Напрямок:

GovTech

Топ-практики для розвитку ​​​​ІТ-систем GovTech

Дата та час публікації:

27 бер. 2025, 08:00

Час читання:

8 хв

Спираючись на перевірені методології MK-CONSULTING та GovTech Alliance of Ukraine, цей гайдлайн висвітлює ключові стратегії розробки надійних ІТ-архітектур. Зокрема, розглядаються стійкі телекомунікаційні рішення, ефективне управління конфігураціями, віртуалізація та гнучкі методології розробки програмного забезпечення, що забезпечують державним установам можливість упровадження високодоступних, відмовостійких та кіберзахищених ІТ-рішень.

Гайдлайн орієнтований як на ІТ-фахівців, так і на керівників державного сектору, надаючи глибокі технічні інсайти та стратегічні рекомендації щодо оптимізації ІТ-інфраструктури. Упровадження цих найкращих практик дасть змогу державним органам посилити цифрове управління, забезпечити надійний захист критично важливої інфраструктури й сприяти довгостроковій цифровій трансформації.

Україна швидко стала лідером у галузі GovTech, стимулюючи цифрову трансформацію через передові ІТ-рішення для державного сектору. Швидке зростання електронних послуг, відкритих даних і заходів із кібербезпеки зміцнило її глобальні позиції. Однак для досягнення довготривалої стійкості потрібна структурована екосистема, у якій уряд, ІТ-компанії та міжнародні партнери ефективно співпрацюють.

З усвідомленням цієї потреби було створено GovTech Alliance of Ukraine — об’єднання ІТ-компаній, державних інституцій і галузевих стейкхолдерів з метою стимулювання інновацій, забезпечення регуляторної узгодженості та масштабування GovTech-рішень за межами країни. Ця стаття не лише розкриває технічні основи GovTech-інфраструктури, а й надає стратегічні орієнтири щодо побудови української екосистеми, державно-приватного партнерства та експортного потенціалу.

Телекомунікації: створення надійної мережевої інфраструктури

Мережева інфраструктура є основою будь-якої ІТ-системи й повинна бути побудована на принципах високої доступності, стійкості до відмов і резервування, ураховуючи неминучість технічних збоїв. Це передбачає впровадження резервування на всіх рівнях OSI-моделі.

На фізичному рівні (L1) критичні вузли повинні мати резервне обладнання та дубльовані канали зв’язку. Мережеве обладнання має бути об’єднане за допомогою LACP для агрегації каналів, а сервери під’єднані до маршрутизаторів через багатоканальні з’єднання для забезпечення резервування. Мережеві карти серверів мають використовувати IEEE 802.3ad для динамічної агрегації каналів, а критичні інтернет-з’єднання або темні волокна повинні мати фізичне резервування.

На канальному рівні (L2) мережа повинна бути безпетлевою, використовуючи Spanning Tree Protocol (STP) для запобігання широкомовним штормам. Залежно від можливостей обладнання можуть застосовуватися Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) або Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP).

На мережевому рівні (L3) резервування повинно бути реалізовано за допомогою VRRP або HSRP для серверів, а також OSPF, EIGRP або BGP для великих мережевих сегментів. Для безстатевих сервісів можна використовувати DNS round-robin для балансування навантаження, а Consul, Zookeeper або Kubernetes etcd — для динамічної реєстрації та виявлення сервісів.

Сегментація мережі є критичною як для безпеки, так і для продуктивності. Рекомендується розділяти мережу за середовищами (development, sandbox, staging, production) та типами сервісів (балансувальники, додатки, бази даних) у межах окремих VLAN або підмереж.

Брандмауер: перша лінія захисту

Брандмауер із політикою «default deny» — обов’язковий елемент безпеки: дозволено лише явно вказаний трафік. Це стосується як вхідного, так і вихідного трафіку. У виробничому середовищі взагалі бажано виключити прямий доступ до Інтернету. Вихідні з’єднання мають проходити через проксі-сервери з чіткими правилами «джерело-призначення». Внутрішній між-VLAN трафік також повинен контролюватися за принципом мінімальних привілеїв.

Управління конфігураціями: моніторинг та контроль змін

Конфігурації мережевого обладнання слід зберігати у системі контролю версій, наприклад, Git. Це забезпечує історію змін, резервні копії та можливість оперативного аналізу проблем чи перегляду конкретних налаштувань. Також можна використовувати RANCID або TFTP-сервер.

Моніторинг і логування: контроль стану мережі

Централізоване логування і моніторинг усіх вузлів є ключовими для підтримки стабільності та безпеки мережі. SNMP може застосовуватися для збору даних із пристроїв, а системи на кшталт Icinga, Splunk або стеку ELK — для агрегації й аналізу логів. Журнали мають зберігатися у структурованому форматі (наприклад, 2 місяці), а також у необробленому вигляді (до 12 місяців).

Моніторинг мережі повинен виконуватися спеціалізованою системою з попередньо налаштованими шаблонами та тригерами, що базуються на SNMP-даних. Ключові елементи для моніторингу: аплінки, механізми відмовостійкості, VLAN-и, VPN-и, температура обладнання, загальний стан пристроїв, інтерфейси та порти. Для цього можна використовувати Zabbix, який має велику бібліотеку шаблонів для мережевого обладнання. Система аналізу логів також може брати участь у моніторингу та сповіщеннях.

Тестування: перевірка стійкості інфраструктури

Регулярне тестування мережевої інфраструктури є критично важливим для підтвердження її надійності та безпеки. До нього входять періодичні перевірки перемикання (failover), стрес-тестування, тести пропускної здатності та оцінка вразливостей. Для цих цілей можна використовувати інструменти, такі як Cisco SLA, fping та тестові утиліти від OWASP.

Документація. Карта мережі

Повна документація всіх мережевих вузлів і конфігурацій є ключовою для обслуговування та усунення несправностей. Вона повинна включати: загальний огляд мережі; підключення філій; топології L2/L3; опис VLAN; підключення до інтернету; опис демілітаризованої зони (DMZ); конфігурації VPN; з’єднання дата-центрів; схеми патч-панелей.

Серверна інфраструктура. Машинне відділення

Віртуалізація. Гнучкість і ефективність

Серверна інфраструктура має бути максимально віртуалізована, за винятком випадків, коли галузеві стандарти або рекомендації спільноти передбачають інше (наприклад, для великих баз даних типу MSSQL чи Oracle).

Вибір системи віртуалізації повинен базуватися на зваженому аналізі таких факторів, як: надійність, продуктивність, компетентність персоналу, зрілість продукту, підтримка від вендора, вартість.

Тип віртуалізації та конфігурації можуть змінюватися залежно від середовища:

• у середовищі розробки можна застосовувати кластер Kubernetes з високою доступністю;
• у продуктивному середовищі доцільно використати Hyper-V, VMware або KVM/OpenStack з підвищеним рівнем надмірності.

Також потрібно враховувати такі чинники під час вибору ОС для хост- і гостьових систем: підтримка вендора, сумісність, кваліфікація персоналу, уніфікація, довгострокова підтримка, відомі вразливості безпеки.

Масштабування

Як фізичні, так і віртуальні сервери повинні підтримувати масштабування:

• вертикальне — шляхом додавання ресурсів одному серверу;
• горизонтальне — шляхом додавання нових вузлів до кластеру.

Управління базами даних. Цілісність і доступність даних

Бази даних для продуктивного, тестового та sandbox-середовищ повинні бути розгорнуті в кластері з високою доступністю. Вибір типу кластера (master-master, master-slave) та технології бази даних має базуватись на CAP-теоремі, відповідно до потреб щодо: доступності (availability), узгодженості (consistency), стійкості до поділу мережі (partition tolerance).

Для критично важливих реляційних БД автоматичне перемикання зі слейва на майстер не рекомендується — щоб уникнути ситуації «розщепленого мозку» (split-brain). Такі відновлювальні дії повинні виконуватись вручну адміністраторами.

Сервери застосунків. Контейнери та мікросервіси

Сервери застосунків повинні бути віртуалізованими, ізольованими та сумісними з Docker, якщо це можливо.

Рекомендується дотримуватись принципу «один сервер — одна задача» та мікросервісної архітектури, з обов’язковим впровадженням розширеного моніторингу та логування.

Сервіси управління. Підтримка ядра системи

Служби керування, такі як: балансувальники навантаження, кеш-сервіси, IDS/IPS, WAF, проксі-сервери, служби автентифікації, DNS, NTP, SMTP, системи моніторингу та логування, системи контролю версій, сканери вразливостей, тестові фреймворки, повинні бути розподілені за ролями та середовищами, щоб уникнути перешкод і забезпечити ізоляцію. Підхід до кластеризації цих сервісів має відповідати принципам, описаним для баз даних.

Управління конфігураціями. Інфраструктура як код (IaC)

Конфігурації кластерів, серверів, середовищ та окремих сервісів повинні зберігатися в системі контролю версій, наприклад, Git. Це забезпечує історію змін, резервне збереження, можливість peer review змін конфігурацій. Для внесення змін використовуються Ansible playbooks, Helm charts або детальні покрокові інструкції.

Тестування. Перевірка стабільності та продуктивності

Регулярне тестування серверної інфраструктури є критично важливим для перевірки її стабільності, продуктивності, безпеки.

До цього входять тестування відмовостійкості (failover), краш-тести, тести навантаження (load tests), функціональне тестування, сканування на вразливості, хаос-тестування (впровадження збоїв для перевірки стійкості).

Автоматизоване тестування слід використовувати максимально, а live-тестування на продуктивних системах — мінімізувати.

Інструменти: Locust, Jenkins, OWASP vulnerability scanners, OpenVAS.

Документація. Схема серверної інфраструктури

Повна документація всіх компонентів серверної інфраструктури є обов’язковою для обслуговування та усунення несправностей. Вона має містити опис систем зберігання, інвентаризацію серверів, конфігурації систем віртуалізації, кластери баз даних, покрокові інструкції для виконання типових та нетипових задач.

Політика управління конфігураціями, описана раніше, також може бути включена як частина знань бази.

Розробка програмного забезпечення: Створення інструментів

Підхід до розробки. Просто і надійно

Розробка ПЗ повинна базуватись на перевірених принципах: KISS (Keep It Simple, Stupid); YAGNI (You Ain’t Gonna Need It); DRY (Don’t Repeat Yourself); Big Design Up Front; SOLID (Single responsibility, Open-closed, Liskov substitution, Interface segregation, Dependency inversion).

Вибір технологій. Правильний інструмент для завдання

Вибір мов програмування, фреймворків, баз даних, бібліотек і сервісів повинен базуватися на найкращих практиках, бюджеті, наявних ресурсах, існуючій інфраструктурі, вимогах до продуктивності, безпеці, експертизі команди, підтримці спільноти. Джерела як TIOBE Index або опитування Stack Overflow можуть допомогти оцінити актуальні тренди мов програмування.

Фреймворк процесу. Agile та Waterfall

У проєктах з розробки ПЗ має впроваджуватись відповідна методологія — Waterfall, Scrum або гібридна. Вибір залежить від специфіки проєкту, уподобань команди та структури організації. Для підтримки обраного підходу доцільно використовувати інструменти на кшталт Jira.

Контроль версій. Управління кодовою базою

Увесь код має зберігатися та управлятися у централізованому Git-репозиторії з чітко визначеною стратегією гілкування. Для критичних проєктів код-рев’ю повинно бути обов’язковим, при цьому має існувати зрозуміла політика перевірки коду та процес управління релізами. Коментарі до комітів повинні бути інформативними та пов’язаними з відповідними завданнями у системі відстеження задач. Прямі внесення змін до гілки master або до релізних гілок повинні бути заборонені у критичних проєктах.

Розділення конфігурацій та даних. Безпека й ізоляція

Конфіденційні дані та налаштування мають бути чітко розділені між різними середовищами. Параметри автентифікації та авторизації повинні бути конфігурованими, а не захардкоженими у коді.

Логування: Відстеження подій та помилок

Логування має бути спроєктоване так, щоб підтримувати інтеграцію зі стеком ELK. Воно повинно включати структуровані логи, часові мітки, обробку винятків та трасувальні логи. Конфіденційна інформація повинна бути анонімізована у логах.

Тестування: Забезпечення якості та надійності

Тестування ПЗ має відповідати стандартам ISTQB і включати юніт-тестування, інтеграційне тестування, системне тестування та приймальні тести. Кодова база повинна мати високий рівень покриття юніт-тестами (не менше 90%) та автоматизовані функціональні тести. Автоматизовані пайплайни тестування мають бути інтегровані у процес розробки та запускатися при зміні коду або деплойментах. Для автоматизованого функціонального тестування можна використовувати Robot Framework. Live-тестування у продуктивному середовищі має бути зведене до мінімуму.

Оцінка якості коду та перевірка безпеки мають проводитися за допомогою таких інструментів, як SonarQube. Для застосунків з непередбачуваним користувацьким навантаженням необхідно проводити навантажувальні тести з використанням інструментів на кшталт Locust.

Документація: Посібник для розробника

Усі застосунки повинні бути детально задокументовані: технічні характеристики, блок-схеми, схеми даних, описи API та інструкції з встановлення. Для критичних систем документація також має містити перелік використаних бібліотек та їхніх версій.

Безпека. Укріплений периметр

Комплексний підхід до ІТ-безпеки є обов’язковим і має охоплювати всі рівні системи. Це передбачає впровадження обов’язкових стандартів безпеки, вимкнення невикористовуваних портів, зміну стандартних облікових даних, впровадження політик складних паролів, контроль доступу, регулярне оцінювання вразливостей та проведення пентестів, використання засобів захисту, як-от IDS/IPS та WAF, посилення образів віртуальних машин і застосування багатофакторної автентифікації.

Усі облікові записи користувачів і адміністраторів мають бути персоналізованими. Має бути впроваджена безпечна система зберігання ключів, паролів та іншої конфіденційної інформації. Критично важливі й конфіденційні дані мають зберігатися на зашифрованих носіях. Увесь трафік повинен проходити через фаєрволи, налаштовані за принципом «default deny», а продуктивне середовище не повинно мати прямого доступу до Інтернету. Необхідні вихідні з’єднання мають здійснюватися виключно через проксі-сервер із жорстким контролем доступу.

Ця концепція ІТ-розробки забезпечує цілісну основу для створення та управління безпечними й стійкими GovTech-системами. Дотримуючись цих принципів і використовуючи рекомендовані інструменти та технології, державні організації можуть гарантувати надійну та захищену роботу своєї критичної ІТ-інфраструктури та програмних застосунків.

Стаття підготовлена GovTech Alliance of Ukraine (GTA UA).