Как развернуть SAP HANA: разбираем разные методы

SAP HANA — популярная in-memory СУБД, включающая сервисы хранилищ (Data Warehouse) и аналитики, встроенное промежуточное ПО, сервер приложений, платформу для настройки или разработки новых утилит. За счет устранения задержек традиционных СУБД с SAP HANA можно сильно увеличить производительность систем, обработку транзакции (OLTP) и бизнес-аналитику (OLAP).

Развернуть SAP HANA можно в режимах Appliance и TDI (если говорить о продуктивных средах). Для каждого варианта у производителя есть свои требования. В этом посте мы расскажем о преимуществах и недостатках разных вариантов, а также для наглядности — о наших реальных проектах с SAP HANA.

SAP HANA состоит из 3 основных компонентов – хоста, инстанса и системы.

Хост — это сервер или операционная среда для работы СУБД SAP HANA. Его обязательные компоненты — CPU, ОЗУ, СХД, сеть и ОС. Хост предоставляет ссылки на директории инсталляции, данных, логов или непосредственно на СХД. При этом СХД для инсталляции SAP HANA не обязательно должна располагаться на хосте. Если у системы несколько хостов – потребуется либо общее хранилище, либо такое, что доступно по требованию со всех хостов.

Инстанс — набор системных компонентов SAP HANA, установленных на одном хосте. Основные компоненты — это Index Server и Name Server. Первый, который называется также «рабочим сервером», обрабатывает запросы, управляет актуальными хранилищами данных и ядрами БД. Name Server хранит информацию о топологии инсталляции SAP HANA — о том, где работают компоненты и какие данные находятся на сервере.

Система – это один или несколько инстансов с одинаковым номером. По сути это отдельный элемент, который можно включить, отключить или скопировать (сделать резервную копию). Данные распространяются в памяти различных серверов, которые составляют систему SAP HANA.

Система может быть сконфигурирована как однохостовая (один инстанс на одном хосте) или мультихостовая, распределенная (несколько инстансов SAP HANA распределены по нескольким хостам, на каждый хост приходится по одному инстансу). В мультихостовых системах каждый инстанс должен иметь один и тот же номер. Система SAP HANA идентифицируется с помощью System ID (SID) – уникального номера, состоящего из трех буквенно-цифровых символов.

Виртуализация SAP HANA

Одним из главных ограничений SAP HANA является поддержка только одной системы — одного инстанса с уникальным SID сервера. Для более эффективного использования аппаратного обеспечения или уменьшения количества серверов в ЦОД можно использовать виртуализацию. Таким образом другие ландшафты могут сосуществовать на одном сервере с системами, имеющими меньшие требования (непродуктивные системы). Для резервного HA/DR-сервера виртуализация может повысить скорость переключения между продуктивными и непродуктивными виртуальными машинами.

SAP HANA включает поддержку гипервизора VMWare ESX. Это означает, что разные системы SAP HANA – инсталляции SAP HANA с различными номерами SID – могут сосуществовать на едином хосте (общем физическом сервере) в разных виртуальных машинах. Каждая виртуальная машина должна работать в поддерживаемой ОС.

Для продуктивных сред виртуализация SAP HANA имеет серьезные ограничения:

• масштабирование Scale-out не поддерживается – виртуализация может использоваться только с системами Scale-Up, будь то BwoH/DM/SoH или «чистая» SoH;
• виртуализация должна проводиться в рамках правил, установленных для устройств Appliance или TDI;
• в General Availability (GA) может быть только одна виртуальная машина — компании, желающие использовать виртуализацию с продуктивными средами HANA, должны участвовать в программе Controlled Availability с SAP.

В непродуктивных средах, где перечисленные ограничения отсутствуют, виртуализация может использоваться для оптимизации использования оборудования.

Топологии SAP HANA

Перейдем к развертыванию SAP HANA. Здесь определены две топологии.

• Scale-up – один большой сервер. По мере роста базы HANA растет и сам сервер: увеличивается количество CPU и объем памяти. В решениях с High Availability (HA) и Disaster Recovery (DR) резервные или отказоустойчивые серверы должны соответствовать продуктивным серверам по характеристикам.
• Scale-out – весь объем системы SAP HANA распределен по нескольким идентичным серверам. Master-сервер содержит информацию для Index Server и Name Server. Серверы Slave этих данных не содержат — кроме сервера, который берет на себя функции Master в случае сбоя у основного сервера. Рабочие серверы (Index Servers) управляют сегментами данных, которые приписываются к ним, а также отвечают на запросы. Name Server’ы знают о том, как данные распределяются между рабочими серверами. В случае роста HANA к текущей конфигурации сервера просто добавляется еще одна нода. В такой топологии достаточно иметь одну резервную ноду для обеспечения безопасности всего сервера.

Требования SAP к железу

К аппаратному обеспечению для HANA у SAP есть обязательные требования. Они касаются продуктивных сред — для non-prod достаточно минимальных характеристик. Итак, вот требования для продуктивных сред:

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

Развертываем SAP HANA в режимах Appliance и TDI

Теперь перейдем к практике и расскажем о том, как реализовать SAP HANA в режимах Appliance и TDI. Используем для этого наши платформы SAP HANA на основе серверов BullSequana S и Bullion S, которые сертифицированы SAP для работы в этих режимах.

Небольшая справка о продуктах. BullSequana S на базе Intel Xeon Scalable включает в себя различные модели, до 32 CPU в одном сервере. Сервер построен по модульной конструкции, обеспечивающей масштабируемость до 32 CPU и такого же количества графических процессоров. Оперативная память – от 64 ГБ до 48 ТБ. Среди особенностей BullSequana S – поддержка корпоративного ИИ для улучшенной производительности, ускорение аналитики данных, усовершенствование вычислений в памяти, модернизация с помощью виртуализации и облачных технологий.

Bullion S поставляются с CPU семейства Intel Xeon E7 v4 Family. Максимальное количество процессоров — 16. ОЗУ масштабируется со 128 ГБ до 24 ТБ. Большое количество функций RAS обеспечивает высокий уровень доступности для критически важных инфраструктур наподобие SAP HANA. Bullion S подходят для массовой консолидации ЦОД, работы с приложениями In-Memory, миграции мейнфреймов или устаревших систем.

SAP HANA Appliance

Appliance – преднастроенное решение, включающее сервер, СХД и пакет ПО для внедрения «под ключ», с централизованной службой поддержки и оговоренным уровнем производительности. Здесь HANA поставляется в виде предварительно настроенного аппаратного и программного обеспечения, полностью интегрированного и сертифицированного. Устройство в режиме Appliance готово к установке в ЦОД, а операционная система, SAP HANA и (если необходим) дополнительный инстанс VMWare уже сконфигурированы и установлены.

Сертификация SAP определяет гарантированный уровень производительности, а также модель CPU, объем RAM и СХД. После сертификации изменить конфигурацию без потери гарантии нельзя. Для масштабирования платформы HANA SAP предлагает три варианта.

• Scale-Up BWoH/DM/SoH – вертикальное масштабирование, которое подходит для единых систем (один SID). Рост устройств Appliance происходит по 256/384 ГБ, начиная с версии SAP HANA SPS 11. Это соотношение показывает максимальный объем, поддерживаемый одним CPU, и является общим для всего списка сертифицированных Appliance-устройств. Appliance BWoH/DM/SoH с вертикальным масштабированием оптимально подходит для приложений BW on HANA (BWoH), Data Mart (DM) и приложений SAP Suite on HANA (SoH).
• Scale-Up SoH — это облегченный вариант предыдущей модели, с меньшим количеством ограничений по объему ОЗУ. Это все еще вертикально-масштабируемый сервер, но максимальный объем ОЗУ на 2 процессора составляет уже 1536 ГБ (до версии SPS11) и 3 ТБ (SPS12+). Подходит только для SoH.
• Scale-Out – это вариант с горизонтальным масштабированием, системой, поддерживающей многосерверные конфигурации. Горизонтальное масштабирование оптимально подходит для BW и – с некоторыми ограничениями – для SoH.

В серверах BullSequana S и Bullion S вертикальное масштабирование является основным, так как имеет меньше операционных ограничений и требует меньше администрирования. Для режима Appliance есть большая линейка разных устройств.

Решения BullSequana S для SAP HANA в режиме Appliance

*Optional E7-8890/94v4
Решения Bullion S для SAP HANA в режиме Appliance

Все решения Bull в режиме Appliance с версии SAP HANA SPS 12 сертифицированы. Оборудование устанавливается в стандартную 19-дюймовую стойку 42U, с двумя источниками питания — внутренними PDU. Сертификацию SAP имеют серверы:

• BullSequana S с Intel Xeon Skylake 8176, 8176M, 8180, 8180М (процессоры с литерой «M» поддерживают работу с модулями памяти по 128 ГБ). По соотношению цены и качества лучше всего выглядят варианты с Intel 8176
• Bullion S с Intel Xeon E7-8880 v4, 8890 и 8894.

СХД соединяется с сервером напрямую через порты FC, так что коммутаторы SAN здесь не нужны. Они могут пригодиться для доступа к системам, подключенным к LAN или SAN.

Вот пример конфигурации СХД EMC Unity 450F в нашем сетапе:

• Высота: 5U (DPE 3U (25×2,5″ HDD/SSD) + DAE 2U (25×2,5″ HDD/SSD))
• Контроллеры: 2
• Диски: от 6 до 250 SAS SSD, от 600 ГБ до 15.36 ТБ каждый
• RAID: level 5 (8+1), 4 RAID-группы
• Интерфейс: 4 FC на контроллер, по 8 или 16 Гбит/с
• Софт: Unisphere Block Suite

Appliance — надежный вариант развертывания, но у него есть большой недостаток: мало свободы в конфигурировании железа. Кроме того, такой вариант может потребовать изменений в процессах работы ИТ-подразделения.

SAP HANA TDI

Альтернативой Appliance является режим TDI (Tailored Data center Integration), в котором можно выбирать конкретных производителей и компоненты инфраструктуры в зависимости от пожеланий заказчика – с учетом выполняемых задач и рабочей нагрузки. Например, SAN может быть повторно использован в ЦОД, при этом некоторые диски отводятся под установку HANA.

По сравнению с Appliance, в режиме TDI пользователю дается гораздо большая свобода в выполнении требований. Это значительно упрощает интеграцию HANA в ЦОД — можно выстроить собственную кастомизированную инфраструктуру. Например, варьировать тип и количество процессоров в зависимости от нагрузки.

Для расчета мощностей рекомендуется использовать SAP Quick Sizer — простой инструмент, выдающий требования к ЦП и памяти для разных рабочих нагрузок в SAP HANA. Затем для планирования IT-ландшафта можно обратиться в SAP Active Global Support. После этого аппаратный партнер SAP HANA преобразует результаты расчетов в разные возможные конфигурации системы — как на топовом, так и на более простом железе. В режиме TDI для серверов допустимо использовать CPU Intel E7, включая Intel Broadwell E7 и Skylake-SP (Platinum, Gold, Silver с 8 и более ядрами на процессор), а также IBM Power8/9.

Серверы поставляются без СХД, коммутаторов и стоек, но требования к аппаратной части остаются такими же, как в режиме Appliance — те же сингл-ноды, решения с вертикальным или горизонтальным масштабированием. SAP требует, чтобы использовались только сертифицированные серверы, СХД и коммутаторы, но это не страшно — у большинства производителей практически все оборудование сертифицировано.

Проверка производительности должна проводиться при помощи тестов HWCCT (Hardware Configuration Check Tool), которые позволяют проверить соблюдение определенных KPI SAP. И есть требование, не связанное с железом: HANA, ОС и гипервизор (опционально) должны быть инсталлированы специалистами с сертификацией SAP. Только системы, где соблюдаются все перечисленные правила, могут получать поддержку SAP, связанную с производительностью.

Линейка серверов BullSequana S в режиме TDI аналогична линейке в режиме Appliance, но без СХД, коммутаторов и стойки. К ним можно устанавливать любые СХД из списка сертифицированных SAP — VNX, XtremIO, NetApp и другие. Например, если VNX5400 соответствует требованиям к производительности SAP HANA, можно подключить СХД Dell EMC Unity 450F как часть конфигурации TDI. При необходимости инсталлируются адаптеры FC (1 или 10 Гбит/с), а также Ethernet-свитчи.

Теперь, чтобы вы наглядней представили описанные режимы, мы расскажем о нескольких наших реальных кейсах.

Appliance + TDI: HANA для интернет-магазина

Интернет-магазин Mall.cz, входящий в состав Mall Group, был основан 2000 году. Имеет филиалы в Чехии, Словакии, Польше, Венгрии, Словении, Хорватии и Румынии. Это крупнейший интернет-магазин в стране, продающий до 75 тысяч товаров в день, его выручка по итогам 2017 года составила порядка 280 миллионов евро.

Обновление инфраструктуры ЦОД требовалось в связи с миграцией на SAP HANA. Оцениваемый сайзинг составлял 2×6 ТБ для среды prod и 6 ТБ для сред test/dev. При этом требовалось решение с аварийным восстановлением для продуктивной среды SAP HANA в active-active кластере.

На момент объявления тендера у заказчика имелась система под SAP на базе стандартных стоечных и блейд-серверов. Два ЦОДа, располагавшиеся на расстоянии примерно в 10 км друг от друга, были укомплектованы различными СХД – IBM SVC, HP и Dell. Ключевые системы работали в режиме аварийного восстановления.

Сначала заказчик запросил сертифицированное решение в режиме Appliance для SAP HANA для всех систем (среды Production и test/dev) с ростом до 12 ТБ. Но из-за ограничений бюджета стали рассматривать другие варианты – например, большее количество CPU с модулями ОЗУ меньшего объема (модули по 64 ГБ вместо модулей по 128 ГБ). Кроме того, для оптимизации цены рассматривалось совместное СХД для сред Production и test/dev.

Сошлись на 4 CPU и 6 ТБ RAM для среды Production, с возможностью роста. Для сред test/dev в режиме TDI решили обойтись менее дорогостоящими CPU — получилось 8 CPU и 6 ТБ RAM. Из-за большего количества функций, запрашиваемого заказчиком, — репликация, бэкап, совместные среды Production и test/dev на второй площадке — вместо внутренних дисков задействовали СХД DellEMC Unity в конфигурации full-flash. Кроме того, заказчик запросил решение с аварийным восстановлением на базе репликации системы HANA (HSR) с кворумной нодой на третьей площадке.

Итоговая конфигурация для среды Prod состояла из сервера BullSequana S400 на Intel Xeon P8176M (28 ядер, 2.10 ГГц, 165 Вт) и с 6 ТБ ОЗУ. СХД — Unity 450F 10x 3.84 ТБ. В целях disaster recovery для среды Prod использовали BullSequana S400 на Intel Xeon P8176M (28 ядер, 2.10 ГГц, 165 Вт) с 6 ТБ ОЗУ. Для среды test/dev взяли сервер BullSequana S800 с Intel Xeon P8153 (16 ядер, 2.00 ГГц, 125 Вт) и 6 ТБ ОЗУ плюс СХД Unity 450F 15x 3.84 ТБ. В качестве кворума, серверов приложений (VxRail Solution) и решения для бэкапа (DataDomain) наши специалисты установили и настроили серверы DellEMC.

Оборудование готово к будущему апгрейду. Заказчик ожидает рост сайзинга HANA в 2019 году, и ему останется только установить в стойки новые модули.

Appliance: HANA для крупного интегратора в сфере туризма

На этот раз нашим клиентом стал крупный поставщик ИТ-услуг, занимающийся разработкой  технологических решений для туристических компаний. Заказчик запустил амбициозный проект SAP HANA для внедрения новой биллинговой системы. Требовалось решение в режиме Appliance с 8 ТБ ОЗУ для сред Production и PreProd. В соответствии с рекомендациями SAP, заказчик выбрал вариант с вертикальным масштабированием.

Ключевой задачей стало внедрение аппаратной инфраструктуры, основанной на сертифицированных в режиме Appliance устройствах для SAP HANA. Приоритетными критериями являлись эффективность затрат, высокая производительность, возможность масштабирования и высокая доступность данных.

Мы предложили и реализовали решение, сертифицированное SAP, включающее в себя два сервера Bullion S16 – для сред Prod и PreProd. Оборудование работает на процессорах Intel Xeon E7-v4 8890 (24 ядра, 2.20 ГГц, 165 Вт) и оснащается 16 ТБ ОЗУ. Для BW и сред Dev/Test установили девять серверов Bullion S4 (22 ядра, 2.20 ГГц, 150 Вт) по 4 ТБ ОЗУ. В качестве СХД использовалась гибридная EMC Unity.

Такое решение обеспечивает поддержку масштабирования для всех элементов устройства – например, до 16 сокетов с CPU Intel Xeon E7-v4. Администрирование в этой конфигурации упрощено – в частности, для переконфигурирования или разбиения сервера на партиции.

Appliance + TDI: HANA для металлургов

ГМК «Норильский никель» — один из крупнейших производителей никеля и палладия — решил обновить свою аппаратную платформу SAP HANA для обеспечения работы критически важных бизнес-приложений и проектов. Требовалось расширение существующего ландшафта в части вычислительных мощностей. Одним из главных условий, выдвинутых заказчиком, стала высокая доступность платформы – несмотря на аппаратные ограничения.

Для продуктивных сред мы использовали сервер Bullion S8 и СХД в режиме SAP HANA Appliance. Для HA и test/dev платформу развернули в режиме TDI. Использовали один сервер Bull Bullion S8, два Bull Bullion S6 и гибридную СХД. Такая комбинация позволила существенно увеличить скорость работы приложений ландшафта SAP, увеличить объем вычислительных мощностей и ресурсов хранения данных и минимизировать операционные расходы. Немаловажно, что у клиента осталась возможность масштабирования до 16 CPU.

Приглашаем на SAP Форум

В этом посте мы разобрали развертывание SAP HANA разными способами, постарались осветить преимущества и недостатки доступных вариантов. Если у вас появились какие-то вопросы по внедрению SAP HANA, мы будем рады ответить на них в комментариях.

Всех, кто заинтересовался решениями Bull и возможностями их внедрения под SAP HANA, приглашаем на крупнейшее SAP-событие года: 17 апреля в Москве пройдет SAP Форум 2019. Ждем вас у нашего стенда в зоне IoT: расскажем много интересного, а также разыграем множество призов.

До встречи на форуме!

Источник: habr.com