Миграция ведомств Иркутской области на СУБД Postgres Pro

Проект затрагивал ключевую часть инфраструктуры заказчика, где функционировала информационная система, насчитывающая более 5 000 пользователей. Система была построена на платформе 1С:Фреш для ведения финансово-хозяйственной деятельности заказчика: около 40 органов власти, служб и более 600 подведомственных организаций.

В ее состав входило: 24 информационных базы общим объемом свыше 26 Тб. Техническая часть включала 19 хостов и 105 виртуальных машин на базе Microsoft Hyper-V и операционной системы Windows Server 2012 R2, управление базами данных осуществлялось через MS SQL Server 2014.

В 2023 году заказчик решил заменить ключевые компоненты иностранного ПО на аналоги российского производства. Это решение было принято в связи с необходимостью усилить информационную безопасность и соответствовать стратегии снижения рисков использования иностранного ПО.

«Когда заказчик обратился к нам с предложением помочь в реализации этого проекта, мы с удовольствием взялись за эту задачу, так как наша компания участвовала в развертывании и сопровождении информационной системы на стадии ее запуска», — рассказал руководитель Центра поддержки инфраструктур группы «Форус» Сергей Громов.

Для реализации проекта был разработан и согласован с заказчиком план, основные этапы которого включали:

• Аудит текущей инфраструктуры и определение потенциала для масштабирования.
• Выбор российского ПО и методов миграции данных.
• Подготовка инфраструктуры и миграция.
• Опытная и промышленная эксплуатация системы с усилением мониторинга.

«Для нас было критичным не нарушить работоспособность существующей информационной системы и обеспечить непрерывную работу всех пользователей в период миграции», — отметил Денис Чарчиди, директор ОГАУ ИТЦИО.

Аудит инфраструктуры: ключевой этап миграции

Перед началом реализации проекта миграции существенное значение имел аудит существующей ИТ-инфраструктуры. Основная цель аудита заключалась не только в оценке текущего состояния и эффективности системы, но и в выявлении потенциала для ее дальнейшего масштабирования, что стало основой для планирования будущих улучшений.

• Анализ текущих мощностей

Подробное исследование показало, что хотя текущие мощности инфраструктуры были достаточны для поддержки непрерывной операционной деятельности, существовали значительные замечания по производительности, объемам бэкапов и времени их восстановления. Учитывая планы по развитию информационной системы, было ясно, что существующие мощности уже не смогут удовлетворять будущим требованиям без дополнительного масштабирования.

• Рекомендации по увеличению мощностей

На основании проведенного аудита специалисты «Форус» разработали рекомендации, которые включали технические спецификации для обновления инфраструктуры. Эти спецификации были направлены на обеспечение бесперебойной работы информационной системы и подготовку к масштабированию в соответствии с долгосрочными планами развития. Эти рекомендации также способствовали формированию долгосрочного бюджета на приобретение необходимого оборудования.

• Настройка сбора показателей производительности

Настроенные механизмы мониторинга, включая APDEX, позволили оценить удовлетворенность пользователей при взаимодействии с системой, что является ключевым фактором успеха миграционного проекта.

• Настройка сбора количества сессий в 1С

Благодаря дополнительным мерам по сбору статистики сессий в конфигурации 1С, специалисты «Форус» получили возможность более тонко настроить систему для обеспечения ее высокой производительности и стабильности.

• Подготовлены рекомендации

На основании проведенных исследований были подготовлены и реализованы рекомендации для поддержания высокой производительности системы на период работы над проектом по импортозамещению.

Выбор Российского ПО для реализации проекта

В процессе выбора программного обеспечения для реализации проекта специалисты «Форус» ориентируются не только на собственный опыт, но и на специфические требования и пожелания заказчика.

«Наши предыдущие проекты охватывали широкий спектр популярных программных решений, доступных на рынке, которые успешно справлялись с задачами в соответствии с критическими требованиями, такими как сертификация ФСТЭК, уровень защищенности и совместимость с продуктами 1С», — отмечает Андрей Толстиков, руководитель направления информационной безопасности группы «Форус».

Учитывая, что в инфраструктуре заказчика уже использовались программные продукты, такие как Альт и Postgres Pro Enterprise, было решено остановиться на них. Данный подход полностью соответствовал нашим критериям выбора, обеспечивая необходимую функциональность и безопасность, а также облегчал последующую поддержку информационной системы силами самого заказчика.

Postgres Pro Enterprise — российская СУБД для высоконагруженных систем крупных предприятий. Включает более 100 ключевых разработок, обеспечивающих максимальную надежность и безопасность, высокую производительность и легкую масштабируемость системы, а также облегченную миграцию с Oracle.

Среди основных решений и функций СУБД: расширение Multimaster, поддержка пакетов Oracle, система управления отказоустойчивым кластером BiHA (Built-In High Availability), администратор без доступа к данным, приоритизация ресурсов, адаптивный оптимизатор запросов AQO 2.0, 64-битные счетчики транзакций, маскирование данных, диагностический модуль pgpro_pwr, графическая платформа PPEM и многое другое.

Выбор средства и способа миграции Баз данных

Одним из определяющих этапов в проекте миграции был выбор метода миграции баз данных, который обеспечил бы минимальное время простоя и оптимальную загрузку оборудования.

«При рассмотрении различных методов мы искали решение, которое гарантирует высокую надежность и скорость переноса данных, используя многопоточность», — поделился Сергей Громов.

Вот некоторые из них:

• Метод выгрузки-загрузки через DT (Data Transfer)

Плюсы: простота использования, типичный для 1С подход, многопоточная загрузка данных из DT.

Минусы: нет гарантии полной загрузки данных после выгрузки, отсутствие многопоточной выгрузки, длительность процедуры для больших баз данных, увеличенный риск сбоев на различных этапах миграции.

• Метод переноса данных через XML

Плюсы: гарантирует загрузку всех переносимых данных.

Минусы: отсутствие типовых решений от 1С для переноса, длительное время переноса данных для больших баз, повышенный риск точек отказа.

• Репликация баз данных через утилиту ibcmd

Плюсы: использует типовой функционал платформы 1С, экономия времени за счет многопоточности, прямое взаимодействие с СУБД, не требует лицензий 1С.

Минусы: потенциальные ошибки механизма миграции из-за его новизны. Смущало то, что этим способом мало кто пользовался из-за его новизны.

• Перегрузка областей данных путем миграции

Плюсы: типовой функционал Платформы 1С, нет продолжительной блокировки пользователей.

Минусы: очень низкая скорость переноса данных. Не переносятся данные с расширениями, меняющими структуру, много точек отказа при переносе.

Исходя из сравнительного анализа, была выбрана миграция через утилиту ibcmd, как наиболее эффективный и надежный метод. Этот способ позволил интерпретировать данные из одной базы в другую при минимальном времени простоя.

Чтобы понять, насколько правильным был метод использования конфигурации, специалисты провели тестовую миграцию. Для этого они использовали конфигурацию из трех виртуальных серверов.

В ходе тестирования миграции на трех виртуальных серверах удалось достичь значительного улучшения производительности:

• Миграция базы данных ускорилась в четыре раза благодаря многопоточности.
• Благодаря оптимизации логов транзакций и индексации размер баз данных значительно уменьшился.

Также было выявлено несколько особенностей метода, которые учли при дальнейшей миграции:

• Важно проверять целостность баз в самом начале. Ibcmd позволяет проверить целостность структуры баз. Столкнулись с поврежденными структурами и пришлось их предварительно исправлять.
• Обнаружили ошибки 1С платформы 8.3.22, из-за которых при аварийном завершении обновления расширений, меняющих структуру, области и информационные базы повреждались, что приводило к невозможности миграции. В результате плотной работы с разработчиком платформы в версии 8.3.24 ошибки были исправлены.
• Были выбраны критерии для определения необходимых серверных мощностей для миграции. Каждый из трех серверов по-разному потреблял мощности в процессе миграции.
• Сервер с ibcmd нагружал CPU на 90% и утилизировал RAM (в нашем случае не более 14 Гб на ИБ в 1,3 ТБ).
• Сервер MS SQL нагружал CPU на 90% и производил операции чтения с диска, но при этом потреблял минимум ОЗУ.
• Сервер Postgres нагружал CPU только в момент создания индексов (финальный этап) и производил операции записи на диск.

На основании этих наблюдений получилось более эффективно перераспределить мощности виртуальных серверов в процессе дальнейшей миграции.

Выработка методики деления информационных баз 1С

В текущей эксплуатации информационной системы у заказчика возникало много проблем, связанных с большим размером баз данных (размер доходил до 5 Тб).

Было принято решение учесть текущий опыт и устранить имеющиеся сложности и недочеты. Таким образом в новом проекте были учтены следующие аспекты:

• Недоступность информационной базы при обслуживании на протяжении длительного времени;
• В случае отказа одного из серверов большое количество пользователей начинало отправлять множество вопросов на первую линию поддержки к ИТ-специалистам;
• В случае отказа или обслуживания информационной базы сервис долгое время остается недоступен;
• Необходимость закладывать большое количество времени для создания резервной копии и восстановления. База данных блокируется для изменения структуры базы данных;
• В случае отказа области данных риск потери данных в других областях увеличивается;
• Процесс подготовки тестирования базы данных на тестовом стенде требует большого временного ресурса.

Для достижения цели — уменьшение размера баз данных — специалистами «Форус» была разработана специализированная методика, которая позволяет оптимизировать структуру данных и улучшить производительность системы.

Основные этапы методики

• Анализ текущего состояния баз данных

Проведение аудита существующих баз для оценки объема данных, частоты обращений и критичности информации.

• Определение критериев для деления

Выработка параметров, по которым будет происходить разделение баз, включая объем данных, нагрузку на систему и специфику работы пользователей.

• Разработка алгоритма деления

Составление технического плана, описывающего процедуры и инструменты для разделения баз данных на более мелкие и управляемые части.

• Тестирование и оптимизация

Проведение испытаний разделенных баз данных для проверки их функциональности и производительности, корректировка методики на основе полученных результатов.

По итогам выполнения несложных регламентированных процедур были достигнуты положительные результаты:

• Провели инвентаризацию всех областей данных и убрали лишнее (удалили около 2500 лишних областей).
• Провели регламентные работы по обслуживаю баз, что привело к уменьшению их размера в 2 раза.
• Все прикрепленные файлы вынесли в отдельные тома, что позволило уменьшить размер баз еще на 30%-40%. Самая большая база в результате стала весить 1,6 Тб. Такое сокращение объемов хранения информации стало возможным благодаря специально разработанному функционалу выгрузки файлов, т. к. типового функционала для таких операций нет.
• Поделили большие базы на более мелкие.
• Разработали регламенты по размеру файлов, разрешению сканов, что позволило клиенту ввести их в работу.
• Для контроля комфортной работы пользователей и обеспечения максимальной производительности обновлений и регламентных работ ввели критерии наполненности сервера (не более 450 пользователей, 150 областей данных, 500 Гб на базу данных).
• Разработали регламенты, позволяющие проводить периодическое удаление неиспользуемых областей данных.

Подготовка инфраструктуры

В рамках подготовки инфраструктуры проекта был собран кластер из 14 хост-серверов, работающих под управлением «Альт Сервер виртуализации 10». На этих серверах развернуто 193 виртуальные машины с операционной системой «Альт Сервер 10» и 33 СУБД «Postgres Pro Enterprise», что обеспечило надежную и эффективную работу всех компонентов информационной системы.

Замену виртуальных машин делали по очереди в режиме замены сервер за сервером. Это позволило провести процесс миграции виртуальных машин без дополнительных затрат на серверное оборудование. Для упрощения процесса миграции все операции выполнялись с помощью подготовленных заранее скриптов.

В итоге конфигурация информационной системы получилась следующая:

Настройка мониторинга системы

Для обеспечения непрерывного контроля за состоянием системы специалисты «Форус» выбрали Zabbix — проверенное решение с гибкими настройками. Настройка мониторинга включала все узлы хостов и виртуальных машин, что позволило своевременно реагировать на изменения состояния служб и загрузки ресурсов. В случае критических ситуаций система автоматически отправляет уведомления в Telegram-группу и на электронную почту администраторов. Благодаря интеграции с «1С Центром контроля качества» настроили сбор и анализ ключевых показателей операций, используя методику APDEX, что значительно упрощает процесс управления качеством ИТ-сервисов.