Как да развернем SAP HANA: разглеждаме различни методи

SAP HANA е популярна in-memory СУБД, включваща услуги за хранилища (Data Warehouse) и аналитика, вградено междусистемно ПО, сървър за приложения, платформа за настройка или разработка на нови инструменти. Чрез елиминиране на забавянията на традиционните СУБД, SAP HANA може значително да увеличи производителността на системите, обработката на транзакции (OLTP) и бизнес анализа (OLAP).

Развертыването на SAP HANA може да се осъществи в режимите Appliance и TDI (когато говорим за продуктивни среди). За всеки вариант производителят има свои изисквания. В тази статия ще разкажем за предимствата и недостатъците на различните варианти, а също така и за нашите реални проекти с SAP HANA за по-добро разбиране.

SAP HANA се състои от 3 основни компонента – хост, инстанция и система.

Хост е сървър или операционна среда за работа на СУБД SAP HANA. Неговите задължителни компоненти са CPU, RAM, СХД, мрежа и ОС. Хостът предоставя връзки към директории за инсталация, данни, логове или директно към СХД. При това, СХД за инсталация на SAP HANA не е задължително да се намира на хоста. Ако системата разполага с няколко хоста – ще е необходимо или общо хранилище, или такова, което е достъпно при поискване от всички хостове.

Инстанс е набор от системни компоненти на SAP HANA, инсталирани на един хост. Основните компоненти са Index Server и Name Server. Първият, също наречен 'работен сървър', обработва заявки, управлява актуалните хранилища от данни и ядрата на БД. Name Server съхранява информация за топологията на инсталацията на SAP HANA – кои компоненти работят и какви данни се намират на сървър.

Система това е един или повече инстанци с едно и също число. По същество представлява отделен елемент, който може да бъде включен, изключен или копиран (направен резервно). Данните се разпределят в паметта на различни сървъри, които съставляват системата SAP HANA.

Системата може да бъде конфигурирана като еднохостова (един инстанс на един хост) или мултихостова, разпределена (няколко инстанции SAP HANA, разпределени по няколко хоста, като на всеки хост се отрежда по един инстанс). В мултихостови системи всеки инстанс трябва да има едно и също число. Системата SAP HANA се идентифицира чрез System ID (SID) – уникален номер, състоящ се от три буквено-цифрови символа.

Виртуализация SAP HANA

Едно от основните ограничения на SAP HANA е поддръжката само на една система — един инстанс с уникален SID на сървъра. За по-ефективно използване на хардуера или за намаляване на броя на сървърите в ЦОД може да се използва виртуализация. По този начин други ландшафти могат да съжителстват на един сървър с системи, които имат по-малки изисквания (непродуктивни системи). За резервен HA/DR сървър виртуализацията може да ускори превключването между продуктивни и непродуктивни виртуални машини.

SAP HANA включва поддръжка за хипервизора VMWare ESX. Това означава, че различни системи SAP HANA — инсталации SAP HANA с различни номера на SID — могат да съжителстват на един и същ хост (общ физически сървър) в различни виртуални машини. Всяка виртуална машина трябва да работи в поддържана ОС.

За продуктивни среди виртуализацията на SAP HANA има сериозни ограничения:

• мащабирането Scale-out не се поддържа – виртуализацията може да се използва само с системи Scale-Up, независимо дали става въпрос за BwoH/DM/SoH или „чиста“ SoH;
• виртуализацията трябва да се извършва в рамките на правилата, установени за устройствата Appliance или TDI;
• в General Availability (GA) може да има само една виртуална машина — компаниите, които желаят да използват виртуализация с продуктивни среди HANA, трябва да участват в програмата Controlled Availability с SAP.

В непродуктивни среди, където изброените ограничения липсват, виртуализацията може да се използва за оптимизиране на използването на оборудването.

Топологии на SAP HANA

Да преминем към разгръщането на SAP HANA. Тук са определени две топологии.

• Scale-up – един голям сървър. С нарастването на базата HANA, сървърът също нараства: увеличава се броят на CPU и обемът на памет. В решения с High Availability (HA) и Disaster Recovery (DR) резервните или отказоустойчивите сървъри трябва да съответстват на продуктивните сървъри по характеристики.
• Масштабируемая архитектура – целый объем системы SAP HANA распределен по нескольким идентичным серверам. Master-сервер содержит информацию для Index Server и Name Server. Серверы Slave этих данных не имеют, за исключением сервера, который берет на себя функции Master в случае сбоя основного сервера. Рабочие серверы (Index Servers) управляют сегментами данных, которые к ним назначены, а также обрабатывают запросы. Name Server’ы знают, как данные распределяются между рабочими серверами. При увеличении HANA к текущей конфигурация на сървъра просто добавя се още един възел. В такава топология е достатъчно да имате един резервен възел за осигуряване на безопасността на целия сървър.

Изисквания на SAP за хардуер

SAP има задължителни изисквания към хардуера за HANA. Те се отнасят за продуктивни среди — за non-prod са достатъчни минимални характеристики. И така, ето изискванията за продуктивни среди:

• CPU Intel Xeon v5 (SkyLake) / 8880/90/94 v4 (Broadwell)
• от 128 ГБ RAM за приложения BW с 2 CPU, 256 ГБ с 4+ CPU;

Разгърнете SAP HANA в режимите Appliance и TDI

Сега преминаваме към практиката и ще разкажем как да реализирате SAP HANA в режимите Appliance и TDI. За това използваме нашите платформи SAP HANA на базата на сървъри BullSequana S и Bullion S, сертифицирани от SAP за работа в тези режими.

Кратка справка за продуктите. BullSequana S на базата на Intel Xeon Scalable включва различни модели, до 32 CPU в един сървър. Сървърът е построен на модулна конструкция, осигуряваща мащабируемост до 32 CPU и същото количество графични процесори. Оперативната памет е от 64 ГБ до 48 ТБ. Сред особеностите на BullSequana S е поддръжката на корпоративен AI за подобрена производителност, ускоряване на аналитиката на данни, усъвършенстване на изчисленията в паметта, модернизация чрез виртуализация и облачни технологии.

Bullion S се предлагат с CPU от семейството Intel Xeon E7 v4. Максималното количество процесори е 16. RAM-ът е мащабируем от 128 ГБ до 24 ТБ. Голямото количество функции RAS осигурява висок ниво на наличност за критично важна инфраструктура, също като SAP HANA. Bullion S са подходящи за масова консолидация на центрове за данни, работа с приложения с памет в паметта, миграция на мейнфреймове или остарели системи.

SAP HANA Appliance

Appliance – предварително настроено решение, включващо сървър, системи за съхранение и софтуерен пакет за внедряване "под ключ", с централизирана служба за поддръжка и уговорено ниво на производителност. Тук HANA се доставя под формата на предварително конфигурирано хардуерно и софтуерно решение, напълно интегрирано и сертифицирано. Устройството в режим Appliance е готово за инсталиране в ЦОД, а операционната система, SAP HANA и (ако е необходимо) допълнителен инстанс VMWare вече са конфигурирани и инсталирани.

Сертификацията на SAP определя гарантираното ниво на производителност, както и модела на CPU, обема на RAM и системите за съхранение. След сертификация изменение на конфигурацията без загуба на гаранция не е възможно. За мащабиране на платформата HANA SAP предлага три варианта.

• Scale-Up BWoH/DM/SoH – вертикално мащабиране, което е подходящо за единични системи (един SID). Увеличението на устройствата Appliance става на 256/384 ГБ, започвайки от версия SAP HANA SPS 11. Това съотношение показва максималния обем, поддържан от един CPU и е общо за целия списък на сертифицираните Appliance-устройства. Appliance BWoH/DM/SoH с вертикално мащабиране е оптимално за приложения BW on HANA (BWoH), Data Mart (DM) и приложения SAP Suite on HANA (SoH).
• Scale-Up SoH — това е облегчена версия на предходния модел, с по-малко ограничения по обема на RAM. Все още е вертикално-мащабируем сървър, но максималният обем RAM на 2 процесора вече е 1536 ГБ (до версия SPS11) и 3 ТБ (SPS12+). Подходящо е само за SoH.
• Scale-Out – това е вариант с хоризонтално мащабиране, система, която поддържа многосървърни конфигурации. Хоризонталното мащабиране е оптимално за BW и – с някои ограничения – за SoH.

В сървърите BullSequana S и Bullion S вертикалното мащабиране е основно, тъй като има по-малко оперативни ограничения и изисква по-малко администриране. За режима Appliance има широка гама от различни устройства.

Решенията BullSequana S за SAP HANA в режим Appliance

*Optional E7-8890/94v4
Решенията Bullion S за SAP HANA в режим Appliance

Всички решения Bull в режим Appliance от версия SAP HANA SPS 12 са сертифицирани. Оборудването се инсталира в стандартна 19-инчова стойка 42U, с два източника на захранване – вътрешни PDU. Сертификацията на SAP имат сървърите:

• BullSequana S с Intel Xeon Skylake 8176, 8176M, 8180, 8180M (процесори с литера «M» поддържат работа с модули памет по 128 ГБ). По отношение на цена и качество най-добре изглеждат вариантите с Intel 8176.
• Bullion S с Intel Xeon E7-8880 v4, 8890 и 8894.

СХД се свързва директно със сървъра през FC портове, така че SAN комутатори не са нужни. Те могат да бъдат полезни за достъп до системи, свързани с LAN или SAN.

Ето пример за конфигурация на СХД EMC Unity 450F в нашата настройка:

• Височина: 5U (DPE 3U (25×2,5″ HDD/SSD) + DAE 2U (25×2,5″ HDD/SSD))
• Контролери: 2
• Дискове: от 6 до 250 SAS SSD, от 600 ГБ до 15.36 ТБ всеки
• RAID: ниво 5 (8+1), 4 RAID групи
• Интерфейс: 4 FC на контролер, по 8 или 16 Гбит/с
• Софт: Unisphere Block Suite

Appliance — надеждно решение за разгръщане, но има един голям недостатък: малко свобода в конфигурирането на хардуера. Освен това, този вариант може да изисква промени в процесите на работа на ИТ департамента.

SAP HANA TDI

Алтернатива на Appliance е режим TDI (Tailored Data center Integration), където можете да избирате конкретни производители и компоненти на инфраструктурата в зависимост от желанията на клиента – с оглед на изпълняваните задачи и работната натовареност. Например, SAN може да бъде повторно използван в ЦОД, като част от дисковете са отделени за инсталация на HANA.

В сравнение с Appliance, в режим TDI на потребителя се предоставя много по-голяма свобода в изпълнението на изискванията. Това значително опростява интеграцията на HANA в ЦОД — можете да изградите собствена персонализирана инфраструктура. Например, да варирате типа и количеството процесори в зависимост от натоварването.

За разчет на мощностите се препоръчва да се използва SAP Quick Sizer — прост инструмент, който предоставя изисквания към ЦП и памет за различни работни натоварвания в SAP HANA. След това за планиране на ИТ ландшафта можете да се обърнете към SAP Active Global Support. След това хардуерният партньор на SAP HANA преобразува резултатите от изчисленията в различни възможни конфигурации на системата — както на топовото, така и на по-простото оборудване. В режим TDI за сървъри е разрешено да се използват CPU Intel E7, включително Intel Broadwell E7 и Skylake-SP (Platinum, Gold, Silver с 8 и повече ядра на процесор), както и IBM Power8./9.

Сървърите се доставят без СХД, комутатори и стойки, но изискванията към хардуера остават същите както в режим Appliance — същите сингл-ноди, решения с вертикално или хоризонтално мащабиране. SAP изисква, за да Използваха се само сертифицирани сървъри, СХД и комутатори, но това не е проблем — при повечето производители почти всичкото оборудване е сертифицирано.

Проверка на производителността трябва да се извършва чрез тестове HWCCT (Hardware Configuration Check Tool), които позволяват проверка на спазването на определени KPI SAP. И има изискване, което не е свързано с хардуера: HANA, ОС и хипервизор (по желание) трябва да бъдат инсталирани от специалисти с сертификация SAP. Само системи, които спазват всички изброени правила, могат да получат поддръжка от SAP, свързана с производителността.

Серията сървъри BullSequana S в режим TDI е аналогична на серията в режим Appliance, но без СХД, комутатори и рафт. Към тях може да се инсталират всякакви СХД от списъка сертифицирани SAP — VNX, XtremIO, NetApp и други. Например, ако VNX5400 отговаря на изискванията за производителност SAP HANA, може да се свърже СХД Dell EMC Unity 450F като част от конфигурацията TDI. При нужда се инсталират FC адаптери (1 или 10 Гбит/с) и Ethernet комутатори.

Сега, за да имате по-ясна представа за описаните режими, ще разкажем за няколко наши реални случая.

Appliance + TDI: HANA за интернет магазин

Интернет магазин Mall.cz, част от Mall Group, е основан през 2000 година. Има филиали в Чехия, Словакия, Полша, Унгария, Словения, Хърватия и Румъния. Това е най-голямият интернет магазин в страната, продаващ до 75 хиляди продукта на ден, а приходите му през 2017 година възлизат на около 280 милиона евро.

Актуализация на инфраструктурата на ЦОД беше необходима поради миграция към SAP HANA. Оцененото оразмеряване беше 2×6 ТБ за prod среда и 6 ТБ за test/dev среда. В същото време беше необходимо решение за аварийно възстановяване за продуктивната среда SAP HANA в активен-активен кластер.

В момента на обявяване на търга, клиентът разполагаше с система за SAP на базата на стандартни стоечни и блейд сървъри. Два ЦОДа, разположени на около 10 км един от друг, бяха оборудвани с различни СХД – IBM SVC, HP и Dell. Ключовите системи работеха в режим на аварийно възстановяване.

Първоначално клиентът поиска сертифицирано решение в режим Appliance за SAP HANA за всички системи (продуктивни и тестови среди) с разширение до 12 ТБ. Но заради бюджетни ограничения започнаха да обмислят други опции - например, повече CPU с модули RAM с по-малък обем (модули по 64 ГБ вместо модули по 128 ГБ). Освен това, за оптимизация на цената се разглеждаше съвместно хранилище за продуктивни и тестови среди.

Споразумяха се на 4 CPU и 6 ТБ RAM за продуктивната среда, с възможност за разширение. За тестовите среди в режим TDI решиха да се справят с по-евтини CPU - излезе 8 CPU и 6 ТБ RAM. Поради по-голямото количество функции, поискани от клиента - репликация, резервно копие, съвместни продуктивни и тестови среди на второ място - вместо вътрешни дискове бяха използвани хранилища DellEMC Unity в конфигурация full-flash. Освен това, клиентът поиска решение с аварийно възстановяване на базата на репликация на системата HANA (HSR) с кворумна нода на трето място.

Финалната конфигурация за продуктивната среда се състоеше от сървър BullSequana S400 на Intel Xeon P8176M (28 ядра, 2,10 GHz, 165 W) и с 6 ТБ RAM. Хранилището - Unity 450F 10x 3.84 ТБ. В целях disaster recovery за продуктивната среда се използваше BullSequana S400 на Intel Xeon P8176M (28 ядра, 2,10 GHz, 165 W) с 6 ТБ RAM. За тестовата среда избрахме сървър BullSequana S800 с Intel Xeon P8153 (16 ядра, 2,00 GHz, 125 W) и 6 ТБ RAM плюс хранилище Unity 450F 15x 3.84 ТБ. Като кворум, сървъри на приложения (VxRail Solution) и решение за резервно копие (DataDomain) нашите специалисти инсталираха и настроиха сървъри DellEMC.

Оборудването е готово за бъдещи актуализации. Клиентът очаква увеличение на размера на HANA през 2019 година, и остава само да инсталира новите модули в рафтовете.

Appliance: HANA за голям интегратор в сферата на туризма

Този път наш клиент е голям доставчик на ИТ услуги, който се занимава с разработка на технологични решения за туристически компании. Клиентът стартира амбициозен проект SAP HANA за внедряване на нова billing система. Изискваше се решение в режим Appliance с 8 ТБ RAM за продуктивни и PreProd среди. В съответствие с препоръките на SAP, клиентът избра вариант с вертикално мащабиране.

Ключовата задача беше внедряването на хардуерна инфраструктура, основана на сертифицирани в режим Appliance устройства за SAP HANA. Приоритетните критерии бяха ефективност на разходите, висока производителност, възможност за мащабиране и висока достъпност на данните.

Ние предложихме и реализирахме решение, сертифицирано от SAP, включващо два сървъра Bullion S16 – за средите Prod и PreProd. Оборудването работи на процесори Intel Xeon E7-v4 8890 (24 ядра, 2.20 GHz, 165 W) и е оборудвано с 16 TB RAM. За BW и средите Dev/Test инсталирахме девет сървъра Bullion S4 (22 ядра, 2.20 GHz, 150 W) с по 4 TB RAM. В качеството на СХД се използваше хибридна EMC Unity.

Такова решение осигурява поддръжка на мащабиране за всички елементи на устройството – например, до 16 сокета с CPU Intel Xeon E7-v4. Администрирането в тази конфигурация е опростено – в частност, за пренастройване или разделяне на сървъра на партиции.

Appliance + TDI: HANA за металурзи

ГМК «Норилски никел» – един от най-големите производители на никел и паладий – реши да обнови своята хардуерна платформа SAP HANA, за да осигури работа на критично важни бизнес приложения и проекти. Необходимо беше разширяване на съществуващия ландшафт по отношение на изчислителните мощности. Едно от основните условия, поставени от клиента, беше високата достъпност на платформата – въпреки хардуерните ограничения.

За продуктивните среди използвахме сървър Bullion S8 и СХД в режим SAP HANA Appliance. За HA и test/dev платформата беше разгорната в режим TDI. Използвахме един сървър Bull Bullion S8, два Bull Bullion S6 и хибридна СХД. Тази комбинация позволи съществено увеличаване на скоростта на работа на приложенията в ландшафта SAP, увеличаване на обема на изчислителните мощности и ресурсите за съхранение на данни и минимизиране на оперативните разходи. Не по-малко важно е, че клиентът запази възможността за мащабиране до 16 CPU.

Поканваме ви на SAP Форум

В този пост разгледахме разгръщането на SAP HANA по различни начини и се постарахме да осветим предимствата и недостатъците на наличните варианти. Ако имате въпроси относно внедряването на SAP HANA, с удоволствие ще отговорим на тях в коментарите.

Всички, които се интересуват от решенията на Bull и възможностите за тяхното внедряване в SAP HANA, са поканени на най-голямото SAP събитие на годината: на 17 април в Москва ще се проведе SAP Форум 2019. Очакваме ви на нашия щанд в зоната за IoT: ще споделим много интересни неща, а също така ще разиграем множество награди.

До виждане на форума!

Източник: habr.com