+7 495 287 8578
vk vk

закрыть

Укажите адрес электронной почты для восстановления пароля:

circle

Вертикальное импортозамещение в финсекторе: как НПФ «Альянс» первым перевел ИТ-ландшафт на российские процессоры «Эльбрус»

Негосударственный пенсионный фонд «Альянс» - дочерняя структура федерального телеком-оператора «Ростелеком», относящаяся к финансовому сектору. Как и любая организация финсектора, фонд работает в условиях повышенной регуляторной нагрузки: к информационным системам предъявляются жесткие требования по доступности (аптайм), надежности и происхождению используемых технологий. Несмотря на относительно небольшой масштаб, фонд обслуживает значительное число клиентов и эксплуатирует комплекс прикладных и платформенных ИТ-систем, к которым предъявляются требования второго и третьего уровня значимости.

Технологическим партнером в проекте полного («вертикального») импортозамещения выступила компания «Хи-Квадрат» - разработчик собственного программного обеспечения (платформа XSQUARE), а аппаратную платформу и сопровождение компиляторов обеспечивала компания МЦСТ - разработчик отечественной процессорной архитектуры «Эльбрус».

Предпосылки проекта

Ключевым драйвером проекта стало ужесточение регуляторной политики для финансового сектора. Если на первом этапе импортозамещение касалось преимущественно программного обеспечения - операционных систем, СУБД, сервера приложений и прикладного ПО, - то следующим логичным шагом регулятора стало требование функционировать и на отечественном оборудовании. Для организаций финсектора это превращалось из факультативной задачи в стратегический приоритет.

Руководство Фонда осознавало, что переход на отечественное «железо» - это не быстрая история, рассчитанная на один-два года, и поэтому проработку темы запустили заблаговременно, еще до того, как требование может стать жестким.

Я как руководитель организации поставил задачу проработки данного мероприятия, понимая, что это не быстрая история, которая займет один-два года.

Аркадий Недбай, генеральный директор НПФ «Альянс»

К моменту старта аппаратной части проекта фонд уже прошел значительный путь в программном импортозамещении. Работы в этом направлении велись с 2021-2022 годов: были замещены продукты Oracle и других зарубежных вендоров, осуществлен переход на отечественную СУБД на базе PostgreSQL.

К 2023 году около 90% систем фонда уже были замещены на отечественные решения. По ряду направлений задача программного импортозамещения вышла на «плато» - основное было сделано, и команда была готова к новым вызовам. Таковым и стал проект полностью вертикального импортозамещения, при котором отечественным становится весь стек - от прикладного ПО до процессора.

Выбор решения

Выбор пал на процессоры «Эльбрус» как на единственную полностью отечественную процессорную архитектуру. «Эльбрус» - процессорная архитектура и одноименное семейство универсальных VLIW-микропроцессоров, разрабатываемых компанией МЦСТ; наименование Elbrus - акроним от ExpLicit Basic Resources Utilization Scheduling. Принципиально важно, что это логика ядер без лицензий - с ARM, MIPS, x86 и прочими архитектурами «Эльбрус» не имеет ничего общего. Именно это давало Фонду главное, что недостижимо при использовании архитектур, базирующихся на зарубежных лицензиях, - подтвержденную независимость всего стека.

В качестве операционной системы первичное тестирование проводилось параллельно на двух платформах - «Эльбрус ОС» и Alt Linux (от компании «Базальт СПО»). Остальные варианты были отвергнуты по причине их нестабильности. На раннем этапе базовой была «Эльбрус ОС», которую проектная команда использовала как площадку для тестирования сборок, однако как эксплуатирующая организация фонд в итоге перешел на Alt Linux ради более стабильной работы и регулярного получения актуальных пакетов от разработчика.

Аппаратной основой стали двухсокетные серверы на процессорах «Эльбрус-8СВ» с двумя блоками питания. Микросхема центрального процессора 1891ВМ12Я - вычислитель серверного класса с усовершенствованным набором векторных команд, содержит 8 ядер архитектуры «Эльбрус» 5-го поколения с тактовой частотой до 1500 МГц и позволяет строить многопроцессорные серверы и рабочие станции. «Эльбрус-8СВ» - восьмиядерный 64-разрядный микропроцессор пятого поколения с архитектурой VLIW, изготовленный по 28-нм техпроцессу. С точки зрения эксплуатации это обычный отечественный сервер: внешне, без доступа к консоли, он неотличим от привычного оборудования на процессорах общего назначения.

Выбор поставщика

Партнерский состав проектной команды сформировался следующим образом. Со стороны процессорной платформы постоянным участником была компания МЦСТ, которая предоставляла оборудование на тестирование и отвечала за развитие компиляторов. Со стороны прикладного ПО выбор пал на компанию «Хи-Квадрат», поскольку ее специалисты способны оперативно дорабатывать программное обеспечение под особенности архитектуры E2K и нести ответственность за весь технологический стек. В пользу выбора подрядчика сыграл и тот факт, что НПФ «Альянс» и «Хи-Квадрат» работают вместе уже на протяжении 10 лет, начав сотрудничество с разработки и внедрения решений на базе технологий Oracle.

Мы решили сделать пробный проект вместе с МЦСТ - они всегда были рядом - и с организацией «Хи-Квадрат», потому что ребята сами пишут софт.

Руководитель ИТ НПФ «Альянс», Евгений Мейснер

Этапы проекта

Ранние эксперименты (до 2022 года). Первое знакомство заказчика с «Эльбрусом» носило характер лабораторных работ - нужно было проверить принципиальную работоспособность стека. Опыт пятилетней давности был скорее негативным: отваливалась сетевая карта, случались сбои при перезапуске системы и проблемы интеграции ОС с оборудованием. Тем не менее работа была продолжена в факультативном режиме.

Переход к предметной работе (после 2022 года). После 2022 года руководством заказчика было выдано поручение о старте уже не факультативного, а полноценного внедрения - с выделением значительных ресурсов на тестирование и ввод «Эльбрусов» в эксплуатацию.

Поэтапная миграция компонентов. Принципиальным решением был отказ от единовременного переноса всего ландшафта. Миграцию вели поочередно, начиная с наиболее стабильных компонентов, не создающих рисков. К 2023 году полноценно нативно работали два продукта платформы - сервер отчетов и сервер API: для них удалось подобрать совместимые версии библиотек для нативной сборки. Основной же продукт и среда разработки из-за кратно большего объема зависимого кода нативно не собирались - заработал лишь один модуль с ограниченным функционированием.

Смешанный запуск. Поскольку понижать версии компиляторов команда не стала, запуск получился гибридным: часть компонентов работала нативно, а часть - через бинарную трансляцию (трансляцию кода x86 в систему команд E2K). Этот пилотный режим эксплуатировался около полугода. Приятным сюрпризом стала стабильность даже транслируемых приложений - аптайм составил несколько месяцев непрерывной работы. Для контекста: видеокарты от AMD запускаются в нативном режиме с «Эльбрусами» без литеры «Б», что подтверждает зрелость нативного исполнения для совместимых компонентов.

Пилот на электронном архиве. В качестве пилотной системы выбрали электронный архив второго-третьего уровня значимости: готовое ПО перенесли на «Эльбрусы», тогда как базу данных на этом этапе продолжали держать на серверах x86.

Двухлетнее ожидание компилятора. Ключевую зависимость - необходимость более свежего компилятора для нативной сборки основного продукта (с компиляцией части кода на C++ и Go) - фонд и «Хи-Квадрат» адресовали запросом в МЦСТ. Компания взяла на себя обязательство примерно за два года довести компиляторы до актуальных версий.

Финал: полностью нативный запуск (2025-2026). В 2025 году, после двух-трех лет совместных испытаний с МЦСТ, появился нативный компилятор для Go. По результатам тестирования на продуктах Фонда не было получено ни одной ошибки. К Новому году 2026-го все компоненты платформы XSQUARE заработали на E2K нативно.

Все компоненты платформы XSQUARE заработали на платформе E2K нативно.

Константин Ващенков, технический директор компании «Хи-Квадрат»

Сложности и риски, и как они были преодолены

Незрелость компиляторов. Главным техническим барьером была оптимизация компиляторов: на старых версиях основной продукт либо не собирался, либо демонстрировал низкую производительность. Риск сняли за счет партнерской работы с МЦСТ и осознанного решения не «откатывать» версии компилятора в ущерб качеству, а дождаться зрелого нативного инструментария. Стоит отметить, что для разработчиков этот путь объективно упрощается: МЦСТ опубликовала кросс-компилятор lcc, позволяющий собирать код под архитектуру Эльбрус (e2k) на x86-системах - это долгожданный шаг, учитывая, насколько сложно получить в распоряжение физическую машину на базе e2k.

Жесткие требования к аптайму. Как финансовая организация фонд не мог рисковать доступностью. Поэтому на время испытаний действовало требование полного резервирования: параллельно «Эльбрусам» поддерживался аналогичный резервный контур на классических серверах x86 с балансировщиком, позволявшим переключаться при выходе узла E2K из строя. Это позволило тестировать новую платформу без угрозы для боевой эксплуатации.

Ограниченная доступность оборудования. Серьезным внешним фактором стал дефицит процессоров. Главным вызовом для проекта стало прекращение доступа к современным зарубежным фабрикам, в первую очередь TSMC, после 2022 года - это остановило массовый выпуск моделей «Эльбрус-8СВ» и «Эльбрус-16С» по техпроцессам 28 нм и 16 нм. В связи с ограниченным спросом процессоры «Эльбрус» производят малыми сериями под заказ. Купить или перевести всю инфраструктуру на «Эльбрусы» в достаточном количестве в моменте было невозможно - это дополнительно оправдывало выбранную стратегию поэтапной миграции и длительного пилота.

Ограничения интерпретируемых языков. В ходе эксплуатации стало очевидно: при работе с кодом, скомпилированным под архитектуру E2K (нативный режим), «Эльбрус» показывает конкурентоспособную производительность в специфических серверных задачах - работе с базами данных и научных расчетах. А вот прикладные решения на интерпретируемых платформах (Java, .NET) на «Эльбрусе» упираются в производительность. В итоге руководство заказчика приняло решение о том, что на E2K следует использовать только компилируемые языки. Это объясняет и осторожное отношение к ряду тяжелых решений: по наблюдениям команды, Java на «Эльбрусе» работает стабильно, но переходы между разделами занимают несколько секунд, а иногда приложение вообще не открываются.

Результаты проекта

К 2026 году фонд получил полностью отечественную экосистему разработки и эксплуатации - не только на отечественном софте, но и на отечественном «железе», то есть импортонезависимость на уровне всего стека, вплоть до процессора.

Подтвержденная независимость стека. Главный вывод руководства заказчика - только миграция на E2K дает реальное, проверяемое подтверждение импортозамещения, недостижимое на архитектурах с зарубежной лицензионной базой.

Аркадий Недбай, генеральный директор НПФ «Альянс»

Ключевые итоги:

•          Надежность оборудования. За все время эксплуатации ни один компонент не вышел из строя. Подтвердилась и зрелость отечественной ОС ALT Linux. Регулярные обновления пакетов заметно повысили стабильность ОС по сравнению с 2022 годом.

•          Экономическая привлекательность. Заказчик зафиксировал, что стоимость отечественного оборудования относительно стоимости информационной системы невелика - порядка 5-10%, что делает аппаратное импортозамещение оправданным вложением.

•          Эффективная утилизация ресурсов. Благодаря отказу от «тяжелой» Java в пользу нативной платформы кратно снизилось потребление памяти, а полезная утилизация процессора выросла: если в 2023 году она не превышала 60%, то после перехода достигла 80% при пользовательской нагрузке и не более 20% системной.

•          Достаточная производительность. «Эльбрус-8СВ» оборудован восемью вычислительными ядрами. Для небольшого фонда производительности процессоров «Эльбрус» оказалось достаточно, даже с избытком. Команда трезво оценивает позиционирование платформы: прямое сравнение производительности с зарубежными процессорами Intel и AMD некорректно из-за разницы в архитектуре - в одних задачах «Эльбрус» конкурентоспособен, а в других серьезно уступает.

Платформа позволила нам отказаться от тяжелой Java, которая съедает всю память. Мы получили небольшое потребление памяти, стабильность и мгновенную миграцию приложения с x86 на E2K.

ИТ-директор НПФ «Альянс»

Планы по дальнейшему развитию проекта

НПФ «Альянс» намерен продолжать миграцию и дальше масштабировать решение. Принятый принцип тиражирования: в промышленную эксплуатацию массово выводятся только нативно собираемые компоненты, а все, что работало через бинарную трансляцию, осталось в прошлом.

Решения на базе платформы ООО «Хи-Квадрат» продемонстрировали потрясающие показатели производительности, время безотказной работы. Одного сервера на базе E2K слишком много для решений на базе XSQUARE.

Главным же сдерживающим фактором для перехода систем общего назначения (не относящихся к КИИ) заказчик считает отсутствие зрелой промышленной виртуализации на E2K. Решения на базе KVM в связке с эмулятором QEMU для «Эльбруса» существуют в open source, но пока недостаточно стабильны для промышленной эксплуатации. Поэтому ближайший вектор развития проекта - активное ожидание стабильной коммерческой виртуализации на «Эльбрусе», после появления которой фонд готов распространить нативную эксплуатацию на более широкий класс систем.

В целом, с точки зрения всей отрасли негосударственных пенсионных фондов, опыт миграции миграции на процессоры «Эльбрус» и связанную с ними инфраструктуру, может оказаться полезным и тиражируемым для всех российских негосударственных пенсионных фондов.

Я как Председатель совета Национальной ассоциации негосударственных пенсионных фондов (НАПФ), готов рекомендовать наш опыт всем коллегам по отрасли.

Аркадий Недбай, генеральный директор НПФ «Альянс»

https://www.tadviser.ru/a/954564