SAP HANA é um DBMS in-memory popular que inclui serviços de armazenamento (Data Warehouse) e análises, middleware integrado, um servidor de aplicativos e uma plataforma para configurar ou desenvolver novos utilitários. Ao eliminar a latência dos SGBDs tradicionais com SAP HANA, você pode aumentar significativamente o desempenho do sistema, o processamento de transações (OLTP) e a inteligência de negócios (OLAP).
Você pode implantar SAP HANA nos modos Appliance e TDI (se falarmos de ambientes de produção). Para cada opção, o fabricante possui seus próprios requisitos. Neste post falaremos sobre as vantagens e desvantagens das diferentes opções, bem como, para maior clareza, sobre nossos projetos reais com SAP HANA.
SAP HANA consiste em 3 componentes principais – host, instância e sistema.
Host é um servidor ou ambiente operacional para executar o SAP HANA DBMS. Seus componentes necessários são CPU, RAM, armazenamento, rede e sistema operacional. O host fornece links para diretórios de instalação, dados, logs ou diretamente para o sistema de armazenamento. Ao mesmo tempo, o sistema de armazenamento para instalação do SAP HANA não precisa estar localizado no host. Se o sistema tiver vários hosts, você precisará de armazenamento compartilhado ou de um que esteja disponível sob demanda de todos os hosts.
Instância — um conjunto de componentes do sistema SAP HANA instalados em um host. Os componentes principais são o Index Server e o Name Server. O primeiro, também chamado de “servidor de trabalho”, processa solicitações, gerencia armazenamentos de dados atuais e mecanismos de banco de dados. O Name Server armazena informações sobre a topologia da instalação do SAP HANA – onde os componentes são executados e quais dados estão no servidor.
Sistema – esta é uma ou mais instâncias com o mesmo número. Essencialmente, este é um elemento separado que pode ser ativado, desativado ou copiado (backup). Os dados são distribuídos na memória dos diversos servidores que compõem o sistema SAP HANA.
O sistema pode ser configurado como host único (uma instância em um host) ou multi-host, distribuído (várias instâncias SAP HANA são distribuídas em vários hosts, com uma instância por host). Em sistemas multi-host, cada instância deve ter o mesmo número. Um sistema SAP HANA é identificado por um System ID (SID), um número exclusivo que consiste em três caracteres alfanuméricos.
Virtualização SAP HANA
Uma das principais limitações do SAP HANA é o suporte de apenas um sistema – uma instância com um SID de servidor exclusivo. Para usar o hardware com mais eficiência ou reduzir o número de servidores em um data center, você pode usar a virtualização. Dessa forma, outros cenários podem coexistir no mesmo servidor com sistemas que possuem requisitos menores (sistemas não produtivos). Para um servidor HA/DR em espera, a virtualização pode melhorar a velocidade de alternância entre máquinas virtuais produtivas e não produtivas.
SAP HANA inclui suporte para o hipervisor VMWare ESX. Isto significa que diferentes sistemas SAP HANA – instalações SAP HANA com diferentes números SID – podem coexistir num único anfitrião (servidor físico comum) em diferentes máquinas virtuais. Cada máquina virtual deve ser executada em um sistema operacional compatível.
Para ambientes de produção, a virtualização SAP HANA tem sérias limitações:
- A escala de expansão não é suportada - a virtualização só pode ser usada com sistemas de expansão, seja BwoH/DM/SoH ou SoH “puro”;
- a virtualização deve ser realizada dentro das regras estabelecidas para dispositivos Appliance ou TDI;
- A Disponibilidade Geral (GA) só pode ter uma máquina virtual – as empresas que desejam usar a virtualização com ambientes de produção HANA devem participar do programa de Disponibilidade Controlada com SAP.
Em ambientes não produtivos onde essas limitações não existem, a virtualização pode ser usada para otimizar a utilização do hardware.
Topologias SAP HANA
Vamos prosseguir para a implantação do SAP HANA. Duas topologias são definidas aqui.
- Aumento de escala – um grande servidor. À medida que a base HANA cresce, o próprio servidor cresce: o número de CPUs e a quantidade de memória aumentam. Em soluções com Alta Disponibilidade (HA) e Recuperação de Desastres (DR), os servidores de backup ou tolerantes a falhas devem corresponder às características dos servidores produtivos.
- Escalabilidade horizontal – todo o volume do sistema SAP HANA é distribuído em vários servidores idênticos. O Servidor Mestre contém informações para o Index Server e o Name Server. Os servidores escravos não contêm esses dados - exceto o servidor, que assume as funções do mestre em caso de falha do servidor principal. Os Index Servers gerenciam os segmentos de dados atribuídos a eles e também respondem a consultas. Os servidores de nomes estão cientes de como os dados são distribuídos entre os servidores de produção. Se o HANA crescer, outro nó será simplesmente adicionado à configuração atual do servidor. Nesta topologia basta ter um nó de backup para garantir a segurança de todo o servidor.
Requisitos de hardware SAP
A SAP tem requisitos de hardware obrigatórios para HANA. Eles se relacionam com ambientes produtivos - para ambientes não produtivos, características mínimas são suficientes. Então, aqui estão os requisitos para ambientes de produção:
- Processador Intel Xeon v5 (SkyLake) / 8880/90/94 v4 (Broadwell)
- de 128 GB de RAM para aplicações BW com 2 CPUs, 256 GB com 4+ CPUs;
Implantando SAP HANA nos modos Appliance e TDI
Agora vamos praticar e falar sobre como implementar SAP HANA nos modos Appliance e TDI. Para isso utilizamos nossas plataformas SAP HANA baseadas nos servidores BullSequana S e Bullion S, que são certificados pela SAP para operar nestas modalidades.
Um pouco de informação sobre os produtos. BullSequana S baseado em Intel Xeon Scalable inclui vários modelos, até 32 CPUs em um único servidor. O servidor é construído usando um design modular que oferece escalabilidade de até 32 CPUs e o mesmo número de GPUs. RAM – de 64 GB a 48 TB. Os recursos do BullSequana S incluem suporte de IA empresarial para melhor desempenho, análise de dados acelerada, computação in-memory aprimorada e modernização com virtualização e tecnologias de nuvem.
Bullion S vem com CPUs da família Intel Xeon E7 v4. O número máximo de processadores é 16. A RAM é escalonável de 128 GB a 24 TB. Um grande número de funções RAS fornece altos níveis de disponibilidade para infraestruturas de missão crítica como SAP HANA. Bullion S é adequado para consolidação de data centers em massa, execução de aplicativos In-Memory, migração de mainframes ou sistemas legados.
Dispositivo SAP HANA
Appliance é uma solução pré-configurada que inclui servidor, sistema de armazenamento e pacote de software para implementação turnkey, com serviço de suporte centralizado e nível de desempenho acordado. Aqui, o HANA vem como hardware e software pré-configurados, totalmente integrados e certificados. O dispositivo no modo Appliance está pronto para instalação no data center, e o sistema operacional, SAP HANA e (se necessário) uma instância VMWare adicional já estão configurados e instalados.
A certificação SAP determina o nível de desempenho garantido, bem como o modelo de CPU, quantidade de RAM e armazenamento. Uma vez certificada, a configuração não pode ser alterada sem anular a garantia. Para dimensionar a plataforma HANA, a SAP oferece três opções.
- Ampliação de BWoH/DM/SoH – escala vertical, que é adequada para sistemas únicos (um SID). Os dispositivos crescem 256/384 GB a partir do SAP HANA SPS 11. Essa proporção mostra a capacidade máxima suportada por uma CPU e é comum para toda a lista de dispositivos certificados. O dispositivo BWoH/DM/SoH com escalabilidade vertical é ideal para aplicativos BW on HANA (BWoH), Data Mart (DM) e SAP Suite on HANA (SoH).
- Ampliação do SoH - Esta é uma versão leve do modelo anterior, com menos restrições quanto à quantidade de RAM. Este ainda é um servidor escalável verticalmente, mas a quantidade máxima de RAM para 2 processadores já é de 1536 GB (até a versão SPS11) e 3 TB (SPS12+). Adequado apenas para SoH.
- Dimensionar - Esta é uma opção escalável horizontalmente, um sistema que suporta configurações multi-servidor. A escala horizontal é ideal para BW e, com algumas limitações, para SoH.
Nos servidores BullSequana S e Bullion S, o escalonamento vertical é o foco porque possui menos limitações operacionais e requer menos administração. Para o modo Appliance, há uma grande variedade de dispositivos diferentes.
Soluções BullSequana S para SAP HANA em modo Appliance
*Opcional E7-8890/94v4
Soluções Bullion S para SAP HANA em modo Appliance
Todas as soluções Bull em modo Appliance do SAP HANA SPS 12 são certificadas. O equipamento é instalado em um rack padrão 19U de 42 polegadas, com duas fontes de alimentação – PDUs internas. Os seguintes servidores possuem certificação SAP:
- BullSequana S com Intel Xeon Skylake 8176, 8176M, 8180, 8180M (processadores com a letra “M” suportam módulos de memória de 128 GB). Em termos de relação qualidade-preço, as opções com Intel 8176 parecem melhores
- Bullion S com Intel Xeon E7-8880 v4, 8890 e 8894.
O sistema de armazenamento se conecta diretamente ao servidor por meio de portas FC, portanto, os switches SAN não são necessários aqui. Eles podem ser úteis para acessar sistemas conectados a uma LAN ou SAN.
Aqui está um exemplo da configuração do sistema de armazenamento EMC Unity 450F em nossa configuração:
- Altura: 5U (DPE 3U (25×2,5″ HDD/SSD) + DAE 2U (25×2,5″ HDD/SSD))
- Controladores: 2
- Discos: de 6 a 250 SSD SAS, de 600 GB a 15.36 TB cada
- RAID: nível 5 (8+1), 4 grupos RAID
- Interface: 4 FC por controlador, 8 ou 16 Gbit/s
- Programas: Conjunto de blocos Unisphere
O Appliance é uma opção de implantação confiável, mas tem uma grande desvantagem: pouca liberdade na configuração de hardware. Além disso, esta opção pode exigir alterações nos processos do departamento de TI.
SAP HANA TDI
Uma alternativa ao Appliance é o modo TDI (Tailored Data Center Integration), no qual é possível selecionar fabricantes e componentes de infraestrutura específicos de acordo com a vontade do cliente - levando em consideração as tarefas executadas e a carga de trabalho. Por exemplo, uma SAN pode ser reutilizada num data center, com alguns discos dedicados a uma instalação HANA.
Comparado ao Appliance, o modo TDI oferece ao usuário muito mais liberdade para atender aos requisitos. Isso simplifica muito a integração do HANA ao data center – você pode construir sua própria infraestrutura personalizada. Por exemplo, varie o tipo e o número de processadores dependendo da carga.
Para cálculos de capacidade, recomendamos o uso do SAP Quick Sizer, uma ferramenta simples que fornece requisitos de CPU e memória para diferentes cargas de trabalho no SAP HANA. Você pode então entrar em contato com o SAP Active Global Support para planejar seu cenário de TI. Depois disso, o parceiro de hardware SAP HANA converte os resultados do cálculo em diferentes configurações de sistema possíveis - tanto em hardware de ponta quanto em hardware mais simples. No modo TDI para servidores é aceitável usar CPUs Intel E7, incluindo Intel Broadwell E7 e Skylake-SP (Platinum, Gold, Silver com 8 ou mais núcleos por processador), bem como IBM Power8/ 9.
Os servidores são fornecidos sem sistemas de armazenamento, switches e racks, mas os requisitos de hardware permanecem os mesmos do modo Appliance - os mesmos nós únicos, soluções com escala vertical ou horizontal. A SAP exige que apenas servidores, sistemas de armazenamento e switches certificados foram usados, mas isso não é assustador - a maioria dos fabricantes possui quase todos os equipamentos certificados.
Os testes de desempenho devem ser feitos usando testes HWCCT (Hardware Configuration Check Tool)., que permitem verificar a conformidade com determinados KPIs SAP. E há um requisito não relacionado a hardware: HANA, SO e hipervisor (opcional) devem ser instalados por especialistas certificados SAP. Somente os sistemas que atendem a todas as regras listadas podem receber suporte de desempenho SAP.
A linha de servidores BullSequana S em modo TDI é semelhante à linha em modo Appliance, mas sem sistemas de armazenamento, switches e racks. Você pode instalar qualquer sistema de armazenamento da lista de sistemas SAP certificados – VNX, XtremIO, NetApp e outros. Por exemplo, se o VNX5400 atender aos requisitos de desempenho do SAP HANA, você poderá conectar o armazenamento Dell EMC Unity 450F como parte da configuração do TDI. Se necessário, são instalados adaptadores FC (1 ou 10 Gbit/s), bem como switches Ethernet.
Agora, para que você possa imaginar com mais clareza os modos descritos, contaremos vários de nossos casos reais.
Appliance + TDI: HANA para loja online
A loja online Mall.cz, parte do Grupo Mall, foi fundada em 2000. Tem filiais na República Checa, Eslováquia, Polónia, Hungria, Eslovénia, Croácia e Roménia. Esta é a maior loja online do país, vendendo até 75 mil produtos por dia, as suas receitas no final de 2017 ascendiam a cerca de 280 milhões de euros.
A atualização da infraestrutura do data center foi necessária em conexão com a migração para SAP HANA. O dimensionamento estimado foi de 2x6 TB para ambientes de produção e 6 TB para ambientes de teste/desenvolvimento. Ao mesmo tempo, era necessária uma solução com recuperação de desastres para um ambiente SAP HANA produtivo em um cluster ativo-ativo.
No momento do anúncio da licitação, o cliente possuía um sistema para SAP baseado em servidores rack e blade padrão. Dois data centers, localizados a aproximadamente 10 km um do outro, foram equipados com diversos sistemas de armazenamento - IBM SVC, HP e Dell. Os principais sistemas operavam em modo de recuperação de desastres.
Primeiramente, o cliente solicitou uma solução certificada em modo Appliance para SAP HANA para todos os sistemas (ambientes de produção e teste/desenvolvimento) com crescimento de até 12 TB. Mas devido a restrições orçamentárias, eles começaram a considerar outras opções - por exemplo, mais CPUs com módulos de RAM menores (módulos de 64 GB em vez de módulos de 128 GB). Além disso, para otimizar o preço, foi considerado o armazenamento conjunto para os ambientes de Produção e teste/desenvolvimento.
Concordamos em 4 CPUs e 6 TB de RAM para o ambiente de Produção, com espaço para crescimento. Para ambientes de teste/desenvolvimento no modo TDI, decidimos usar CPUs mais baratas - acabamos com 8 CPUs e 6 TB de RAM. Devido ao maior número de funções solicitadas pelo cliente – replicação, backup, produção conjunta e ambientes de teste/desenvolvimento no segundo local – em vez de discos internos, os sistemas de armazenamento DellEMC Unity foram utilizados em configuração full-flash. Além disso, o cliente solicitou uma solução de recuperação de desastres baseada na replicação do sistema HANA (HSR) com um nó de quorum em um terceiro local.
A configuração final para o ambiente Prod consistiu em um servidor BullSequana S400 em um Intel Xeon P8176M (28 núcleos, 2.10 GHz, 165 W) e 6 TB de RAM. Sistema de armazenamento - Unity 450F 10x 3.84 TB. Para fins de recuperação de desastres, para o ambiente Prod utilizamos um BullSequana S400 em um Intel Xeon P8176M (28 núcleos, 2.10 GHz, 165 W) com 6 TB de RAM. Para o ambiente de teste/desenvolvimento, utilizamos um servidor BullSequana S800 com um Intel Xeon P8153 (16 núcleos, 2.00 GHz, 125 W) e 6 TB de RAM, além de um sistema de armazenamento Unity 450F 15x 3.84 TB. Nossos especialistas instalaram e configuraram servidores DellEMC como quorum, servidores de aplicativos (Solução VxRail) e solução de backup (DataDomain).
O equipamento está pronto para futuras atualizações. O cliente espera que o dimensionamento do HANA aumente em 2019, bastando instalar novos módulos nos racks.
Appliance: HANA para um grande integrador turístico
Desta vez nosso cliente era um grande provedor de serviços de TI que desenvolvia soluções tecnológicas para empresas de viagens. O cliente lançou um ambicioso projeto SAP HANA para implementar um novo sistema de faturamento. Foi necessária uma solução no modo Appliance com 8 TB de RAM para ambientes de Produção e PreProd. De acordo com as recomendações da SAP, o cliente optou pela opção de escala vertical.
A principal tarefa foi a implementação de uma infraestrutura de hardware baseada em dispositivos certificados em modo Appliance para SAP HANA. Os critérios prioritários foram a relação custo-eficácia, o elevado desempenho, a escalabilidade e a elevada disponibilidade de dados.
Propusemos e implementamos uma solução certificada SAP, incluindo dois servidores Bullion S16 - para ambientes Prod e PreProd. O equipamento roda em processadores Intel Xeon E7-v4 8890 (24 núcleos, 2.20 GHz, 165 W) e está equipado com 16 TB de RAM. Para ambientes BW e Dev/Test, foram instalados nove servidores Bullion S4 (22 núcleos, 2.20 GHz, 150 W) com 4 TB de RAM. O EMC Unity híbrido foi usado como sistema de armazenamento.
Esta solução fornece suporte de escalonamento para todos os elementos do dispositivo - por exemplo, até 16 soquetes com CPU Intel Xeon E7-v4. A administração nesta configuração é simplificada - em particular, para reconfigurar ou particionar o servidor.
Appliance + TDI: HANA para metalúrgicos
A MMC Norilsk Nickel, um dos maiores produtores de níquel e paládio, decidiu atualizar sua plataforma de hardware SAP HANA para suportar aplicações e projetos críticos de negócios. Havia uma necessidade de expandir o cenário existente em termos de poder computacional. Uma das principais condições apresentadas pelo cliente foi a alta disponibilidade da plataforma – apesar das limitações de hardware.
Para ambientes de produção, utilizamos o servidor Bullion S8 e sistemas de armazenamento em modo SAP HANA Appliance. Para HA e teste/desenvolvimento, a plataforma foi implantada no modo TDI. Usamos um servidor Bull Bullion S8, dois servidores Bull Bullion S6 e um sistema de armazenamento híbrido. Essa combinação possibilitou aumentar significativamente a velocidade dos aplicativos no cenário SAP, aumentar a capacidade de computação e os recursos de armazenamento de dados e minimizar os custos operacionais. É importante que o cliente ainda tenha a capacidade de escalar até 16 CPUs.
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Neste post, analisamos a implantação do SAP HANA de diferentes maneiras e tentamos destacar as vantagens e desvantagens das opções disponíveis. Se você tiver alguma dúvida sobre a implementação do SAP HANA, teremos prazer em respondê-la nos comentários.
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Fonte: habr.com