PgConf.Russia 2019

В докладе будет представлена новая платформа распределенной системы управления АЭС.

Вы узнаете, как обеспечивается управление сложнейшими объектами автоматизации в мире. В режиме жесткого реального времени обеспечивается работа более 150 специальных подсистем, управляющих различными технологическими процессами АЭС, таких как система управления реактором мощностью выше 1000 МВт и турбиной весом более 2000 тонн. Более 100К источников данных от датчиков и до 500К расчетных параметров. 5 разновидностей физических процессов: нейтронная кинетика, гидродинамика, химия и радиохимия и физика прочности.

При некоторых отклонениях вся система превращается в огромный источник DDoS полезной диагностической информации, которой всегда больше, чем способна переварить сеть и вычислительные ресурсы автоматизированной системы, что мешает нормальному управлению объектом. Вы узнаете, как мы «разруливаем» такие проблемы.

Из доклада вы узнаете об аппаратной и программной архитектуре таких систем, узнаете, как обеспечивается резервирование и репликация данных в таких системах, зачем нужна избыточность данных и технологическое разнообразие. Как обеспечивается управление нагрузками, как устроен QoS. И что будет, если отключится система нормальной эксплуатации, как, например было на Фукусиме.

Но мы все же про кодинг. Никаких SSD и HDD, только InMemory, структуры данных из десятков миллионов элементов, забудьте про кэш процессора, он не работает. Ваш новый Xeon 4-го поколения потерял все преимущества и превратился в "тыкву", поэтому закатываем рукава и ковыряемся в таймингах, жесточайшей аcинхронике и выжимаем из железа максимум. Кто слабое звено - процессор, память, ОС или сеть. Выясняем это.

Итак, вы наконец создали модель базы данных для вашего приложения и наполнили ее текущими данными. Каким образом обеспечить их актуальность? Хотя команда INSERT может быть все еще прозрачной, команды UPDATE и DELETE перезапишут ваши предыдущие данные, так что вы не сможете их воспроизвести. Клонирование целиком огромного контента при каждом небольшом обновлении - не вариант. Для богатых и сложных данных о сотнях тысяч электрогенераторов в Германии и по всему миру я построил базу данных, используя тип данных range, недавно появившийся в PostgreSQL. Это позволило мне добавлять, обновлять и удалять данные, при том обладая полным доступом к состоянию базы данных в любой исторический момент. Во время выступления я представлю очень упрощенную версию базы данных, чтобы аудитория смогла тут же применить знания на практике. Также я покожу несколько хитрых приемов в работе с Python и Psycopg2, которые позволят всей команде подготавливать, просматривать и развертывать все изменения в базе данных без конфликтов слияния. И подкину несколько идей о том, как можно эти данные эффективно извлекать.

Хорошо, когда база работает предсказуемо. Если сервер не справляется с нагрузкой, то только знай добавляй процессорные ядра, терабайты оперативной памяти и миллионы IOPS'ов – всё станет хорошо. Гораздо неприятнее, когда у сервера куча свободных ресурсов, но база данных всё равно тормозит. И особенно обидно, когда при нагрузочном тестировании всё работало как часы, а при реальной нагрузке такого же объёма – встаёт колом.

В данном докладе я разберу "узкие места" постгреса, которые нам приходилось встречать в реальной жизни, и которые приводили к печальному поведению, как описано выше. Расскажу о том, что можно сделать на пользовательском уровне, что эти "узкие места" обойти, и о том, что планируют сделать разработчики, чтобы их вообще убрать. А также поделюсь некоторыми рецептами нагрузочного тестирования, которые помогут избежать неожиданностей в продакшене.

Когда вы оптимизируете Postgres, обычно вопросы эксплуатации оказываются задвинуты на обочину. Каким образом наладить autovacuum? Почему bloat? Из-за чего я получаю IO spikes? Как мне заставить RDS правильно себя вести?! Почему коммиты при репликации происходят так медленно? Ответ на все эти вопросы лежит в понимании взаимосвязи между надлежащей эксплуатацией Postgres и его производительностью. Приглашаю присоединиться к увлекательному 3-часовому путешествию по хитрому миру отладки Postgres!