SAP HANA是第一個(gè)針對(duì)Intel® Optane? Persistent Memory（PMEM）進(jìn)行優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，充分利用了Intel PMEM持久性特點(diǎn)和高性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，在大大增加計(jì)算內(nèi)存的同時(shí)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(shí)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(chǔ)數(shù)據(jù)，列存儲(chǔ)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(chǔ)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(dá)到分配限制時(shí)，數(shù)據(jù)將自動(dòng)移至DRAM，并且不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。換句話說，SAP HANA會(huì)自動(dòng)檢測(cè)持久內(nèi)存硬件，并通過自動(dòng)將這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)放置在持久內(nèi)存上進(jìn)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(shí)保留在持久內(nèi)存上的數(shù)據(jù)庫(kù)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(huì)通過savepoint機(jī)制刷新寫入到持久存儲(chǔ)層中。
在大多數(shù)SAP HANA數(shù)據(jù)庫(kù)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(dá)到數(shù)據(jù)庫(kù)表更改的特定閾值后才觸發(fā)，對(duì)于大多數(shù)表，增量合并每天最多不會(huì)發(fā)生一次。delta增量寫優(yōu)化和Main存儲(chǔ)讀優(yōu)化的分離，與DRAM和PMEM各自優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了完美匹配，這種對(duì)Intel PMEM的使用設(shè)計(jì)非常適合SAP HANA的體系結(jié)構(gòu)。
針對(duì)SAP HANA這一新架構(gòu)特性，基于全新一代英特爾®至強(qiáng)®可擴(kuò)展處理器設(shè)計(jì)了一款2U4路機(jī)架服務(wù)器NF8260M5服務(wù)器對(duì)其進(jìn)行了適配和優(yōu)化，經(jīng)過Intel解決方案專家團(tuán)隊(duì)驗(yàn)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(yàn)證該方案性能，我們分別測(cè)試基于PMEM/ DRAM 內(nèi)存兩種配置下的性能對(duì)比, 測(cè)試方法為采用TPC-H模型對(duì)比查詢性能，同時(shí)采用JoinSelect這種復(fù)雜查詢進(jìn)行延遲對(duì)比測(cè)試。
TPC-H是事務(wù)處理性能委員會(huì)（ Transaction Processing Performance Council）制定的基準(zhǔn)程序之一，TPC-H主要目的是評(píng)價(jià)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(kù)操作，測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)復(fù)雜查詢的響應(yīng)時(shí)間，以每小時(shí)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(shí)的生產(chǎn)運(yùn)行環(huán)境來建模的，因此我們選用它來評(píng)估同容量下的DRAM配置與PMEM配置性能。
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(dá)到DRAM配置的87.08%左右，而查詢延遲僅增加8.8%。對(duì)于大部分客戶來說，這個(gè)性能足夠滿足業(yè)務(wù)需求了。同時(shí)，由于傲騰內(nèi)存的單位容量?jī)r(jià)格要遠(yuǎn)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(kuò)展到18TB，相比SAP HANA Appliance的4路單節(jié)點(diǎn)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(kuò)展到24TB。
SAP HANA大部分?jǐn)?shù)據(jù)存放在持久內(nèi)存上，在SAP HANA啟動(dòng)過程中，持久內(nèi)存數(shù)據(jù)無需加載進(jìn)而大大的加快了數(shù)據(jù)庫(kù)啟動(dòng)速度，也增強(qiáng)了業(yè)務(wù)的連續(xù)性。因此，我們對(duì)NF8260M5服務(wù)器進(jìn)行了數(shù)據(jù)庫(kù)重啟測(cè)試，其結(jié)果是6 TB內(nèi)存大小的SAP HANA系統(tǒng)重啟時(shí)間快了驚人的12.5倍，這意味著在實(shí)施維護(hù)或安全更新時(shí)可大大縮減停機(jī)時(shí)間，更少的停機(jī)時(shí)間和更短的啟動(dòng)時(shí)間增強(qiáng)了業(yè)務(wù)的連續(xù)性。
那么，根據(jù)基于Intel PMEM的SAP HANA平臺(tái)特點(diǎn)和浪潮SAP HANA PMEM配置性能，總結(jié)有以下推薦適用場(chǎng)景方案。
場(chǎng)景方案一：基于PMEM的SCALE UP分析節(jié)點(diǎn)替代橫向擴(kuò)展集群
充分利用Intel PMEM為SAP HANA帶來的內(nèi)存擴(kuò)展能力，將Scale out橫向擴(kuò)展集群簡(jiǎn)化為Scale up單節(jié)點(diǎn)模式，這種架構(gòu)的調(diào)整也帶來以下優(yōu)點(diǎn)：
1) 節(jié)點(diǎn)數(shù)量的減少使整個(gè)SAP HANA系統(tǒng)管理起來更簡(jiǎn)單，同時(shí)降低了總成本
2) 多節(jié)點(diǎn)集群轉(zhuǎn)化為單節(jié)點(diǎn)后，CPU資源利用率更高；
3) 減少了scale out集群節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸，使整體查詢性能得到提升；
場(chǎng)景方案二：PMEM節(jié)點(diǎn)作為多個(gè)SAP HANA業(yè)務(wù)系統(tǒng)災(zāi)備節(jié)點(diǎn)
通常情況下，不同的SAP HANA業(yè)務(wù)系統(tǒng)會(huì)使用不同的硬件設(shè)備，為數(shù)據(jù)安全考慮，會(huì)為每個(gè)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(diǎn)：
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(diǎn)數(shù)量；
3) 更簡(jiǎn)單的管理和更低的TCO；
場(chǎng)景方案三：PMEM節(jié)點(diǎn)作為SCALE OUT集群的Extension Node
隨著業(yè)務(wù)規(guī)模的擴(kuò)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?duì)種情況，SAP HANA的數(shù)據(jù)分層功能提供了一個(gè)“warm”數(shù)據(jù)選項(xiàng)，也即是將訪問不頻繁、價(jià)值低的數(shù)據(jù)存放在Extension節(jié)點(diǎn)上。在該場(chǎng)景下使用PMEM節(jié)點(diǎn)作為Extension節(jié)點(diǎn)，有以下優(yōu)點(diǎn)：
1) 無中斷地添加一個(gè)Extension節(jié)點(diǎn)到現(xiàn)有SCALE OUT集群中；
2) 充分利用PMEM大容量特點(diǎn)，可以存放更多的歷史數(shù)據(jù)；
3) 相比使用DRAM配置作為擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)，每TB的數(shù)據(jù)庫(kù)成本更低；
總結(jié)：在數(shù)據(jù)是以列存儲(chǔ)為主的情況下，PMEM配置的服務(wù)器價(jià)值更為突出，可在簡(jiǎn)化基礎(chǔ)設(shè)施的同時(shí)大大降低成本；針對(duì)大內(nèi)存需求，浪潮4路NF8260M5和8路TS860M5 SAP HANA服務(wù)器將會(huì)是你最佳的選擇。
