1. Архитектура и запуск SaaS решения в
Amazon AWS. Как обеспечить реальные 24?
Сергей Рыжиков
генеральный директор
компании «1С-Битрикс»

2. Цель на 2012 год
Задача для компании в 2012 году – запустить в
коммерческую эксплуатацию «Битрикс24»
• Аренда Корпоративного портала как инструмента социального
интранета
• Развитие социального Project- и Task-менеджмента
• Развитие Social CRM - готового, простого в использовании
решения
• Собрать и накопить опыт по эксплуатации облачных веб-
сервисов, поделиться им с партнерами

5. Запускаем новый SaaS-сервис
«Битрикс24»
Есть несколько задач на старте и
в процессе работы
• Новый SaaS сервис – как коммерческие, так и «бесплатные»
пользователи
• Минимизация расходов на эксплуатацию и снижение финансовых
рисков на старте проекта
• Масштабирование при росте нагрузки и обратное масштабирование
• Надежность – обеспечение SLA
• Работа с разными рынками: США, Европа, Россия
• Быстрая отдача статического контента

6. Из «бизнес-требований»
появились технические
• Отказоустойчивость – умение размещаться сразу в нескольких
разных территориально распределенных датацентрах (в разных
странах)
• MultiTenancy архитектура
• Полное разделение логики (кода продукта) и данных
• Пользовательские данные – это большой объем статических файлов
и база данных
• Универсальный API платформы для многолетней разработки
• Динамическое масштабирование по нагрузке
Две итоговые задачи:
• Выбор технической платформы для инфраструктуры
• Выбор платформы разработки

7. Независимые
факторы надежности
Человечество уже сделало
определенный путь для
обеспечения независимых
факторов надежности.
Для «Битрикс24» нужен
аналогичный подход –
продолжать работу без
потери данных в случае
выхода из строя одного ДЦ и
быть способными
восстанавливать базы данных
за несколько минут.

8. Традиционное устройство
веб-продуктов
Веб-приложение
Кэширование
на диск
База данных
Обычный продукт не поддерживает гео веб-кластер, облачные
файлы, распределенное кэширование, multitenancy…

9. 1 этап : Веб-кластер
Балансировщик (клиентские запросы
по HTTP)
Веб-сервер 1 Веб-сервер 2
MySQL MySQL
memcached 1 memcached 2
master slave

10. Облачная платформа: веб-кластер
• Вертикальный шардинг (вынесение модулей на отдельные серверы
MySQL)
• Репликация MySQL и балансирование нагрузки между серверами
• Распределенный кеш данных (memcached)
• Непрерывность сессий между веб-серверами (хранение сессий в базе
данных)
• Кластеризация веб-сервера:
– Синхронизация файлов (это – проблема для облачного сервиса)
– Балансирование нагрузки между серверами

11. 2 этап – гео веб-кластер
Асинхронная master-master репликация
«Веб-кластер», для обеспечения работы географически «Веб-кластер»,
ДЦ в России распределенных веб-кластеров. ДЦ в США
Потеря связи между ДЦ может
Веб-нода составлять часы. Веб-нода
Веб-нода Веб-нода
Веб-нода Веб-нода
Кэш Кэш
Кэш Кэш
Кэш Кэш
«Веб-кластер»,
БД ДЦ в Германии БД
БД БД
БД БД
Веб-нода
Веб-нода
Веб-нода
Кэш
Кэш
Кэш
БД
БД
БД

12. Облачное хранилище
файлов
ДЦ в России ДЦ в США
Посетители
Веб-сервер
Веб-сервера Веб-сервер
Веб-сервера
Веб-серверы Веб-серверы
Веб-приложение Веб-приложение
БД (master) Облачное хранилище файлов (Amazon
S3, Azure, Google Storage, OpenStack
БД (master)
Swift) + CDN
slave slave

13. Платформа для разработки
облачных веб-сервисов
• В версии 10. 0 реализована поддержка веб-кластера.
• В версии 11.0 – географический веб-кластер master-master.
• В версии 11.0 – поддержка облачных хранилищ, тайм-зон,
автомасштабирования.
• В 2011 году разработана облачная архитектура эксплуатации в
Амазоне.
• Накоплен опыт работы в Амазоне , опыт эксплуатации и
особенности работы в облачной инфраструктуре.
• В конце 2011 г была запущена первая опытная версия сервиса
«Битрикс24».

14. Из «бизнес-требований»
появились технические
• Отказоустойчивость – умение размещаться сразу в нескольких разных
территориально распределенных датацентрах (в разных странах)
• Большой объем базы данных – шардинг – возможность разделить
базу данных по территории и группам клиентов
• MultiTenancy архитектура
• Полное разделение логики (кода продукта) и данных
• Пользовательские данные – это большой объем статических файлов и
база данных
• Универсальный API платформы для многолетней разработки
• Динамическое масштабирование по нагрузке

15. Выбор платформы для
разворачивания инфраструктуры
Минусы размещения на
собственном оборудовании:
• Необходимы вложения в инфраструктуру на старте проекта
• Сложность масштабирования
• Сложность администрирования (в случае размещения в
территориально удаленных датацентрах)
• Создание всех сопутствующих сервисов с нуля
«Когда мы только начинали работу над стартапом (FriendFeed), нам нужно
было решить, покупать собственные серверы или же выбрать одного из
«облачных» хостинг-провайдеров – таких как Amazon (AWS). Мы выбрали
первое – решили приобрести собственные серверы. Оглядываясь назад, я
думаю, что это было большой ошибкой»
Брет Тейлор
технический директор Facebook

16. Используем все возможности масштабирования в
Amazon, исходя из экономики проекта.

17. Архитектура «Битрикс24»
Elastic
Load Balancing
Web 1 Web 2
… Web N S3 Web 1 Web 2
… Web N
Датацентр 1 в MySQL MySQL Датацентр 2 в
регионе US East master master регионе US East
master-master
(Virginia) репликация (Virginia)
Мониторинг и Мониторинг и
масштабирование – масштабирование –
CloudWatch + CloudWatch +
AutoScaling AutoScaling
management, m
onitoring,
MySQL backup

18. Web – автоматическое
масштабирование
Используем связку Elastic Load Balancing + CloudWatch +
Auto Scaling
Очень высокая посещаемость
Elastic Load Balancing
Web 1 Web 2
… Web N
CloudWatch + Auto Scaling

19. Web – автоматическое
масштабирование
Используем связку Elastic Load Balancing + CloudWatch +
Auto Scaling
Автоматически стартуют новые машины, если средняя нагрузка CPU превышает
60%
Автоматически останавливаются и выводятся из эксплуатации, если средняя
нагрузка менее 30%
Ставили верхний порог на 80%, однако начинается общая деградация системы
– пользователям работать некомфортно (долго загружаются страницы)

20. Специфика веб-нод
Есть несколько задач, которые
необходимо решить:
• На веб-нодах нет пользовательского
контента, все ноды должны быть
абсолютно идентичны.
• Read only. Никакие пользовательские
данные не пишутся и не сохраняются
на веб-нодах, так как в любой момент
времени любая машина может быть
выключена или стартует новая из
«чистого» образа.
• При этом необходимо обеспечить
изоляцию пользователей друг от
друга.

21. Специфика веб-нод
• Нет Apache. Есть PHP-FPM + nginx
• У каждого клиента свой домен
• Был разработан модуль для PHP:
• проверяет корректность
домена, завершает хит с
ошибкой, если имя некорректно
• устанавливает соединение с
нужной базой в зависимости от
домена
• обеспечивает безопасность и
изоляцию пользователей друг от
друга
• служит для шардинга данных
разных пользователей по разным
базам

22. Bitrix24 - cвой модуль для PHP
• Обеспечивает переопределние функции соединения
с базой данных.
• В отдельной таблице хранит строки соединения с
разными мастерами и
«слейвами», обслуживающими БД.
• Позволяет выполнять горизонтальное
масштабирование БД (шардинг) по любому
количеству серверов вплоть до «один клиент на
одном сервере».
• Обеспечивает запуск (fork) процессов для PHP и
быструю отдачу страницы пользователю.

23. Статический контент
пользователей сервиса
Статические данные пользователей
храним в S3.
Загрузка осуществляется
«прозрачно» для пользователей –
они работают с привычными
интерфейсами.
Правильно формируются url’ы к
картинкам, документам и т.п.
Для каждого созданного
Корпоративного портала создается
персональный аккаунт – данные
каждого КП полностью изолированы
друг от друга.

24. Полная изоляция данных
• Данные одной компании полностью изолированы от данных
другой.
• Для каждого клиента данные хранятся раздельно:
o свой логин пароль к БД
o своя БД со структурой таблиц
o свое облачное хранилище S3 с отдельным логином/паролем
o отдельное пространство для кеширования данных
• Все веб-ноды могут обслуживать любых клиентов, набор
данных определяется по домену и не может быть изменен.

25. Готов только первый
«двигатель самолета»
Elastic Elastic
Load Balancing Load Balancing
Web 1 Web 2
… Web N S3 Web 1 Web 2
… Web N
Датацентр 1 в MySQL MySQL Датацентр 2 в
регионе US East master master регионе US East
master-master
(Virginia) репликация (Virginia)
Мониторинг и Мониторинг и
масштабирование – масштабирование –
CloudWatch + CloudWatch +
AutoScaling AutoScaling
management, m
onitoring,
MySQL backup

26. Используем master-master
репликацию в MySQL
• Особенности настройки MySQL:
• auto_increment_increment
• auto_increment_offset
• Базы в разных датацентрах синхронны, при этом независимы друг от
друга: потеря связности между датацентрами может составлять
часы, данные синхронизируются после восстановления.
• В любое время можно добавить новые датацентры.
• Пользователь и все сотрудники этой компании работают в одном
датацентре за счет управления балансировщиком.
• Сессии храним в базе, но не реплицируем между серверами из-за
большого траффика:
• SET sql_log_bin = 0 … или …
• replicate-wild-ignore-table = %.b_sec_session%

27. Сценарий 1: авария на одной
или нескольких веб-нодах
Elastic
Load Balancing
Web 1 Web 2
… Web N S3 Web 1 Web 2
… Web N
Датацентр 1 в MySQL MySQL Датацентр 2 в
регионе US East master master регионе US East
master-master
(Virginia) репликация (Virginia)
Мониторинг и Мониторинг и
масштабирование – масштабирование –
CloudWatch + CloudWatch +
AutoScaling AutoScaling
management, m
onitoring,
MySQL backup

28. Сценарий 1: авария на одной
или нескольких веб-нодах
Load Balancing определяет вышедшие из строя машины.
Исходя из заданных параметров группы балансировки,
автоматически восстанавливается нужное количество
машин.

29. Сценарий 1: авария на одной
или нескольких веб-нодах
Elastic
Load Balancing
Web 1 Web 2
… Web N S3 Web 1 Web 2
… Web N
Датацентр 1 в MySQL MySQL Датацентр 2 в
регионе US East master master регионе US East
master-master
(Virginia) репликация (Virginia)
Мониторинг и Мониторинг и
масштабирование – масштабирование –
CloudWatch + CloudWatch +
AutoScaling AutoScaling
management, m
onitoring,
MySQL backup

30. Сценарий 2: потеря связности
между датацентрами
Elastic Elastic Elastic
Load Balancing Load Balancing Load Balancing
Web 1 Web 2
… Web N S3 Web 1 Web 2
… Web N
Датацентр 1 в MySQL MySQL Датацентр 2 в
регионе US East master master регионе US East
master-master
(Virginia) репликация (Virginia)
Мониторинг и Мониторинг и
масштабирование – масштабирование –
CloudWatch + CloudWatch +
AutoScaling AutoScaling
management, m
onitoring,
MySQL backup

31. Сценарий 2: потеря связности
между датацентрами
Каждый датацентр продолжает обслуживать свой сегмент
клиентов.
Данные синхронизируются после восстановления
связности.

32. Сценарий 3: плановые работы с
базой или авария всего ДЦ
Elastic
Load Balancing
Web 1 Web 2
… Web N S3 Web 1 Web 2
… Web N
Датацентр 1 в MySQL MySQL Датацентр 2 в
регионе US East master master регионе US East
master-master
(Virginia) репликация (Virginia)
Мониторинг и Мониторинг и
масштабирование – масштабирование –
CloudWatch + CloudWatch +
AutoScaling AutoScaling
management,
monitoring,
MySQL backup

33. Сценарий 3: плановые работы с
базой или авария всего ДЦ
Весь трафик переключается в один работающий датацентр.
CloudWatch определяет возросшую нагрузку на машины и
добавляет их в соответствие с правилами для AutoScaling.
Приостанавливается мастер-мастер репликация.
Проводятся все необходимые работы с базой, на которую
не идет нагрузка.
База включается в работу, восстанавливается репликация.
Траффик распределяется на оба датацентра.
Гасятся лишние машины, если средняя нагрузка стала ниже
порогового значения.

34. MySQL? Percona Server!
Один из выводов в процессе эксплуатации: используем
один из fork’ов MySQL – Percona Server (обратно совместим
с MySQL)
• Оптимизирован для работы в «облаке» (с относительно медленными дисками)
• Быстрое восстановление кэша при рестарте базы
• Оптимизирован для Multitenancy приложений с тысячами таблиц
• Оптимизирован для сбора статистики по отдельным пользователям
• Подробная статистика по медленным запросам
• XtraDB и XtraBackup

35. Конфигурация машин
с базами MySQL
Виртуальная машина (EC2)
- Extra Large Instance – 15
Gb RAM
Этапы масштабирования:
1) Вертикальное масштабирование
(дисковая система RAID-10 на EBS)
2) Веб-кластер master-slave. Запуск
необходимого числа слейвов в
конфигурации веб-кластера
master-slave
3) Горизонтальное
масштабирование, разделение
мастера на несколько серверов
Все этапы выполняются без
остановки сервиса.

36. Бэкап базы данных
Еще один вывод: для разных сценариев восстановления
данных необходимо использовать разные бэкапы.
Для восстановления целого сервера БД в случае аварии используем
образ машин со всеми дисками (AMI) – делаем целостный бэкап
RAID’а, используя файловую систему, поддерживающую freeze и
механизм snapshot’ов в Амазоне.
Логические (mysqldump) и бинарные инкрементальные (Xtrabackup)
бэкапы используются для восстановления отдельных баз или
таблиц, поврежденных в случае некорректных операций в системе или
ошибок пользователей.
Второй тип бэкапов делается на выделенном slave, на который не
распределяется общая нагрузка. Тем самым ресурсоемкие операции
создания бэкапов не влияют на работу пользователей.

37. Обновления ПО на веб-нодах
Как ставить обновления на нодах, не допустив
рассинхронизации данных (веб и база)
Сервер Новый
обновлений образ AMI
Web 1
Elastic
Load
Web 2 Balancing
Web N

38. Контроллер
Используется для логического управления проектами, выполнения
любых команд, SQL-запросов и PHP-кода на любой из копии проекта.
Обеспечивает биллинг, включение тарифных планов, ограничения по
пользователям, дисковому пространству и т.д.

39. Итоговая архитектура Битрикс24
HTTP/HTTPS HTTP/HTTPS HTTP/HTTPS
*.com *.com *.ru
*.ru
Elastic Elastic
Load Balancing Load Balancing
CloudWatch CloudWatch
+ +
… S3
…
AutoScaling AutoScaling
Web 1 Web 2 Web N Web 1 Web 2 Web N
cache MySQL MySQL cache
master master
master-master
репликация
MySQL slave MySQL slave
management,
CloudWatch monitoring, CloudWatch
MySQL backup

40. Надежность
Один из приоритетов –
постоянная доступность
сервиса, его отказоустойчивость.
Все веб-ноды идентичны и не
зависимы друг от друга, в случае
аварии автоматически стартуют
новые.
Два датацентра синхронизированы
друг с другом и равноценно
обслуживают клиентов. В случае
аварии на уровне датацентра или
плановых работ с базой, трафик
прозрачно для клиентов
переключается на рабочий
датацентр.

41. www.bitrix24.ru

42. Спасибо за внимание!
Вопросы?
@rsv_bitrix