AI News
por OpenAI O3 Mini

Guia da Metodologia Medallion Architecture para Data Lakehouse

TL;DR: A Medallion Architecture organiza dados em data lakehouses usando três camadas (Bronze, Silver, Gold) para transformar progressivamente dados brutos em informações de alta qualidade prontas para análise. A camada Bronze armazena dados originais, a Silver aplica limpeza e padronização, e a Gold agrega e modela para consumo em BI e analytics. Essa abordagem melhora a governança, qualidade, rastreabilidade e escalabilidade dos dados, suportada por ferramentas como Delta Lake e Spark.

Takeaways:

  • A Medallion Architecture estrutura dados em camadas progressivas: Bronze (dados brutos), Silver (dados limpos e padronizados) e Gold (dados agregados e prontos para análise).
  • Cada camada tem um propósito específico: Bronze para ingestão e linhagem, Silver para limpeza e enriquecimento, e Gold para consumo final em BI e analytics, garantindo qualidade crescente.
  • A metodologia promove governança aprimorada, rastreabilidade de dados, reusabilidade de pipelines de transformação e escalabilidade para lidar com grandes volumes.
  • Ferramentas como Databricks Delta Lake (para ACID e versionamento), Apache Spark (processamento distribuído), Airflow/dbt (orquestração) e Great Expectations (validação) são comuns na implementação.
  • O objetivo final é fornecer dados confiáveis, curados e modelados na camada Gold para suportar análises, relatórios e tomadas de decisão estratégicas.

Guia Estruturado da Metodologia Medallion Architecture para Data Lakehouse

Introdução

A Medallion Architecture consiste em uma abordagem estruturada para organizar dados em ambientes de data lakehouse, promovendo uma transformação progressiva dos dados brutos em informações de alta qualidade e prontas para análise. Essa metodologia impõe uma hierarquia de camadas – Bronze, Silver e Gold – cada uma com funções específicas que vão desde a captura dos dados em seu formato original até a disponibilização de informações refinadas para decisões estratégicas. A organização em camadas permite uma visão sistêmica dos processos de ingestão, transformação e consumo de dados, assegurando governança e rastreabilidade durante todo o ciclo de vida dos dados.

O artigo a seguir explora a Medallion Architecture de forma didática, detalhando os aspectos técnicos e as melhores práticas associadas a cada camada. Serão abordados os conceitos essenciais, os benefícios da metodologia e as ferramentas comuns utilizadas na implementação dessa arquitetura. Dessa forma, o leitor poderá compreender como a transformação progressiva dos dados contribui para uma análise mais confiável e eficaz, atendendo às exigências de governança e qualidade.

Por meio deste guia, serão analisados desde a visão geral da arquitetura até exemplos práticos de pipelines que ilustram a passagem dos dados pelas camadas Bronze, Silver e Gold. A explicação será complementada com a discussão de ferramentas essenciais como Databricks Delta Lake, Apache Spark, Airflow/dbt e Great Expectations. O objetivo é proporcionar um entendimento aprofundado e acessível que auxilie profissionais na implementação de soluções robustas para ambientes de data lakehouse.

Visão Geral da Medallion Architecture

A Medallion Architecture é uma abordagem hierárquica que organiza os dados em um data lakehouse, dividindo-os em camadas específicas para promover a governança e a qualidade dos dados. Essa metodologia se fundamenta na ideia de transformar os dados brutos progressivamente, garantindo que cada camada adicione valor, transformação e finalidade distinta. O principal objetivo é aprimorar a qualidade e a estrutura dos dados, permitindo que as informações estejam alinhadas às necessidades dos processos analíticos e estratégicos.

A organização em três camadas – Bronze, Silver e Gold – é fundamental para essa arquitetura, onde cada nível apresenta um grau crescente de transformação. Na camada Bronze, os dados são capturados em seu formato original, enquanto na Silver ocorre a limpeza, padronização e validação, e na Gold os dados são agregados e modelados para consumo analítico. Cada camada representa, assim, um nível distinto de transformação e refinamento, enfatizando a importância do processamento progressivo.

Essa estrutura hierárquica não só facilita o controle de mudanças e a rastreabilidade dos dados, como também assegura que as transformações aplicadas reflitam adequadamente os requisitos de negócio. Ao aprimorar continuamente a qualidade e a estrutura dos dados, a Medallion Architecture permite que as organizações obtenham insights valiosos e tomem decisões mais embasadas. Dessa forma, a metodologia alia melhores práticas de engenharia de dados à flexibilidade necessária para lidar com diferentes fontes e volumes de informação.

Camada Bronze (Raw / Latão)

A camada Bronze representa o ponto inicial na Medallion Architecture, sendo responsável pela captura dos dados brutos provenientes de diversas fontes. Nessa fase, os dados são coletados em seu formato original – como CSV, JSON ou Parquet – sem que ocorram transformações significativas, mantendo a integridade das informações tal como foram extraídas. Essa abordagem assegura que a origem dos dados seja preservada, permitindo um registro fiel para futuras análises e reprocessamentos.

Os dados armazenados na camada Bronze são essenciais para o data lineage e processos de auditoria, pois fornecem um registro detalhado do que foi coletado originalmente. Por conta disso, é comum que essa camada contenha inconsistências, como erros, duplicidades e valores nulos, os quais são tratados posteriormente. A flexibilidade do esquema (schema-on-read) possibilita uma interpretação dinâmica dos dados, mesmo diante de variações no formato das informações.

Além disso, ao manter os dados em seu estado bruto, a camada Bronze permite que novas transformações sejam aplicadas conforme surgem novas necessidades analíticas ou mudanças nos requisitos de negócio. Essa estratégia possibilita a reexecução de processos e a aplicação de diferentes regras de transformação posteriormente, reforçando a robustez e a versatilidade do ambiente de dados. Assim, a camada Bronze estabelece a base sólida para todas as transformações futuras no data lakehouse.

Camada Silver (Cleansed / Prata)

A camada Silver é responsável por transformar, limpar e padronizar os dados provenientes da camada Bronze, tornando-os adequados para análises internas consistentes. Nesse estágio, os dados passam por processos de validação e deduplicação, permitindo a identificação e correção de erros e inconsistências presentes na coleta inicial. A transformação aplicada nessa camada assegura que os dados se aproximem cada vez mais da qualidade exigida para intuições analíticas precisas.

Durante o processamento na camada Silver, é comum a aplicação de regras de negócio e controles de qualidade que incluem o tratamento de outliers e dos valores nulos. Essa etapa é crucial para garantir que os dados reflitam uma realidade mais fidedigna e organizada, promovendo a integridade das informações antes de avançarem para análises mais profundas. O enriquecimento dos dados, através da aplicação de joins e combinações de fontes, também contribui para a consolidação dos dados processados.

Ferramentas como Delta Lake são frequentemente utilizadas nesse estágio para assegurar transações ACID, garantindo a consistência e confiabilidade dos dados transformados. Ao consolidar informações e aplicar regras de transformação, a camada Silver eleva a qualidade dos dados, preparando-os de forma robusta para a criação de modelos e dashboards sofisticados. Dessa maneira, essa camada atua como um filtro essencial que refina o processo de ingestão e viabiliza análises mais precisas e valorizadas.

Camada Gold (Curated / Ouro)

A camada Gold é o estágio final na Medallion Architecture, onde os dados são curados, agregados e modelados para se tornarem confiáveis para consumo analítico e estratégico. Nessa fase, os dados são processados de forma a atender a requisitos específicos de business intelligence (BI), facilitando a criação de dashboards, relatórios gerenciais e modelos preditivos. A disponibilização dos dados nessa camada garante que as informações estejam alinhadas com os indicadores-chave de desempenho (KPIs) dos negócios.

Os processos na camada Gold envolvem a agregação dos dados e a aplicação de modelagens que evidenciam informações estratégicas, permitindo análises detalhadas e fundamentadas. A transformação realizada neste nível é orientada para o atendimento das necessidades analíticas, com a validação dos dados através da interação com as áreas de negócio. Dessa forma, o refinamento dos dados resulta em um conjunto de informações de alta qualidade, aptas a suportar decisões críticas.

Ao disponibilizar dados altamente confiáveis e agregados, a camada Gold representa o ápice do processo de transformação da Medallion Architecture. Essa etapa é vital para que os dados, que iniciaram o ciclo de ingestão na camada Bronze e passaram por rigorosas transformações na camada Silver, sejam apresentados de forma organizada e intuitiva para consumo. Com isso, as organizações conseguem extrair insights precisos, contribuindo para a elaboração de estratégias e para a otimização dos processos decisórios.

Ferramentas Comuns na Implementação

Na implementação da Medallion Architecture, diversas ferramentas especializadas são empregadas para gerenciar e transformar os dados com eficiência. O Databricks Delta Lake destaca-se por oferecer suporte a versionamento e transações ACID, garantindo integridade e consistência durante as operações de escrita e leitura. Essa ferramenta é fundamental para o gerenciamento dos dados, sobretudo em ambientes de data lakehouse que demandam alta governança e rastreabilidade.

O Apache Spark é amplamente utilizado para o processamento distribuído, permitindo a manipulação de grandes volumes de dados de forma paralela e escalável. Para a orquestração de pipelines, são recorrentes soluções como Airflow e dbt, que possibilitam o versionamento e a coordenação das transformações em múltiplas etapas. Esses componentes trabalham em conjunto para assegurar que os dados transitem de forma ordenada e robusta entre as diferentes camadas da arquitetura.

Além disso, o Great Expectations desempenha um papel crucial na validação dos dados, realizando testes que garantem a qualidade e a conformidade das informações processadas. A combinação dessas ferramentas cria um ecossistema de dados onde cada etapa do pipeline é monitorada e validada, proporcionando confiança para a utilização dos dados consolidados. Dessa forma, a integração entre as tecnologias fortalece a implementação da Medallion Architecture em ambientes complexos de dados.

Benefícios da Arquitetura

A Medallion Architecture oferece uma série de benefícios estratégicos e operacionais, começando pela governança de dados, que permite rastreamento e controle detalhado por cada camada. Essa estrutura hierárquica facilita a auditoria e a conformidade regulatória, proporcionando uma base sólida para a gestão dos dados. Ao segmentar o fluxo de dados em fases bem definidas, a arquitetura contribui para uma melhor organização e visibilidade do ciclo de vida dos dados.

Outro ponto de destaque é a reusabilidade dos pipelines de transformação, que podem ser adaptados e reaproveitados em diferentes contextos, otimizando o desenvolvimento de novas análises. Além disso, a escalabilidade dessa metodologia torna possível o processamento de grandes volumes de dados oriundos de fontes diversas, garantindo que a abordagem seja sustentável mesmo em cenários de crescimento acelerado. Essa flexibilidade torna a Medallion Architecture uma escolha atrativa para organizações que buscam agilidade e robustez em seus ambientes analíticos.

Com a evolução progressiva dos dados, cada camada acrescenta valor ao aprimorar a qualidade e a confiabilidade das informações. Os dados se tornam cada vez mais limpos e contextualizados à medida que avançam do estado bruto para o refinamento final, refletindo uma melhoria contínua da qualidade. Assim, a metodologia não só eleva o nível de precisão dos dados, mas também potencializa a capacidade de obter insights estratégicos por meio de análises profundas e fundamentadas.

Exemplo de Pipeline

Um pipeline típico na Medallion Architecture inicia com a ingestão de dados brutos oriundos de diversas fontes, como sistemas ERP, CRMs e registros de logs, que são direcionados para a camada Bronze. Essa etapa inicial garante que os dados sejam capturados sem qualquer transformação, mantendo todas as informações coletadas e permitindo a rastreabilidade completa. A utilização de fontes variadas reforça a importância de uma abordagem flexível e escalável para a ingestão dos dados.

Após a ingestão, os dados passam pela camada Silver, onde ocorre a aplicação de diversas transformações. Nesse estágio, a limpeza, validação e a execução de joins são realizadas para consolidar as informações e eliminar inconsistências. Esse processo é fundamental para corrigir erros e filtrá-los, preparando os dados para serem agregados e modelados corretamente na etapa seguinte.

Na camada Gold, os dados transformados são submetidos a processos de agregação e modelagem, alinhados com os KPIs e as necessidades analíticas do negócio. Essa fase final do pipeline garante que as informações estejam prontas para uso em dashboards, relatórios gerenciais e modelos preditivos. Assim, o pipeline demonstra de forma clara e progressiva como os dados evoluem desde a sua forma bruta até se tornar um ativo estratégico crucial para a tomada de decisões.

Conclusão

Em síntese, a Medallion Architecture configura uma abordagem robusta e estruturada para organizar e aprimorar dados em ambientes de data lakehouse, transformando dados brutos em informações de alta qualidade. O modelo progressivo, que divide o processamento em camadas distintas – Bronze, Silver e Gold – assegura que cada etapa contribua para a governança e consistência dos dados. Essa metodologia destaca-se por sua capacidade de lidar com grandes volumes e múltiplas fontes de dados, promovendo um ambiente analítico confiável.

Cada camada desempenha um papel estratégico: a camada Bronze capta os dados em seu estado original, a Silver realiza transformações essenciais e a Gold agrega e modela os dados para consumo final. O uso de ferramentas especializadas, como Databricks Delta Lake, Apache Spark, Airflow/dbt e Great Expectations, potencializa a eficácia dos processos e a reusabilidade dos pipelines. Dessa forma, a arquitetura promove uma evolução contínua dos dados, garantindo que informações críticas sejam refinadas e validadas de acordo com os requisitos de negócio.

Com a crescente demanda por dados confiáveis e insights precisos, a Medallion Architecture se demonstra essencial para organizações que buscam competitividade e eficiência em seus processos analíticos. A abordagem não só facilita a adaptação a novas fontes de dados e requisitos emergentes, como também prepara o caminho para desafios futuros e inovações tecnológicas. Assim, investir nessa metodologia representa um passo importante rumo a um ambiente de dados mais organizado, escalável e fundamentado para a tomada de decisões estratégicas.

Referências

Inscrever-se
Notificar de
guest

Este site utiliza o Akismet para reduzir spam. Saiba como seus dados em comentários são processados.

0 Comentários
mais recentes
mais antigos Mais votado
Feedbacks embutidos
Ver todos os comentários