Что такое кластер серверов 1с предприятия

Кластер серверов 1С:Предприятия 8 (1C:Enterprise 8 Server Cluster)

Кластер серверов 1С:Предприятия 8 является основным компонентом платформы, который обеспечивает взаимодействие между системой управления базами данных и пользователем в случае варианта клиент-серверной работы. Кластер дает возможность организовать бесперебойную, устойчивую к отказам, конкурентную работу для значительного количества пользователей с объемными информационными базами.

Кластер серверов 1С:Предприятия 8 – это логическое понятие, которое обозначает совокупность процессов, которые обслуживают один и тот же комплект информационных баз.

Можно выделить следующие возможности кластера серверов, как основные:

  • возможность функционировать как на нескольких, так и на одном компьютере (рабочих серверах);
  • каждый рабочий сервер может поддерживать функционирование как одного, так и нескольких рабочих процессов, которые обслуживают клиентские соединения в границах этого кластера;
  • включение новых клиентов в рабочие процессы кластера происходит, основываясь на долгосрочном анализе статистики загруженности рабочих процессов;
  • взаимодействие всех процессов кластера между собой, с клиентскими приложениями и сервером баз данных осуществляется по протоколу TCP/IP;
  • запущены процессы кластера, могут быть как сервис, так и как приложение

Клиент-серверный вариант. Схема работы

При этом варианте работы с сервером взаимодействует клиентское приложение. Кластер серверов, в свою очередь, взаимодействует с сервером баз данных.

Роль центрального сервера кластеров играет один из компьютеров, которые входят в состав кластера серверов. Кроме того, что центральный сервер обслуживает клиентские соединения, он еще управляет работой, в целом, всего кластера и хранит реестр данного кластера.

Кластер адресуется для клиентского соединения по имени центрального сервера и, возможно, номеру сетевого порта. В случае если сетевой порт используется стандартный, то для соединения хватает просто указать имя центрального сервера.

Во время установки соединения к центральному серверу кластера обращается клиентское приложение. Основываясь на анализе статистики загруженности рабочих процессов, центральный сервер переправляет клиентское приложение к необходимому рабочему процессу, который должен его обслуживать. Данный процесс может быть активирован на любом рабочем сервере кластера, в частности и на центральном сервере.

Обслуживание соединения и аутентификация пользователя поддерживаются этим рабочим процессом до момента прекращение работы клиента с конкретной информационной базой.

Кластер серверов

Элементарный кластер серверов может представлять собой единственный компьютер и содержать только один рабочий процесс.

На рисунке можно наблюдать все элементы, которые, так или иначе, принимают участие в работе кластера серверов. Это следующие элементы:

  • процессы кластера серверов:
    o ragent.exe;
    o rmngr.exe;
    o rphost.exe;
  • хранилища данных:
    o список кластеров;
    o реестр кластера.

Процесс ragent.exe, называемый – агент сервера, обеспечивает функционирование компьютера как составной части кластера. Следовательно, компьютер, на котором запущен процесс ragent.exe, следует называть рабочим сервером. В частности одной из функциональных обязанностей ragent.exe является ведение реестра кластеров, которые находятся на конкретном рабочем сервере.

Ни реестр кластеров, ни агент сервера не являются составной частью кластера серверов, а только лишь дают возможность функционировать серверу и кластерам, расположенным на нем.

Сам кластер серверов состоит из таких элементов:

  • один или несколько процессов rmngr.exe
  • реестр кластера
  • один или несколько процессов rphost.exe.

Менеджер кластера (процесс rmngr.exe). Он служит для управления функционирования всего кластера. В состав кластера может входить несколько процессов rmngr.exe, один их которых всегда будет главным менеджером данного кластера, а остальные процессы – дополнительными менеджерами. Центральным сервером кластера следует называть рабочий сервер, на котором действует главный менеджер кластера, и который содержит список кластера. Именно ведение реестра кластера является одной из функций главного менеджера кластера.

Рабочий процесс (процесс rphost.exe). Именно он, непосредственно, обслуживает клиентские приложения, взаимодействуя с сервером баз данных. В этом процессе могут исполняться некоторые процедуры конфигурации серверных модулей.

Масштабируемость 1С версии 8.3

Масштабируемость кластера серверов осуществляется следующими способами:

  • увеличивают количество менеджеров в кластере и распределение сервисов между ними
  • увеличивают количество рабочих процессов, которые функционируют на данном рабочем сервере
  • увеличивают количество рабочих серверов, из которых состоит кластер.

Использование одновременно нескольких менеджеров.

Функции, которые исполняет менеджер кластера, разделяются на несколько сервисов. Данные сервисы можно назначить разным менеджерам кластера. Это дает возможность равномерно распределить нагрузку по нескольким процессам.

Однако некоторые сервисы могут быть использованы только главным менеджером кластера:

  • сервис конфигурации кластера
  • сервис управления предметами отладки
  • сервис блокировок кластера.

Для прочих сервисов допустимы в назначение произвольные менеджеры кластера:

  • сервис журналов регистрации
  • сервис блокировки объектов
  • сервис заданий
  • сервис полнотекстового поиска
  • сервис сеансовых данных
  • сервис нумерации
  • сервис пользовательских настроек
  • сервис времени
  • сервис транзакционных блокировок.

Использование одновременно нескольких рабочих процессов.

С одной стороны использование нескольких рабочих процессов дает возможность понизить нагрузку каждого конкретного рабочего процесса. С другой стороны, применение нескольких рабочих процессов приводит к более эффективному использованию аппаратных ресурсов рабочего сервера. Более того, процедура запуска нескольких рабочих процессов повышает надежность сервера, так как изолирует группы клиентов, которые работают с разными информационными базами. Рабочий процесс в кластере, в котором допустим запуск нескольких рабочих процессов, может быть перезапущен автоматически, в рамках временного интервала, указанного администратором кластера.

Читайте также:  Iphone xs max примеры фото

Возможность использования большего количества рабочих процессов (увеличение количества клиентских соединений) не увеличивая нагрузки на конкретный рабочий процесс, дает изменение, в большую сторону, количества рабочих серверов, которые входят в кластер.

Отказоустойчивость 1С версии 8.3

Устойчивость к отказам в работе кластера обеспечивается тремя направлениями:

  • резервированием самого кластера
  • резервированием рабочих процессов
  • устойчивостью к обрыву канала связи.

Резервирование кластера 1С версии 8.3

Несколько кластеров объединяются в группу резервирования. Кластеры, которые находятся в такой группе, автоматически синхронизируются.

В случае выхода из строя активного кластера, его заменяет следующий рабочий кластер группы. После того, как неработоспособный кластер будет восстановлен, он станет активным после синхронизации данных.

Резервирование рабочих процессов 1С версии 8.3

Для каждого из рабочих процессов есть возможность указания вариантов его использования:

  • использовать
  • не использовать
  • использовать как резервный.

В случае аварийного завершения работы какого-либо процесса, кластер начинает использовать вместо него неактивный на данный момент резервный процесс. При этом происходит автоматическое перераспределение имеющейся на него нагрузки.

Устойчивость 1С версии 8.3 к обрыву канала связи

Так как каждому пользователю обеспечивается собственный сеанс связи, то кластер сохраняет данные о подключавшихся пользователях и о том, какие действия ими выполнялись.

При исчезновении физического соединения кластер будет находиться в состоянии ожидания соединения с данным пользователем. В большинстве случаев, после того, как соединение восстановится пользователь будет иметь возможность продолжить работу именно с того места, момента, на котором произошел разрыв связи. Повторное подключение к информационной базе не потребуется.

Сеансы работы в 1С версии 8.3

Сеанс дает возможность определить активного пользователя конкретной информационной базы и определить поток управления от этого клиента. Различают следующие типы сеансов:

  • Тонкий клиент, Веб-клиент, Толстый клиент – эти сеансы возникают при обращении соответствующих клиентов к информационной базе
  • Соединение типа «Конфигуратор» — оно возникает при обращении к информационной базе конфигуратора
  • СОМ-соединение – образовывается при использовании внешнего соединения для обращения к информационной базе
  • WS-соединение – возникает в случае обращения к информационной базе веб-сервера, как следствие обращения к опубликованному на веб-сервере Web-сервису
  • Фоновое задание – образовывается, когда рабочий процесс кластера обращается к информационной базе. Служит такой сеанс для исполнения кода процедуры фонового задания,
    Консоль кластера – создается, когда утилита администрирования клиент-серверного варианта обращается к рабочему процессу
  • СОМ-администратор – возникает в случае обращения к рабочему процессу с использованием внешнего соединения.
  • Работа при использовании различных операционных систем

Любые процессы кластера серверов могут функционировать как под операционной системы Linux, так и под операционной системы Windows. Это достигается тем, что взаимодействие кластеров происходит под управлением протокола TCP/IP. Также в состав кластера могут входить рабочие серверы под управлением любой из этих операционных систем.

Утилита администрирования кластера серверов 8.3

В комплекте поставки системы имеется утилита для администрирования варианта клиент-серверной работы. Эта утилита дает возможность изменения состава кластера, управления информационными базами, и оперативно анализировать транзакционные блокировки.

Основные возможности кластера серверов

  • может функционировать на одном или нескольких компьютерах (рабочих серверах);
  • на каждом рабочем сервере может функционировать один или несколько рабочих процессов, обслуживающих клиентские соединения в рамках данного кластера;
  • подключение новых клиентов к рабочим процессам кластера выполняется на основе анализа долгосрочной статистики загруженности рабочих процессов;
  • взаимодействие процессов кластера с клиентскими приложениями, между собой и с сервером баз данных осуществляется по протоколу TCP/IP;
  • процессы кластера сервера могут быть запущены как приложение, или как сервис.

Общая схема клиент-серверного варианта работы

В клиент-серверном варианте работы клиентское приложение взаимодействует с кластером серверов, который, в свою очередь, осуществляет взаимодействие с сервером баз данных.

Один из компьютеров, входящих в состав кластера серверов, является центральным сервером кластера. Центральный сервер, помимо обслуживания клиентских соединений, управляет работой всего кластера и хранит реестр кластера.

Для клиентского соединения кластер адресуется по имени центрального сервера и номеру сетевого порта. Если используется стандартный сетевой порт, то достаточно указания одного имени центрального сервера.

При установке соединения клиентское приложение обращается к центральному серверу кластера. Центральный сервер, на основе анализа статистики загруженности рабочих процессов, направляет клиентское приложение к конкретному рабочему процессу, который будет его обслуживать. Этот процесс может находиться как на центральном сервере, так и на любом рабочем сервере кластера.

Рабочий процесс выполняет аутентификацию пользователя и обслуживает соединение до окончания сеанса работы клиента с данной информационной базой.

Состав простейшего кластера серверов

Простейший кластер серверов может располагаться на одном компьютере и содержать один рабочий процесс:

  • процессы кластера серверов:
  • ragent.exe;
  • rmngr.exe;
  • rphost.exe;
  • хранилища данных:
    • список кластеров;
    • реестр кластера.
    • Функционирование компьютера в составе кластера обеспечивается процессом ragent.exe, который называется агентом сервера. Соответственно компьютер, на котором запущен агент сервера, называется рабочим сервером. Одной из функций агента сервера является ведение списка кластеров, расположенных на данном рабочем сервере.

      Читайте также:  Решите задачу метеорологическая станция

      Агент сервера и список кластеров не входят в состав кластера серверов, а лишь обеспечивают работу сервера и кластеров, которые расположены на нем.

      В данной статье будут рассмотрены несколько вариантов структуры 1С для высоконагруженных систем (от 200 активных пользователей), построенных на базе клиент-серверной архитектуры – их преимущества и недостатки, стоимость инсталляции и сравнительные тесты производительности каждого варианта.

      Мы не будем проводить описание, оценку и сравнение общепринятых и всем давно известных классических схем построения серверной структуры 1С, таких как отдельный сервер 1С и отдельный сервер СУБД, либо кластер Microsoft SQL с кластером 1С. Таких обзоров великое множество, в том числе и проведенных самими производителями программных продуктов. Мы предложим обзор схем построения структуры 1С, которые встречались за последние несколько лет в наших ИТ-проектах для среднего и крупного бизнеса.

      Требования к высоконагру­женным системам 1С

      Высоконагруженные системы 1С, работающие с крупными массивами данных в режиме 24/7/365 подвержены факторам риска, которые в стандартных ситуациях обычно не наблюдаются. Как следствие, для их устранения и упреждения требуется применение особенных схем архитектуры 1С и новых технологий.

      Катастрофоустойчивость СУБД. В процессе проектирования архитектуры 1С делается упор на вычислительные мощности и высокую доступность сервисов, выраженную в их кластеризации. Серверы 1С:Предприятие по умолчанию способны работать в дублирующем кластере, а для кластера СУБД обычно применяется промышленная система хранения данных (СХД) и технология кластеризации (к примеру, Microsoft SQL Cluster). Однако, ситуация становится плачевной, когда проблемы случаются с самой СХД (зачастую, по нашему опыту последних лет – это проблемы программного характера). Тогда у ИТ-инженера резко возникают две проблемы – где взять актуальные данные и куда их развернуть в кратчайшие сроки, поскольку система хранения данных с нужным объемом быстрого массива дисков недоступна.

      Требования к безопасности базы данных. Работая с проектами среднего и крупного бизнеса, мы регулярно сталкиваемся с требованиями по защите персональных данных (в частности, для выполнения пунктов ФЗ-152). Одним из условий выполнения этих требований является обеспечение должной сохранности персональных данных, что требует шифрования базы данных 1С.

      Высокая загрузка вычислительных ресурсов. При разработке схемы высоконагруженных систем 1С обычно обращают внимание в первую очередь на параметры дисковой системы вводавывода, на которой расположены базы данных. Но помимо этого, еще существует активная утилизация ресурсов ЦПУ и потребление ОЗУ сервером 1С. Зачастую именно этого типа ресурсов и не хватает, возможности аппаратной модернизации текущего сервера 1С исчерпываются и требуется добавление новых серверов 1С , работающих с единым сервером СУБД.

      Схемы организации кластеров серверов 1С

      Схема с кластером 1С-серверов, подсоединенным к кластеру с синхронной репликацией SQL AlwaysOn по протоколу IP.

      Данная схема является одним из качественных вариантов решения проблемы катастрофоустойчивости базы данных 1С (см. Рисунок 1). Технология кластеризации баз SQL AlwaysOn основана на принципе онлайн-синхронизации таблиц SQL между основным и резервным серверами без вмешательства конечного пользователя. С помощью SQL Listener есть возможность переключиться на резервный сервер SQL в случае выхода из строя основного, что позволяет назвать данную систему полноценным катастрофоустойчивым кластером SQL, благодаря использованию двух независимых серверов SQL. Технология SQL Always On доступна только в версии Microsoft SQL Enterprise.

      Рисунок 1 – схема кластера серверов 1С + SQL AlwaysOn

      Вторая схема идентична первой, добавлено только шифрование баз SQL на основном и резервном сервере.

      Мы уже упоминали о том, что работа с последними ИТ-проектами показала, что компании начали гораздо больше внимания уделять вопросу безопасности данных, по различным причинам – требования ФЗ-152, рейдерские захваты серверов, утечка данных в облаке и тому подобное. Так что считаем данный вариант схемы 1С довольно актуальным (см. Рисунок 2).

      Рисунок 2 – схема кластера серверов 1С + SQL AlwaysOn с шифрованием

      Кластер серверов 1С "active-active", подсоединенный к единственному серверу СУБД по протоколу IP.

      В противовес потребностям в отказоустойчивости и безопасности – некоторым структурам в первую очередь требуется повышенная производительность, так сказать «вся вычислительная мощь». Поэтому максимальный приоритет отдается увеличению количества вычислительных кластеров сервера 1С, на которые современная платформа 1С позволяет дифференцировать различные типы вычислений и фоновые задания (см. Рисунок 3). Конечно же, комплектация основных ресурсов сервера SQL тоже должна быть на уровне, однако сам сервер баз данных представлен в единственном числе (видимо, расчет идет на своевременное резервное копирование баз).

      Рисунок 3 – схема кластера серверов 1С с одним сервером СУБД

      Сервер 1С и СУБД на одном аппаратном сервере с SharedMemory.

      Поскольку наши практические тесты ориентированы на сравнение производительности разных схем, то обязательно требуется некий эталон для сравнения нескольких вариантов (см. Рисунок 4). В качестве эталона, по нашему мнению, нужно взять схему расположения сервера 1С и СУБД на одном аппаратном сервере без виртуализации с взаимодействием по SharedMemory.

      Рисунок 4 – схема сервера 1С и СУБД на одном аппаратном сервере с SharedMemory

      Ниже приведена общая сравнительная таблица, в которой показаны общие результаты по ключевым критериям оценки организации структуры системы 1С (см. Таблица 1).

      Читайте также:  Как выключить безопасный режим на компьютере windows

      Таблица 1 – сравнение вариантов построения систем 1С

      Критерии оценки архитектур 1С Кластер 1С + SQL AlwaysOn Кластер 1С + SQL AlwaysOn с шифрованием Кластер 1С с одним сервером СУБД Классический 1С+СУБД SharedMemory
      Легкость инсталляции и обслуживания Удовл. Удовл. Хорошо Отлично
      Отказоустойчивость Отлично Отлично Удовл. Не применимо
      Безопасность Удовл. Отлично Удовл. Удовл.
      Бюджетность Удовл. Удовл. Хорошо Отлично

      Как видим, остается один важный критерий, значение которого предстоит выяснить – это производительность. Для этого мы проведем серию практических тестов на выделенном тестовом стенде.

      Описание методики тестирования

      Этап тестирования состоит из двух ключевых инструментов синтетической генерации нагрузки и имитации работы пользователей в 1С. Это тест Гилева (TPC-1C) и «Тест центр» из инструментария 1С: КИП.

      Тест Гилева. Тест относится к разделу универсальных интегральных кроссплатформенных тестов. Он может применяться как для файлового, так и для клиент-серверного вариантов 1С:Предприятие. Тест оценивает количество работы в единицу времени в одном потоке и подходит для оценки скорости работы однопоточных нагрузок, включая скорость отрисовки интерфейса, влияния ресурсных затрат на обслуживание виртуальной среды, перепроведения документов, закрытия месяца, расчета зарплаты и т.п. Универсальность позволяет делать обобщенную оценку производительности не привязываясь к конкретной типовой конфигурации платформы. Результатом теста является сводная оценка измеряемой системы 1С, выраженная в условных единицах.

      Специализированный «Тест центр» из инструментария 1С: КИП. Тест-центр – инструмент автоматизации многопользовательских нагрузочных испытаний информационных систем на платформе 1С:Предприятие 8. С его помощью можно моделировать работу предприятия без участия реальных пользователей, что позволяет оценивать применимость, производительность и масштабируемость информационной системы в реальных условиях. Используя инструментарий 1С: КИП, на основании процессов и контрольных примеров формируется матрица «Список Объектов макета базы ERP 2.2» для сценария тестирования производительности. В макете базы 1С: ERP 2.2 генерируются обработкой данные по Нормативно-справочной информации (НСИ):

      • Несколько тысяч номенклатурных позиций;
      • Несколько организаций;
      • Несколько тысяч контрагентов.

      Тест осуществляется в рамках нескольких групп пользователей. Группа состоит из 4 пользователей, у каждого из которых есть своя роль и перечень последовательных операций. Благодаря гибкому механизму задания параметров для тестирования, можно запускать тест на разное количество пользователей, что позволит оценить поведение системы при различных нагрузках и определить параметры, которые могут привести к снижению показателей производительности. Проводится 3 теста по 3 итерации в которых разработчик 1С запускает тест с эмуляцией работы пользователей и замеряет время выполнения каждой операции. Выполняются замеры всех трех итераций для каждой из схем структуры 1С. Результатом теста является получение среднего времени выполнения операции для каждого документа матрицы.

      Показатели «Тест центра» и теста Гилева будут отражены в сводной таблице 2.

      Тестовый стенд

      Выводы

      Можем сделать вывод, что по среднему времени выполнения операции наиболее оптимальной является схема №3 «Кластер серверов 1С "active-active", подсоединенный к единственному серверу СУБД по протоколу IP» (см. Таблица 2). Для обеспечения отказоустойчивости такой архитектуры мы рекомендуем строить классический отказоустойчивый кластер MSSQL с размещением базы данных на отдельной СХД.

      Важно отметить, что наиболее оптимальное соотношение факторов минимизации простоя, отказоустойчивости и сохранности данных – у схемы №1 «Кластер 1С-серверов, подсоединенный к кластеру с синхронной репликацией SQL AlwaysOn по протоколу IP», при этом падение производительности по отношению к самому производительному варианту составляет примерно 10%.

      Как мы видим по результатам тестов, синхронная репликация базы SQL AlwaysOn достаточно негативно влияет на производительность. Объясняется это тем, что система SQL ждет окончания репликации каждой транзакции на резервный сервер, не позволяя работать с базой в это время. Этого можно избежать если настроить асинхронную репликацию между MSSQL серверами, но при таких настройках мы не получим автоматического переключения приложений на резервную ноду в случае сбоя. Переключение придется выполнять вручную.

      На базе облака EFSOL мы предлагаем нашим клиентам кластер серверов 1С в аренду. Это позволяет существенно сэкономить средства на построение собственной отказоустойчивой архитектуры для работы с 1С.

      Таблица 2 – Итоговая таблица (сокращенный вариант) практических испытаний разных вариантов построения систем 1С

      Схема архитектуры 1С Среднее время выполнения операции, сек Средний процент отклоне­ния от эталона Тест Гилева, усл. ед.
      50 пользова­телей 100 пользова­телей 150 пользова­телей
      Схема структуры №1 «Кластер 1С-серверов, подсоединенный к кластеру с синхронной репликацией SQL AlwaysOn по протоколу IP» 0,42245 0,44433 0,4391 На 14% 25,13
      Схема структуры №2 «Кластер 1С-серверов, подсоединенный к кластеру с синхронной репликацией SQL AlwaysOn по протоколу IP с шифрованием» 0,435505 0,425227 0,425909 На 12% 21,65
      Схема структуры №3 «Кластер серверов 1С «active-active», подсоединенный к единственному серверу СУБД по протоколу IP.» 0,40901 0,41368 0,42852 На 9% 28,09
      Эталон. Схема структуры №4 «Расположение сервера 1С и СУБД на одном аппаратном сервере без виртуализации с взаимодействием по SharedMemory» 0,36020 0,42385 0,36335 34,23

      EFSOL Системная интеграция. Консалтинг

      Добавить комментарий

      Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *