SAP HANA implementeren: verschillende methoden besproken

SAP HANA is een populaire in-memory database, inclusief opslagservices (Data Warehouse) en analytics, ingebouwde middleware, toepassingsserver, en een platform voor het configureren of ontwikkelen van nieuwe tools. Door de vertragingen van traditionele databases te elimineren, kan SAP HANA de systeemprestaties, transactieprocessing (OLTP) en business analytics (OLAP) aanzienlijk verhogen.

SAP HANA kan worden geïmplementeerd in de Appliance- en TDI-modi (wanneer het gaat om productieomgevingen). Voor elk type heeft de fabrikant zijn specifieke vereisten. In dit bericht bespreken we de voor- en nadelen van verschillende opties en presenteren we enkele van onze echte projecten met SAP HANA voor illustratieve doeleinden.

SAP HANA bestaat uit 3 hoofdelementen – host, instance en systeem.

Host is de server of de operationele omgeving voor de werking van de SAP HANA database. De vereiste componenten zijn CPU, RAM, opslag, netwerk en besturingssysteem. De host biedt verwijzingen naar de installatie-, data-, logdirectories of direct naar de opslag. De opslag voor de installatie van SAP HANA hoeft echter niet noodzakelijkerwijs op de host te staan. Als het systeem meerdere hosts heeft, is het nodig om een gedeelde opslag te hebben of een opslag die op aanvraag vanuit alle hosts toegankelijk is.

Instance is een set systeemcomponenten van SAP HANA die op één host zijn geïnstalleerd. De belangrijkste componenten zijn de Index Server en de Name Server. De eerste, ook wel de "werkserver" genoemd, verwerkt aanvragen, beheert de actuele dataopslag en databasekernen. De Name Server slaat informatie op over de topologie van de SAP HANA installatie – waar de componenten zich bevinden en welke gegevens zich daarop bevinden. de server.

Systeem is een of meerdere instances met hetzelfde nummer. Het is in wezen een afzonderlijk element dat kan worden in- of uitgeschakeld of gekopieerd (een back-up kan worden gemaakt). Gegevens worden verspreid in het geheugen van verschillende servers die het SAP HANA-systeem vormen.

Het systeem kan worden geconfigureerd als een single-host (één instance op één host) of multi-host, verdeeld (meerdere SAP HANA-instances zijn verspreid over verschillende hosts, met één instance per host). In multi-hostsystemen moet elke instance hetzelfde nummer hebben. Het SAP HANA-systeem wordt geïdentificeerd met een System ID (SID) – een uniek nummer bestaande uit drie alfanumerieke symbolen.

Virtualisatie SAP HANA

Een van de belangrijkste beperkingen van SAP HANA is de ondersteuning van slechts één systeem - één instantie met een unieke SID van de server. Voor een efficiënter gebruik van hardware of om het aantal servers in het datacenter te verminderen, kan virtualisatie worden gebruikt. Op deze manier kunnen andere landschappen samenleven op één server met systemen met lagere vereisten (niet-productieve systemen). Voor een back-up HA/DR-server kan virtualisatie de overschakelingssnelheid tussen productieve en niet-productieve virtuele machines verhogen.

SAP HANA ondersteunt de hypervisor VMWare ESX. Dit betekent dat verschillende systemen SAP HANA - Installaties van SAP HANA met verschillende SID-nummers - kunnen samenleven op één enkele host (een gemeenschappelijke fysieke server) in verschillende virtuele machines. Elke virtuele machine moet draaien op een ondersteunde OS.

Voor productieve omgevingen heeft virtualisatie van SAP HANA ernstige beperkingen:

• scale-out schaling wordt niet ondersteund – virtualisatie kan alleen worden gebruikt met Scale-Up-systemen, of het nu BwoH/DM/SoH of 'pure' SoH is;
• virtualisatie moet plaatsvinden binnen de regels die zijn vastgesteld voor Appliance- of TDI-apparaten;
• Er mag in General Availability (GA) slechts één virtuele machine zijn - bedrijven die virtualisatie met productieve HANA-omgevingen willen gebruiken, moeten deelnemen aan het Controlled Availability-programma met SAP.

In niet-productieve omgevingen, waar de genoemde beperkingen niet van toepassing zijn, kan virtualisatie worden gebruikt om het gebruik van apparatuur te optimaliseren.

Topologieën van SAP HANA

Laten we overgaan naar de implementatie van SAP HANA. Hier zijn twee topologieën gedefinieerd.

• Scale-up – één grote server. Naarmate de HANA-database groeit, groeit ook de server: het aantal CPU's en het geheugen nemen toe. In oplossingen met High Availability (HA) en Disaster Recovery (DR) moeten de back-up- of failover-servers voldoen aan de specificaties van de productieve servers.
• Scale-out – het volledige volume van het SAP HANA-systeem is verdeeld over meerdere identieke servers. De Master-server bevat informatie voor de Index Server en de Name Server. Slave-servers bevatten deze gegevens niet, behalve de server die de functies van de Master overneemt in het geval van een uitval van de hoofdserver. Werknemersservers (Index Servers) beheren de datasegmenten die aan hen zijn toegewezen en beantwoorden ook op verzoeken. Name Servers weten hoe de gegevens zijn verdeeld over de werknemersservers. In geval van groei van HANA wordt de huidige de serverconfiguratie simply another node added. In deze topologie is het voldoende om één reserve-node te hebben voor de beveiliging van de gehele server.

Vereisten van SAP voor hardware

SAP heeft verplichte vereisten voor de hardware voor HANA. Deze vereisten gelden voor productieomgevingen — voor non-prod zijn minimale specificaties voldoende. Hier zijn de vereisten voor productieomgevingen:

• CPU Intel Xeon v5 (SkyLake) / 8880/90/94 v4 (Broadwell)
• vanaf 128 GB RAM voor applicaties BW met 2 CPU's, 256 GB met 4+ CPU's;

SAP HANA implementeren in Appliance- en TDI-modi

Laten we nu naar de praktijk gaan en bespreken hoe SAP HANA kan worden geïmplementeerd in de modis Appliance en TDI. We gebruiken hiervoor onze SAP HANA-platforms gebaseerd op BullSequana S- en Bullion S-servers, die door SAP zijn gecertificeerd voor gebruik in deze modi.

Een korte uitleg over de producten. BullSequana S, gebaseerd op Intel Xeon Scalable, omvat verschillende modellen, tot 32 CPU's in één server. De server is gebouwd met een modulair ontwerp, wat schaalbaarheid tot 32 CPU's en hetzelfde aantal grafische processors mogelijk maakt. Het geheugen varieert van 64 GB tot 48 TB. Enkele kenmerken van BullSequana S zijn ondersteuning voor enterprise AI voor verbeterde prestaties, versnelling van data-analyse, verbetering van berekeningen in het geheugen, en modernisering met behulp van virtualisatie en cloudtechnologie.

Bullion S wordt geleverd met CPU's uit de Intel Xeon E7 v4-serie. Het maximale aantal processoren is 16. Het geheugen schaalt van 128 GB tot 24 TB. Een groot aantal RAS-functies zorgt voor een hoog niveau van beschikbaarheid voor kritieke infrastructuren zoals SAP HANA. Bullion S is geschikt voor massale consolidatie van datacenters, het werken met In-Memory-applicaties, migratie van mainframes of verouderde systemen.

SAP HANA Appliance

Appliance – een voorgeconfigureerde oplossing die een server, opslag en een softwarepakket omvat voor een "turnkey" implementatie, met een gecentraliseerde klantenservice en afgesproken prestatieniveaus. Hier wordt HANA geleverd als vooraf geconfigureerde hardware en software, volledig geïntegreerd en gecertificeerd. Het apparaat in Appliance-modus is klaar voor installatie in een datacenter, en het besturingssysteem, SAP HANA en (indien nodig) een extra VMWare-instance zijn al geconfigureerd en geïnstalleerd.

SAP-certificering bepaalt het gegarandeerde prestatieniveau, evenals het CPU-model, de hoeveelheid RAM en de opslag. Na certificering kan de configuratie niet worden gewijzigd zonder garantie te verliezen. Voor het schalen van het HANA-platform biedt SAP drie opties aan.

• Scale-Up BWoH/DM/SoH – verticale schaalvergroting die geschikt is voor enkele systemen (één SID). De groei van Appliance-apparaten gebeurt met 256/384 GB, beginnend met versie SAP HANA SPS 11. Deze verhouding toont de maximale hoeveelheid aan die door één CPU wordt ondersteund en is algemeen voor de hele lijst met gecertificeerde Appliance-apparaten. Appliance BWoH/DM/SoH met verticale schaalvergroting is optimaal voor toepassingen BW on HANA (BWoH), Data Mart (DM) en SAP Suite on HANA (SoH).
• Scale-Up SoH – dit is een vereenvoudigde versie van het vorige model, met minder beperkingen op het RAM-geheugen. Het is nog steeds een verticaal schaalbare server, maar de maximale hoeveelheid RAM op 2 processors is al 1536 GB (tot versie SPS11) en 3 TB (SPS12+). Geschikt alleen voor SoH.
• Scale-Out – dit is een optie met horizontale schaalvergroting, een systeem dat meerdere serverconfiguraties ondersteunt. Horizontale schaalvergroting is optimaal voor BW en – met enkele beperkingen – voor SoH.

In de BullSequana S- en Bullion S-servers is verticale schaalvergroting de norm, omdat deze minder operationele beperkingen heeft en minder beheer vereist. Voor de Appliance-modus is er een uitgebreide lijn van verschillende apparaten.

BullSequana S-oplossingen voor SAP HANA in Appliance-modus

*Optionele E7-8890/94v4
Bullion S-oplossingen voor SAP HANA in Appliance-modus

Alle Bull-oplossingen in Appliance-modus zijn gecertificeerd vanaf versie SAP HANA SPS 12. De hardware wordt geïnstalleerd in een standaard 19-inch racks van 42U, met twee voedingen - interne PDU's. De servers zijn gecertificeerd door SAP:

• BullSequana S met Intel Xeon Skylake 8176, 8176M, 8180, 8180M (processoren met de letter "M" ondersteunen het gebruik van geheugenmodules van 128 GB). Qua prijs-kwaliteitverhouding zijn de versies met Intel 8176 het meest aantrekkelijk.
• Bullion S met Intel Xeon E7-8880 v4, 8890 en 8894.

De opslag is rechtstreeks verbonden met de server via FC-poorten, waardoor SAN-switches hier niet nodig zijn. Ze kunnen nuttig zijn voor toegang tot systemen die zijn verbonden met LAN of SAN.

Hier is een voorbeeldconfiguratie van de EMC Unity 450F opslag in onze setup:

• Hoogte: 5U (DPE 3U (25×2,5" HDD/SSD) + DAE 2U (25×2,5" HDD/SSD))
• Controllers: 2
• Schijven: van 6 tot 250 SAS SSD, van 600 GB tot 15,36 TB elk
• RAID: level 5 (8+1), 4 RAID-groepen
• Interface: 4 FC per controller, met 8 of 16 Gbit/s
• Software: Unisphere Block Suite

Appliance is een betrouwbare implementatieoptie, maar heeft een groot nadeel: weinig vrijheid in het configureren van hardware. Bovendien kan deze optie wijzigingen in de processen van de IT-afdeling vereisen.

SAP HANA TDI

Een alternatief voor Appliance is de TDI-modus (Tailored Data center Integration), waarin specifieke fabrikanten en infrastructuurcomponenten kunnen worden gekozen op basis van de wensen van de klant - rekening houdend met de uit te voeren taken en werklast. Bijvoorbeeld, de SAN kan opnieuw worden gebruikt in de datacenter, waarbij sommige schijven worden toegewezen voor de installatie van HANA.

In vergelijking met Appliance biedt de TDI-modus de gebruiker veel meer vrijheid om aan de eisen te voldoen. Dit vereenvoudigt de integratie van HANA in de datacenter aanzienlijk - je kunt een op maat gemaakte infrastructuur opbouwen. Bijvoorbeeld, het type en aantal processoren kan worden gevarieerd op basis van de belasting.

Voor het berekenen van capaciteiten wordt aanbevolen om de SAP Quick Sizer te gebruiken - een eenvoudig hulpmiddel dat de vereisten voor CPU en geheugen voor verschillende werklasten in SAP HANA opgeeft. Voor het plannen van de IT-infrastructuur kan contact worden opgenomen met SAP Active Global Support. Daarna zet de hardwarepartner van SAP HANA de berekeningsresultaten om in verschillende mogelijke systeemconfiguraties - zowel op topniveau als op eenvoudigere hardware. In de TDI-modus voor servers is het toegestaan om CPU's van Intel E7 te gebruiken, inclusief Intel Broadwell E7 en Skylake-SP (Platinum, Gold, Silver met 8 of meer kernen per processor), evenals IBM Power8./9.

Servers worden geleverd zonder opslag, switches en rekken, maar de hardwarevereisten blijven hetzelfde als in de Appliance-modus - dezelfde single-node, oplossingen met verticale of horizontale schaalbaarheid. SAP vereist dat er werden alleen gecertificeerde servers, opslag- en netwerksystemen gebruikt, maar dat is niet erg — bijna al het apparatuur van de meeste fabrikanten is gecertificeerd.

Prestatiecontroles moeten worden uitgevoerd met behulp van HWCCT-tests (Hardware Configuration Check Tool), die de naleving van bepaalde KPI's voor SAP controleren. Er is ook een eis die niet met hardware verband houdt: HANA, besturingssysteem en hypervisor (optioneel) moeten worden geïnstalleerd door SAP-gecertificeerde specialisten. Alleen systemen die voldoen aan alle genoemde regels, kunnen SAP-ondersteuning met betrekking tot prestaties ontvangen.

De BullSequana S serverserie in TDI-modus is vergelijkbaar met de serie in appliance-modus, maar zonder opslag- en netwerksystemen. U kunt elke opslag uit de lijst van gecertificeerde SAP-oplossingen aansluiten — VNX, XtremIO, NetApp en anderen. Bijvoorbeeld, als VNX5400 voldoet aan de prestatie-eisen van SAP HANA, kan de Dell EMC Unity 450F als onderdeel van de TDI-configuratie worden aangesloten. FC-adapters (1 of 10 Gbps) en Ethernet-switches worden indien nodig geïnstalleerd.

Om u een duidelijker beeld te geven van de beschreven modi, zullen we enkele van onze echte casestudy's met u delen.

Appliance + TDI: HANA voor een online winkel

De online winkel Mall.cz, onderdeel van de Mall Group, werd opgericht in 2000. Het heeft vestigingen in Tsjechië, Slowakije, Polen, Hongarije, Slovenië, Kroatië en Roemenië. Dit is de grootste online winkel in het land, die tot 75.000 producten per dag verkoopt, met een omzet van ongeveer 280 miljoen euro in 2017.

De update van de datacenterinfrastructuur was nodig vanwege de migratie naar SAP HANA. De geschatte sizing was 2×6 TB voor de productieve en 6 TB voor de test/dev-omgeving. Er was ook een oplossing voor noodherstel nodig voor de productieve SAP HANA-omgeving in een actieve-actieve cluster.

Op het moment van de aanbesteding had de klant een systeem voor SAP op basis van standaard rack- en blade-servers. Twee datacenters, gelegen op ongeveer 10 km afstand van elkaar, waren uitgerust met verschillende opslagoplossingen – IBM SVC, HP en Dell. Kritieke systemen werkten in noodherstelmodus.

Aanvankelijk vroeg de klant om een gecertificeerde Appliance-oplossing voor SAP HANA voor alle systemen (Production en test/dev-omgevingen) met een groei tot 12 TB. Maar vanwege budgetbeperkingen werden andere opties overwogen - bijvoorbeeld een groter aantal CPU's met geheugenmodules van kleinere capaciteit (modules van 64 GB in plaats van 128 GB modules). Daarnaast werd gekeken naar een gedeelde opslagoplossing voor de Production- en test/dev-omgevingen om de kosten te optimaliseren.

Men kwam uit op 4 CPU's en 6 TB RAM voor de Production-omgeving, met de mogelijkheid tot groei. Voor de test/dev-omgevingen in TDI-modus werd besloten om minder dure CPU's te gebruiken - dit resulteerde in 8 CPU's en 6 TB RAM. Vanwege het grotere aantal functies dat de klant vroeg - replicatie, backup, gedeelde Production- en test/dev-omgevingen op een tweede locatie - werd in plaats van interne schijven de DellEMC Unity opslag in een full-flash configuratie ingezet. Bovendien vroeg de klant om een oplossingen voor disaster recovery op basis van HANA-systeemreplicatie (HSR) met een quorum-node op een derde locatie.

De uiteindelijke configuratie voor de Prod-omgeving bestond uit een BullSequana S400 server met Intel Xeon P8176M (28 cores, 2.10 GHz, 165 W) en 6 TB RAM. De opslag was Unity 450F met 10x 3.84 TB. Voor disaster recovery voor de Prod-omgeving werd een BullSequana S400 met Intel Xeon P8176M (28 cores, 2.10 GHz, 165 W) en 6 TB RAM gebruikt. Voor de test/dev-omgeving werd de BullSequana S800 server met Intel Xeon P8153 (16 cores, 2.00 GHz, 125 W) en 6 TB RAM plus Unity 450F met 15x 3.84 TB genomen. Onze specialisten installeerden en configureerden DellEMC servers als quorum, applicatieservers (VxRail Solution) en oplossingen voor backup (DataDomain).

De apparatuur is klaar voor toekomstige upgrades. De klant verwacht een groei in de HANA-capaciteit in 2019, en hoeft alleen nieuwe modules in de racks te installeren.

Appliance: HANA voor een grote integrator in de toerisme-sector.

Dit keer was onze klant een grote IT-dienstverlener die technologische oplossingen ontwikkelt voor toerismebedrijven. De klant lanceerde een ambitieus SAP HANA-project voor de implementatie van een nieuw factureringssysteem. Er was behoefte aan een Appliance-oplossing met 8 TB RAM voor de Production- en PreProd-omgevingen. Volgens de aanbevelingen van SAP koos de klant voor een optie met verticale schaalvergroting.

De belangrijkste taak was de implementatie van hardware-infrastructuur, gebaseerd op Appliance-gecertificeerde apparaten voor SAP HANA. De prioritaire criteria waren kosteneffectiviteit, hoge prestaties, schaalbaarheid en hoge beschikbaarheid van gegevens.

We hebben een SAP-gecertificeerde oplossing aangeboden en geïmplementeerd met twee Bullion S16-servers - voor de omgevingen Prod en PreProd. De apparatuur draait op Intel Xeon E7-v4 8890-processoren (24 cores, 2.20 GHz, 165 W) en is uitgerust met 16 TB RAM. Voor BW en de Dev/Test-omgevingen hebben we negen Bullion S4-servers (22 cores, 2.20 GHz, 150 W) met elk 4 TB RAM geïnstalleerd. Als opslagoplossing werd een hybride EMC Unity gebruikt.

Deze oplossing ondersteunt schaalbaarheid voor alle apparaten, bijvoorbeeld tot 16 sockets met Intel Xeon E7-v4 CPU's. Het beheer in deze configuratie is vereenvoudigd - in het bijzonder voor het opnieuw configureren of splitsen van de server in partities.

Appliance + TDI: HANA voor de metallurgische sector

GMK 'Norilsk Nickel' - een van de grootste producenten van nikkel en palladium - heeft besloten om zijn hardwareplatform voor SAP HANA te upgraden om de werking van kritieke bedrijfstoepassingen en projecten te waarborgen. Er was een uitbreiding van het bestaande landschap nodig op het gebied van rekenkracht. Een van de belangrijkste voorwaarden die door de klant werd gesteld, was de hoge beschikbaarheid van het platform - ondanks de hardwarebeperkingen.

Voor de productieomgeving hebben we de Bullion S8 server en het opslagapparaat in de SAP HANA Appliance-modus gebruikt. Voor HA en test/dev hebben we het platform in TDI-modus uitgerold. We hebben een Bull Bullion S8-server, twee Bull Bullion S6-servers en een hybride opslagapparaat gebruikt. Deze combinatie heeft het mogelijk gemaakt om de snelheid van de SAP-toepassingen significant te verhogen, de rekenkracht en opslagcapaciteit te vergroten en de operationele kosten te minimaliseren. Het is ook belangrijk dat de klant de mogelijkheid behoudt om naar 16 CPU's op te schalen.

U bent welkom op het SAP Forum

In deze post hebben we de implementatie van SAP HANA op verschillende manieren besproken en geprobeerd de voor- en nadelen van de beschikbare opties te belichten. Als u vragen heeft over de implementatie van SAP HANA, beantwoorden we die graag in de reacties.

Iedereen die geïnteresseerd is in Bull-oplossingen en de mogelijkheden van implementatie onder SAP HANA, nodigen we uit voor het grootste SAP-evenement van het jaar: op 17 april vindt het SAP Forum 2019 plaats in Moskou. We verwelkomen u bij onze stand in de IoT-zone: we vertellen u veel interessante dingen en verloten ook tal van prijzen.

Tot ziens op het forum!

Bron: habr.com