Ускорение на флеш-платформе

Как повысить производительность наиболее нагруженных банковских приложений? Первое, что приходит в голову, – это повысить мощность серверов. Впрочем, этот метод работает далеко не всегда, поскольку рост производительности приложений, активно работающих с базами данных, может упереться в ограничения скорости обмена данными с дисками. В этом случае больший эффект за умеренные деньги может дать модернизация или замена системы хранения данных. Есть и третий путь – оптимизация кода приложений. Однако в случае со сложными системами он может оказаться наиболее затратным, поскольку тогда код нужно будет не просто оптимизировать, но и тщательно протестировать, прежде чем вводить его в эксплуатацию. Специалисты коммерческого банка «Ренессанс Кредит», одного из лидеров в секторе потребительского кредитования в России, выбрали второй путь – миграцию наиболее нагруженных приложений на новые системы хранения данных.

Банк специализируется исключительно на работе с физическими лицами. Его основные финансовые продукты – кредитование наличными и кредиты при покупке товаров. Ключевое следствие такой специфики с точки зрения ИТ – достаточно большое количество сущностей в АБС и высокие требования к срокам принятия решения по кредитам.

«Наш банк активно работает в нише розничного кредитования покупателей вычислительной техники и цифровых гаджетов, – рассказывает Дмитрий Тарасов, начальник управления сопровождения ИТ-инфраструктуры и системного ПО банка “Ренессанс Кредит”. – Наш клиент приходит в магазин, выбирает покупку, и менеджер магазина предлагает ему оформить кредит. Если клиент соглашается, то менеджер размещает заявку на кредит сразу в нескольких банках. И тот из банков, кто быстрее проверит кредитоспособность данного покупателя и в случае одобрения заявки предложит ему кредит, скорее всего, и “подхватит” нового клиента. Следовательно, наша задача – провести скоринговый анализ потенциального клиента как можно быстрее».

Объемы данных в базах растут, и чем их больше, тем больше требуется времени на выполнение типовых операций обработки

Объемы данных в банке растут непрерывно, и причина – не только увеличение числа клиентов. После того как взаимные обязательства между банком и клиентом по кредиту или депозиту завершены, счета клиента и информация по операциям остаются в информационных системах, и их необходимо обрабатывать и хранить в течение достаточно долгого времени.

«Количество сущностей в АБС (в том числе данные о клиентах, счета, операции, проводки) постоянно растет, в результате операции закрытия дня стали производиться дольше, чем предусмотрено внутренними регламентами, – продолжает Тарасов. – Объемы данных в базах растут, и чем их больше, тем больше требуется времени на выполнение типовых операций обработки. Закрытие дня – одна из тех типовых операций, время выполнения которых растет при увеличении сущностей в базе данных. Это время стало выходить за допустимые границы. Поскольку операция закрытия дня тесно связана с другими системами, завершение других операций, которые эти системы поддерживают, также затягивалось».

В середине 2014 года ИТ-специалисты осознали, что, учитывая тенденции роста объема хранимых данных, выбор и закупку системы хранения оттягивать больше нельзя. Проанализировав ситуацию, специалисты банка пришли к выводу, что наилучшим решением будет ее замена.

Европа осваивает флеш-массивы

Флеш-память – одна из технологий, которые заметно меняют расклад сил на европейском рынке систем хранения, отмечают аналитики IDC в своих отчетах «EMEA Disk Storage Systems Quarterly Tracker». Хотя это относительно молодая технология и основные вендоры вывели свои продукты на европейский рынок не так давно – год-полтора назад, предприятия уже довольно активно их осваивают: высоконагруженные системы, такие, например, как виртуальные инфраструктуры и базы данных, сегодня все чаще развертываются на базе флеш-систем и формируют спрос на дальнейшее их развитие.

Развитие систем хранения, в которых используются флеш-технологии, начало оказывать влияние на рынки стран Европы, Ближнего Востока и Африки с 2014 года. Общий объем рынка гибридных массивов (Hybrid Flash Array, HFA) и массивов, целиком построенных на базе флеш-технологии (All-Flash Array, AFA), в регионе составил в 2014 году 2,9 млрд долл. – на 32% больше, чем годом ранее. Общая емкость массивов, в которых используется флеш-память, составила в 2014 году 3,53 экзабайта. Список игроков рынка систем хранения, так или иначе оптимизированных с применением флеш-технологий, в целом совпадает со списком традиционных поставщиков массивов хранения: Dell, EMC, HDS, HP, IBM, NetApp и Oracle. Однако есть на рынке и активно растущие компании, которые специализируются исключительно на подходе All-Flash, – например, Violin Memory, выпускающая массивы AFA с 2007 года.

Взрывной рост продаж продемонстрировал сегмент AFA – его годовой рост составил 302%, благодаря чему объем достиг 4% рынка всех внешних систем хранения. Во втором квартале нынешнего года этот сегмент увеличился на 113% по сравнению с аналогичным периодом прошлого года. Спрос на флеш-системы способствовал усилению роста продаж решений среднего класса и снижению продаж дорогостоящих систем старшего класса. Среди преимуществ массивов AFA аналитики отмечают низкое время отклика, недостижимую для дисковых массивов производительность, широкие возможности управления данными и более низкие цены.

Дальнейшее проникновение флеш-массивов в центры обработки данных будет способствовать быстрому снижению показателя удельной стоимости хранения. Ожидается, что до 2018 года среднегодовой рост сегмента AFA в странах Европы, Ближнего Востока и Африки составит 58%, а его объем достигнет 15% от объема всего рынка систем хранения. Следствием станет дальнейшее снижение стоимости хранения более чем на 70% по сравнению с показателем 2014 года, а также увеличение числа задач, для которых будут применяться массивы с использованием флеш-технологий – они будут востребованы не только для обслуживания высоконагруженных приложений, но и для хранения «холодных» данных.

Самое важное – на флеш-массивы

В то время в банке «Ренессанс Кредит» для хранения самых критичных данных использовались дорогостоящие дисковые массивы старшего класса, в которых наряду с «классическими» жесткими были установлены твердотельные накопители (Solid State Drive, SSD), и осуществлялась динамическая балансировка данных между носителями с разной производительностью. Однако со временем производительности массивов перестало хватать для приемлемой производительности приложений, которые с ним работали. Поставщик прежнего массива предложил модернизировать его, однако затраты на модернизацию оказались бы слишком высокими. Было решено искать иной выход.

Специалисты банка стали изучать альтернативные предложения. Протестировав флеш-массивы, они убедились в том, что приложения демонстрируют достаточный уровень производительности при работе с этими системами хранения.

Дмитрий Тарасов, начальник управления сопровождения ИТ-инфраструктуры и системного ПО банка «Ренессанс Кредит»: «Решающим аргументом в пользу флеш-массивов стали результаты их тестирования – они продемонстрировали высокую производительность и надежность флеш-массивов».

Был протестирован ряд флеш-массивов, включая Violin серии 6000 и гибридные системы хранения с SSD.

«Сравнивалась в основном производительность. Также учитывались емкость систем хранения и их стоимость, – рассказывает Тарасов. – Оборудование, построенное на модулях, специально спроектированных для флеш-чипов, как у Violin, показало существенно более высокую производительность по сравнению с гибридными системами, использующими SSD-накопители. Выбор флеш-массивов Violin объясняется не только хорошими характеристиками этих продуктов, но и желанием диверсифицировать портфель поставщиков, чтобы не попадать в зависимость от одного из них».

Поскольку флеш-массивы в России в то время были технологической диковинкой, руководство ИТ-департамента с опасением отнеслось к идее их внедрения и сомневалось в их надежности, производительности, а также в том, что флеш-массивы успешно справятся с реальной нагрузкой. Но эти опасения были успешно развеяны.

«Преодолевали их убеждением, примерами, – отмечает Тарасов. – Решающим аргументом стали результаты тестирования (как проведенные сотрудниками банка, так и заимствованные у Gartner) – они доказали высокую производительность и надежность флеш-массивов».

В итоге банк приобрел два флеш-массива Violin, расположив их на разных площадках, чтобы повысить надежность и доступность работающих с ними приложений. ИТ-менеджеры банка решили перенести на флеш-массивы наиболее нагруженные, критически важные приложения – основную АБС на базе разработки компании «Диасофт», процессинговую систему и систему, реализующую кредитный конвейер. Производительность приложений выросла в два-три раза. Основные их пользователи – сотрудники бэк-офисных подразделений, а также те, кто занимается продажами различных банковских продуктов. Данные, для хранения которых ранее требовался полный шкаф гибридной системы хранения, теперь разместились в очень компактной системе, занимающей в стандартной стойке всего 3 юнита по высоте. Прежний дорогостоящий массив теперь используется другими, менее нагруженными приложениями.

Ускорение и перестройка

Службы, работающие с АБС, по достоинству оценили двукратное ускорение системы и перестроили свои регламенты, поскольку продолжительность процедур, связанных с закрытием дня, уменьшилась и часть из них стала выполняться в другое время.

Определенные изменения произошли и в ИТ. Основные интеграционные работы были связаны с автоматизацией ежедневного создания «мгновенных снимков». Эта технология применяется в банке для разнесения разнотипной бизнес-нагрузки – транзакционной и поисковой. Специально написанный скрипт дает команду флеш-массивам создать «снимок» с определенных дисковых томов, затем этот «снимок» используется для сложных поисковых запросов. А тома, с которых был сделан «снимок», передаются в распоряжение другого сервера, который их монтирует к себе, «поднимает» и подхватывает базу данных. Создание такой копии происходит примерно за минуту. В итоге на одном из серверов появляется копия базы данных для выполнения сложных поисковых запросов, а на другом продолжается транзакционная обработка данных. Прежде, когда подобного разнесения не было, возникала недопустимая конкуренция между транзакционным и информационными запросами – например, запрос на подготовку кредитной истории клиента, который требует длительного поиска, мешал транзакции.

«Порадовало то, что лицензия на создание мгновенных “снимков” входит в базовый комплект и не требует отдельных затрат, в отличие от массивов многих других производителей, – отмечает Тарасов. – Уже в процессе эксплуатации мы в очередной раз убедились в том, что для систем хранения важно не только быстродействие, но и наличие вспомогательного функционала, такого как, например, сжатие данных на уровне системы хранения. В имеющейся у нас модели сжатия нет, но, насколько я знаю, оно появилось в новой линейке».

Благодаря переходу на флеш-массивы банк смог благополучно пережить всплеск числа транзакций, наблюдавшийся в конце 2014 года в связи с резкими изменениями курсов валют. Также удалось повысить скорость принятия решений по просроченным долгам.