So implementieren Sie SAP HANA: Wir analysieren verschiedene Methoden

SAP HANA ist ein beliebtes In-Memory-DBMS, das Speicherdienste (Data Warehouse) und Analysen, integrierte Middleware, einen Anwendungsserver und eine Plattform zum Konfigurieren oder Entwickeln neuer Dienstprogramme umfasst. Durch die Eliminierung der Latenz herkömmlicher DBMS mit SAP HANA können Sie die Systemleistung, die Transaktionsverarbeitung (OLTP) und die Business Intelligence (OLAP) erheblich steigern.

Sie können SAP HANA im Appliance- und TDI-Modus bereitstellen (wenn es um Produktionsumgebungen geht). Für jede Option hat der Hersteller seine eigenen Anforderungen. In diesem Beitrag werden wir über die Vor- und Nachteile verschiedener Optionen sowie der Übersichtlichkeit halber über unsere realen Projekte mit SAP HANA sprechen.

SAP HANA besteht aus 3 Hauptkomponenten – Host, Instanz und System.

Gastgeber ist ein Server oder eine Betriebsumgebung zum Ausführen des SAP HANA DBMS. Die erforderlichen Komponenten sind CPU, RAM, Speicher, Netzwerk und Betriebssystem. Der Host stellt Links zu Installationsverzeichnissen, Daten, Protokollen oder direkt zum Speichersystem bereit. Gleichzeitig muss sich das Speichersystem zur Installation von SAP HANA nicht auf dem Host befinden. Wenn das System über mehrere Hosts verfügt, benötigen Sie entweder einen gemeinsamen Speicher oder einen, der bei Bedarf von allen Hosts verfügbar ist.

Beispiel – eine Reihe von SAP HANA-Systemkomponenten, die auf einem Host installiert sind. Die Hauptkomponenten sind der Indexserver und der Nameserver. Der erste, auch „Arbeitsserver“ genannt, verarbeitet Anfragen, verwaltet aktuelle Datenspeicher und Datenbank-Engines. Name Server speichert Informationen über die Topologie der SAP HANA-Installation – wo die Komponenten ausgeführt werden und welche Daten sich auf dem Server befinden.

System – Dies ist eine oder mehrere Instanzen mit derselben Nummer. Im Wesentlichen handelt es sich hierbei um ein separates Element, das aktiviert, deaktiviert oder kopiert (gesichert) werden kann. Die Daten werden im Speicher der verschiedenen Server verteilt, aus denen das SAP HANA-System besteht.

Das System kann als Single-Host (eine Instanz auf einem Host) oder Multi-Host, verteilt (mehrere SAP HANA-Instanzen sind auf mehrere Hosts verteilt, mit einer Instanz pro Host) konfiguriert werden. In Multi-Host-Systemen muss jede Instanz die gleiche Nummer haben. Ein SAP HANA-System wird durch eine System-ID (SID) identifiziert, eine eindeutige Nummer bestehend aus drei alphanumerischen Zeichen.

SAP HANA-Virtualisierung

Eine der Haupteinschränkungen von SAP HANA ist die Unterstützung nur eines Systems – einer Instanz mit einer eindeutigen Server-SID. Um Hardware effizienter zu nutzen oder die Anzahl der Server in einem Rechenzentrum zu reduzieren, können Sie Virtualisierung einsetzen. Auf diese Weise können andere Landschaften auf demselben Server mit Systemen mit geringeren Anforderungen (nichtproduktive Systeme) koexistieren. Bei einem Standby-HA/DR-Server kann die Virtualisierung die Geschwindigkeit des Wechsels zwischen produktiven und nichtproduktiven virtuellen Maschinen verbessern.

SAP HANA bietet Unterstützung für den VMWare ESX-Hypervisor. Dies bedeutet, dass verschiedene SAP HANA-Systeme – SAP HANA-Installationen mit unterschiedlichen SID-Nummern – auf einem einzigen Host (gemeinsamer physischer Server) in verschiedenen virtuellen Maschinen koexistieren können. Jede virtuelle Maschine muss auf einem unterstützten Betriebssystem ausgeführt werden.

Für Produktionsumgebungen weist die SAP HANA-Virtualisierung gravierende Einschränkungen auf:

• Scale-out-Skalierung wird nicht unterstützt – Virtualisierung kann nur mit Scale-Up-Systemen verwendet werden, sei es BwoH/DM/SoH oder „reines“ SoH;
• Die Virtualisierung muss innerhalb der für Appliance- oder TDI-Geräte festgelegten Regeln durchgeführt werden.
• General Availability (GA) kann nur eine virtuelle Maschine haben – Unternehmen, die Virtualisierung mit HANA-Produktionsumgebungen nutzen möchten, müssen am Controlled Availability-Programm mit SAP teilnehmen.

In nichtproduktiven Umgebungen, in denen diese Einschränkungen nicht bestehen, kann Virtualisierung zur Optimierung der Hardwareauslastung eingesetzt werden.

SAP HANA-Topologien

Fahren wir mit der Bereitstellung von SAP HANA fort. Hier werden zwei Topologien definiert.

• Scale-up – ein großer Server. Wenn die HANA-Basis wächst, wächst auch der Server selbst: Die Anzahl der CPUs und die Menge an Arbeitsspeicher nehmen zu. Bei Lösungen mit Hochverfügbarkeit (HA) und Disaster Recovery (DR) müssen Backup- oder fehlertolerante Server den Eigenschaften produktiver Server entsprechen.
• Scale-out – das gesamte Volumen des SAP HANA-Systems wird auf mehrere identische Server verteilt. Der Master-Server enthält Informationen für den Indexserver und den Nameserver. Slave-Server enthalten diese Daten nicht – mit Ausnahme des Servers, der bei einem Ausfall des Hauptservers die Funktionen des Masters übernimmt. Indexserver verwalten die ihnen zugewiesenen Datensegmente und beantworten auch Anfragen. Nameserver wissen, wie Daten auf Produktionsserver verteilt werden. Wächst HANA, wird einfach ein weiterer Knoten zur aktuellen Serverkonfiguration hinzugefügt. In dieser Topologie reicht ein Backup-Knoten aus, um die Sicherheit des gesamten Servers zu gewährleisten.

SAP-Hardwareanforderungen

SAP hat verbindliche Hardwareanforderungen für HANA. Sie beziehen sich auf produktive Umgebungen – für Nicht-Produktumgebungen genügen minimale Merkmale. Hier sind also die Anforderungen für Produktionsumgebungen:

• CPU Intel Xeon v5 (SkyLake) / 8880/90/94 v4 (Broadwell)
• ab 128 GB RAM für BW-Anwendungen mit 2 CPUs, 256 GB mit 4+ CPUs;

Bereitstellung von SAP HANA im Appliance- und TDI-Modus

Kommen wir nun zum Üben und Besprechen der Implementierung von SAP HANA im Appliance- und TDI-Modus. Hierzu nutzen wir unsere SAP HANA-Plattformen auf Basis der Server BullSequana S und Bullion S, die von SAP für den Betrieb in diesen Modi zertifiziert sind.

Ein paar Informationen zu den Produkten. BullSequana S basiert auf Intel Xeon Scalable und umfasst verschiedene Modelle mit bis zu 32 CPUs in einem einzigen Server. Der Server ist modular aufgebaut und bietet Skalierbarkeit auf bis zu 32 CPUs und die gleiche Anzahl GPUs. RAM – von 64 GB bis 48 TB. Zu den Funktionen von BullSequana S gehören Enterprise-KI-Unterstützung für verbesserte Leistung, beschleunigte Datenanalyse, verbessertes In-Memory-Computing und Modernisierung mit Virtualisierungs- und Cloud-Technologien.

Bullion S ist mit CPUs der Intel Xeon E7 v4-Familie ausgestattet. Die maximale Anzahl an Prozessoren beträgt 16. Der Arbeitsspeicher ist von 128 GB bis 24 TB skalierbar. Eine Vielzahl von RAS-Funktionen sorgen für eine hohe Verfügbarkeit geschäftskritischer Infrastrukturen wie SAP HANA. Bullion S eignet sich für die Massenkonsolidierung von Rechenzentren, die Ausführung von In-Memory-Anwendungen sowie die Migration von Mainframes oder Legacy-Systemen.

SAP HANA-Appliance

Appliance ist eine vorkonfigurierte Lösung, die einen Server, ein Speichersystem und ein Softwarepaket für die schlüsselfertige Implementierung mit einem zentralen Support-Service und einem vereinbarten Leistungsniveau umfasst. Hier kommt HANA als vorkonfigurierte Hard- und Software, vollständig integriert und zertifiziert. Das Gerät im Appliance-Modus ist bereit für die Installation im Rechenzentrum und das Betriebssystem, SAP HANA und (falls erforderlich) eine zusätzliche VMWare-Instanz sind bereits konfiguriert und installiert.

Die SAP-Zertifizierung bestimmt das garantierte Leistungsniveau sowie das CPU-Modell, die Menge an RAM und den Speicher. Nach der Zertifizierung kann die Konfiguration nicht mehr geändert werden, ohne dass die Garantie erlischt. Zur Skalierung der HANA-Plattform bietet SAP drei Möglichkeiten.

• Scale-Up BWoH/DM/SoH – vertikale Skalierung, die für Einzelsysteme (ein SID) geeignet ist. Ab SAP HANA SPS 256 wachsen die Appliances um 384/11 GB. Dieses Verhältnis zeigt die maximale Kapazität, die von einer CPU unterstützt wird, und gilt für die gesamte Liste zertifizierter Appliances. Appliance BWoH/DM/SoH mit vertikaler Skalierung ist ideal für BW on HANA (BWoH), Data Mart (DM) und SAP Suite on HANA (SoH)-Anwendungen.
• Scale-up-SoH – Dies ist eine leichtere Version des Vorgängermodells mit weniger Einschränkungen hinsichtlich der RAM-Größe. Hierbei handelt es sich immer noch um einen vertikal skalierbaren Server, die maximale RAM-Größe für 2 Prozessoren beträgt jedoch bereits 1536 GB (bis Version SPS11) bzw. 3 TB (SPS12+). Nur für SoH geeignet.
• Scale-out – Dies ist eine horizontal skalierbare Option, ein System, das Multi-Server-Konfigurationen unterstützt. Die horizontale Skalierung ist optimal für BW und mit einigen Einschränkungen auch für SoH.

Bei den Servern BullSequana S und Bullion S steht die vertikale Skalierung im Vordergrund, da sie weniger betriebliche Einschränkungen aufweist und weniger Administration erfordert. Für den Appliance-Modus gibt es eine große Auswahl an unterschiedlichen Geräten.

BullSequana S-Lösungen für SAP HANA im Appliance-Modus

*Optional E7-8890/94v4
Bullion S-Lösungen für SAP HANA im Appliance-Modus

Alle Bull-Lösungen im Appliance-Modus ab SAP HANA SPS 12 sind zertifiziert. Die Ausrüstung ist in einem standardmäßigen 19-Zoll-42U-Rack mit zwei Netzteilen – internen PDUs – installiert. Die folgenden Server verfügen über eine SAP-Zertifizierung:

• BullSequana S mit Intel Xeon Skylake 8176, 8176M, 8180, 8180M (Prozessoren mit dem Buchstaben „M“ unterstützen 128 GB Speichermodule). Hinsichtlich des Preis-Leistungs-Verhältnisses sehen die Optionen mit Intel 8176 am besten aus
• Bullion S mit Intel Xeon E7-8880 v4, 8890 und 8894.

Das Speichersystem verbindet sich direkt über FC-Ports mit dem Server, sodass hier keine SAN-Switches erforderlich sind. Sie können für den Zugriff auf Systeme nützlich sein, die mit einem LAN oder SAN verbunden sind.

Hier ist ein Beispiel für die EMC Unity 450F-Speichersystemkonfiguration in unserem Setup:

• Höhe: 5U (DPE 3U (25×2,5″ HDD/SSD) + DAE 2U (25×2,5″ HDD/SSD))
• Controller: 2
• Festplatten: von 6 bis 250 SAS SSD, jeweils von 600 GB bis 15.36 TB
• RAID: Level 5 (8+1), 4 RAID-Gruppen
• Schnittstelle: 4 FC pro Controller, 8 oder 16 Gbit/s
• Software: Unisphere Block Suite

Appliance ist eine zuverlässige Bereitstellungsoption, hat jedoch einen großen Nachteil: wenig Freiheit bei der Konfiguration der Hardware. Darüber hinaus kann diese Option Änderungen in den Prozessen der IT-Abteilung erfordern.

SAP HANA TDI

Eine Alternative zu Appliance ist der TDI-Modus (Tailored Data Center Integration), bei dem Sie je nach Kundenwunsch bestimmte Hersteller und Infrastrukturkomponenten auswählen können – unter Berücksichtigung der durchgeführten Aufgaben und der Auslastung. Beispielsweise kann ein SAN in einem Rechenzentrum wiederverwendet werden, wobei einige Festplatten für eine HANA-Installation reserviert sind.

Im Vergleich zum Appliance-Modus bietet der TDI-Modus dem Benutzer viel mehr Freiheit bei der Erfüllung von Anforderungen. Dies vereinfacht die Integration von HANA in das Rechenzentrum erheblich – Sie können Ihre eigene, maßgeschneiderte Infrastruktur aufbauen. Variieren Sie beispielsweise die Art und Anzahl der Prozessoren je nach Auslastung.

Für Kapazitätsberechnungen empfehlen wir die Verwendung von SAP Quick Sizer, einem einfachen Tool, das CPU- und Speicheranforderungen für verschiedene Workloads in SAP HANA ermittelt. Anschließend können Sie sich an den SAP Active Global Support wenden, um Ihre IT-Landschaft zu planen. Anschließend setzt der SAP-HANA-Hardwarepartner die Berechnungsergebnisse in verschiedene mögliche Systemkonfigurationen um – sowohl auf Top-End- als auch auf einfacherer Hardware. Im TDI-Modus für Server Es ist akzeptabel, Intel E7-CPUs zu verwenden, einschließlich Intel Broadwell E7 und Skylake-SP (Platin, Gold, Silber mit 8 oder mehr Kernen pro Prozessor) sowie IBM Power8/ 9.

Server werden ohne Speichersysteme, Switches und Racks geliefert, die Hardware-Anforderungen bleiben jedoch die gleichen wie im Appliance-Modus – die gleichen Einzelknoten, Lösungen mit vertikaler oder horizontaler Skalierung. SAP verlangt das Es wurden ausschließlich zertifizierte Server, Speichersysteme und Switches verwendet, aber das ist nicht beängstigend – die meisten Hersteller haben fast alle Geräte zertifiziert.

Leistungstests sollten mithilfe von HWCCT-Tests (Hardware Configuration Check Tool) durchgeführt werden., mit denen Sie die Einhaltung bestimmter SAP-KPIs überprüfen können. Und es gibt eine Nicht-Hardware-Anforderung: HANA, OS und Hypervisor (optional) müssen von SAP-zertifizierten Spezialisten installiert werden. Nur Systeme, die alle aufgeführten Regeln erfüllen, können SAP-Performance-Support erhalten.

Die BullSequana S-Serverreihe im TDI-Modus ähnelt der Reihe im Appliance-Modus, jedoch ohne Speichersysteme, Switches und Racks. Sie können jedes Speichersystem aus der Liste der zertifizierten SAP-Systeme installieren – VNX, XtremIO, NetApp und andere. Wenn der VNX5400 beispielsweise die Leistungsanforderungen von SAP HANA erfüllt, können Sie Dell EMC Unity 450F-Speicher als Teil der TDI-Konfiguration anschließen. Bei Bedarf werden FC-Adapter (1 oder 10 Gbit/s) sowie Ethernet-Switches installiert.

Damit Sie sich die beschriebenen Modi besser vorstellen können, erzählen wir Ihnen nun von einigen unserer realen Fälle.

Appliance + TDI: HANA für Online-Shop

Der Online-Shop Mall.cz, Teil der Mall Group, wurde im Jahr 2000 gegründet. Es verfügt über Niederlassungen in der Tschechischen Republik, der Slowakei, Polen, Ungarn, Slowenien, Kroatien und Rumänien. Dies ist der größte Online-Shop des Landes, der bis zu 75 Produkte pro Tag verkauft. Der Umsatz belief sich Ende 2017 auf rund 280 Millionen Euro.

Im Zusammenhang mit der Migration auf SAP HANA war eine Aktualisierung der Rechenzentrumsinfrastruktur erforderlich. Die geschätzte Größe betrug 2 x 6 TB für Produktionsumgebungen und 6 TB für Test-/Entwicklungsumgebungen. Gleichzeitig wurde eine Lösung mit Disaster Recovery für eine produktive SAP HANA-Umgebung in einem Aktiv-Aktiv-Cluster benötigt.

Zum Zeitpunkt der Ausschreibung verfügte der Kunde über ein System für SAP, das auf Standard-Rack- und Blade-Servern basierte. Zwei etwa 10 km voneinander entfernte Rechenzentren wurden mit verschiedenen Speichersystemen ausgestattet – IBM SVC, HP und Dell. Wichtige Systeme werden im Disaster-Recovery-Modus betrieben.

Zunächst forderte der Kunde eine zertifizierte Lösung im Appliance-Modus für SAP HANA für alle Systeme (Produktions- und Test-/Entwicklungsumgebungen) mit einem Wachstum von bis zu 12 TB. Aufgrund von Budgetbeschränkungen begannen sie jedoch, andere Optionen in Betracht zu ziehen – zum Beispiel mehr CPUs mit kleineren RAM-Modulen (64-GB-Module statt 128-GB-Module). Darüber hinaus wurde zur Preisoptimierung über eine gemeinsame Speicherung der Produktions- und Test-/Entwicklungsumgebungen nachgedacht.

Wir haben uns auf 4 CPUs und 6 TB RAM für die Produktionsumgebung geeinigt, mit Raum für Wachstum. Für Test-/Entwicklungsumgebungen im TDI-Modus haben wir uns entschieden, günstigere CPUs zu verwenden – am Ende hatten wir 8 CPUs und 6 TB RAM. Aufgrund der größeren Anzahl der vom Kunden gewünschten Funktionen – Replikation, Backup, gemeinsame Produktions- und Test-/Entwicklungsumgebungen am zweiten Standort – wurden anstelle interner Festplatten DellEMC Unity-Speichersysteme in einer Full-Flash-Konfiguration verwendet. Darüber hinaus forderte der Kunde eine Disaster-Recovery-Lösung auf Basis der HANA-Systemreplikation (HSR) mit einem Quorum-Knoten an einem dritten Standort.

Die endgültige Konfiguration für die Prod-Umgebung bestand aus einem BullSequana S400-Server auf einem Intel Xeon P8176M (28 Kerne, 2.10 GHz, 165 W) und 6 TB RAM. Speichersystem - Unity 450F 10x 3.84 TB. Zur Notfallwiederherstellung verwendeten wir für die Prod-Umgebung einen BullSequana S400 auf einem Intel Xeon P8176M (28 Kerne, 2.10 GHz, 165 W) mit 6 TB RAM. Für die Test-/Entwicklungsumgebung haben wir einen BullSequana S800 Server mit einem Intel Xeon P8153 (16 Kerne, 2.00 GHz, 125 W) und 6 TB RAM sowie ein Unity 450F 15x 3.84 TB Speichersystem genommen. Unsere Spezialisten installierten und konfigurierten DellEMC-Server als Quorum, Anwendungsserver (VxRail-Lösung) und Backup-Lösung (DataDomain).

Die Ausrüstung ist für zukünftige Upgrades bereit. Der Kunde geht davon aus, dass die HANA-Größe im Jahr 2019 zunimmt und er lediglich neue Module in die Racks einbauen muss.

Appliance: HANA für einen großen Tourismusintegrator

Diesmal war unser Kunde ein großer IT-Dienstleister, der technologische Lösungen für Reiseunternehmen entwickelt. Der Kunde startete ein ehrgeiziges SAP HANA-Projekt zur Implementierung eines neuen Abrechnungssystems. Für Produktions- und PreProd-Umgebungen war eine Lösung im Appliance-Modus mit 8 TB RAM erforderlich. Gemäß den SAP-Empfehlungen entschied sich der Kunde für die Option der vertikalen Skalierung.

Die Kernaufgabe bestand in der Implementierung einer Hardware-Infrastruktur auf Basis von Geräten, die im Appliance-Modus für SAP HANA zertifiziert sind. Die vorrangigen Kriterien waren Kosteneffizienz, hohe Leistung, Skalierbarkeit und hohe Datenverfügbarkeit.

Wir haben eine SAP-zertifizierte Lösung vorgeschlagen und implementiert, einschließlich zweier Bullion S16-Server – für Prod- und PreProd-Umgebungen. Das Gerät läuft auf Intel Xeon E7-v4 8890 Prozessoren (24 Kerne, 2.20 GHz, 165 W) und ist mit 16 TB RAM ausgestattet. Für BW- und Dev/Test-Umgebungen wurden neun Bullion S4-Server (22 Kerne, 2.20 GHz, 150 W) mit 4 TB RAM installiert. Als Speichersystem kam Hybrid EMC Unity zum Einsatz.

Diese Lösung bietet Skalierungsunterstützung für alle Elemente des Geräts – zum Beispiel bis zu 16 Sockel mit einer Intel Xeon E7-v4-CPU. Die Administration in dieser Konfiguration wird vereinfacht – insbesondere für die Neukonfiguration oder Partitionierung des Servers.

Appliance + TDI: HANA für Metallurgen

MMC Norilsk Nickel, einer der größten Hersteller von Nickel und Palladium, hat beschlossen, seine SAP HANA-Hardwareplattform zu aktualisieren, um kritische Geschäftsanwendungen und -projekte zu unterstützen. Es bestand Bedarf, die bestehende Landschaft hinsichtlich der Rechenleistung zu erweitern. Eine der Hauptanforderungen des Kunden war die hohe Verfügbarkeit der Plattform – trotz Hardware-Einschränkungen.

Für Produktionsumgebungen verwendeten wir die Bullion S8-Server- und Speichersysteme im SAP HANA Appliance-Modus. Für HA und Test/Entwicklung wurde die Plattform im TDI-Modus bereitgestellt. Wir verwendeten einen Bull Bullion S8-Server, zwei Bull Bullion S6-Server und ein Hybridspeichersystem. Diese Kombination ermöglichte es, die Geschwindigkeit von Anwendungen in der SAP-Landschaft deutlich zu steigern, die Rechenleistung und Datenspeicherressourcen zu erhöhen und die Betriebskosten zu minimieren. Wichtig ist, dass der Client weiterhin die Möglichkeit hat, auf bis zu 16 CPUs zu skalieren.

Wir laden Sie zum SAP-Forum ein

In diesem Beitrag haben wir uns mit der Bereitstellung von SAP HANA auf verschiedene Arten befasst und versucht, die Vor- und Nachteile der verfügbaren Optionen hervorzuheben. Wenn Sie Fragen zur Implementierung von SAP HANA haben, beantworten wir diese gerne in den Kommentaren.

Wir laden alle, die sich für Bull-Lösungen und die Möglichkeiten ihrer Implementierung unter SAP HANA interessieren, zur größten SAP-Veranstaltung des Jahres ein: Das SAP Forum 17 findet am 2019. April in Moskau statt. Wir erwarten Sie an unserem Stand im IoT Zone: Wir werden Ihnen viel Interessantes erzählen und auch viele Preise verlosen.

Wir sehen uns im Forum!

Source: habr.com