Архитектура Платформы
В этом разделе представлены основные компоненты, из которых состоит Платформа, а также описано их функционирование и взаимодействие.
Основные компоненты и их функции
Платформа состоит из следующих компонентов:
Клиентская часть - представляет собой веб-интерфейс для администраторов и позволяет управлять базами данных.
Серверная часть, состоящая из таких компонентов, как backend, keeper, брокер сообщений NATS, конфигуратор, БД POstgreSQL и auth service и написанная на языке Golang, - обеспечивает основную функциональность платформы.
Серверный модуль рекомендаций конфигурации СУБД, разработанный на Python - предлагает рекомендации по настройке базы данных.
Фронтенд, разработанный на JS Angular, - обеспечивает интерактивность и удобство использования для пользователей.
СУБД, основанная на PostgreSQL, - является ядром продукта и имеет следующие расширения для обработки большого количества метрик:
btree_gin
http
pg_cron
pg_framework
pg_stat_statements
pg_store_plans
pipelinedb
plpgsql
uuid
Агент - легковесное приложение на Golang - собирает информацию с базы данных и операционной системы и отправляет данные с изменениями на серверную часть платформы. Он также обеспечивает безопасную связь с backend и keeper-серверами.
Брокер сообщений NATS - обеспечивает асинхронный обмен сообщениями и доставку данных в базу данных OperDB.
Рис.1 Схема архитектуры Платформы
Особенности архитектуры Платформы
Клиент-серверная архитектура: Платформа основана на клиент-серверной архитектуре, в которой клиентская часть представляет собой веб-интерфейс, а серверная часть состоит из нескольких модулей, написанных на языках Golang, Python и JS Angular.
Сбор метрик: cбор метрик осуществляется с помощью Агента. Агент наблюдает за базой данных и операционной системой. Он собирает информацию о метриках из администрируемой базы данных и отправляет их через брокера сообщений NATS на backend-сервер. Агент также имеет возможность отправлять только изменившиеся данные на основе срезов и предагрегации данных для снижения объема сетевого трафика и нагрузки на сервер.
Хранение метрик: Метрики хранятся в основанной на PostgreSQL СУБД, которая была дополнена специальными расширениями для обработки большого количества метрик «на лету». Полученные данные сохраняются в OperDB и могут быть распределены по Пространствам.
Масштабирование: Платформа поддерживает масштабирование при подключении большого количества наблюдаемых серверов. Для этого используется мультитенантная архитектура, в которой наблюдаемые серверы разделены между несколькими серверами БД.
Отказоустойчивость: Платформа обеспечивает высокую отказоустойчивость за счет распределения серверов БД и возможности создания резервных копий данных.
Безопасность: Агент не требует открытия портов для входящих соединений, так как сам приходит и забирает все поступившие команды из NATS. Это позволяет повысить безопасность системы. Кроме того, платформа предоставляет обширный функционал для администрирования подключенных экземпляров СУБД и позволяет настроить конфигурацию PostgreSQL с использованием рекомендаций.
Кластеризация
Платформа поддерживает возможность развертывания экземпляров баз данных в кластерах, что позволяет эффективно масштабировать систему и обеспечивать высокую отказоустойчивость.
Кластеризация платформы обеспечивается с помощью его Python-приложения Patroni, основанном на потоковой репликации. Приложение позволяет преобразовать систему из ведущего и ведомых узлов в высокодоступный кластер с автоматическим контролируемым и аварийным переключением.
С помощью можно Patroni легко добавлять новые реплики в существующий кластер и изменять конфигурацию СУБД одновременно на всех узлах кластера. Patroni поддерживает синхронную репликацию, настраиваемые действия при переключении узлов, REST API и возможность запуска пользовательских команд для создания реплики. Patroni также взаимодействует с Kubernetes и имеет множество других возможностей.
Рис.2 Схема масштабируемой платформы