Программно-аппаратный комплекс системы управления базами данных (ПАК СУБД) — это модульный программно-аппаратный комплекс для обработки и хранения данных, специально предназначенный для работы СУБД Postgres Pro Shardman в высоконагруженных системах.
Отличительные черты:
1. Надежное хранение и высокопроизводительная обработка больших объемов данных:
2. Высокая производительность:
3. Отказоустойчивость на всех уровнях:
4. Приоритет сохранности данных:
5. Непрерывный контроль состояния:
6. Улучшенные возможности администрирования:
7. Обеспечение эксплуатации:
8. Экономическая эффективность:
9. Альтернатива Oracle Exadata для транзакционных и гибридных нагрузок:
Состав решения
Общая архитектура определена взаимодействием различных подсистем, которые обеспечивают штатное функционирование ПАК СУБД в целом. Такой принцип обеспечивает более высокий уровень технологичности и надежность эксплуатации.
ПАК СУБД состоит из следующих компонентов:
ПАК СУБД может поставляться в различных комплектациях и исполнениях на разных серверных платформах. В зависимости от требований к производительности и емкости хранения состав ПАК СУБД и его подсистем подбирается под целевые показатели заказчика.
ПАК СУБД поставляется как готовый преднастроенный комплекс, однако в процессе эксплуатации состав ПАК СУБД и подсистем может расширяться для повышения емкости хранимых данных или увеличения производительности.
Реакция на возможные отказы
Отказы, связанные со стандартными элементами ПАК СУБД.
В рамках ПАК СУБД обеспечена отказоустойчивость основных аппаратных элементов, в том числе:
Отказы перечисленных элементов отрабатываются стандартными алгоритмами в соответствии с произведенными настройками. Любой единичный отказ не повлияет на доступность системы в целом, хотя по конкретному сервису возможно некоторое снижение производительности. После устранения неисправности полная производительность ПАК СУБД также восстановится.
Отказы, связанные с узлами кластера баз данных:
Для обеспечения бесперебойности доступа и сохранности данных в решении реализован трехузловой кластер, состоящий из мастера СУБД, а также синхронной и асинхронной реплик. В случае отказа любого из перечисленных узлов кластера (или остановки узла для проведения обслуживания) работоспособность ПАК СУБД для пользователей будет сохранена в полном объеме в автоматическом режиме средствами ПО управления кластером.
При этом при необходимости будут переназначены роли узлов кластера (актуально в случае отказа узла с мастером СУБД и узла с синхронной репликой).
После завершения обслуживания или устранения причины отказа и восстановления узла необходимые данные будут восстановлены (в зависимости от степени «отставания») из резервных копий и/или архивов WAL.
Поскольку для ПАК СУБД избран приоритет обеспечения сохранности данных, одновременный или последовательный отказ двух узлов кластера приводит к полной остановке ПАК СУБД ввиду того, что в этих условиях продолжение работы СУБД может привести к частичной или полной потере данных.
Отказы, связанные с подсистемой резервного хранения:
Подсистема резервного хранения предназначена для реализации прозрачного для пользователей резервного копирования и хранения резервных копий БД и включает два сервера резервного хранения и подключённые к ним дисковые полки.
В процессе работы диски «распределены» на оба сервера резервного хранения («несимметричный Active-Active» режим), что способствует высокой производительности. В случае отказа одного из серверов резервного хранения функция продолжает исполняться вторым.
Отличительные черты:
1. Надежное хранение и высокопроизводительная обработка больших объемов данных:
- Объем кластера серверов БД до 153.6 ТБ на одну стойку для работы при высоких нагрузках и с минимальным временем на резервное копирование и восстановление. Возможность пропорционального увеличения объема путем добавления кластеров и стоек ПАК.
- Отдельная масштабируемая подсистема резервного хранения.
- Производительность на тестовой базе данных размером от 1 ТБ более 20 000 TPS по тестам pgbench.
2. Высокая производительность:
- Сбалансированный комплект оборудования.
- Архитектурная оптимизация производительности.
- Оптимизированная локальная система хранения.
- Особые алгоритмы резервного копирования и восстановления.
- Проработанные варианты для типовых применений.
3. Отказоустойчивость на всех уровнях:
- Надежные комплектующие.
- Резервирование значимых компонентов на аппаратном уровне.
- Отказоустойчивая архитектура СУБД и резервного копирования.
- Оперативная восстанавливаемость при сбоях.
4. Приоритет сохранности данных:
- Полные и инкрементальные копии баз данных.
- Хранение архивных журналов.
- Защита данных программным RAID.
- Автоматизированное развертывание исключает человеческие ошибки.
- Стандартизация развертывания гарантирует соответствие решения заявленным характеристикам.
5. Непрерывный контроль состояния:
- Применение эффективной системы мониторинга и управления, интегрированной с системой энергообеспечения.
- Мониторинг технических характеристик и управление работой оборудования и ПО.
- Преднастроенные пороговые значения критичных параметров.
- Различные каналы информирования об отклонениях.
6. Улучшенные возможности администрирования:
- Встроенная консоль для управления, администрирования и обслуживания ПАК СУБД.
- Автоматизированные действия по выполнению сложных операций с кластером и узлами.
- Расширяемая библиотека сценариев для управления ПАК СУБД.
- Сохранены все стандартные механизмы управления Postgres.
7. Обеспечение эксплуатации:
- Централизованная поддержка решения.
- Выпуск исправлений и рекомендаций.
- Автоматизация управления жизненным циклом изделия.
- Продвинутое управление быстрым резервным копированием и восстановлением баз данных.
8. Экономическая эффективность:
- Сокращенные сроки ввода в эксплуатацию.
- Только обоснованно необходимые для корпоративного решения компоненты.
9. Альтернатива Oracle Exadata для транзакционных и гибридных нагрузок:
- Готовая, сбалансированная, отказоустойчивая и полностью отлаженная серийная ПАК баз данных для СУБД Postgres Pro Shardman.
Состав решения
Общая архитектура определена взаимодействием различных подсистем, которые обеспечивают штатное функционирование ПАК СУБД в целом. Такой принцип обеспечивает более высокий уровень технологичности и надежность эксплуатации.
ПАК СУБД состоит из следующих компонентов:
- кластер серверов БД — объединяет модули баз данных;
- подсистема резервного хранения — содержит узлы резервного копирования и его расширения или модули хранения;
- сетевая подсистема — объединяет сетевые узлы ПАК СУБД;
- подсистема мониторинга и управления — содержит узел управления;
- подсистема энергообеспечения — обеспечивает бесперебойное энергоснабжение всех подсистем ПАК СУБД.
ПАК СУБД может поставляться в различных комплектациях и исполнениях на разных серверных платформах. В зависимости от требований к производительности и емкости хранения состав ПАК СУБД и его подсистем подбирается под целевые показатели заказчика.
ПАК СУБД поставляется как готовый преднастроенный комплекс, однако в процессе эксплуатации состав ПАК СУБД и подсистем может расширяться для повышения емкости хранимых данных или увеличения производительности.
Реакция на возможные отказы
Отказы, связанные со стандартными элементами ПАК СУБД.
В рамках ПАК СУБД обеспечена отказоустойчивость основных аппаратных элементов, в том числе:
- узлов (дублирование процессоров, источников питания и др.);
- дисковой подсистемы (RAID);
- внешних сетей и интерконнекта (полное дублирование);
- системы резервного копирования (дублирование контроллеров).
Отказы перечисленных элементов отрабатываются стандартными алгоритмами в соответствии с произведенными настройками. Любой единичный отказ не повлияет на доступность системы в целом, хотя по конкретному сервису возможно некоторое снижение производительности. После устранения неисправности полная производительность ПАК СУБД также восстановится.
Отказы, связанные с узлами кластера баз данных:
Для обеспечения бесперебойности доступа и сохранности данных в решении реализован трехузловой кластер, состоящий из мастера СУБД, а также синхронной и асинхронной реплик. В случае отказа любого из перечисленных узлов кластера (или остановки узла для проведения обслуживания) работоспособность ПАК СУБД для пользователей будет сохранена в полном объеме в автоматическом режиме средствами ПО управления кластером.
При этом при необходимости будут переназначены роли узлов кластера (актуально в случае отказа узла с мастером СУБД и узла с синхронной репликой).
После завершения обслуживания или устранения причины отказа и восстановления узла необходимые данные будут восстановлены (в зависимости от степени «отставания») из резервных копий и/или архивов WAL.
Поскольку для ПАК СУБД избран приоритет обеспечения сохранности данных, одновременный или последовательный отказ двух узлов кластера приводит к полной остановке ПАК СУБД ввиду того, что в этих условиях продолжение работы СУБД может привести к частичной или полной потере данных.
Отказы, связанные с подсистемой резервного хранения:
Подсистема резервного хранения предназначена для реализации прозрачного для пользователей резервного копирования и хранения резервных копий БД и включает два сервера резервного хранения и подключённые к ним дисковые полки.
В процессе работы диски «распределены» на оба сервера резервного хранения («несимметричный Active-Active» режим), что способствует высокой производительности. В случае отказа одного из серверов резервного хранения функция продолжает исполняться вторым.