浪潮SAP HANA PMEM精選解決方案簡化企業核心應用架構

    2020-08-02 10:27 來源:美通社 作者:電源網

    SAP HANA是第一個針對Intel® Optane? Persistent Memory(PMEM)進行優化的數據庫平臺,充分利用了Intel PMEM持久性特點和高性價比優勢,在大大增加計算內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持久內存,它所使用的是Intel PMEM的App Direct模式,同時它在內存架構做了優化調整,將低延遲、頻繁訪問或“熱”的信息(行存儲數據,列存儲數據的增量部分以及所謂的“工作區”)保留在DRAM中,Main主存區的列存儲數據則存放在持久內存上。當可用的永久內存用完或達到分配限制時,數據將自動移至DRAM,并且不會發生錯誤。換句話說,SAP HANA會自動檢測持久內存硬件,并通過自動將這些數據結構放置在持久內存上進行自我調整,而其他所有數據結構則保留在DRAM中。此外,在系統重啟時保留在持久內存上的數據庫無需重新加載。在持久層方面無變化,DRAM和PMEM上的數據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

    在大多數SAP HANA數據庫中,Main內存通常包含90%以上的數據資源,在增量合并期間也很少重建它,僅在達到數據庫表更改的特定閾值后才觸發,對于大多數表,增量合并每天最多不會發生一次。delta增量寫優化和Main存儲讀優化的分離,與DRAM和PMEM各自優勢進行了完美匹配,這種對Intel PMEM的使用設計非常適合SAP HANA的體系結構。

    針對SAP HANA這一新架構特性,基于全新一代英特爾®至強®可擴展處理器設計了一款2U4路機架服務器NF8260M5服務器對其進行了適配和優化,經過Intel解決方案專家團隊驗證,共同推出了基于浪潮NF8260M5服務器的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這種復雜查詢進行延遲對比測試。

    TPC-H是事務處理性能委員會( Transaction Processing Performance 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中的數據庫操作,測試數據庫系統復雜查詢的響應時間,以每小時執行的查詢數(TPC-H QphH@Size)作為度量指標。TPC-H 是根據真實的生產運行環境來建模的,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果

    從上圖中的DRAM配置和PMEM配置結果上看,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務需求了。同時,由于傲騰內存的單位容量價格要遠低于DRAM 內存,基于Intel PMEM的浪潮服務器可以大大降低了CTO。

    浪潮NF8260M5服務器搭配Intel PMEM后可以將SAP HANA內存擴展到18TB,相比SAP HANA Appliance的4路單節點最大6TB內存,內存容量增加2倍,為SAP HANA應用提供了更高容量的Main內存區域,如果采用浪潮TS860M5服務器,可以將內存擴展到24TB。

    SAP HANA大部分數據存放在持久內存上,在SAP HANA啟動過程中,持久內存數據無需加載進而大大的加快了數據庫啟動速度,也增強了業務的連續性。因此,我們對NF8260M5服務器進行了數據庫重啟測試,其結果是6 TB內存大小的SAP HANA系統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務的連續性。

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

    場景方案一:基于PMEMSCALE UP分析節點替代橫向擴展集群

    充分利用Intel PMEM為SAP HANA帶來的內存擴展能力,將Scale out橫向擴展集群簡化為Scale up單節點模式,這種架構的調整也帶來以下優點:

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

    基于PMEM的SCALE UP分析節點替代橫向擴展集群場景方案

    場景方案二:PMEM節點作為多個SAP HANA業務系統災備節點

    通常情況下,不同的SAP HANA業務系統會使用不同的硬件設備,為數據安全考慮,會為每個業務系統部署一套災備硬件系統,這種方式無疑增加了總成本。PMEM相比DRAM具有更高的內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點:

    1)  承載多套SAP HANA業務災備系統;
    2)  大大減少了災備節點數量;
    3)  更簡單的管理和更低的TCO;

    PMEM節點作為多個SAP HANA業務系統災備節點場景方案

    場景方案三:PMEM節點作為SCALE OUT集群的Extension Node

    隨著業務規模的擴大,系統中往往存在大量訪問不頻繁的歷史數據,導致內存總容量不足。針對種情況,SAP HANA的數據分層功能提供了一個“warm”數據選項,也即是將訪問不頻繁、價值低的數據存放在Extension節點上。在該場景下使用PMEM節點作為Extension節點,有以下優點:

    1)  無中斷地添加一個Extension節點到現有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據;
    3)  相比使用DRAM配置作為擴展節點,每TB的數據庫成本更低;

    PMEM節點作為SCALE OUT集群的Extension Node場景方案

    總結:在數據是以列存儲為主的情況下,PMEM配置的服務器價值更為突出,可在簡化基礎設施的同時大大降低成本;針對大內存需求,浪潮4路NF8260M5和8路TS860M5 SAP HANA服務器將會是你最佳的選擇。

    浪潮 PMEM精選解決方案

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