为关键业务型内存数据库工作负载增加系统内存、提升安全性与可靠性

T-Systems* 以及采用英特尔® 傲腾™ 持久内存的 HPE Superdome Flex* 服务器,让数据库重启时间从数小时缩短至仅数分钟

内容简介:

  • 内存数据库可有效帮助企业应对数据激增,但仅依靠 DRAM 扩展内存不仅成本高昂还会受内存插槽的限制。

  • 为应对这一挑战,T-System、英特尔和HPE合作利用英特尔® 傲腾™ 持久内存打造了以内存为中心的解决方案,本文介绍了该解决方案的架构、概念验证结果和优势。

  • 由第二代英特尔® 至强® 可扩展处理器、英特尔® 傲腾™ 持久内存和 HPE Superdome Flex 服务器构建而成的解决方案,可更高效地扩展内存、显著提升系统重启速度、降低停机时间和增强安全性及可靠性,是企业应对内存数据库挑战的理想之选。

BUILT IN - ARTICLE INTRO SECOND COMPONENT

执行概要

随着企业资源规划 (ERP)、财务、医疗保健和其他关键业务型数据库迅速发展到了 TB 级,找到能够增加系统内存的方法对企业来说至关重要。如果没有足够的内存,数据库性能就会受到影响。但是不断增加 DRAM 可能会导致预算超支,甚至最终可能会因为没有多余的内存插槽而无法添加更多内存。系统内存受限造成的另一个问题是数据库的重启时间可长达数小时,从而降低了人们对重要操作系统 (OS) 和应用打安全补丁或升级的意愿。

T-Systems* 与英特尔和慧与 (Hewlett Packard Enterprise, HPE*) 合作进行了概念验证 (PoC),证明了 SAP S/4HANA* 工作负载可以从采用英特尔® 傲腾™ 持久内存的 HPE Superdome Flex* 服务器平台中受益:系统的重启时间少于 15 分钟,1具有出色的可扩展性,并能提供优异的可靠性、可用性和可维护性 (RAS) 功能。

图 1. T-Systems* 的概念证明 (PoC) 表明,英特尔和 Hewlett Packard Enterprise* (HPE*) 以内存为中心的解决方案可以将 SAP S/4HANA* 的重启速度提升高达 13.7 倍。1

解决方案的优势

•       更快重启速度。在 App Direct 模式下运行的英特尔® 傲腾™ 持久内存可将大型内存数据库的重启时间从数小时缩短至数分钟。1

•       为未来激增的数据量做好准备。更大的存储容量可将 TB 级的数据库作为热数据保存以用于实时分析。

•       模块可扩展性和更高可靠性。HPE Superdome Flex* 服务器的模块化设计使客户可以将单个系统从 4 路扩展到 32 路,将单个节点中的共享内存扩展至高达 48 TB。HPE Superdome Flex 独有的可靠性、可用性和可维护性 (RAS) 功能可为关键业务型任务提供助力。

•       更高可用性和安全性。关键业务型工作负载不能承担停机的风险。更快的服务器和数据库重启速度有助于缩短打安全补丁时的停机时间,从而为减少漏洞和提高稳定性铺平道路。

业务挑战:为应对数据增长,扩展以内存为中心的工作负载

随着全球数字化进程的加快,每年的数据处理需求都呈飞跃式增长,企业正想法设法扩展关键业务型应用以跟上发展的步伐。内存数据库(例如 SAP S/4HANA)能够有效帮助应对数据激增。但是随着数据库大小增长到 TB 级,添加足够的 DRAM 来容纳所有数据可能会非常昂贵,或是由于内存插槽限制而无法实现。

此外,尽管在当今复杂的网络威胁环境中,安全已成为一项极为突出的问题,但是在应用服务器打了补丁和重启后,如果需要等待数小时才能将数据重新加载到内存中,那么人们对应用打补丁的意愿将大幅下降,而这意味着漏洞可能会长期存在。关键业务型工作负载需要一种端到端解决方案,这种解决方案必须兼具灵活性、高性能、安全性和可靠性。

以内存为中心的计算能让众多行业受益

内存计算可为众多行业带来业务优势。以下示例证明了以内存为中心的架构在纵向扩展时的强大优势。这些架构既能应对当前数据在容量、多样性和速度方面的需求,又能支持未来的增长。

•       基于 SAP S/4HANA 的 ERP 系统:这些系统每天通常需要实时处理数量达数百万级的事务。

•       金融服务:“数字原住民” 希望能在任何设备上全天候地使用银行服务,并且不希望有任何等待时间。银行每秒必须处理几千笔交易,并且安全地存储和处理 PB 级的数据。

•       现代制造业:要想进行实时供需匹配,就需要从遍布全球的供应链组成部分中实时获取洞察。

•       能源:石油和天然气公司在储层勘探、钻探和生产运营中使用大量传感器收集的数据。

就本质而言,任何需要扩展大型数据库的企业都可以从以内存为中心的架构中受益。

解决方案价值:重启时间更快、停机时间更短、安全性更强

在由 T-Systems、英特尔和 HPE 合作进行的概念验证中,测试表明与一般要耗时数小时的 HANA 重启相比,采用英特尔® 傲腾™ 持久内存的 HPE Superdome Flex 服务器能够在不到 15 分钟的时间内重启大型 HANA 实例4,并且优势随着数据库大小的增加而拉大。具体来说,如图 1 所示,与未采用英特尔® 傲腾™ 持久内存的基准配置相比,以内存为中心的解决方案将 SAP S/4HANA 的重启速度加快了 13.7 倍。这意味着在操作系统和应用打了补丁或故障转移后,可以非常快速地完成重启,停机时间极短。定期对操作系统和应用程序进行维护可以增强安全性和稳定性,从而提升生产率和成本效率,在没有复杂集群配置的系统中尤为如此。

搭载上一代英特尔® 至强® 可扩展处理器的四路平台只能容纳 6 TB 内存(使用 128 GB DRAM 模块),但是如果搭载唯一支持英特尔® 傲腾™ 持久内存的第二代英特尔® 至强® 可扩展处理器,四路平台最多可配备 15 TB 内存(12 TB 的 512 GB 英特尔® 傲腾™ 持久内存模块加上 3 TB 的 128 GB DRAM 模块)。随着内存的增加,甚至可以按标准服务级别协议 (SLA) 运行巨大的 SAP S/4HANA 工作负载。这一解决方案具有出色的可扩展性、可用性和可靠性。此外,概念验证的结果表明,全部配备 DRAM 的系统和采用英特尔® 傲腾™ 持久内存的系统二者的性能几乎相同,这表明英特尔® 傲腾™ 持久内存能够与概念验证所用数据库应用出色地集成。

这一解决方案的另一个优势是,由于采用 HPE Superdome Flex 服务器结构,内存容量可达标准服务器的 2-4 倍,同时占用较小的物理空间,从而提高数据中心的密度。借助 HPE Superdome Flex,客户还可以选择纵向扩展计算,从而增加解决方案的灵活性。概念验证对典型的生命周期管理活动(例如将数据库从 SAP S/4HANA 2.0 Service Pack 3 升级到 Service Pack 4)进行了测试。结果,升级成功完成,并能从更短的离线时间中受益。

解决方案架构:英特尔® 傲腾™ 持久内存和 HPE* 提供的模块化高性能

T-Systems 在概念验证中测试的解决方案采用了两个能够缩短重启时间的主要组件:

英特尔® 傲腾™ 持久内存:这是一种全新的内存级别,填补了 DRAM 和 NAND 固态盘之间的缺口,外形尺寸与 DIMM 类似。SAP S/4HANA 已进行优化,可以充分利用英特尔® 傲腾™ 持久内存的 App Direct 模式,这意味着在重启期间也能保存工作数据集。

英特尔® 傲腾™ 持久内存的速度与 DRAM 相近,可在每个 CPU 插槽配置多达 3 TB 的模块(除了系统中的 DRAM 之外)。这意味着将能缩短 I/O 行程和降低延迟,从而提高性能。此外,这一新介质将高性价比的大容量与数据持久性独特地结合在一起。英特尔® 傲腾™ 持久内存目前有 128 GB、256 GB 和 512 GB 容量的模块可供选择。

HPE Superdome Flex 服务器:HPE Superdome Flex 独特的模块化设计(图 2)为关键业务型工作负载提供经济高效的四路

切入点,可以按需扩展到 32 路,并可选择高性价比的金牌处理器或高端的第二代英特尔® 至强® 铂金处理器。HPE Superdome Flex 默认提供 768 GB 共享内存,并可扩展到 48 TB,从而提供足够的扩展空间。

图 2. HPE Superdome Flex* 服务器。

凭借其创新的可扩展架构,HPE Superdome Flex 以点对点的方式将各个四路构建模块相互连接。访问另一个模块中内存数据的处理器将始终使用单个 “跃点” 运行,即使机架顶部的处理器访问底部内存中的数据也是如此。此外,所有子系统(处理器、内存、互连和 I/O)都采用了高带宽技术,让您可以实现加速数据分析和关键性能型应用所需的性能。除了这些,HPE Superdome Flex 还可提供其他标准服务器所不具备的经验证的 Superdome RAS 功能。

图 3. T-Systems*、Hewlett Packard Enterprise* (HPE*) 和英特尔共同打造的以内存为中心的解决方案架构为关键业务型数据库工作负载提供助力。

结论

T-System 的概念验证结果表明,第二代英特尔® 至强® 可扩展处理器对英特尔® 傲腾™ 持久内存的支持加上模块化、可扩展和可靠的 HPE Superdome Flex 服务器的独特设计是解决 T-Systems 客户目前所面临的内存数据库挑战的明智之选。可配置最多 15 TB 内存的四路系统,让重启时间缩短至仅几分钟(与未采用英特尔®

傲腾™ 持久内存的系统相比,速度提升高达 13.7 倍)1。得益于大幅缩短的停机间隔,可在不会对 SLA 合规造成显著影响的情况下打安全补丁。T-Systems、英特尔和 HPE 将持续合作,深入探索英特尔® 傲腾™ 持久内存和 HPE Superdome Flex 服务器的巨大潜力。

T-Systems* 简介

T-Systems* 总部位于欧洲,在全球 20 多个国家/地区设有办事处。公司拥有 37,500 名员工,外部收入为 69 亿欧元(2018 年),是独立于供应商的全球数字服务提供商领导者之一。据 T-Systems 网站介绍,T-Systems 是全球最大的 SAP* 环境云托管平台。2

早在十多年前,T-Systems 就已加入了 SAP 生态系统,并且是在云端提供 SAP HANA* 等技术的先驱之一。公司目前托管超过 820 TB 的 SAP HANA 数据库,每年处理 1,000 多个 SAP 项目。公司拥有 10,000 个 SAP 实例和多项 SAP 认证,并且是全球端到端 (E2E) 认证 SAP 合作伙伴之一。

T-Systems 以向客户提供新技术为傲,帮助客户按需扩展数据库工作负载,实现高质量标准、透明性和效率、出色的 IT 安全性以及关键业务型工作负载所需的可用性级别。

了解更多信息

以下网站可能对您有帮助:

•T-Systems* 主页

https://www.t-systems.com

•英特尔® 傲腾™ 持久内存

https://software.intel.com/zh-cn/persistent-memory

•HPE Superdome* Flex 服务器

https://www.hpe.com/us/en/servers/superdome.html

•第二代英特尔® 至强® 可扩展处理器

https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/processors/xeon/scalable.html

•T-Systems:2019 DSAG 年会

https://www.t-systems.com/de/en/about-t-systems/company/trade-shows-events/event-detail/dsag-annual-congress-2019-901390

找到适合贵企业或机构的解决方案。请联系您的英特尔代表

或访问 https://www.t-systems.com/de/en/solutions/sap/solutions/dynamic-services/sap-solutions-801844

访问 intel.cn/CSP,查找面向云服务提供商的更多资源

 

性能声明

性能测试中使用的软件和工作负荷可能仅在英特尔微处理器上进行了性能优化。

诸如 SYSmark 和 MobileMark 等测试均系基于特定计算机系统、硬件、软件、操作系统及功能。上述任何要素的变动都有可能导致测试结果的变化。请参考其他信息及性能测试(包括结合其他产品使用时的运行性能)以对目标产品进行全面评估。更多信息,详见 www.intel.cn/benchmarks 。

相关产品

英特尔® 至强® 可扩展处理器

进行了工作负载优化,以支持高需求应用和推动可行见解。

了解有关英特尔® 至强® 可扩展处理器的更多信息

英特尔® 傲腾™ 技术

全新的高级内存,可以改变我们构建和使用计算机的方式。

了解有关英特尔® 傲腾™ 技术的更多信息

英特尔® 精选解决方案

简化并加速部署您的数据中心基础设施。

了解英特尔® 精选解决方案

通知和免责声明

英特尔® 技术的特性和优势取决于系统配置,并可能需要支持的硬件、软件或服务激活。实际性能可能因系统配置的不同而有所差异。没有任何计算机系统能够保证绝对安全。请咨询您的系统制造商或零售商,也可登录 www.intel.cn 获取更多信息。// 性能测试中使用的软件和工作负载仅在英特尔® 微处理器上针对性能进行了优化。SYSmark 和 MobileMark 等性能测试使用特定的计算机系统、组件、软件、操作和功能进行测量。上述任何要素的变动都有可能导致测试结果的变化。您应该查询其他信息和性能测试,以帮助您对正在考虑购买的产品作出全面的评估,包括该产品在与其他产品结合使用时的性能表现。如欲了解更多完整信息,请访问 www.intel.cn/benchmarks。// 性能结果基于配置中所规定日期的测试,可能无法反映所有公开的安全更新。有关详细信息,请参见配置信息披露。没有任何产品或组件能保证绝对安全。// 所描述的成本降低方案仅用作示例,表明某些基于英特尔® 的产品在特定环境和配置下会如何影响未来的成本,并节约成本。环境各不相同。英特尔不保证任何成本和成本的节约。// 英特尔并不控制或审核本文档引用的第三方基准资料或网站。您应访问引用的网站,确认参考资料准确无误。// 在某些测试案例中,结果以英特尔内部分析或架构模拟或建模为基础来评测或模拟,且仅供参考。您的系统硬件、软件或配置的任何不同均可能会影响实际性能。

产品和性能信息

1T-Systems 截至 2019 年 3 月 18 日进行的测试。
2https://www.t-systems.com/de/en/about-t-systems/partner/sap/sap-225570基准配置 硬件:HPE Superdome Flex* 服务器:4 个 CPU 插槽(英特尔® 至强® 铂金处理器 Beta 8276M 2.20 GHz;内存 = 4x6 256 GB 英特尔® 傲腾™ 持久内存 (6 TB) - 禁用和 4x6 64 GB DDR4 内存 (1.5 TB),总内存配置为 1.5 TB 软件:数据库:App Direct 模式下:4 TB SAP S/4HANA* 数据库;操作系统:标准 SUSE Linux Enterprise Server* 12 Service Pack 4 微代码 = 0xb00002e;内核 = Linux 4.12.14-95.16,使用基于 NetApp cDot* 的标准存储来保障持久性;SAP HANA 2.0 SPS4 rev. 40 的安装与 BW-Benchmark 工作负载,重启时间:10, 248 秒(约 2.85 小时)概念验证配置 硬件:HPE Superdome Flex* 服务器:4 个 CPU 插槽(英特尔® 至强® 铂金处理器 Beta 8276M 2.20 GHz;内存 = 4x6 256 GB 英特尔® 傲腾™ 持久内存 (6 TB) 和 4x6 64 GB DDR4 内存 (1.5 TB),总内存配置为 7.5 TB软件:数据库:App Direct 模式下:4 TB SAP S/4HANA* 数据库;操作系统:标准 SUSE Linux Enterprise Server* 12 Service Pack 4 微代码 = 0xb00002e;内核 = Linux 4.12.14-95.16,使用基于 NetApp cDot* 的标准存储来保障持久性;SAP HANA 2.0 SPS4 rev. 40 的安装与 BW-Benchmark 工作负载,重启时间:748 秒(约 12.47 分钟)