанием автоматической настройки](https://grafana.com/docs/grafana/latest/administration/provisioning/)
и [документацией плагина ClickHouse](https://grafana.com/docs/plugins/grafana-clickhouse-datasource/latest/configure/).
Prometheus собирает встроенные метрики двух серверов и keeper, а через
`kafka-exporter` — состояние Kafka. Поверх этого в Grafana поднимается дашборд
«Данные»: свежесть, поток, брак, сходимость Kafka с ClickHouse, отставание
чтения и дневной слепок заказов. Устройство зоны — в [справочнике
мониторинга](docs/architecture/monitoring/README.md), разбор панелей — в
[описании дашборда](docs/architecture/monitoring/data.md); правил оповещения
пока нет.
Airflow закреплён на 3.3.0. Состав обязательных процессов, LocalExecutor,
публичный `airflow.sdk`, API здоровья и SimpleAuthManager сверены с
[архитектурой Airflow 3.3](https://airflow.apache.org/docs/apache-airflow/3.3.0/core-concepts/overview.html),
[публичным интерфейсом](https://airflow.apache.org/docs/apache-airflow/3.3.0/public-airflow-interface.html)
и [описанием здоровья](https://airflow.apache.org/docs/apache-airflow/3.3.0/administration-and-deployment/logging-monitoring/check-health.html).
Для ClickHouse установлен официальный провайдер Airflow: SQL-файлы исполняет
общий `SQLExecuteQueryOperator`, программные запросы идут через
`ClickHouseHook`. Провайдер работает поверх закреплённого
`clickhouse-connect`. Официальный провайдер Kafka сам использует
`confluent-kafka`; отдельное подключение и его обёртки здесь не нужны, поэтому
клиент Kafka добавлен в образ напрямую.
Superset закреплён на 6.1.0; драйвер `clickhouse-connect`, форма
`clickhousedb://` и драйвер Postgres сверены с
[документацией подключений Superset](https://superset.apache.org/user-docs/6.1.0/databases/)
и [настройкой базы метаданных](https://superset.apache.org/admin-docs/6.1.0/configuration/configuring-superset/).
## Что здесь будет
- одно широкое событие кликстрима по образцу выгрузки Яндекс Метрики вместо
четырёх топиков;
- второй источник — заказы бэкенда, ежедневным слепком в ту же Kafka;
- сверка клиентской покупки с заказом бэкенда: деньги считаем по бэкенду,
поведение и атрибуцию — по трекеру;
- анонимный кликстрим и склейка кука↔пользователь через покупки;
- ClickHouse кластером как единственным режимом.
## Чем отличается от предшественника
Предшественник остаётся стабильным учебным стендом и заморожен для новых фич:
там событие разрезано на четыре топика, есть только просмотры страниц,
посетители опознаны по email, ClickHouse — одна нода. Развитие идёт здесь.
## Документация
- [docs/specs/](docs/specs/) — спеки: источник истины о задуманном.
- [docs/adr/](docs/adr/) — принятые решения с доводами и отвергнутыми
вариантами: почему сделано так, а не иначе.
- [docs/architecture/](docs/architecture/) — рабочие справочники по зонам
ответственности: [хранилище](docs/architecture/storage.md) — конвенции имён,
раскладка по шардам, приём событий, карта таблиц;
[проверки](docs/architecture/testing.md) — что утверждает каждая цель `make`
и куда класть новую проверку.
- [docs/research/](docs/research/) — исследования; сейчас это формат
кликстрима Яндекса, по которому строится модель события.
- [docs/formats/](docs/formats/) — описания форматов источников: по ним
пишется сторона хранилища. Собираются из кода командой `make docs` в
`generator/`, руками не правятся.
- [AGENTS.md](AGENTS.md) — контракт работы в репозитории.