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)務運營狀況。然而,企業(yè)數(shù)據(jù)量指數(shù)級的增長,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。浪潮作為Intel的重要戰(zhàn)略合作伙伴,與Intel共同開發(fā)了搭配英特爾傲騰持久內(nèi)存的英特爾精選SAP HANA解決方案,滿足客戶業(yè)務對性能和擴展性的最高要求。
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。
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保存點(savepoint)機制刷新寫入到持久存儲層中。
在大多數(shù)SAP HANA數(shù)據(jù)庫中,主存(Main)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)。
英特爾傲騰持久內(nèi)存最大容量達到512GB,遠超DRAM內(nèi)容容量,而且,傲騰內(nèi)存的單位容量價格要遠低于DRAM 內(nèi)存,這些特性也為SAP HANA帶來了以下價值點:
1. 更高容量的主存(Main)區(qū)域
在SAP HANA Scale UP架構(gòu)中,單臺8路服務器最大支持到12TB內(nèi)存,而使用Intel PMEM之后,單臺8路服務器可擴展至24TB內(nèi)存,最大內(nèi)存容量增加一倍。
2. 更少的停機時間和更短的啟動時間增強了業(yè)務的連續(xù)性
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)務的連續(xù)性。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。
3. 降低總體成本
市場上128GB的Intel PMEM內(nèi)存的成本遠遠低于128GB的DRAM內(nèi)存,從硬件成本上來看,采用Intel PMEM配置可以大大降低總成本。
Intel PMEM為SAP HANA帶來這么多好處,那么它的性能又如何呢?
TPC-H是事務處理性能委員會( Transaction ProcessingPerformance Council )制定的基準程序之一,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)復雜查詢的響應時間,以每小時執(zhí)行的查詢數(shù)(TPC-H QphH@Siz)作為度量指標。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。
測試配置
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,查詢延遲僅增加8.8%。
基于Intel PMEM的SAP HANA平臺特點和性能,將更適合以下場景。
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;
場景方案二:PMEM節(jié)點作為多個SAP HANA業(yè)務系統(tǒng)災備節(jié)點
通常情況下,不同的SAP HANA業(yè)務系統(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)務系統(tǒng)部署一套災備硬件系統(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)務災備系統(tǒng);
2) 大大減少了災備節(jié)點數(shù)量;
3) 更簡單的管理和更低的TCO;
場景方案三:PMEM節(jié)點作為SCALE OUT集群的Extension Node
隨著業(yè)務規(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),導致內(nèi)存總?cè)萘坎蛔恪a槍ΨN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,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;
總結(jié):如果SAP HANA數(shù)據(jù)主要以行存儲為主,那么PMEM配置的服務器并不能帶來太多價值;如果數(shù)據(jù)主要是以列存儲為主,那么可以考慮采用PMEM配置的服務器,在簡化基礎(chǔ)設(shè)施的同時將大大降低總體成本。
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