Files
ENI-projet-piscine/docs/architecture/10-infra.md
T
Meryemel-gham fe100653d0
Airflow / Lint et intégrité des DAGs (push) Successful in 57s
Airflow / Construction de l'image (push) Successful in 2m52s
SonarQube / build-back (push) Successful in 1m17s
SonarQube / test-ml (push) Failing after 1m50s
SonarQube / build-front (push) Successful in 9m44s
SonarQube / test-back (push) Failing after 55s
SonarQube / test-front (push) Failing after 5m3s
SonarQube / SonarQube (push) Skipped
fix(etl): traite les retours de revue du DAG historique
2026-09-21 16:05:55 +02:00

16 KiB

Infrastructure

Trois topologies coexistent et ne servent pas la même chose. Ce document dit laquelle vaut dans quel contexte, quelles décisions sont arrêtées, et ce qui manque encore entre elles.

Topologie Sert à Statut
Docker Compose Développer et recetter sur le poste Fait
Docker Compose plus reverse proxy Déployer sur la machine on-premise Fait
k3s single-node Cible à terme En cours

Poste de développement

Statut : Fait. Défini par docker-compose.yml, projet enervision.

flowchart TB
  subgraph poste["Poste de développement"]
    ng["ng serve<br/>:4200"]
    api["uvicorn --reload<br/>:8000"]
  end

  subgraph compose["docker compose"]
    back["service backend<br/>image construite depuis apps/backend"]
    db[("service db<br/>timescale/timescaledb-ha:pg17")]
  end

  ng -.->|"proxy /api"| api
  api -->|"hôte :5433 vers conteneur :5432"| db
  back -->|"réseau interne, db:5432"| db
Service Image Points notables
db timescale/timescaledb-ha:pg17 Publié sur 5433 côté hôte, 5432 souvent déjà pris. healthcheck pg_isready, 12 tentatives, start_period 40s
backend Construite depuis apps/backend depends_on: db, condition: service_healthy. N'embarque pas le source : toute modification impose docker compose up -d --build backend

La boucle de développement n'utilise pas le service backend. make db-up puis make dev : seule la base tourne en conteneur, l'API et ng serve tournent sur le poste avec le rechargement à chaud, lancés ensemble par make dev (make dev-backend/make dev-frontend pour lancer l'un des deux seul). Le service backend sert la stack complète et la recette. Les deux occupent le port 8000, ils ne se lancent donc pas ensemble.

Trois pièges sont documentés en tête du docker-compose.yml, ils ne se devinent pas :

  • PGDATA vaut /home/postgres/pgdata/data pour l'image -ha, et non le chemin habituel de l'image postgres. Monté ailleurs, le volume ne retient rien, sans le moindre message.
  • db/init est monté fichier par fichier. Monter le dossier masquerait les scripts d'init de l'image, dont timescaledb-tune. Ajouter un fichier dans db/init/ impose donc une ligne dans le compose. Voir db/README.md.
  • LocalExecutor exécute les tâches comme sous-processus du scheduler, jamais du webserver : c'est le scheduler qui a besoin du volume airflow_ml_state (modèle, magasin MLflow).

Airflow (issues #115, #116 et #119)

Trois services, docker compose profiles non utilisés (démarrage explicite via make airflow-up, pas dans make dev) :

Service Rôle Points notables
airflow-init Migre la base de métadonnées, crée le compte admin Conteneur jetable (restart: "no"), ne redémarre jamais. webserver/scheduler attendent qu'il se termine avec succès
airflow-webserver UI, port 8080 LocalExecutor : n'exécute aucune tâche lui-même
airflow-scheduler Planifie et exécute les tâches (LocalExecutor) Les DAGs y tournent en sous-processus (uv run --no-sync python -m ...), c'est lui qui a besoin du volume airflow_ml_state

Construits depuis etl/airflow/Dockerfile, contexte . (racine du repo, pas etl/airflow/) : l'image doit pouvoir COPY les sources de ml/ et de apps/backend/ pour se synchroniser deux environnements Python 3.14 (/opt/ml/.venv et /opt/backend/.venv, uv sync --locked à la construction), distincts du Python 3.12 qui fait tourner Airflow lui-même. Les DAGs shellent vers ces venvs plutôt que d'importer LightGBM, MLflow ou SQLAlchemy dans le process Airflow. Le choix et ses contreparties sont dans l'ADR 0008.

DAG Planification Ce qu'il lance, et où
ml_train manuelle enervision_ml.train, dans /opt/ml/.venv
ml_score 0 * * * * enervision_ml.score, dans /opt/ml/.venv
alertes 15 * * * * app.detection.internal_alerts puis app.cli generate-recommendations, dans /opt/backend/.venv
historical_import manuelle app.etl.historical_import, dans /opt/backend/.venv ; les fichiers de data/raw sont montés en lecture seule dans /opt/data/raw

Le DAG historical_import réutilise le pipeline historique existant sans dupliquer sa logique. Il reste manuel, car le dataset sert à initialiser l'environnement. Le montage ./data/raw:/opt/data/raw:ro permet au scheduler de lire les fichiers CSV/JSON sans pouvoir les modifier.

Pourquoi alertes tourne à la quinzième minute. Sa règle anomaly compare une lecture à la prediction du même instant, que ml_score écrit à l'heure pile. Le décalage laisse le scoring finir. Aucune dépendance n'est déclarée entre les deux DAGs pour autant, ni ExternalTaskSensor ni tâche greffée : quatre règles de détection sur cinq ne touchent pas au modèle, et un modèle jamais entraîné ne doit pas priver le parc de ses alertes. Le décalage est donc une convention et non une garantie : le plafond de ml_score est de 30 minutes, et un scoring qui déborde de :15 prive anomaly de la prediction de l'heure, qu'elle ne retrouvera au passage suivant que si sa fenêtre la couvre encore. Les quatre autres règles ne s'en aperçoivent pas.

Ses deux tâches s'enchaînent en revanche (recommendation.alert_id est une clé étrangère NOT NULL), et toutes deux sont rejouables sans risque : l'idempotence est portée par la base, uq_alert_source_reference et uq_recommendation_alert_rule. Chacune a 2 tentatives, 2 minutes d'attente entre elles et un plafond de 5 minutes par tentative : au pire, reprises comprises, l'enchaînement occupe 38 minutes, ce qui le garde sous le pas horaire qu'un max_active_runs=1 rend contraignant.

airflow-init s'appuie sur l'entrypoint de l'image (_AIRFLOW_DB_MIGRATE, _AIRFLOW_WWW_USER_*) plutôt que sur un script maison : l'entrypoint porte le code de sortie, une migration ratée (typiquement la base airflow absente, cf. ci-dessous) fait échouer le service et webserver/scheduler ne démarrent pas sur une base non migrée. Le mot de passe du compte admin passe par l'environnement, jamais par argv (ni ps, ni docker compose config).

Les variables AIRFLOW_* ne sont volontairement pas en ${VAR:?} : Compose interpole le fichier entier avant de filtrer les services, une variable requise manquante casserait make db-up, make dev... pour tout poste dont le .env est antérieur. Elles valent ${VAR:-} et c'est airflow-init qui refuse de démarrer (clé Fernet, clé Flask, mot de passe ou AIRFLOW_APP_SECRET_KEY vides).

Le conteneur reçoit deux variables du backend en plus de ML_DATABASE_URL : DATABASE_URL, en dialecte asyncpg, et APP_SECRET_KEY, alimentée par AIRFLOW_APP_SECRET_KEY. Cette dernière est délibérément différente de celle de l'API. La configuration du backend refuse de se construire sans clé, mais la détection ne signe ni ne vérifie aucun jeton : un Airflow compromis, qui permet déjà d'exécuter du code depuis son interface, ne doit pas livrer par-dessus la clé de signature des JWT.

Pourquoi ml_train est manuel. Réentraîner est coûteux et sa cadence n'est pas une décision prise. Surtout, train.py écrase le modèle sans comparer ses métriques à celles de l'ancien : un cron déploierait silencieusement un modèle dégradé. Tant que ce garde-fou n'existe pas, le déclenchement reste humain. ml_score, lui, est planifié à l'heure, avec max_active_runs=1 (pas deux scorings simultanés dans prediction), 2 tentatives et un plafond de 30 minutes.

CI : .github/workflows/airflow.yml (Python 3.12 via etl/airflow/.python-version) lance lint et tests d'intégrité des DAGs, et construit l'image (elle COPY ml/ et apps/backend/, une modification de l'un ou de l'autre peut donc la casser, d'où leurs chemins dans les déclencheurs) avant de vérifier que les deux environnements s'y importent sans réseau.

Piège à connaître : sur un volume pgdata déjà peuplé (poste de dev existant plutôt que premier make db-up), db/init/120-airflow-database.sql ne se rejoue pas (PostgreSQL n'exécute docker-entrypoint-initdb.d/ que sur un volume vide). Créer la base airflow à la main une fois : docker compose exec db psql -U $POSTGRES_USER -d $POSTGRES_DB -c "CREATE DATABASE airflow;".

libgomp1 est installé explicitement dans l'image (apt-get, en root) : l'image Airflow de base est minimale et n'embarque pas la runtime OpenMP dont LightGBM a besoin, sans quoi l'erreur (OSError: libgomp.so.1) n'apparaît qu'à la première tâche réellement exécutée, pas à la construction de l'image.

Machine cible, exécution Docker

Statut : Fait. Défini par l'overlay docker-compose.prod.yml, appliqué par-dessus le docker-compose.yml. Écrit et validé sur le poste, jamais encore lancé sur le serveur de l'école. Décision et motifs dans l'ADR 0007.

flowchart LR
  navigateur["Navigateur"]

  subgraph machine["Machine on-premise"]
    proxy["service proxy<br/>nginx:1.28-alpine<br/>:80 et :443"]
    front["service frontend<br/>nginx statique :3000"]
    api["service backend<br/>uvicorn :8000"]
    db[("service db<br/>:5432")]
    mail["service mailpit"]
  end

  navigateur -->|"HTTPS"| proxy
  proxy -->|"/"| front
  proxy -->|"/api/"| api
  api --> db
  api --> mail

Le proxy est le seul service à publier des ports sur le réseau. Backend et frontend ne sont plus publiés du tout, la base et l'interface Mailpit sont ramenées sur 127.0.0.1, donc joignables par tunnel SSH et pas autrement. Le détail du routage, les deux modes d'obtention du certificat et la commande de validation hors exécution sont dans infra/proxy/README.md.

Deux conséquences se propagent jusqu'à l'application, et elles ne se devinent pas :

  • Servir le SPA et l'API sous la même origine est ce qui rend le cookie __Secure-ev_refresh utilisable. Sans cela, apiUrl: '/api/v1' ne mène nulle part une fois en conteneur.
  • APP_TRUST_PROXY_HEADERS passe à vrai en même temps, sinon la limitation de débit par IP compte sur l'IP du proxy et devient globale.

Cible à terme, k3s

Statut : En cours. Le module infra/terraform/modules/k3s/ installe le cluster. Il n'a jamais été appliqué.

flowchart LR
  poste["Poste<br/>terraform apply"]
  kube["kubeconfig local"]

  subgraph serveur["Serveur on-premise"]
    k3s["k3s server single-node<br/>Traefik désactivé"]
    charges["Charges de travail<br/>aucune déclarée"]
  end

  poste -->|"SSH, get.k3s.io"| k3s
  k3s -->|"cat /etc/rancher/k3s/k3s.yaml"| kube
  k3s -.-> charges

Ce que le Terraform fait

sequenceDiagram
  participant TF as terraform apply
  participant SRV as Serveur on-premise
  participant L as Poste local

  TF->>SRV: SSH, curl get.k3s.io puis install server
  TF->>SRV: attend /etc/rancher/k3s/k3s.yaml
  TF->>SRV: ssh cat k3s.yaml
  SRV-->>L: kubeconfig, 127.0.0.1 réécrit en ssh_host

Ce que le Terraform ne fait pas

Il déclare le provider null et lui seul : ni kubernetes, ni helm. Aucun namespace, aucun déploiement, aucun service, aucun ingress. À l'issue d'un apply, on dispose d'un cluster vide et d'un kubeconfig, rien de plus.

Décisions figées

Ces arbitrages sont pris. Ils ne vivaient jusqu'ici que dans des commentaires de code et des description de variables, c'est-à-dire qu'ils ne survivaient pas au premier remaniement.

Décision Raison Où elle est appliquée
k3s single-node plutôt que Kubernetes complet Une seule machine on-premise, pas de plan de contrôle à répartir modules/k3s/main.tf
k3s_version obligatoire, valeur vide refusée Sans épinglage, get.k3s.io installe la dernière version à chaque exécution : le déploiement cesse d'être reproductible validation dans modules/k3s/variables.tf
Traefik désactivé Le choix d'ingress reste ouvert, on ne veut pas en subir un par défaut k3s_disable_components, défaut ["traefik"]
Kubeconfig laissé en 600/root, lu par sudo --write-kubeconfig-mode 644 exposerait cluster-admin à tout utilisateur local de la machine Commentaire et fetch_kubeconfig dans modules/k3s/main.tf
State Terraform en backend local Un seul opérateur, pas d'exécution concurrente, pas de dépendance à un stockage distant environments/dev/versions.tf
.terraform.lock.hcl versionné Fige les versions de provider entre contributeurs et future CI Commentaire dans .gitignore
*.tfvars ignoré, *.tfvars.example versionné Les tfvars portent l'adresse du serveur et le chemin de la clé .gitignore
Désinstallation gérée au destroy k3s-uninstall.sh en on_failure = continue : un serveur injoignable ne bloque pas le destroy modules/k3s/main.tf
Deux racines, dev et prod Séparation des états et des variables par environnement environments/
Terminaison TLS par un reverse proxy Nginx en Compose L'ingress k3s supposait un registre et des manifestes qui n'existent pas, à quatre jours du rendu docker-compose.prod.yml, ADR 0007
Certificat auto-signé par défaut, chemin ACME câblé Aucun domaine public ne résout vers la machine : le défi HTTP-01 ne peut pas aboutir scripts/tls-selfsigned.sh, infra/proxy/acme-deploy-hook.sh

Ports et noms

Quoi Valeur Remarque
PostgreSQL, côté hôte 5433 Redirigé vers 5432 dans le conteneur. 5432 est souvent déjà pris
PostgreSQL, côté réseau Compose db:5432 Nom de service, utilisé par DATABASE_URL du service backend
API 8000 Identique en conteneur et hors conteneur
Frontend, ng serve 4200 Boucle de développement. Valeur par défaut d'APP_CORS_ORIGINS
Frontend en conteneur 3000 Ce qu'écoute le nginx de l'image, en conteneur comme côté hôte
Reverse proxy 80 et 443 Les seuls ports publiés par docker-compose.prod.yml. 80 ne sert que la redirection et le défi ACME
SSH du serveur 22 par défaut ssh_port, redéfinissable
Base applicative enervision Variable POSTGRES_DB
Base de test enervision_test Créée par db/init/110-test-database.sql, nom attendu en dur par apps/backend/tests/conftest.py
Base de métadonnées Airflow airflow Créée par db/init/120-airflow-database.sql, même conteneur db
Webserver Airflow 8080 make airflow-up. Scheduler et webserver ne publient que ce port ; les tâches (LocalExecutor) tournent côté scheduler, sans port propre

Le trou vers k3s

Rien ne relie aujourd'hui ce qui est construit par Compose et ce qui tournerait sur k3s. Compose construit une image backend localement ; k3s ne saurait pas où la trouver. C'est la première question à trancher, avant toute ressource Kubernetes.

Questions ouvertes

  • Quel ingress remplace Traefik le jour de la bascule k3s. Qui termine le TLS est tranché par l'ADR 0007, mais la réponse vaut pour la topologie Compose, pas pour Kubernetes.
  • Quel nom de domaine public, sans lequel Let's Encrypt reste hors d'atteinte et le certificat reste auto-signé.
  • Quel registre d'images, et comment il est alimenté sans CI.
  • Quel stockage persistant côté Kubernetes pour PostgreSQL, et si la base tourne dans le cluster ou à côté.
  • Quelle stratégie de sauvegarde et de restauration des données de mesure.
  • Que devient environments/prod/, aujourd'hui réduit à un .gitkeep.