Arquitetura da Solução¶

A arquitetura da plataforma Gov Hub BR foi elaborada para promover modularidade, escalabilidade e adoção de tecnologias de código aberto, assegurando flexibilidade adaptativa às demandas específicas de diferentes órgãos públicos, sem comprometer os requisitos de governança e qualidade de dados.

Visão Geral¶

O design adota o paradigma Lakehouse, estruturado em três camadas de processamento de dados:

Fontes de dados (APIs)
↓
Apache Airflow (orquestração e extração)
↓
DBT (transformação e modelagem)
↓
PostgreSQL (armazenamento em Bronze, Silver e Gold)
↓
Apache Superset (visualização e relatórios)

Componentes Principais¶

Apache Airflow¶

Disponibiliza orquestração robusta de fluxos de trabalho (ETL) por meio de Grafos Acíclicos Dirigidos (DAGs), coordenando a extração automatizada de dados brutos a partir das APIs governamentais, com registro de dependências e monitoramento em tempo real.

DBT (Data Build Tool)¶

Responsável pela aplicação de transformações programáticas em SQL, modelagem de dados e geração de artefatos nas camadas Silver e Gold. Facilita versionamento, testes automatizados e documentação contínua dos modelos.

Astronomer Cosmos¶

Extensão que integra nativamente o DBT ao Airflow, habilitando a execução orquestrada de modelos DBT dentro das DAGs e simplificando a gestão de dependências entre tarefas de transformação.

PostgreSQL¶

Serviço de armazenamento relacional configurado como um Data Warehouse, organizado em três domínios:

Bronze: repositório de dados brutos, sem alterações.
Silver: dados limpos, validados e normalizados para análises exploratórias.
Gold: dados agregados e estruturados conforme regras de negócio específicas.

Apache Superset¶

Ferramenta de business intelligence que consome a camada Gold, permitindo a construção de painéis interativos e relatórios analíticos parametrizáveis, promovendo a disseminação de insights corporativos.

Organização em Camadas¶

Bronze: preservação integral dos registros originais, garantindo auditabilidade.
Silver: normalização, enriquecimento e unificação de conjuntos de dados.
Gold: consolidação final e aplicação de lógica de negócio para suporte à tomada de decisão.

Flexibilidade e Escalabilidade¶

A pilha pode ser executada localmente via Docker Compose para validações iniciais, e dimensionada para ambientes de produção em nuvem, incluindo:

Execução distribuída do Airflow em Kubernetes ou CeleryExecutor.
Substituição de PostgreSQL por soluções analíticas escaláveis (Redshift, Snowflake, BigQuery).
Otimizações de cache e materializações no Superset para grandes volumes de dados.

Para maior detalhamento do processo de extração, transformação e carga de dados, consulte a seção Integração de Dados.

configuração da infraestrutura¶

servidores e ambiente¶

o projeto pode ser executado localmente com docker-compose ou em ambientes cloud.
estrutura recomendada:
servidor para orquestração (airflow + cosmos)
servidor para banco de dados (postgres)
servidor para bi (superset)

permissões e segurança¶

acesso ao banco de dados deve ser controlado com usuários distintos para leitura, escrita e administração.
airflow deve se conectar ao banco com usuário restrito (ex: etl_user).
superset deve se conectar com um usuário apenas-leitura.
recomenda-se a utilização de .env ou secrets manager para variáveis sensíveis.

conectores¶

airflow e dbt usam conexões configuráveis por URI.
exemplo de conexão airflow → postgres:

postgres://etl_user:senha@host:5432/db

superset se conecta ao banco via SQLAlchemy URI configurada na interface web.

escalabilidade¶

o gov hub br foi desenhado para operar com grandes volumes de dados e pode escalar de forma horizontal e modular:

airflow pode ser executado com múltiplos workers em um ambiente Kubernetes ou Celery.
dbt suporta execução paralela e pode ser integrado com cloud warehouses altamente escaláveis.
postgres pode ser substituído por soluções como redshift, snowflake ou bigquery conforme a demanda.
dashboards em superset podem ser otimizados com caching e queries materializadas.

considerações finais¶

a arquitetura modular do gov hub br permite flexibilidade para evoluir conforme as necessidades dos órgãos públicos, mantendo uma base sólida de governança e performance.