🥇Jak wdrożyć SAP HANA: omawiamy różne metody

SAP HANA to popularna baza danych in-memory, która obejmuje usługi przechowywania (Data Warehouse) i analizy, wbudowane oprogramowanie pośredniczące, serwer aplikacji oraz platformę do konfigurowania lub rozwijania nowych narzędzi. Dzięki eliminacji opóźnień tradycyjnych baz danych, SAP HANA może znacznie zwiększyć wydajność systemów, przetwarzanie transakcji (OLTP) oraz analitykę biznesową (OLAP).

SAP HANA można wdrożyć w trybach Appliance i TDI (jeśli mówimy o środowiskach produkcyjnych). Dla każdej opcji producent ma swoje wymagania. W tym poście przedstawimy zalety i wady różnych wariantów, a także dla zobrazowania – nasze realne projekty z SAP HANA.

SAP HANA składa się z 3 głównych komponentów – hosta, instancji i systemu.

Host – to serwer lub środowisko operacyjne do pracy z bazą danych SAP HANA. Jego obowiązkowe komponenty to CPU, RAM, macierz danych, sieć i system operacyjny. Hosta dostarcza odniesienia do katalogów instalacyjnych, danych, logów i bezpośrednio do macierzy danych. Przy tym macierz danych do instalacji SAP HANA nie musi znajdować się na hoście. Jeśli system ma wiele hostów – wymagane będzie wspólne przechowywanie lub dostępne na żądanie z wszystkich hostów.

Instancja – to zestaw komponentów systemowych SAP HANA zainstalowanych na jednym hoście. Główne komponenty to Index Server i Name Server. Pierwszy, nazywany również „serwerem roboczym”, przetwarza zapytania, zarządza aktualnymi zbiorami danych i rdzeniami bazy danych. Name Server przechowuje informacje o topologii instalacji SAP HANA – gdzie działają komponenty i jakie dane znajdują się na serwerze.

System – to jedna lub więcej instancji o tej samej numeracji. W zasadzie jest to oddzielny element, który można włączać, wyłączać lub kopiować (tworzyć kopię zapasową). Dane rozprzestrzeniają się w pamięci różnych serwerów, które tworzą system SAP HANA.

System może być skonfigurowany jako jednohostowy (jedna instancja na jednym hoście) lub wielohostowy, rozdzielony (kilka instancji SAP HANA rozdzielonych po różnych hostach, gdzie każda instancja przypada na jeden host). W systemach wielohostowych każda instancja musi mieć ten sam numer. System SAP HANA identyfikuje się za pomocą System ID (SID) – unikalnego numeru składającego się z trzech znaków alfanumerycznych.

Wirtualizacja SAP HANA

Jednym z głównych ograniczeń SAP HANA jest wsparcie tylko dla jednego systemu — jednej instancji z unikalnym SID serwera. Aby bardziej efektywnie wykorzystać sprzęt lub zmniejszyć liczbę serwerów w centrum danych, można zastosować wirtualizację. W ten sposób inne środowiska mogą współistnieć na jednym serwerze z systemami o mniejszych wymaganiach (systemami nieprodukcyjnymi). W przypadku zapasowego serwera HA/DR wirtualizacja może zwiększyć szybkość przełączania między produkcyjnymi a nieprodukcyjnymi maszynami wirtualnymi.

SAP HANA obejmuje wsparcie dla hipernadzorcy VMWare ESX. Oznacza to, że różne systemy SAP HANA — instalacje SAP HANA z różnymi numerami SID — mogą współistnieć na jednym hoście (wspólnym fizycznym serwerze) w różnych maszynach wirtualnych. Każda maszyna wirtualna musi działać w obsługiwanym systemie operacyjnym.

W środowiskach produkcyjnych wirtualizacja SAP HANA ma poważne ograniczenia:

skalowanie typu Scale-out nie jest wspierane – wirtualizacja może być stosowana tylko w systemach typu Scale-Up, czy to BwoH/DM/SoH, czy 'czysta' SoH;
wirtualizacja musi być przeprowadzana zgodnie z zasadami ustalonymi dla urządzeń Appliance lub TDI;
W General Availability (GA) może być tylko jedna maszyna wirtualna — firmy, które chcą wykorzystywać wirtualizację w środowiskach produkcyjnych HANA, muszą uczestniczyć w programie Controlled Availability z SAP.

W środowiskach nieprodukcyjnych, gdzie wymienione ograniczenia nie występują, wirtualizacja może być stosowana w celu optymalizacji wykorzystania sprzętu.

Topologie SAP HANA

Przejdźmy do wdrożenia SAP HANA. Zdefiniowane są tutaj dwie topologie.

Scale-up – jeden duży serwer. W miarę wzrostu bazy HANA rośnie również serwer: zwiększa się liczba CPU i pamięć. W rozwiązaniach z wysoką dostępnością (HA) i odzyskiwaniem po awarii (DR) serwery zapasowe lub odporne na awarie muszą odpowiadać parametrom serwerów produkcyjnych.
Scale-out – cała objętość systemu SAP HANA jest rozłożona na kilku identycznych serwerach. Serwer główny zawiera informacje dla Index Server i Name Server. Serwery podrzędne nie zawierają tych danych — z wyjątkiem serwera, który przejmuje funkcje serwera głównego w przypadku awarii. Serwery robocze (Index Servers) zarządzają segmentami danych, które są do nich przypisane, a także odpowiadają na zapytania. Serwery Name znają sposób, w jaki dane są rozdzielane między serwerami roboczymi. W przypadku wzrostu HANA do obecnej konfiguracji serwera wystarczy dodać kolejny węzeł. W takiej topologii wystarczy mieć jeden zapasowy węzeł, aby zapewnić bezpieczeństwo całego serwera.

Wymagania SAP dotyczące sprzętu

SAP ma obowiązkowe wymagania dla sprzętu do HANA. Dotyczą one środowisk produkcyjnych - dla środowisk nieprodukcyjnych wystarczą minimalne specyfikacje. Oto wymagania dla środowisk produkcyjnych:

CPU Intel Xeon v5 (SkyLake) / 8880/90/94 v4 (Broadwell)
od 128 GB RAM dla aplikacji BW z 2 CPU, 256 GB z 4+ CPU;

Rozwój SAP HANA w trybach Appliance i TDI

Teraz przejdźmy do praktyki i opiszemy, jak wdrożyć SAP HANA w trybach Appliance i TDI. Do tego wykorzystamy nasze platformy SAP HANA oparte na serwerach BullSequana S i Bullion S, które są certyfikowane przez SAP do pracy w tych trybach.

Krótka informacja o produktach. BullSequana S na bazie Intel Xeon Scalable obejmuje różne modele, do 32 CPU w jednym serwerze. Serwer jest zbudowany w konstrukcji modułowej, zapewniającej skalowalność do 32 CPU i tej samej ilości procesorów graficznych. Pamięć operacyjna – od 64 GB do 48 TB. Wśród cech BullSequana S – wsparcie dla korporacyjnej AI, które poprawia wydajność, przyspiesza analitykę danych, ulepsza obliczenia w pamięci oraz modernizuje za pomocą wirtualizacji i technologii chmurowych.

Bullion S dostarczany jest z procesorami rodziny Intel Xeon E7 v4. Maksymalna liczba procesorów — 16. RAM skalowalny od 128 GB do 24 TB. Wiele funkcji RAS zapewnia wysoki poziom dostępności dla krytycznych infrastruktur, takich jak SAP HANA. Bullion S nadaje się do masowej konsolidacji centrów danych, pracy z aplikacjami In-Memory, migracji z mainframe'ów lub przestarzałych systemów.

SAP HANA Appliance

Appliance – to wstępnie skonfigurowane rozwiązanie, które obejmuje serwer, pamięć masową i pakiet oprogramowania do wdrożenia „pod klucz”, z centralnym wsparciem technicznym i ustalonym poziomem wydajności. Tutaj HANA dostępna jest jako w pełni zintegrowany i certyfikowany sprzęt oraz oprogramowanie. Urządzenie w trybie Appliance jest gotowe do instalacji w centrum danych, a system operacyjny, SAP HANA i (jeśli to konieczne) dodatkowa instancja VMWare są już skonfigurowane i zainstalowane.

Certyfikacja SAP określa gwarantowany poziom wydajności, a także model CPU, pojemność RAM i pamięci masowej. Po certyfikacji zmiana konfiguracji bez utraty gwarancji jest niemożliwa. W celu skalowania platformy HANA SAP oferuje trzy opcje.

Scale-Up BWoH/DM/SoH – pionowe skalowanie, które jest odpowiednie dla pojedynczych systemów (jeden SID). Wzrost urządzeń Appliance odbywa się co 256/384 GB, począwszy od wersji SAP HANA SPS 11. Ten wskaźnik pokazuje maksymalną pojemność obsługiwaną przez jeden CPU i jest wspólny dla całej listy certyfikowanych urządzeń Appliance. Appliance BWoH/DM/SoH z pionowym skalowaniem jest optymalnie dostosowane do aplikacji BW on HANA (BWoH), Data Mart (DM) oraz aplikacji SAP Suite on HANA (SoH).
Scale-Up SoH — to uproszczona wersja poprzedniego modelu, z mniejszą ilością ograniczeń dotyczących pojemności RAM. To nadal serwer skalowalny pionowo, ale maksymalna pojemność RAM dla 2 procesorów wynosi już 1536 GB (do wersji SPS11) i 3 TB (SPS12+). Odpowiednie tylko dla SoH.
Scale-Out – to opcja skalowania horyzontalnego, system obsługujący konfiguracje wieloserwerowe. Horyzontalne skalowanie jest optymalne dla BW i – z pewnymi ograniczeniami – dla SoH.

W serwerach BullSequana S i Bullion S pionowe skalowanie jest głównym rozwiązaniem, ponieważ ma mniej operacyjnych ograniczeń i wymaga mniej administracji. Dla trybu Appliance dostępna jest szersza gama różnych urządzeń.

Rozwiązania BullSequana S dla SAP HANA w trybie Appliance

*Opcjonalny E7-8890/94v4
Rozwiązania Bullion S dla SAP HANA w trybie Appliance

Wszystkie rozwiązania Bull w trybie Appliance od wersji SAP HANA SPS 12 są certyfikowane. Sprzęt instalowany jest w standardowej szafie 19-calowej 42U, z dwoma zasilaczami – wewnętrznymi PDU. Serwery, które uzyskały certyfikację SAP, to:

BullSequana S z procesorami Intel Xeon Skylake 8176, 8176M, 8180, 8180M (procesory z literą „M” wspierają moduły pamięci po 128 GB). Najlepszym wyborem w stosunku ceny do jakości są opcje z Intel 8176.
Bullion S z procesorami Intel Xeon E7-8880 v4, 8890 i 8894.

Scentralizowane macierze dyskowe łączą się bezpośrednio z serwerem przez porty FC, więc przełączniki SAN nie są tutaj potrzebne. Mogą być przydatne do uzyskiwania dostępu do systemów podłączonych do LAN lub SAN.

Oto przykład konfiguracji storages EMC Unity 450F w naszym setupie:

Wysokość: 5U (DPE 3U (25×2,5″ HDD/SSD) + DAE 2U (25×2,5″ HDD/SSD))
Kontrolery: 2
Dyski: od 6 do 250 SAS SSD, od 600 GB do 15,36 TB każdy
RAID: poziom 5 (8+1), 4 grupy RAID
Interfejs: 4 FC na kontroler, po 8 lub 16 Gbit/s
Oprogramowanie: Unisphere Block Suite

Rozwiązanie Appliance to niezawodna opcja wdrożenia, ale ma jedną dużą wadę: ograniczone możliwości konfiguracji sprzętu.. Ponadto, taka opcja może wymagać zmian w procesach pracy działu IT.

SAP HANA TDI

Alternatywą dla Appliance jest tryb TDI (Tailored Data center Integration), w którym można wybierać określonych producentów i komponenty infrastruktury w zależności od wymagań klienta – biorąc pod uwagę realizowane zadania i obciążenia. Na przykład, SAN może być ponownie wykorzystany w centrum danych, przy czym niektóre dyski są dedykowane dla instalacji HANA.

W porównaniu do Appliance, w trybie TDI użytkownik ma znacznie większą swobodę w spełnianiu wymagań. Znacząco ułatwia to integrację HANA w centrum danych — można stworzyć własną spersonalizowaną infrastrukturę. Na przykład, można dostosować rodzaj i liczbę procesorów w zależności od obciążenia.

Do obliczenia mocy zaleca się użycie SAP Quick Sizer — prostego narzędzia, które podaje wymagania dotyczące CPU i pamięci dla różnych obciążeń roboczych w SAP HANA. Następnie w celu zaplanowania krajobrazu IT, można skontaktować się z SAP Active Global Support. Po tym partner sprzętowy SAP HANA przekształci wyniki obliczeń w różne możliwe konfiguracje systemu — zarówno na topowym, jak i na prostszym sprzęcie. W trybie TDI dla serwerów dozwolone jest użycie procesorów CPU Intel E7, w tym Intel Broadwell E7 i Skylake-SP (złoty, platynowy, srebrny z 8 i więcej rdzeniami na procesor), a także IBM Power8./9.

Serwery są dostarczane bez macierzy dyskowych, przełączników i szaf, ale wymagania dotyczące sprzętu pozostają takie same, jak w trybie Appliance — te same węzły jednego typu, rozwiązania z pionowym lub poziomym skalowaniem. SAP wymaga, aby Wykorzystywane były tylko certyfikowane serwery, systemy pamięci masowej i przełączniki, ale to nie jest problem — u większości producentów prawie całe wyposażenie jest certyfikowane.

Sprawność powinna być sprawdzana przy użyciu testów HWCCT (Hardware Configuration Check Tool), które pozwalają na weryfikację przestrzegania określonych KPI SAP. Istnieje również wymóg, który nie dotyczy sprzętu: HANA, system operacyjny i hypervisor (opcjonalnie) muszą być zainstalowane przez specjalistów z certyfikacją SAP. Tylko systemy, które spełniają wszystkie wymienione zasady, mogą otrzymywać wsparcie SAP związane z wydajnością.

Linia serwerów BullSequana S w trybie TDI jest podobna do linii w trybie Appliance, ale bez systemów pamięci masowej, przełączników i szafy. Można do nich podłączać dowolne systemy pamięci masowej z listy certyfikowanych SAP — VNX, XtremIO, NetApp i inne. Na przykład, jeśli VNX5400 spełnia wymagania wydajnościowe SAP HANA, można podłączyć system pamięci Dell EMC Unity 450F jako część konfiguracji TDI. W razie potrzeby instalowane są adaptery FC (1 lub 10 Gb/s), a także przełączniki Ethernet.

Teraz, aby lepiej zobrazować opisane tryby, opowiemy o kilku naszych rzeczywistych przypadkach.

Appliance + TDI: HANA dla sklepu internetowego

Sklep internetowy Mall.cz, będący częścią grupy Mall, został założony w 2000 roku. Posiada filie w Czechach, Słowacji, Polsce, Węgrzech, Słowenii, Chorwacji i Rumunii. To największy sklep internetowy w kraju, sprzedający do 75 tysięcy produktów dziennie, a jego przychody w 2017 roku wyniosły około 280 milionów euro.

Aktualizacja infrastruktury centrum danych była konieczna w związku z migracją na SAP HANA. Szacowany rozmiar wynosił 2×6 TB dla środowiska prod i 6 TB dla środowisk test/dev. Wymagane było również rozwiązanie z awaryjnym przywracaniem dla produktywnego środowiska SAP HANA w klastrze active-active.

W momencie ogłoszenia przetargu klient miał system dla SAP oparty na standardowych serwerach w stojakach i serwerach blade. Dwa centra danych, znajdujące się w odległości około 10 km od siebie, były wyposażone w różne systemy pamięci – IBM SVC, HP i Dell. Kluczowe systemy działały w trybie awaryjnego przywracania.

Na początku klient zażądał certyfikowanego rozwiązania w trybie Appliance dla SAP HANA dla wszystkich systemów (środowisk produkcyjnych i testowych) z możliwością rozwoju do 12 TB. Jednak z powodu ograniczeń budżetowych zaczęto rozważać inne opcje – na przykład większą liczbę CPU z modułami RAM o mniejszej pojemności (moduły 64 GB zamiast 128 GB). Dodatkowo, w celu optymalizacji kosztów, rozważano wspólne macierze dyskowe dla środowisk produkcyjnych i testowych.

Zdecydowano się na 4 CPU i 6 TB RAM dla środowiska produkcyjnego, z możliwością rozwoju. Dla środowisk testowych zdecydowano się na tańsze CPU w trybie TDI — uzyskano 8 CPU i 6 TB RAM. Z powodu większej liczby funkcji wymaganych przez klienta — replikacja, backup, wspólne środowiska produkcyjne i testowe na drugim miejscu — zamiast wewnętrznych dysków wykorzystano macierz DellEMC Unity w konfiguracji full-flash. Dodatkowo klient zażądał rozwiązania z awaryjnym przywracaniem danych na bazie replikacji systemu HANA (HSR) z węzłem quorum w trzecim miejscu.

Finalna konfiguracja dla środowiska Prod składała się z serwera BullSequana S400 na Intel Xeon P8176M (28 rdzeni, 2.10 GHz, 165 W) i 6 TB RAM. Macierz dyskowa — Unity 450F 10x 3.84 TB. W celu awaryjnego przywracania danych dla środowiska Prod używano BullSequana S400 na Intel Xeon P8176M (28 rdzeni, 2.10 GHz, 165 W) z 6 TB RAM. Dla środowiska testowego wybrano serwer BullSequana S800 z Intel Xeon P8153 (16 rdzeni, 2.00 GHz, 125 W) oraz 6 TB RAM, a także macierz Unity 450F 15x 3.84 TB. Jako quorum, serwery aplikacyjne (rozwiązanie VxRail) oraz rozwiązanie do backupu (DataDomain) nasi specjaliści zainstalowali i skonfigurowali serwery DellEMC.

Sprzęt jest gotowy na przyszłą aktualizację. Klient oczekuje wzrostu pojemności HANA w 2019 roku, a jego zadaniem będzie jedynie zainstalowanie nowych modułów w szafach.

Appliance: HANA dla dużego integratora w zakresie turystyki

Tym razem naszym klientem został duży dostawca usług IT, zajmujący się opracowywaniem rozwiązań technologicznych dla firm turystycznych. Klient uruchomił ambitny projekt SAP HANA w celu wdrożenia nowego systemu rozliczeniowego. Wymagane było rozwiązanie w trybie Appliance z 8 TB RAM dla środowisk produkcyjnych i PreProd. Zgodnie z zaleceniami SAP, klient wybrał opcję z pionowym skalowaniem.

Kluczowym zadaniem było wdrożenie infrastruktury sprzętowej opartej na certyfikowanych urządzeniach w trybie Appliance dla SAP HANA. Priorytetowymi kryteriami były efektywność kosztowa, wysoka wydajność, możliwość skalowania oraz wysoka dostępność danych.

Zaproponowaliśmy i zrealizowaliśmy rozwiązanie certyfikowane przez SAP, które obejmowało dwa serwery Bullion S16 – dla środowisk Prod i PreProd. Sprzęt działa na procesorach Intel Xeon E7-v4 8890 (24 rdzenie, 2.20 GHz, 165 W) i jest wyposażony w 16 TB RAM. Dla BW oraz środowisk Dev/Test zainstalowaliśmy dziewięć serwerów Bullion S4 (22 rdzenie, 2.20 GHz, 150 W) po 4 TB RAM. Jako pamięć masową zastosowano hybrydowy system EMC Unity.

To rozwiązanie zapewnia wsparcie dla skalowania wszystkich elementów urządzenia – na przykład, do 16 gniazd z CPU Intel Xeon E7-v4. Administrowanie w tej konfiguracji jest uproszczone – w szczególności, dla rekonfiguracji lub podziału serwera na partycje.

Appliance + TDI: HANA dla metalurgów

Główna kopalnia «Norilsk Nickel» – jeden z największych producentów niklu i palladu – postanowiła zaktualizować swoją platformę sprzętową SAP HANA, aby zapewnić działanie krytycznych aplikacji biznesowych oraz projektów. Wymagane było rozszerzenie istniejącego krajobrazu w zakresie mocy obliczeniowych. Jednym z głównych warunków postawionych przez klienta była wysoka dostępność platformy – mimo ograniczeń sprzętowych.

Dla środowisk produkcyjnych wykorzystaliśmy serwer Bullion S8 oraz pamięć masową w trybie SAP HANA Appliance. Dla HA i test/dev platformę wdrożono w trybie TDI. Zastosowano jeden serwer Bull Bullion S8, dwa Bull Bullion S6 oraz hybrydową pamięć masową. Taka kombinacja pozwoliła znacznie zwiększyć szybkość działania aplikacji w krajobrazie SAP, zwiększyć moc obliczeniową i zasoby do przechowywania danych oraz zminimalizować koszty operacyjne. Ważne jest, że klient zachował możliwość skalowania do 16 CPU.

Zapraszamy na Forum SAP

W tym poście omówiliśmy wdrażanie SAP HANA na różne sposoby, staraliśmy się przedstawić zalety i wady dostępnych opcji. Jeśli masz jakieś pytania dotyczące wdrożenia SAP HANA, chętnie na nie odpowiemy w komentarzach.

Zapraszamy wszystkich zainteresowanych rozwiązaniami Bull i możliwościami ich wdrożenia na SAP HANA na największe wydarzenie SAP roku: 17 kwietnia w Moskwie odbędzie się SAP Forum 2019. Czekamy na Was przy naszym stoisku w strefie IoT: opowiemy wiele interesujących rzeczy oraz rozdamy wiele nagród.

Do zobaczenia na forum!

Źródło: habr.com