Импортозамещение в нефтегазовом секторе: как добывающие компании собрались на «Эльбрус»
Найти замену импортным решениям из русских аналогов важно по двум причинам. Во-первых, в современных условиях никто не может гарантировать доступность технологий, а во-вторых, встает вопрос информационной безопасности на национальном уровне. Как «потенциальному противнику» многие западные компании не хотят поставлять в Россию новейшую технику и технологии, а ведущие российские нефтегазовые компании опасаются наличия «закладок» в поставляемых системах – то есть промышленного шпионажа, искажения результатов работы и возможности взлома сетей.
На волне разговоров об импортозамещении на рынке появилось огромное количество отечественных продуктов для управления процессами разведки недр, оценки запасов нефти и газа, разработки и эксплуатации месторождений, причем большая часть из них успешно зарегистрирована в реестре российского ПО. Однако крупные заказчики продолжают заказывать импортные аппаратно-программные комплексы, которые не только стоят значительно дороже, но и ставят всю отрасль в зависимость от определенных поставщиков. Степень импортозависимости в нефтегазовой отрасли по-прежнему высока. Это все равно происходит потому, что отдельные программы разработки российских компаний, даже являясь удачными, обладают двумя недостатками.
Недостаток №1. Отсутствие инфраструктуры
Никому в крупной нефтегазовой компании не нужен отдельно модуль для анализа, например, эффективности строительства скважин. Эта функция, конечно, необходима, но только вместе со всеми другими элементами управления инфраструктурой месторождений – от мелких технических деталей до планирования и бюджетирования. Приобретая готовый комплекс от Schlumberger, заказчик может быть уверен, что все элементы системы будут работать друг с другом. Но кто будет отвечать за специальный модуль, приобретенный у инновационной российской компании? Кто будет отвечать за его развитие, если компания обанкротится со следующей волной проблем в отечественной экономике? Руководство не хочет брать на себя ответственность за эти риски и выбирает проверенные и надежные платформы.
Недостаток №2. Использование импортной экосистемы
Абсолютное большинство российского программного обеспечения опирается на элементную базу зарубежного производства – процессоры и микросхемы, как правило, платформы х86. Но и это было бы половиной беды, когда речь идет о ПО под ОС Microsoft или при помощи закрытых средств разработки также импортного происхождения. Скажите, если софт компилировался на американской платформе с использованием американских программных библиотек, можно ли считать его 100% российским и защищенным от возможных «лазеек»?
Здесь мы не говорим о каком-то патриотическом замещении инородных продуктов, а о простых промышленных рисках – ведь в случае введения очередных санкций определенные компьютерные системы могут быть просто запрещены для поставки в Россию, а нефтегазовые компании как никто боится возможных ИТ-диверсий и промышленного шпионажа.
В России нет своей элементной базы?
Наша история началась с того, что в компанию RedSys обратился представитель одного из заказчиков, занимающегося добычей углеводородов, попросив создать менее зависимые от импортных компонентов системы, способные взять на себя моделирование работы на скважинах. Как бизнес-ИТ интегратор, компания RedSys, обладая большой экспертизой в области выбора, разработки и внедрения инновационных технологий, стала искать готовые продукты, которые могли бы подойти для решения данной задачи. В результате был создан программно-аппаратный комплекс, который обеспечивает поддержку свыше 90% процессов управления разработкой на месторождениях.
В его основу легли:
• Платформа «Эльбрус», созданная в ЗАО «МЦСТ» экосистема, включающая в себя материнские платы, микропроцессоры, операционную систему и среду разработки, изначально созданные в России. В свое время команда «Эльбруса» была передовиками производства в СССР (термин под стать эпохе), позже выполняла разработки для зарубежных компаний, а в 2000-х стала производить собственные процессоры, которые обладают достаточной производительностью, но главное – могут работать с обширными полями памяти, что как нельзя лучше подходит для инженерного моделирования.
• Система КОНКОРД, разрабатываемая с 1998 года среда для анализа и моделирования процессов нефтегазодобычи. В состав решения входят 4 базовых модуля, объединяющих задачи анализа, моделирования, прогнозирования и визуализации физических процессов в скважинах. Продукты КОНКОРД интересны тем, что поддерживают целую экосистему модулей для решения взаимосвязанных задач в нефтегазовом секторе.
• Система IDS Х360, разработанная в России платформа для построения корпоративных информационных систем с готовыми справочниками, бизнес-процессами, формами и шаблонами документов. X360 включает в себя готовые модули EAM, REM, ITSM, WFM, RCM, CRM, BPM, а также геоинформационную систему GIS, благодаря чему подходит для управления месторождением, как бизнес-объектом.
Элементы «конструктора», казалось бы, вполне подходили для создания готового комплекса, но для того, чтобы теория стала практикой пришлось провести немало подготовительных работ, в том числе с вовлечением разработчиков аппаратной платформы.
Архитектура решения
Сама по себе платформа «Эльбрус» включает в себя собственную операционную систему (причем с разными версиями ядер для различных задач). ОС «Эльбрус» основана на дистрибутиве Linux Debian, но при этом значительно отличается от оригинального кода ядра. В частности, в kernel уже встроены инструменты для защиты информации, которые позволяют достичь 2 уровня защищенности по РД Гостехкомиссии, а также может работать как ОС реального времени, рассчитанная на решение промышленных задач. Для архитектуры x86 специалистами МЦСТ были созданы средства двоичной трансляции – своего рода эмулятор, который позволяет запускать стандартные приложения.
Но вернемся к нашей ситуации: на платформе «Эльбрус» нужно было запустить решения КОНКОРД и систему IDS X360. Обе разработки используют открытые стандарты, однако для их работы нужно было внести определенные изменения в архитектуру программно-аппаратного комплекса.
Приложения КОНКОРДА изначально разрабатывались для запуска в контейнерах Docker. Но поскольку «Эльбрус» не работает с Docker, а запуск готовых образов со сторонними операционными системами (например, с Ubuntu) рубит на корню саму идею импортозамещения, потребовалось найти другое решение для работы ПО от КОНКОРД. Изучив возможности ОС «Эльбрус», разработчики решили использовать контейнеры LXE.
С IDS X360 вышло немного сложнее. Система состоит из трех компонентов – это база данных PostgreSQL, сервер приложений и система поиска. База данных запустилась без проблем, однако серверу приложений необходима поддержка NodeJS (и в частности JIT-компилятора). И здесь сыграло важную роль происхождение разработчика платформы. Невозможно представить, чтобы компания IBM или HP изменила свои планы разработки для российского заказчика. Тем временем команде Эльбруса потребовалось около месяца, чтобы ответить на запросы IDS и обеспечить поддержку NodeJS во внутреннем релизе операционной системы. Официальный релиз с поддержкой NodeJS планируется осенью 2017 года. Кстати, в это же время планируется ввести поддержку Java, которая станет основой для работы Elastic Search – третьего компонента IDS X360.
Предварительное тестирование и ожидания
Командам инженеров из IDS и КОНКОРДа был предоставлен тестовый доступ к серверу «Эльбрус». Это 4 процессора Эльбрус-4С по 4 ядра в форм-факторе 3U. Ядра работают на частоте 800 МГц, в системе установлено 96 Гбайт ОЗУ (можно до 192 Гб), два южных моста КПИ. Обе команды отрапортовали об успешной работе систем на комплексе «Эльбрус», в основном благодаря ускоренному доступу к памяти и наличию большого объема ОЗУ.
В ближайшем будущем нас ждет также нагрузочное тестирование, которое покажет реальную производительность в сравнении с комплексами на базе архитектуры x86, но сам факт, что набор ПО для нефтегазового сектора уже работает на Эльбрусе без двоичной трансляции и получает преимущества от запуска на отечественной аппаратной платформе и отечественной операционной системе. Они используют встроенную систему виртуализации ядра «Эльбрус», а значит – весь комплекс ПО можно запустить на одном и том же хосте виртуализации.
Почему это готовое решение жизнеспособно? Потому что оно включает в себя весь набор компонентов, необходимых для управления месторождением и моделирования процессов на скважинах. К нему не нужно ничего добавлять или интегрировать какие-то сомнительные решения. Напротив, заказчик получает готовый продукт, гарантию защиты от санкций и внимание…весь комплекс стоит в 3-10 раз дешевле, чем зарубежные интегрированные аналоги, содержащие в себе все те же компоненты.
Следующий шаг – переход к использованию российских платформ программирования, компиляторов и средств разработки, предназначенных специально для систем Эльбрус и МЦСТ-R, с которыми можно познакомиться на сайте МЦСТ (http://www.mcst.ru/sistema_programmirovaniya). Такой подход обеспечит полную «импортонезависимость» для критически важных элементов ИТ ландшафта нефтегазовых компаний.
Автор: RedSys
