Российский сервер для баз данных: как выбрать оборудование под СУБД
Разберем, как подобрать российский сервер для базы данных под конкретную нагрузку и избежать ошибок при выборе оборудования. Покажем, какие характеристики учитывать, как сравнить конфигурации и проверить совместимость с ОС и СУБД перед закупкой.
В этой статье:
- Когда для базы данных нужен российский сервер
- Как выбрать схему размещения СУБД на российском сервере
- Какие данные нужны для расчета нагрузки
- Примеры конфигураций под разные задачи
- Как проверить совместимость российского сервера с ОС и СУБД
- Вопросы и ответы
Когда для базы данных нужен российский сервер
Российское происхождение сервера может быть обязательным условием закупки или частью программы импортозамещения компании. При этом для размещения и работы базы данных отечественное оборудование требуется далеко не всегда. Все зависит от назначения информационной системы, условий проекта и требований законодательства.
Государственные учреждения и организации с регулируемыми закупками. Для них действуют правила национального режима, которые предусматривают запреты и ограничения на приобретение отдельных категорий иностранных товаров, а также преимущества для отечественной продукции. Эти меры установлены постановлением Правительства РФ № 1875. Их применение зависит от предмета и условий конкретной закупки.
Российское происхождение сервера подтверждают сведениями из реестра российской промышленной продукции, который ведется в государственной информационной системе промышленности (ГИСП). В реестре учитываются конкретные изделия, поэтому наличие производителя в России еще не означает, что любая его модель имеет подтвержденный отечественный статус.
Организации с объектами критической информационной инфраструктуры (КИИ). К ним относятся предприятия и учреждения из ряда отраслей, включая энергетику, транспорт, здравоохранение и финансовую сферу. Некоторые их информационные системы имеют особое значение для устойчивой работы организаций и государства.
Для значимых объектов КИИ предусмотрен переход на преимущественное применение доверенных программно-аппаратных комплексов. Это решения, в которых оборудование и программное обеспечение совместно выполняют определенные задачи и соответствуют установленным требованиям.
Однако правила распространяются на конкретные значимые объекты КИИ. Сам факт работы компании в энергетике или банковской сфере еще не означает, что все ее серверы подлежат обязательной замене. Кроме того, запись в реестре российской промышленной продукции сама по себе не подтверждает соответствие всего комплекса требованиям доверенного решения.
Частные компании. Коммерческие организации могут самостоятельно выбирать отечественные серверы при обновлении ИТ-инфраструктуры или переходе на российские программные решения. Например, компания планирует постепенно заменить зарубежное оборудование и закрепляет использование российских серверных платформ во внутренних правилах закупок.
В таких проектах требования к происхождению техники организация определяет с учетом собственных задач и обязательств перед заказчиками.
Хранение персональных данных граждан РФ на территории России не требует обязательной покупки сервера отечественного производства. Закон № 152-ФЗ устанавливает требования к территориальному размещению баз данных при сборе персональных данных с предусмотренными исключениями. Сервер зарубежного производителя также может использоваться для выполнения этих требований, если соблюдены остальные условия законодательства.
Когда требования к происхождению оборудования определены, можно переходить к выбору серверной платформы под задачи СУБД.
Как выбрать схему размещения СУБД на российском сервере
Базу данных можно разместить на отдельном физическом сервере, в виртуальной среде или распределить ее работу между несколькими машинами. Выбор зависит от существующей ИТ-инфраструктуры, требований к доступности системы и способа использования оборудования.
Отдельный физический сервер
При таком размещении СУБД работает непосредственно на сервере, без дополнительного уровня виртуализации. Компания самостоятельно управляет его вычислительными ресурсами и может полностью выделить их для работы с базами данных.
Выделенный сервер имеет смысл использовать, когда:
- СУБД требуется изолировать от других корпоративных приложений.
- Компания хочет самостоятельно управлять аппаратными ресурсами системы.
- Использование общей виртуальной среды не предусмотрено архитектурой проекта.
При этом физическое размещение само по себе не гарантирует более высокую производительность. Результат зависит от нагрузки, состава оборудования и настроек СУБД.
Размещение в виртуальной среде
Если компания уже использует виртуализацию, для базы данных можно выделить отдельную виртуальную машину. Несколько таких машин работают на одном физическом сервере или в составе общей серверной инфраструктуры.
Такой способ удобен, когда организация централизованно управляет вычислительными ресурсами и размещает разные корпоративные системы в единой среде.
Однако виртуальные машины могут одновременно обращаться к общим процессорам и накопителям. Поэтому важно учитывать нагрузку соседних систем и возможность гарантированного выделения необходимых ресурсов.
Выделять отдельный физический сервер для каждой базы данных в такой архитектуре необязательно.
Несколько серверов для одной СУБД
Использование нескольких машин может решать две разные задачи: повысить доступность базы данных или распределить ее обработку между узлами.
Для повышения доступности применяют основной и резервный серверы. Например, основной экземпляр СУБД принимает изменения, а резервный получает их копию с помощью репликации. Так называют передачу изменений базы данных между экземплярами системы.
Если основной узел перестает работать, резервный может принять его функции. Возможность автоматического переключения зависит от программного обеспечения и настроенной схемы управления.
Для распределения обработки данных используют несколько вычислительных узлов. Такой подход встречается в аналитических СУБД, где данные и вычисления распределяются между машинами.
При этом обычную базу данных нельзя автоматически превратить в распределенную систему простым добавлением серверов. Возможности такого размещения определяет архитектура самой СУБД.
Таким образом, схема размещения определяет, понадобится ли компании отдельная физическая машина, ресурсы существующей виртуальной среды или несколько серверов с разными функциями. После выбора архитектуры можно рассчитать требования к вычислительной мощности, памяти и хранению данных.
Подробнее о выборе схем резервирования и восстановлении работы систем рассказали в статье Отказоустойчивость серверов и СХД.
Какие данные нужны для расчета нагрузки
Для подбора сервера под СУБД нужно выяснить, сколько ресурсов потребляет база данных и как меняется нагрузка в течение рабочего дня. Две системы одинакового объема могут предъявлять совершенно разные требования к оборудованию. Одна постоянно обрабатывает короткие запросы, другая периодически выполняет сложные расчеты с большими массивами информации.
Перед расчетом конфигурации необходимо собрать четыре группы сведений:
- Объем базы. Размер таблиц и индексов, скорость накопления информации, ожидаемый рост в ближайшие годы.
- Интенсивность обращений. Количество одновременно выполняемых запросов, периоды максимальной активности и число подключений к СУБД.
- Характер операций. Соотношение чтения и записи, частота обновлений, наличие сложных запросов с обработкой большого объема информации.
- Требования к скорости. Допустимое время выполнения основных операций, продолжительность пиковых нагрузок и влияние задержек на работу приложений.
Если СУБД уже используется, инженер может изучить статистику ее работы и показатели действующего сервера. Например, Postgres Pro позволяет отслеживать активность запросов, обращения к таблицам и операции ввода-вывода. Для нового проекта потребности оценивают по предполагаемой нагрузке и уточняют с помощью испытаний.
Подробнее о показателях и средствах контроля работы оборудования читайте в статье Мониторинг серверов и их нагрузки.
Процессор и оперативная память
Процессор отвечает за выполнение запросов, обработку транзакций, сортировку и другие вычислительные операции. При его выборе учитывают производительность отдельных ядер и возможности параллельной обработки.
Для системы, которая одновременно выполняет множество независимых запросов, может потребоваться больше процессорных ядер. Если значительную часть времени занимают операции с ограниченными возможностями параллельного выполнения, возрастает роль производительности одного ядра.
Количество подключений к базе при этом не показывает фактическую загрузку процессора. Часть сеансов может ожидать новых запросов или завершения других операций.
На действующем оборудовании стоит проверить загрузку процессора в наиболее напряженные периоды. Также важно выяснить, сколько времени запросы тратят на вычисления и сколько ожидают доступа к данным. Если основная задержка связана с накопителями, установка процессора с большим числом ядер может не дать ожидаемого результата.
Оперативная память нужна СУБД для хранения часто используемых данных и выполнения промежуточных вычислений. Например, при сортировке и соединении таблиц система выделяет дополнительную память. Если ее недостаточно, часть операций может переноситься на диск, что увеличивает время выполнения запросов.
При расчете учитывают объем активно используемой части базы, количество одновременно выполняемых операций и потребности операционной системы. Для Postgres Pro также имеет значение настройка памяти под общие буферы и отдельные операции обработки запросов.
Для работы СУБД необязательно размещать всю базу данных в оперативной памяти. Гораздо полезнее оценить объем информации, к которой приложения обращаются чаще всего, и потребление памяти при максимальной нагрузке.
Накопители и дисковая подсистема
При работе с базами данных накопители постоянно обслуживают операции чтения и записи. Их производительность особенно важна, когда СУБД выполняет множество транзакций или обрабатывает информацию, которая отсутствует в оперативной памяти.
Для оценки дисковой подсистемы используют три показателя:
- IOPS — количество операций чтения и записи в секунду. Показатель важен для баз с большим числом небольших запросов к хранилищу.
- Задержка — время, которое требуется накопителю или системе хранения для выполнения операции. Рост задержек может замедлять запросы, ожидающие чтения или записи данных.
- Пропускная способность — объем информации, который система способна передать за секунду. Имеет значение при последовательном чтении больших таблиц и обработке крупных массивов данных.
Для интенсивных нагрузок часто рассматривают твердотельные накопители NVMe. Они используют интерфейс PCIe и могут обеспечивать высокую производительность ввода-вывода. Однако фактические показатели зависят от модели накопителя, размера операций, их последовательности и соотношения чтения и записи.
Особенности технологии и требования к ее внедрению разобрали в материале NVMe в системах хранения данных.
Если база постоянно изменяет большие объемы информации, дополнительно проверяют ресурс записи накопителей. Он показывает, какой объем записи предусмотрен производителем в пределах установленного ресурса устройства.
Емкость дисковой подсистемы рассчитывают с учетом таблиц, индексов, служебных файлов и временных данных. Например, Postgres Pro ведет журнал предварительной записи WAL. В нем система фиксирует изменения, необходимые для восстановления согласованного состояния базы после сбоя. Для хранения такого журнала требуется дополнительное пространство.
При выборе емкости также учитывают рост базы и место, которое понадобится для обслуживания СУБД. Поэтому текущий размер файлов дает лишь часть информации о необходимом объеме хранения.
Отказоустойчивость и возможности расширения
При подборе сервера важно определить, какие отказы оборудования система должна выдерживать без прекращения работы. Это влияет на требования к накопителям, блокам питания и сетевым подключениям.
Для защиты от отказа отдельного диска можно использовать массив RAID с избыточностью данных. Конкретная схема определяет, сколько накопителей могут выйти из строя без потери доступа к информации. При этом RAID не заменяет резервное копирование и не защищает от случайного удаления данных.
В сервере также могут использоваться резервируемые блоки питания с возможностью горячей замены. Такая конфигурация позволяет сохранить питание при отказе одного блока, если остальные способны обеспечить необходимую мощность. Для защиты от потери сетевого соединения можно предусмотреть несколько подключений.
Нужные возможности резервирования необходимо учитывать при выборе оборудования. Их наличие и доступные сочетания зависят от конкретной модели.
Возможности расширения определяют, сможет ли компания увеличить ресурсы сервера по мере роста базы данных. Перед выбором платформы стоит выяснить:
- Сколько слотов оперативной памяти доступно и какой максимальный объем поддерживает сервер.
- Можно ли добавить накопители и есть ли свободные отсеки для их установки.
- Какие процессоры поддерживает платформа и возможна ли их замена.
- Достаточно ли разъемов расширения для дополнительных сетевых адаптеров и контроллеров.
После оценки нагрузки и требований к оборудованию можно переходить к сравнению конкретных серверных конфигураций. При этом важно учитывать возможности всей платформы и ограничения отдельных комплектующих.
Примеры конфигураций под разные задачи
Российские производители предлагают серверы для баз данных с разными возможностями по вычислительной мощности, памяти и хранению информации. Рассмотрим три платформы для корпоративной системы учета, интенсивной обработки транзакций и аналитики.
Приведенные сборки показывают возможный состав оборудования. Объемы ресурсов указаны для примера и требуют уточнения по результатам расчета нагрузки. Характеристики самих серверных платформ сверены с документацией производителей.
1. Сервер для корпоративной базы данных
Задача. Компания хранит сведения о клиентах, договорах и внутренних операциях. Сотрудники добавляют записи, ищут информацию и формируют отчеты. Большую часть времени система выполняет сравнительно небольшие запросы, а объем хранимых данных увеличивается постепенно.
Для такого сценария можно рассмотреть Гравитон С2041ИО. Это стоечный сервер высотой 1U, рассчитанный на процессоры Intel Xeon Scalable третьего поколения. Платформа поддерживает память DDR4 и четыре накопителя SATA/SAS с горячей заменой.
Пример конфигурации:
| Компонент | Состав |
| Сервер | Гравитон С2041ИО |
| Процессор | 1 × Intel Xeon Scalable 3-го поколения |
| Оперативная память | 128 ГБ DDR4 ECC RDIMM |
| Системные накопители | 2 × SSD SATA по 480 ГБ |
| Накопители для базы | 2 × SSD SAS по 1,92 ТБ |
| RAID | Два массива RAID 1 с дополнительным совместимым контроллером |
В предложенной сборке операционная система и база данных размещаются на отдельных парах накопителей. Для каждой предусмотрено зеркалирование RAID 1. При отказе одного диска в паре информация остается доступной на втором, если остальные компоненты работают исправно.
У Гравитон С2041ИО есть ограничение: всего четыре передних дисковых отсека. Предложенная сборка занимает их полностью. Поэтому такой вариант стоит рассматривать для базы с относительно небольшим и прогнозируемым объемом хранения. При необходимости установить больше дисков придется изменить организацию хранения или выбрать другую платформу.
2. Сервер для интенсивной обработки транзакций
Задача. Система принимает заказы, изменяет их статусы, регистрирует операции и обменивается информацией с другими корпоративными приложениями. Запросы поступают постоянно, а в периоды максимальной активности их количество заметно увеличивается.
В качестве основы можно использовать Aquarius AQserv T50 D224RS. Сервер поддерживает два процессора Intel Xeon Scalable четвертого или пятого поколения, оперативную память DDR5 и различные варианты дисковой подсистемы с накопителями SATA, SAS и NVMe.
Пример конфигурации:
| Компонент | Состав |
| Сервер | Aquarius AQserv T50 D224RS |
| Процессоры | 2 × Intel Xeon Scalable 4-го поколения |
| Оперативная память | 256 ГБ DDR5 ECC RDIMM |
| Системные накопители | 2 × SSD SATA по 480 ГБ |
| Накопители для базы | 4 × SSD NVMe по 1,92 ТБ |
| Сеть | 2 × 1 Гбит/с, встроенные порты |
В таком варианте операционная система размещается на отдельных накопителях SATA, а для файлов базы выделяется группа NVMe. Это позволяет организовать хранение с учетом интенсивных операций чтения и записи.
Для четырех NVMe необходимо выбрать подходящее исполнение дисковой подсистемы. Способ объединения накопителей в массив и его поддержка зависят от контроллера и используемых средств управления хранением.
Aquarius AQserv T50 D224RS предусматривает установку дополнительных дисков. Поэтому платформа подходит для рассмотрения в проектах, где планируется увеличение объема базы или изменение требований к локальному хранению.
Два процессора и 256 ГБ памяти в приведенном примере представляют один из возможных вариантов оснащения. Для конкретной системы обработки заказов такой объем ресурсов может оказаться избыточным. Окончательное решение принимают после оценки числа одновременных операций и результатов испытаний.
3. Сервер для аналитической базы данных
Задача. Компания собирает информацию из нескольких корпоративных систем и использует ее для анализа продаж, финансовых показателей и других процессов. СУБД обрабатывает большие таблицы, объединяет сведения из разных источников и выполняет сложные запросы.
Для этой задачи можно рассмотреть YADRO VEGMAN R220 G3. Платформа поддерживает два процессора Intel Xeon Scalable четвертого или пятого поколения, память DDR5 и несколько вариантов дисковой подсистемы. В исполнении с 24 передними отсеками SFF предусмотрено подключение до 16 накопителей NVMe.
Пример конфигурации:
| Компонент | Состав |
| Сервер | YADRO VEGMAN R220 G3 |
| Процессоры | 2 × Intel Xeon Scalable 4-го поколения |
| Оперативная память | 512 ГБ DDR5 ECC RDIMM |
| Системные накопители | 2 × SSD M.2 NVMe |
| Накопители для базы | 8 × SSD NVMe по 3,84 ТБ |
| Исполнение | Корпус 2U с 24 отсеками SFF |
В предложенном варианте два накопителя M.2 используются для операционной системы, а восемь NVMe выделены под аналитические данные. Конкретная организация дискового массива определяется требованиями проекта и возможностями выбранных средств управления накопителями.
Объем оперативной памяти позволяет рассматривать конфигурацию для задач, которые активно используют память при обработке больших массивов информации. Однако 512 ГБ нельзя считать универсальным требованием для аналитической СУБД. Потребности зависят от структуры таблиц, сложности запросов и количества одновременных вычислений.
Важное преимущество VEGMAN R220 G3 для такого сценария — возможность выбрать исполнение с большим числом накопителей и значительным объемом памяти.
Пример рассчитан на размещение одной аналитической СУБД на физическом сервере. Для распределенных систем, которые используют несколько вычислительных узлов, потребуется отдельная схема размещения оборудования.
Представленные варианты можно использовать как основу для подготовки спецификации. Гравитон С2041ИО подойдет для рассмотрения при ограниченной потребности в локальном хранении, Aquarius AQserv T50 D224RS — для системы с интенсивными транзакциями, а YADRO VEGMAN R220 G3 — для ресурсоемких аналитических задач. Конкретный состав процессоров, памяти и накопителей уточняют по расчетным требованиям и возможностям выбранного исполнения сервера.
Как проверить совместимость российского сервера с ОС и СУБД
При выборе российского сервера для базы данных нужно проверить, сможет ли на нем работать необходимое программное обеспечение. Для этого недостаточно убедиться, что оборудование поддерживает Linux. Значение имеют конкретный выпуск операционной системы, редакция СУБД и используемые комплектующие.
Поддержка российских операционных систем
Для отечественных серверов производители подтверждают совместимость с Astra Linux, РЕД ОС, Альт Сервер и другими российскими ОС. Результаты испытаний обычно относятся к определенной модели и ее аппаратному оснащению.
Например, Гравитон С2041ИО прошел испытания с Альт Сервер 11. В опубликованном протоколе указаны установленные процессоры, память, контроллер накопителей и версия программного обеспечения. Это позволяет установить, при каком составе оборудования проверялась работа системы.
Для YADRO VEGMAN R220 G3 подтверждена совместимость с Astra Linux Special Edition 1.8.3.UU1. В соответствующей записи приведены сведения о процессоре, сетевом адаптере, контроллере хранения и версии BIOS.
При использовании таких документов важно учитывать два обстоятельства.
Во-первых, производители выпускают обновления операционных систем. Например, подтверждение совместимости с Astra Linux 1.7 не означает, что тот же состав оборудования прошел испытания с Astra Linux 1.8.
Во-вторых, серверы одной модели могут иметь разные комплектующие. Если в испытаниях использовался один контроллер накопителей, а для проекта выбран другой, необходимо отдельно проверить поддержку установленного устройства и наличие подходящего драйвера. Драйвер обеспечивает взаимодействие операционной системы с оборудованием.
Протокол испытаний подтверждает результаты проверки определенной конфигурации. Если состав сервера отличается, необходимо выяснить, распространяется ли подтверждение на выбранное исполнение.
Какие российские СУБД учитывать при выборе сервера
В России развиваются несколько систем управления базами данных. Среди них есть решения для корпоративных приложений, защищенных информационных систем и аналитических хранилищ.
| СУБД | Особенности и применение |
| Postgres Pro | Российская СУБД на основе PostgreSQL. Подходит для транзакционной обработки и корпоративных приложений. Доступна в нескольких редакциях, включая сертифицированные |
| Tantor Postgres | Семейство СУБД на основе PostgreSQL. Включает базовую, специальную и сертифицированную редакции с различными возможностями |
| Jatoba | Российская СУБД на основе PostgreSQL. Предусматривает средства защиты данных и управления базами, в том числе в сертифицированных редакциях |
| РЕД База Данных | Российская СУБД на основе Firebird. Отличается от решений семейства PostgreSQL устройством и особенностями работы |
| Arenadata DB | Распределенная аналитическая СУБД для корпоративных хранилищ. Данные и вычисления распределяются между несколькими узлами |
Перечисленные системы имеют разные требования к программной среде.
Например, для Postgres Pro Standard производитель предоставляет установочные пакеты для Astra Linux, РЕД ОС и Альт. Поддерживаемые выпуски зависят от версии СУБД и архитектуры процессора.
Tantor Postgres Special Edition также поддерживает ряд российских операционных систем, включая Astra Linux Special Edition, РЕД ОС и Альт. Однако перечень выпусков может меняться при обновлении СУБД.
Разработчик Jatoba публикует таблицу, в которой можно сопоставить версии продукта с поддерживаемыми ОС. Такой подход полезен при выборе программной среды для уже приобретенного оборудования.
Отдельного внимания требует совместимость СУБД с корпоративным приложением. Даже системы на основе PostgreSQL могут различаться по дополнительным функциям, расширениям и особенностям обработки запросов. Поэтому возможность установки СУБД еще не подтверждает, что приложение будет работать с ней без изменений.
Для решений на другой технологической основе, например РЕД База Данных, требования приложения нужно проверять отдельно. Аналогичный подход необходим для распределенных аналитических систем, у которых есть дополнительные условия к программному окружению отдельных узлов.
Как подтвердить совместимость оборудования и ПО
Перед внедрением нужно сопоставить сведения из документации всех участников решения. Проверку удобно проводить в следующем порядке.
- Проверить сервер и операционную систему. Найти модель в перечне совместимого оборудования производителя ОС. Сверить версию системы, процессорную архитектуру, контроллеры хранения и сетевые устройства с выбранной комплектацией.
- Уточнить требования СУБД. Открыть перечень поддерживаемых операционных систем для нужной редакции и версии. Проверить доступность установочных пакетов для выбранной архитектуры процессора.
- Проверить корпоративное приложение. Убедиться, что оно поддерживает выбранную СУБД. Если приложение использует дополнительные расширения или функции базы данных, необходимо проверить и их работу.
- Подтвердить условия технической поддержки. Выяснить, какие сочетания оборудования и программного обеспечения поддерживают производители. Если официального подтверждения нет, следует уточнить возможность испытаний конкретной конфигурации.
В проектах с особыми требованиями к надежности или защите информации может потребоваться проверка на испытательном стенде. Для этого устанавливают выбранную ОС и СУБД на сервер с нужными комплектующими, подключают приложение и выполняют характерные для него операции.
Такая проверка помогает выявить проблемы с драйверами, установкой программных пакетов и работой приложения. При необходимости отдельно испытывают систему под нагрузкой и проверяют восстановление после сбоя.
Результаты испытаний нужно зафиксировать вместе с составом оборудования и версиями установленного ПО. Эти сведения пригодятся при дальнейшем обслуживании, обновлении и замене компонентов.
В итоге у компании должен быть подтвержденный состав решения: конкретная модель сервера, его комплектующие, операционная система и редакция СУБД. Это позволит согласовать спецификацию с учетом требований программного обеспечения и снизить риск проблем при внедрении.
Вопросы и ответы
Да. Российские производители используют процессоры Intel Xeon и AMD EPYC. Происхождение готового оборудования определяется установленными требованиями к промышленной продукции, поэтому наличие зарубежного процессора не исключает российский статус сервера.
Нет. Можно сохранить действующую СУБД, если она поддерживается выбранной аппаратной платформой и операционной системой. Перед переносом нужно проверить совместимость версий, условия лицензирования и возможность восстановления базы на новом оборудовании.
Да, если операционная система поддерживает выбранные СУБД, а ресурсов хватает для их одновременной работы. При настройке важно разделить службы, каталоги хранения и сетевые подключения.
Необязательно. СУБД может использовать локальные накопители сервера. Внешнюю СХД стоит рассмотреть, если требуется централизованное хранение, независимое расширение емкости или общая инфраструктура хранения для нескольких машин.
О различиях между способами хранения и критериях выбора оборудования подробнее рассказали в статье Системы хранения данных: как выбрать СХД разных типов под ваши задачи.
Производительность зависит от процессоров, памяти, накопителей и характера запросов. Страна производства сама по себе не определяет скорость работы СУБД. Сравнивать оборудование лучше по результатам испытаний с одинаковой нагрузкой.
Подробнее...
Подробнее...
Подробнее...
