Nachteile von DRAM umgehen [Gesponsert]

SAP HANA auf Persistent Memory: Wie Sie erfolgreich starten

| Autor: Dr. Dietmar Müller

Intel® Optane™ DC Persistent Memory stellt eine völlig neue Möglichkeit dar, Daten für anspruchsvolle Workloads wie die SAP-HANA-Plattform zu verwalten.
Intel® Optane™ DC Persistent Memory stellt eine völlig neue Möglichkeit dar, Daten für anspruchsvolle Workloads wie die SAP-HANA-Plattform zu verwalten. (Bild: gemeinfrei, Gorodenkoff / AdobeStock)

In den vergangenen Jahren haben Intel und SAP gemeinsam daran gearbeitet, Intel® Optane™ DC Persistent Memory und die SAP-HANA-Plattform zusammenzubringen. Diese Kombination bietet IT-Teams viele Vorteile, nicht zuletzt minimiert sie im Vergleich zu herkömmlichem Speicher die Systemausfallzeiten erheblich.

In der gegenwärtigen Geschäftswelt haben es IT-Teams nicht leicht. Es regnet monsunartig Daten, die gespeichert und verarbeitet werden sollen, gleichzeitig müssen immer mehr Systeme für Mitarbeiter und Kunden 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche bereitstehen. Unter diesem Druck entstehen administrative Fehler, unvorhergesehen auftretende Ereignisse sorgen zusätzlich für Systemausfälle. Nach einem solchen Ausfall müssen Workloads und Anwendungen möglichst umgehend wieder zur Verfügung stehen.

Mit herkömmlicher Technik kann es mehrere Stunden oder sogar länger dauern, einen Server neu zu starten und die mehrere Terabyte großen Datenbanken in herkömmliche Speicher zu laden. Deswegen haben Intel und SAP gemeinsam nach einem neuen Weg gesucht, der neue Maßstäbe bei den Startzeiten von In-Memory-Databanken setzt: Die Unterstützung von Intel® Optane™ DC Persistent Memory in SAP HANA.

Die SAP-HANA-Plattform im Überblick

Seit seinen Anfängen im Jahr 2008 hat sich die In-Memory-Datenplattform HANA für die SAP immer mehr zum Kernprodukt entwickelt. Sie dient in erster Linie der Auswertung von Big Data mittels Advanced- und Predictive-Analytics mit OLAP- und OLTP-Verarbeitung, so dass Unternehmen bessere Business-Entscheidungen in Echtzeit treffen können.

SAP HANA offeriert:

  • Mehrmandanten-Datenbank-Container und dynamische Zuordnung von Multi-Tier-Speicher für die Verwaltung großer Datenbankvolumen.
  • In-Memory-Funktionen für die native Verarbeitung von Text-, Prognose- und räumlichen Daten, dazu die für Diagramm-, Streaming- und Zeitreihen.
  • Branchenführende Entwicklungswerkzeuge und personalisierte Bedienerfahrungen für Anwendungen, die Analysen und Transaktionen vereinen.
  • Anwendungsbereitstellung auf jedem Endgerät.
  • Zugriff auf Daten aus beliebigen internen und externen Quellen.
  • Vereinfachte Administration für effektive und reibungslose Geschäftsabläufe auf allen Geräten und an allen Standorten.
  • IT-Security durch zuverlässige Berechtigungs- und Zugriffskontrollen, Patches und Verschlüsselung sowie ein Dashboard für die Überwachung aller sicherheitsrelevanten Kennzahlen.

Mit der SAP-HANA-Plattform haben Unternehmen nachweislich über fünf Jahre einen ROI von unglaublichen 575 Prozent erzielt. SAP HANA eignet sich ideal für hybride und Multi-Cloud-Umgebungen und kann via SAP HANA Enterprise Cloud als öffentlicher oder als privater Cloud Service bezogen werden.

Mehr erfahren über nichtflüchtige Systemspeicher

Die Intel® Optane™ Technologie kurz erklärt

Intel® Optane™ kombiniert eine neue Generation von nichtflüchtigem Speicher – die Intel® 3D XPoint™ Technologie – mit Intels fortschrittlichen Systemspeicher-Controllern. Hinzu kommen Schnittstellensoftware und Hardware-Erweiterungen. Die Intel® Optane™ Technologie stellt mit geringer Latenz, hoher Lebensdauer, hervorragender Quality of Service (QoS) und starkem Durchsatz eine Basis für Lösungen dar, die eine extrem hohe CPU-Auslastung ermöglichen, Datenengpässe verringern und beispiellose Erkenntnisse aus großen Datenmengen liefern.

SAP HANA auf Intel® Optane™ DC Persistent Memory überwindet DRAM-Probleme

Mit der SAP-HANA-Plattform werden neue Technologien wie Künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen, Hybrid Transactions oder Analytics Processing möglich. Doch ältere Hardware bremst die Fähigkeit von SAP HANA, große Datenmengen schnell zu verarbeiten, ein. Ja, DRAM ist für eine schnelle In-Memory-Datenverarbeitung unerlässlich, weist aber eng gesteckte Grenzen auf: Zum einen handelt es sich um einen Speicher mit geringer Dichte, zum anderen ist DRAM teuer. Und schließlich ist DRAM ein flüchtiger Speicher – wird der Server ausgeschaltet oder neu gestartet, bleiben die Daten nicht erhalten und müssen gegebenenfalls neu geladen werden. Zu allem Unglück geht die Datenspeicherung auf Solid State Drives (SSDs) und Festplattenlaufwerken (HDDs) auch noch sehr langsam vor sich.

Diese Beschränkungen des Arbeits- und Datenspeichers löst die SAP HANA Plattform auf, indem sie die Datenkapazität in den „heißen“ und „warmen“ Speicherebenen erhöht. Intel® Optane™ DC Persistent Memory verarbeitet Daten fast genauso schnell wie DRAM, bietet zudem Datenpersistenz, höhere Speicherdichte und deutlich niedrigere Kosten pro verarbeitetem Terabyte.

„Intel und SAP revolutionieren mit der gemeinsamen Entwicklung dieser neuen und leistungsstarken Plattform das Enterprise Computing“, sagt Tim Allen, Strategic Relationship Manager bei Intel. „Sie nutzen dabei die neuesten Verfahren in den Bereichen Computing und Storage, um schnellere Analysen, Cloud Computing und Communication Services der nächsten Generation zu unterstützen.“

SAP HANA und Intel® Optane™ für das Rechenzentrum

IT-Teams stehen heute vor der Herausforderung, eine große Anzahl komplizierter Systeme rund um die Uhr für Mitarbeiter und Kunden zur Verfügung zu stellen. Diese Herausforderung nimmt die SAP-HANA-Plattform an. Sie wird häufig branchenübergreifend verwendet, um Daten und Transaktionen zu verarbeiten. Dabei handelt es sich zunehmend um datenintensive, hochkomplexe Workloads für Predictive- oder Prescriptive-Analytics und künstliche Intelligenz.

Bei den dabei üblichen häufigen Schreib- und Lesezugriffen treten schon einmal unvorhergesehene Ausfallzeiten oder Admin-Fehler auf – etwa das Trennen eines Servers während der Wartung oder gar der komplette Ausfall der Stromversorgung des Rechenzentrums – mit weitreichenden Folgen: „In diesen Hochdrucksituationen müssen IT-Teams die Dinge so schnell wie möglich wieder in Gang bringen. Die gegenwärtig steigenden Datenmengen sorgen jedoch dafür, dass das erneute Starten eines Servers oder das Laden von Datenbanken im Terabyte-Bereich in ein herkömmliches Speichersystem Stunden oder sogar länger dauern kann“, berichtet Allen aus der Praxis.

Um diese Herausforderung zu meistern, bedarf es einer Revolution bei der Art und Weise, wie Daten verwaltet und gespeichert werden, sowohl auf Datenbank- als auch auf Hardware-Ebene. „Intel® Optane™ DC Persistent Memory stellt eine völlig neue Möglichkeit dar, Daten für anspruchsvolle Workloads wie die SAP HANA-Plattform zu verwalten. Es ist nicht flüchtig, was bedeutet, dass Daten nach einem Herunterfahren nicht erneut aus dem persistenten Speicher in den Speicher geladen werden müssen. Zudem arbeitet es nahezu mit DRAM-Geschwindigkeiten und hält mit den Leistungsanforderungen und Erwartungen komplexer SAP HANA-Umgebungen und deren Benutzern Schritt.“

Mehr erfahren über nichtflüchtige Systemspeicher

Entscheidender Vorteil: Daten sind näher an der CPU

„Es stehen bis zu drei Terabyte Intel® Optane™ DC persistenter Speicher pro CPU-Sockel zur Verfügung, die mit Intel® Xeon® Gold- und Intel® Xeon® Platinum-Prozessoren bestückt sind. Ein Server mit acht Sockeln kann so bis zu 24 Terabyte Intel® Optane™ DC persistenter Speicher nutzen. SAP HANA und die eingesetzten Anwendungen profitieren also massiv davon, dass Daten näher an die CPU herangerückt wurden, anstatt sie über einen viel langsameren Peripheriebus von der Festplatte in den Speicher zu laden“, kommentiert Allen.

„Eine höhere Speicherdichte führt zudem dazu, dass Unternehmen größere Transaktions- und Analysesysteme im gleichen physischen Raum konsolidieren können. Weniger Server bedeuten niedrigere Rechenzentrums- und Verwaltungskosten, was zu niedrigeren Gesamtbetriebskosten (TCO) führt“, so der erfahrene Intel-Manager weiter. Kurz: Mit Intel® Optane™ DC Persistent Memory können Unternehmen ihre Gesamtbetriebskosten senken, die Betriebskontinuität verbessern und die Speicherkapazität für ihre SAP-HANA-Installation drastisch erhöhen.

SAP und Intel: Analysten von IDC sind überzeugt

Das sehen auch die Analysten so: „SAP hat viele Jahren lang eng mit Intel zusammengearbeitet, um SAP HANA noch besser zu machen, den App-Direct-Modus zu nutzen und noch mehr Vorteile aus Intel® Optane™ DC Persistent Memory zu ziehen. Um den vollen Umfang der Benefits nutzen zu können, sollten Unternehmen die neueste Hardware von Intel und SAP HANA 2.3 oder höher heranziehen. Dann kann jede Anwendung auf SAP HANA diese Technologie nutzen. Erfreulich ist, dass dafür keine Änderungen an den Anwendungen erforderlich sind“, so IDC in einem Whitepaper:

IDC fasst die Vorteile von SAP HANA in Verbindung mit Intel® Optane™ DC Persistent Memory wie folgt zusammen:

  • Erhöhte Speicherkapazität für schnellere Antworten auf Geschäftsabfragen,
  • Machine Learning und Predictive Analytics in Echtzeit zu geringeren Kosten,
  • vereinfachte und verbesserte Skalierbarkeit von Lösungen basierend auf SAP HANA,
  • kontinuierliche Verfügbarkeit und Leistung im Arbeitsspeicher durch In-Memory-Persistenz,
  • Senkung der TCO durch weniger Hardwarekosten, eine vereinfachte Speicherhierarchie, eine grundsätzlich unkompliziertere Technologielandschaft und einfacheres Management über den gesamten Lebenszyklus von Daten hinweg.

Erste Schritte mit der Intel® Optane™ Technologie und SAP HANA

Die Konfiguration von Intel® Optane™ DC Persistent Memory bringt einige Konfigurationsschritte mit sich, die auch für erfahrene System- und Datenbankadministratoren möglicherweise neu sind. Folgende Schritte sind dafür nötig:

  • Bestimmung der korrekten Größe der Hardware für SAP HANA-Workloads,
  • Definition der physischen Konfiguration, der Größenverhältnisse und der Platzierung von DRAM-DIMMs und Intel® Optane™ DC Persistent Memory-Modulen,
  • Konfiguration der DRAM-DIMMs und Intel® Optane™ DC Persistent Memory-Module zur Unterstützung von SAP-HANA-Erweiterungsknoten, einschließlich BIOS- und Betriebssystemeinstellungen,
  • Vorbereitung von SAP HANA für die Verwendung von persistentem Speicher.

„Der deutsche Chemiekonzern Evonik Industries hat so seine Anlaufzeiten um das 17-Fache verkürzt, was natürlich einen großen Fortschritt für die Business Continuity darstellt“, so Allen. „Die Kombination aus SAP HANA und Intel® Optane™ DC Persistent Memory führt dazu, dass den Unternehmen neue Möglichkeiten bei Data Tiering und Management offenstehen. Ausfallzeiten werden erheblich reduziert, da SAP HANA die Daten nach einem Server-Neustart nicht wieder in den Hauptspeicher laden muss. Sie verbleiben in der ,heißen‘ Ebene des Hauptspeichers, was die Menge an Daten erhöht, die gleichzeitig analysiert werden können.“

Schneller bessere Entscheidungen realisieren

Ausblick: weitere Möglichkeiten werden kommen

„Wir gehen davon aus, dass noch viele weitere Anbieter Intel® Optane™ DC Persistent Memory einsetzen und viele neue Wege finden werden, seine Möglichkeiten noch weiter auszuschöpfen. Vermutlich wird das zu geradezu dramatischen Veränderungen bei der Kernarchitektur von Datenbanken führen“, urteilt IDC abschließend. „Darüber hinaus ist davon auszugehen, dass SAP S/4HANA und andere SAP-Geschäftslösungen dadurch künftig weitere schnelle und kostengünstige Analysefunktionen bieten werden.“

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Kontaktieren Sie uns über: support.vogel.de/ (ID: 46229898 / Daten)