浪潮SAP HANA PMEM精選解決方案簡化企業(yè)核心應(yīng)用架構(gòu)

浪潮

2020-08-01 12:01 9641

借助 SAP 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，企業(yè)可以充分發(fā)揮實時數(shù)據(jù)的潛力，并根據(jù)大量實時的詳細信息分析業(yè)務(wù)運營狀況。然而，隨著企業(yè)數(shù)據(jù)量指數(shù)級的增長，這就要求SAP HANA解決方案必須輕松擴展內(nèi)存，并且能夠有效管理大量數(shù)據(jù)和可靠地運行。經(jīng)過驗證的浪潮SAP HANA PMEM精選解決方案，完全滿足了客戶業(yè)務(wù)對性能和擴展性的最高要求，同時可以簡化企業(yè)核心應(yīng)用架構(gòu)。

北京2020年7月31日 /美通社/ -- SAP HANA是第一個針對Intel^® Optane? Persistent Memory（PMEM）進行優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫平臺，充分利用了Intel PMEM持久性特點和高性價比優(yōu)勢，在大大增加計算內(nèi)存的同時降低了客戶的總成本。

SAP HANA從2.00.035版本之后開始支持Intel持久內(nèi)存，它所使用的是Intel PMEM的App Direct模式，同時它在內(nèi)存架構(gòu)做了優(yōu)化調(diào)整，將低延遲、頻繁訪問或“熱”的信息（行存儲數(shù)據(jù)，列存儲數(shù)據(jù)的增量部分以及所謂的“工作區(qū)”）保留在DRAM中，Main主存區(qū)的列存儲數(shù)據(jù)則存放在持久內(nèi)存上。當(dāng)可用的永久內(nèi)存用完或達到分配限制時，數(shù)據(jù)將自動移至DRAM，并且不會發(fā)生錯誤。換句話說，SAP HANA會自動檢測持久內(nèi)存硬件，并通過自動將這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)放置在持久內(nèi)存上進行自我調(diào)整，而其他所有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)則保留在DRAM中。此外，在系統(tǒng)重啟時保留在持久內(nèi)存上的數(shù)據(jù)庫無需重新加載。在持久層方面無變化，DRAM和PMEM上的數(shù)據(jù)與之前版本一樣都會通過savepoint機制刷新寫入到持久存儲層中。

SAP HANA PMEM AD模式架構(gòu)

在大多數(shù)SAP HANA數(shù)據(jù)庫中，Main內(nèi)存通常包含90%以上的數(shù)據(jù)資源，在增量合并期間也很少重建它，僅在達到數(shù)據(jù)庫表更改的特定閾值后才觸發(fā)，對于大多數(shù)表，增量合并每天最多不會發(fā)生一次。delta增量寫優(yōu)化和Main存儲讀優(yōu)化的分離，與DRAM和PMEM各自優(yōu)勢進行了完美匹配，這種對Intel PMEM的使用設(shè)計非常適合SAP HANA的體系結(jié)構(gòu)。

針對SAP HANA這一新架構(gòu)特性，基于全新一代英特爾®至強®可擴展處理器設(shè)計了一款2U4路機架服務(wù)器NF8260M5服務(wù)器對其進行了適配和優(yōu)化，經(jīng)過Intel解決方案專家團隊驗證，共同推出了基于浪潮NF8260M5服務(wù)器的SAP HANA Intel Select精選解決方案。

那么搭配Intel PMEM的浪潮SAP HANA NF8260M5服務(wù)器性能如何呢？

為了驗證該方案性能，我們分別測試基于PMEM/ DRAM 內(nèi)存兩種配置下的性能對比, 測試方法為采用TPC-H模型對比查詢性能，同時采用JoinSelect這種復(fù)雜查詢進行延遲對比測試。

TPC-H是事務(wù)處理性能委員會（ Transaction Processing Performance Council）制定的基準(zhǔn)程序之一，TPC-H主要目的是評價特定查詢的決策支持能力，該基準(zhǔn)模擬了決策支持系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫操作，測試數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)復(fù)雜查詢的響應(yīng)時間，以每小時執(zhí)行的查詢數(shù)(TPC-H QphH@Size)作為度量指標(biāo)。TPC-H 是根據(jù)真實的生產(chǎn)運行環(huán)境來建模的，因此我們選用它來評估同容量下的DRAM配置與PMEM配置性能。

SAP HANA 測試配置

DRAM與PMEM配置性能對比測試結(jié)果

從上圖中的DRAM配置和PMEM配置結(jié)果上看，采用PMEM配置的硬件性能可以達到DRAM配置的87.08%左右，而查詢延遲僅增加8.8%。對于大部分客戶來說，這個性能足夠滿足業(yè)務(wù)需求了。同時，由于傲騰內(nèi)存的單位容量價格要遠低于DRAM 內(nèi)存，基于Intel PMEM的浪潮服務(wù)器可以大大降低了CTO。

浪潮NF8260M5服務(wù)器搭配Intel PMEM后可以將SAP HANA內(nèi)存擴展到18TB，相比SAP HANA Appliance的4路單節(jié)點最大6TB內(nèi)存，內(nèi)存容量增加2倍，為SAP HANA應(yīng)用提供了更高容量的Main內(nèi)存區(qū)域，如果采用浪潮TS860M5服務(wù)器，可以將內(nèi)存擴展到24TB。

SAP HANA大部分數(shù)據(jù)存放在持久內(nèi)存上，在SAP HANA啟動過程中，持久內(nèi)存數(shù)據(jù)無需加載進而大大的加快了數(shù)據(jù)庫啟動速度，也增強了業(yè)務(wù)的連續(xù)性。因此，我們對NF8260M5服務(wù)器進行了數(shù)據(jù)庫重啟測試，其結(jié)果是6 TB內(nèi)存大小的SAP HANA系統(tǒng)重啟時間快了驚人的12.5倍，這意味著在實施維護或安全更新時可大大縮減停機時間，更少的停機時間和更短的啟動時間增強了業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

那么，根據(jù)基于Intel PMEM的SAP HANA平臺特點和浪潮SAP HANA PMEM配置性能，總結(jié)有以下推薦適用場景方案。

場景方案一：基于PMEM的SCALE UP分析節(jié)點替代橫向擴展集群

充分利用Intel PMEM為SAP HANA帶來的內(nèi)存擴展能力，將Scale out橫向擴展集群簡化為Scale up單節(jié)點模式，這種架構(gòu)的調(diào)整也帶來以下優(yōu)點：

1) 節(jié)點數(shù)量的減少使整個SAP HANA系統(tǒng)管理起來更簡單，同時降低了總成本
2) 多節(jié)點集群轉(zhuǎn)化為單節(jié)點后，CPU資源利用率更高；
3) 減少了scale out集群節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸，使整體查詢性能得到提升；

基于PMEM的SCALE UP分析節(jié)點替代橫向擴展集群場景方案

場景方案二：PMEM節(jié)點作為多個SAP HANA業(yè)務(wù)系統(tǒng)災(zāi)備節(jié)點

通常情況下，不同的SAP HANA業(yè)務(wù)系統(tǒng)會使用不同的硬件設(shè)備，為數(shù)據(jù)安全考慮，會為每個業(yè)務(wù)系統(tǒng)部署一套災(zāi)備硬件系統(tǒng)，這種方式無疑增加了總成本。PMEM相比DRAM具有更高的內(nèi)存容量和更低的成本，如果采用基于Intel PMEM的硬件配置有以下優(yōu)點：

1) 承載多套SAP HANA業(yè)務(wù)災(zāi)備系統(tǒng)；
2) 大大減少了災(zāi)備節(jié)點數(shù)量；
3) 更簡單的管理和更低的TCO；

PMEM節(jié)點作為多個SAP HANA業(yè)務(wù)系統(tǒng)災(zāi)備節(jié)點場景方案

場景方案三：PMEM節(jié)點作為SCALE OUT集群的Extension Node

隨著業(yè)務(wù)規(guī)模的擴大，系統(tǒng)中往往存在大量訪問不頻繁的歷史數(shù)據(jù)，導(dǎo)致內(nèi)存總?cè)萘坎蛔?。針對種情況，SAP HANA的數(shù)據(jù)分層功能提供了一個“warm”數(shù)據(jù)選項，也即是將訪問不頻繁、價值低的數(shù)據(jù)存放在Extension節(jié)點上。在該場景下使用PMEM節(jié)點作為Extension節(jié)點，有以下優(yōu)點：

1) 無中斷地添加一個Extension節(jié)點到現(xiàn)有SCALE OUT集群中；
2) 充分利用PMEM大容量特點，可以存放更多的歷史數(shù)據(jù)；
3) 相比使用DRAM配置作為擴展節(jié)點，每TB的數(shù)據(jù)庫成本更低；