Pamięć nieulotna i SAP HANA – o co tyle szumu?

Nie tak dawno, bo 10 lat temu, szczytem marzeń dla entuzjastów technologii serwerowych były maszyny wyposażone w 512 GB pamięci RAM. Dzisiaj dysponujemy technologią, która umożliwia obsługę nawet 48 TB pamięci w ramach pojedynczego serwera, czyli 100 razy więcej! Tak olbrzymią pojemność pamięci RAM oferują najnowsze serwery HPE Superdome Flex. Katalizatorem takiego rozwoju technologii jest eksplozja danych, którą obserwujemy od dłuższego już czasu, ale która szczególnie przyspieszyła w ostatnich trzech latach. Możemy być jednak pewni, że to nie koniec, dane będą rosły nadal i to wcale nie wolniej. Świetnie pokazuje to rozwój środowisk SAP HANA – jednych z najbardziej popularnych i krytycznych systemów wspierających każdy aspekt działania przedsiębiorstwa. Jak zrobić użytek z tej masy danych do osiągnięcia przewagi nad innymi? Jak poradzić sobie z ewentualnymi przestojami baz, które z roku na rok powiększają się o kolejne TB, i ograniczyć wpływ ich niedostępności na biznes?

Któż nie zna rozwiązań SAP HANA (High-Performance Analytic Appliance)?! To bez wątpienia najpowszechniejsze narzędzie klasy ERP (ang. Enterprise Resource Planning) służące do planowania funkcjonowania całej firmy. Jego działanie polega na gromadzeniu i analizie danych oraz wykorzystaniu zdobytych informacji do podejmowania optymalnych decyzji w zakresie zarządzania przedsiębiorstwem. Systemy SAP HANA zyskały uznanie dzięki przetwarzaniu danych w pamięci DRAM (ang. Dynamic Random-Access Memory), czyli tam, gdzie robi się to najszybciej. W dzisiejszym cyfrowym świecie biznes nie może działać w oparciu o nieaktualne dane, wykorzystywana technologia musi zapewniać przetwarzanie informacji w czasie rzeczywistym. To właśnie jest podstawowy wyróżnik systemów SAP HANA, zapewniający im ogromną przewagę na rynku.

Jak to w życiu – nie ma rzeczy idealnych. Pamięć DRAM, chociaż bardzo szybka, ma niestety także wady. Tak, tak, Drogi Czytelniku, na pewno pomyślałeś o jej wysokim koszcie. To prawda, to jedna z jej gorszych cech, drugą, też bardzo istotną, jest jej ulotność. Wyłączenie serwera powoduje, że dane po prostu z niej znikają. W związku z tym, SAP HANA wymaga także nieulotnej przestrzeni dyskowej, najlepiej szybkich dysków SSD, aby cyklicznie zapisywać na nie zawartość bazy – to coś podobnego do „autozapisu” w edytorze tekstu na naszym komputerze PC. Dyski potrzebne są również na cele tworzenia dziennika zdarzeń (ang. logs), gdzie wpisywana jest każda zmiana przed jej wykonaniem w bazie – coś naturalnego dla każdej bazy danych.

Przyrost danych na świecie przez ostatnie trzy lata zmienił się z liniowego w wykładniczy. Dane rosną tak szybko, że nie nadąża za nimi technologia serwerowa i to pomimo tak wielkiego jej rozwoju w postaci wspominanej maszyny HPE Superdome Flex. Mamy tu na myśli chociażby dostępne pojemności pamięci DRAM. Najnowocześniejsze procesory Intel z rodziny Cascade Lake obsługują 12 slotów DIMM na pamięć (6 kanałów), co daje tylko 1,5 TB przy modułach 128 GB. Niewielka część producentów serwerów wprowadziła do oferty także pamięci o pojemności 256 GB, jednak ich cena katalogowa wręcz przeraża, bo przekracza 50 000 zł za sztukę. Możemy oczywiście zastosować skalowalny system HPE Superdome Flex i po prostu zwiększyć liczbę procesorów, powiększając w ten sposób pojemność pamięci. Nie zawsze potrzebujemy jednak większej mocy procesora, a kolejne wymagają zakupu licencji na system operacyjny, a czasami także na dodatkowe oprogramowanie (np. klastrujące). Szczególnie w implementacjach środowisk ERP widoczne jest większe zapotrzebowanie na szybką pamięć, podczas gdy procesory obciążone są na stosunkowo niskim poziomie.

Firma SAP proponuje dwa rozwiązania, żeby sobie z tym poradzić. Jednym z nich jest SAP HANA Native Storage Extension, wprowadzona w wersji HANA 2.0 SPS 04. Polega na podziale danych na gorące (ang. hot), czyli krytyczne, przetwarzane na bieżąco, oraz na ciepłe (ang. warm), które pomimo, że nadal stanowią integralną część bazy danych, nie wymagają największej wydajności, bo nie sięgamy do nich często. Dla uproszczenia, pomijamy tutaj dane archiwalne, zwane zimnymi (ang. cold), bo one nie są elementem bazy, mogą być wyniesione poza nią. Mechanizmy wbudowane w rozwiązanie SAP HANA pozwalają wskazać, które dane mają być traktowane jako ciepłe. Są one umieszczane wtedy na szybkim podsystemie dyskowym, ale poza pamięcią DRAM. SAP HANA dedykuje mały fragment pamięci RAM (przeważnie jej 10%) do obsługi tych ciepłych danych, który pełni rolę tzw. cache’u. Takie podejście ma oczywiście mnóstwo zalet, ale jego podstawową wadą jest to, że część naszych danych musi potraktować z mniejszym priorytetem, co albo nie zawsze jest możliwe albo bardzo ryzykowne chociażby pod względem nieprzewidywalnej przyszłości, na którą chcielibyśmy być gotowi.

Dane, HPE

Dużo lepszym rozwiązaniem, czyli tym drugim proponowanym przez SAP, jest pamięć nieulotna Intel Optane DC Persistent Memory (Intel Optane DC PMEM). To zupełnie nowa kategoria nośników danych, która wcisnęła się pomiędzy dyski SSD, a standardową pamięć DRAM, jeśli chodzi o szybkość działania. Występuje w modułach o pojemności 128 GB, 256 GB i aż 512 GB. Może pracować w trybie „Memory Mode” i wtedy udostępniana jest w serwerze jako ulotna pamięć DRAM. Drugim dostępnym trybem pracy jest „App Direct”, gdzie pamięć ta działa jako nieulotna, ekstremalnie szybka przestrzeń dyskowa.  SAP HANA od wersji 2.0 SPS 03 obsługuje pamięci Intel Optane DC PMEM w trybie „App Direct” i posiada wbudowane, natywne mechanizmy do pracy z tą pamięcią. W obszarze Intel Optane DC PMEM przechowywane są kolumnowe tabele, co może stanowić nawet 90% wielkości bazy, a w pamięci DRAM wykonywane są bieżące obliczenia. Intel Optane DC PMEM zapewnia możliwość zainstalowania większej przestrzeni dla bazy w serwerze w lepszej cenie niż przy zastosowaniu samej standardowej pamięci (tryb Memory Mode nie jest wspierany). Ponadto, zastosowanie Intel Optane DC PMEM wiąże się z jeszcze jedną bardzo ważną zaletą, o której wcześniej nie wspominaliśmy. Dzięki temu, że większa cześć danych zapisana jest na nieulotnym nośniku, czas restartu bazy znacząco się skraca, nawet z kilku godzin do kilku minut (nie ma potrzeby ładowania danych z dysków do pamięci serwera)! Jest to szczególnie ważne w momentach, gdy dokonujemy aktualizacji bazy, czy przenosimy ją w klastrze z jednego węzła na drugi, a także, gdy dojdzie do awarii. Klienci dzielą się na tych, którzy mieli poważny przestój oraz na tych, którzy dopiero będą go mieli. Dzięki pamięciom nieulotnym jesteśmy w stanie nieporównywalnie szybciej wrócić do pracy po awarii środowisk SAP HANA niż przy zastosowaniu standardowych pamięci DRAM. W dzisiejszych czasach coraz częściej krytycznymi stają się środowiska testowo-rozwojowe, gdzie dochodzi do zmian wielokrotnie częściej niż w bazach produkcyjnych. Tam również każda oszczędność czasu przy restarcie bazy jest nierzadko na wagę złota. Nie trzeba chyba tłumaczyć, że w biznesie, jak i w życiu, czas to pieniądz. Warto też dodać, że niektóre pamięci nieulotne są znacząco tańsze od DRAM. Poza zaletami technologicznymi, pozwalają także na wymierne oszczędności dla firm. W cenniku HPE, moduł 256 GB Intel Optane DC PMEM kosztuje katalogowo tyle samo co standardowy moduł DRAM 128 GB Load Reduced. Tak, to nie pomyłka, przy tych wymienionych modułach 1 GB pamięci PMEM jest 50% tańszy od 1GB pamięci DRAM.

Dane, HPE

Źródło: https://blogs.sap.com/2018/12/03/sap-hana-persistent-memory/

 

Pamięci nieulotne Intel Optane DC PMEM zostały wprowadzone do oferty HPE ponad rok temu. Dlaczego więc dzisiaj podnosimy ten temat? Cyfrowa transformacja, trwająca na naszych oczach, powoduje, że to dane stają się najcenniejszym kruszcem. Ich wykładniczy wzrost będzie nadal się utrzymywał. Firmy, które chcą osiągać sukcesy na tym ekstremalnie dynamicznym i konkurencyjnym rynku, muszą okiełznać dane i umieć je wykorzystać jak najlepiej dla siebie. I przed innymi. Stosując Intel Optane DC PMEM możemy zaspokoić nasze potrzeby na pojemność i szybkość, a jednocześnie zapewnić lepszy zwrot z inwestycji. Kto pierwszy się o tym przekona, ten wygra! Pamięci Intel Optane DC PMEM to chyba najbardziej niedoceniana technologia na rynku, ale to się zmieni, wierzymy, że już niedługo.

Specjaliści z HPE i SE16N, przekonani o sile Intel Optane DC PMEM, postanowili połączyć siły i pokazać zalety tej technologii na przykładzie SAP HANA. Specjalnie w tym celu przygotowali w pokazowej serwerowni HPE Customer Engagement Center w Warszawie serwer DL380 Gen10 wyposażony w moduły 128GB Intel Optane DC PMEM. Jakie otrzymano wyniki i jakie są wnioski? O tym i nie tylko opowiedzą Tomasz Brzozowski z SE16N oraz Mateusz Maciejewski z HPE podczas webinaru:
„Pamięć nieulotna i SAP HANA – o co tyle szumu?”
Kiedy: 21 października, godz. 11
Zapisy: LINK

Serdecznie zapraszamy!

Źródło:HPE, SE16N
Używamy plików cookie, aby zapewnić lepszą jakość przeglądania. Kontynuując korzystanie z tej witryny, wyrażasz zgodę na korzystanie z plików cookie.
Używamy plików cookie, aby zapewnić lepszą jakość przeglądania. Kontynuując korzystanie z tej witryny, wyrażasz zgodę na korzystanie z plików cookie.