# P08. PGVal: сквозная проверка гарантий потоковой обработки

- **Версия и дата проверки:** 1.1, 07.09.2026.
- **Статус:** готово к назначению.

## Статья и исходные материалы

- **Основная статья:** Jawad Tahir и соавт. — [How Reliable Are Streams? End-to-End Processing-Guarantee Validation and Performance Benchmarking of Stream Processing Systems](https://www.vldb.org/pvldb/vol18/p585-tahir.pdf). PVLDB 2024.
- **Кратко о статье:** Заявленная системой гарантия обработки потока ещё не доказывает, что входные события дали правильный сквозной результат при сбое. PGVal сопоставляет выход с независимо рассчитанным ожидаемым результатом, вводит процессные и сетевые отказы и измеряет надёжность, надёжную пропускную способность и стоимость отказа. Авторы показывают зависимость результата от топологии, разбиения и параллелизма. Проект воспроизводит такую проверку для одной потоковой системы.
- **Почему результат актуален:** Flink и Kafka Streams активно развиваются, а сквозная гарантия по-прежнему зависит от источника, приёмника, топологии и конфигурации. Модульный расчёт ожидаемого результата и модель отказов позволяют проверять современные версии систем и новые операторы вместо буквального повторения снимка 2024 года.
- **Артефакты и данные:** [jawadtahir/DSPF-BM](https://github.com/jawadtahir/DSPF-BM) под Apache-2.0, с Docker-развёртыванием Kafka Streams, Apache Storm и Apache Flink, генератором данных, модулем независимого расчёта ожидаемого результата и инъекцией отказов. Зафиксированные ревизии: `jawadtahir/DSPF-BM@d74c9b80a3a1` (Apache-2.0).
- **Что уже предоставляет артефакт:** PGVal содержит топологии, источник, расчёт ожидаемого результата, инфраструктуру и режимы процессных и сетевых отказов, включая потери, дублирование и переупорядочивание. Инфраструктуру и исполнитель отказов можно использовать; готовый benchmark служит исходным сравнением. Проверенные исходные материалы: [сценарий benchmark](https://github.com/jawadtahir/DSPF-BM/blob/d74c9b80a3a1/experiment.yaml), [сетевые отказы](https://github.com/jawadtahir/DSPF-BM/blob/d74c9b80a3a1/operations-playground/faults.sh).

## Обязательный результат

- **Проверяемый вопрос или утверждение:** заявленной гарантии обработки недостаточно для правильного сквозного результата: надёжность существенно меняется с топологией, разбиением данных, параллелизмом и типом отказа.
- **Технический результат:** Развернуть локальные Kafka и одну потоковую систему. Самостоятельно реализовать новую оконную топологию и независимый расчёт ожидаемого результата; инфраструктуру PGVal и воспроизводимый источник можно адаптировать. Добавить управляемый отказ, связанный с этапом обработки новой топологии, например недоступность приёмника между закрытием окна и подтверждением записи результата. Общий запуск должен вводить отказ, собирать выход и автоматически сравнивать его с эталоном.
- **Обязательное приращение команды:** Самостоятельно реализовать новую оконную топологию и независимый эталон, а также добавить отсутствующий в готовых сценариях отказ, привязанный к этапу обработки этой топологии. Показать отличия от закреплённых топологий и scripts и сопоставить режимы на одинаковых входных событиях.
- **Эксперимент:** На одинаковых входных событиях сравнить обычный режим, перезапуск процесса, сетевую задержку и добавленный сценарий по доле правильных результатов, надёжной пропускной способности, задержке и времени восстановления. В отчёте указать, чем новая топология и момент или условие отказа отличаются от готового benchmark; смены значения задержки или процента потерь недостаточно.
- **Границы выводов:** сквозная гарантия проверяется для одной потоковой системы, выбранной топологии и заданных отказов; выводы не распространяются на все операторы, конфигурации и крупные кластеры поддерживаемых систем.
- **Ресурсный профиль:** Расширенно локально, Docker, CPU, желательно 16 ГБ памяти. Если полный PGVal требует слишком много процессов, оставить Kafka и одну систему на одном компьютере и уменьшить нагрузку, сохранив новую топологию, независимый эталон и перечисленные режимы.

## Содержательные направления

- новая оконная топология и воспроизводимая нагрузка.
- независимый эталон результата и метрики корректности.
- новый сценарий отказа, повторные запуски и анализ восстановления.

## Возможное продолжение

Добавить соединение двух потоков, другой приёмник, поздние события, изменение числа разделов либо вторую систему и проверить переносимость выводов статьи.

## История уточнений

| Дата | Версия | Основание | Изменение обязательного результата |
|---|---|---|---|
| 07.09.2026 | 1.1 | Статический просмотр закреплённого артефакта: готовые сценарии частично покрывают задание. | Закреплены новая оконная топология, независимый эталон и отказ, связанный с этапом её обработки. |