PROMETHEUS

PROMETHEUS — это комплексная система управления базами данных (СУБД) и платформа для анализа данных, разработанная российской компанией «Прометей» (входит в группу компаний «Ай-Теко»). Система ориентирована на обработку больших объёмов данных, поддержку транзакционных и аналитических нагрузок, а также на обеспечение высокой степени надёжности и безопасности. PROMETHEUS относится к классу NewSQL-решений, сочетающих свойства классических реляционных СУБД (ACID-транзакции, поддержка SQL) и масштабируемость NoSQL-систем.

История

Разработка системы началась в 2010 году в рамках проекта по созданию отечественного программного обеспечения для государственных и корпоративных заказчиков. Основной целью было создание СУБД, способной заменить зарубежные решения (Oracle, Microsoft SQL Server, IBM DB2) в условиях импортозамещения. Первая стабильная версия PROMETHEUS была выпущена в 2013 году. В 2015 году система была включена в Единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных, что подтвердило её статус как официально признанного отечественного продукта.

В 2017 году была представлена версия 2.0, которая добавила поддержку распределённых вычислений и кластеризации. В 2020 году вышла версия 3.0, ориентированная на работу с большими данными (Big Data) и интеграцию с Hadoop-экосистемой. На 2024 год актуальной является версия 4.2, которая включает поддержку облачных развёртываний и контейнеризации (Docker, Kubernetes).

Архитектура и устройство

Ядро системы

PROMETHEUS построен на клиент-серверной архитектуре. Ядро системы написано на языке C++ и использует собственный оптимизатор запросов. Поддерживаются стандартные для реляционных СУБД механизмы: транзакции с уровнем изоляции Serializable, блокировки на уровне строк и страниц, журналирование изменений (Write-Ahead Logging, WAL).

Хранилище данных

Система использует многомерное хранилище данных, организованное по принципу колоночного хранения (columnar storage) для аналитических нагрузок и строчного хранения (row storage) для транзакционных операций. Данные могут быть сжаты с использованием алгоритмов LZ4, Zstandard и собственного алгоритма «Прометей-Сжатие», обеспечивающего степень сжатия до 10:1 для типовых корпоративных данных.

Кластеризация и отказоустойчивость

PROMETHEUS поддерживает кластеризацию по схеме «активный-активный» (active-active) с автоматическим распределением нагрузки между узлами. Для обеспечения отказоустойчивости используется репликация данных с синхронным и асинхронным режимами. В случае выхода из строя одного из узлов система автоматически переключает запросы на резервные копии без потери данных (RPO=0, RTO менее 30 секунд для типовых конфигураций).

Безопасность

Система имеет встроенные средства защиты информации: шифрование данных на диске (AES-256) и в канале передачи (TLS 1.3), мандатный и дискреционный доступ, аудит всех действий пользователей. PROMETHEUS сертифицирован по требованиям Федеральной службы по техническому и экспортному контролю (ФСТЭК России) на соответствие 4-му уровню доверия и может использоваться в государственных информационных системах (ГИС) и системах, обрабатывающих персональные данные.

Классификация и виды

PROMETHEUS выпускается в нескольких редакциях, различающихся функциональностью и стоимостью лицензирования:

• PROMETHEUS Standard — базовая версия для небольших и средних организаций. Поддерживает до 4 процессорных ядер и 16 ГБ оперативной памяти на сервер.
• PROMETHEUS Enterprise — версия для крупных предприятий. Включает поддержку кластеризации, репликации, шифрования и расширенных средств мониторинга.
• PROMETHEUS Cloud — облачная версия, развёртываемая в инфраструктуре «Прометей» или партнёрских дата-центрах. Предоставляется по модели SaaS (Software as a Service).
• PROMETHEUS Big Data — специализированная редакция для работы с большими данными. Включает интеграцию с Apache Hadoop, Apache Spark и Apache Kafka.

Применение

Государственный сектор

PROMETHEUS широко используется в государственных информационных системах России. По данным компании-разработчика, система внедрена в более чем 200 государственных органах, включая Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций РФ, Федеральную налоговую службу, Пенсионный фонд РФ (до реорганизации) и региональные администрации. Система применяется для ведения реестров, кадастров, обработки налоговой и статистической отчётности.

Банковский и финансовый сектор

В банковской сфере PROMETHEUS используется для обработки транзакций, управления рисками и хранения клиентских данных. Среди известных внедрений — Сбербанк, ВТБ, Газпромбанк и Альфа-Банк. Система обеспечивает обработку до 10 000 транзакций в секунду на одном серверном узле (по данным нагрузочных тестов 2023 года).

Промышленность и логистика

В промышленности PROMETHEUS применяется для управления производственными процессами (MES-системы), учёта сырья и готовой продукции, а также для анализа данных с датчиков IoT. В логистике система используется для управления складскими запасами, маршрутизации и отслеживания грузов.

Научные и исследовательские проекты

PROMETHEUS используется в ряде научных организаций для обработки данных экспериментов. Например, в Объединённом институте ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна) система применяется для хранения и анализа данных с коллайдера NICA.

Сравнение с аналогами

PROMETHEUS конкурирует на российском рынке с такими СУБД, как Postgres Pro (на базе PostgreSQL), Arenadata DB (на базе Greenplum), Jatoba (на базе MySQL) и зарубежными системами Oracle, Microsoft SQL Server, IBM Db2. По данным независимых тестов производительности (TPC-C, TPC-H), PROMETHEUS демонстрирует сопоставимую с Oracle 19c производительность на операциях OLTP (до 95% от эталонных значений) и превосходит её на операциях OLAP (до 120% от эталонных значений) в конфигурациях с колоночным хранением.

Основным преимуществом системы является полная независимость от зарубежных поставщиков и соответствие требованиям российского законодательства в области импортозамещения. Недостатками являются меньшая распространённость и количество доступных специалистов по сравнению с PostgreSQL или Oracle, а также более высокая стоимость лицензирования для малых и средних организаций.

Интересные факты

• Название системы «Прометей» выбрано в честь древнегреческого титана, похитившего огонь у богов и передавшего его людям. Разработчики трактуют это как метафору «передачи технологий» от зарубежных систем к отечественным.
• Исходный код PROMETHEUS не является открытым, однако компания-разработчик предоставляет доступ к коду для аудита по запросу государственных заказчиков.
• В 2022 году система была включена в перечень программного обеспечения, обязательного для использования в государственных и муниципальных органах в рамках политики импортозамещения.
• PROMETHEUS поддерживает работу с процессорами на архитектуре «Эльбрус» (разработка АО «МЦСТ») и «Байкал» (разработка АО «Байкал Электроникс»), что делает его полностью совместимым с российским аппаратным обеспечением.

Источники

• Официальный сайт компании «Прометей» (раздел «Продукты»)
• Единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных (Минцифры России)
• Документация PROMETHEUS версии 4.2 (руководство администратора)
• Нагрузочные тесты СУБД PROMETHEUS (2023) — лаборатория тестирования производительности «Ай-Теко»
• Статья «Отечественные СУБД: обзор рынка» — журнал «Открытые системы», 2022
• Материалы конференции «Цифровая индустрия промышленной России» (ЦИПР), 2023