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 — обеспечивает основную функциональность платформы. Написана на языке Golang. Состоит из следующих компонентов:

    • backend,

    • keeper,

    • брокер сообщений NATS,

    • конфигуратор,

    • БД POstgreSQL,

    • auth service.

  • Серверный модуль рекомендаций конфигурации СУБД — предлагает рекомендации по настройке базы данных. Разработан на Python.

  • Фронтенд — обеспечивает интерактивность и удобство использования для пользователей. Разработан на JS Angular.

  • СУБД — является ядром продукта. Основана на PostgreSQL. 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. 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 рабочим 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 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 Patroni можно 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