Picodata - распределённая СУБД

Picodata Sirin https://picodata.io/sirin/ — распределенная NoSQL-база данных, написанная на нативном системном языке без сборщика мусора. Ее главная задача — держать стабильный темп под тяжелыми смешанными нагрузками в распределенных кластерах, сохраняя привычный для разработчиков интерфейс Apache Cassandra.

Архитектура Picodata Sirin и принцип отказа от виртуальной машины Java

Знакомая многим беда классической Apache Cassandra на JVM — непредсказуемые паузы сборщика мусора (Stop-the-World). Когда GC внезапно решает вычистить старую кучу, воркер-потоки встают колом, а задержки на хвостах (p99 и p99.9) улетают в космос.

В Sirin от этой прослойки отказались на корню:

• Управление оперативной памятью и сетевым вводом-выводом идет напрямую через ОС, без оглядки на ограничения виртуальной машины.
• Время отклика становится детерминированным — скачки задержек при пиковой утилизации дисков или сетевых сокетов, как правило, не проявляются.
• Потребление RAM оказывается заметно скромнее: процессу попросту не нужно держать гигантские накладные буферы под служебные структуры рантайма.

Правда, переход на ручное управление памятью требует повышенного внимания к утечкам на уровне самого ядра, но для конечного сервиса это дает предсказуемую латентность без резких просадок.

Совместимость с протоколом Cassandra CQL: миграция без переписывания прикладного кода

Движок поддерживает бинарный протокол CQL (v4/v5). Ну а на практике это означает простую вещь: чтобы перевести проект на Sirin, обычно хватает смены адресов подключения (контактных точек) в конфиге клиентских драйверов DataStax, GoCQL или Python-драйвера.

Вся устоявшаяся архитектура данных переносится без переделок:

[Клиентское приложение]
│ (Драйвер DataStax / GoCQL / Python CQL)
▼ (Бинарный протокол CQL v4/v5)
[Picodata Sirin Node]
├── Парсер и валидатор запросов CQL
├── Слой репликации и кворумного согласования
└── Движок локального хранения и индексации

Слой бизнес-логики и ORM переписывать не придется. База спокойно принимает стандартные DDL- и DML-конструкции:

• Пространства ключей (KEYSPACE) с заданной стратегией репликации.
• Составные ключи (комбинации PARTITION KEY и CLUSTERING KEY) для точного распределения данных по шардам.
• Тайм-ауты хранения (TTL), чтобы старые сессии и телеметрия удалялись из хранилища сами собой.

Метрики производительности: пропускная способность, задержки и SLA

Кластер проектируется под безостановочную работу в режиме 24/7/365 с заявленным SLA на уровне 99.98% в год. Для биллинга или процессинга транзакций это вполне рабочий запас надежности, хотя реальные цифры все-таки будут зависеть от стабильности вашей сетевой топологии.

Параметр эксплуатации	Целевое значение контура	Примечание инженера
Пиковая пропускная способность	До 10 000 RPS	На базовый расчетный кластерный блок
Максимальное время отклика (Latency)	До 50 ms	Включая сетевой round-trip при кворуме
Доступность платформы (SLA)	99.98% в год	С учетом процедур планового скользящего обновления
Соответствие требованиям регуляторов	152-ФЗ РФ	Корректная локализация и защита персональных данных

Емкость масштабируется горизонтально: добавили ноды — пропорционально выросла утилизация железа.

Соответствие требованиям 152-ФЗ и защита контура хранения данных

Использование отечественного движка снимает риски внезапного отзыва лицензий и отсутствия секьюрити-патчей. База закрывает нормативы 152-ФЗ для хранения персональных данных внутри защищенного периметра.

Из коробки доступны базовые контуры изоляции:

• Шифрование трафика через TLS между нодами и приложениями.
• Ролевой доступ (RBAC) с фиксацией аудита операций.
• Тестированная совместимость с отечественными дистрибутивами (Astra Linux, РЕД ОС, ALT Linux).

Часто задаваемые вопросы

Чем Picodata Sirin отличается от стандартной Apache Cassandra в плане потребления памяти?

В Sirin нет виртуальной машины Java и сборщика мусора, так как код компилируется в машинные инструкции. Соответственно, накладные расходы на кучу ниже, а задержки не скачут из-за чистки памяти.

Требуется ли переписывать прикладной код микросервисов при миграции на Sirin?

Вряд ли это понадобится, ведь движок нативно понимает бинарный протокол CQL. Достаточно прописать актуальные сетевые эндпоинты в конфиге привычного драйвера.

Какие гарантии доступности заложены в архитектуру кластера?

Ориентир — доступность 99.98% в год. Узлы поддерживают скользящие обновления и замену серверного оборудования без остановки обслуживания трафика.