Points d'application de la mémoire virtuelle persistante

Deux aspects sont cités par SAP et Intel. D'une part, des temps de démarrage plus rapides de la base de données Hana et d'autre part, l'utilisation de supports de stockage moins chers par rapport à la mémoire classique.

Tout d'abord, nous considérons la définition du temps de démarrage d'une base de données Hana de manière plus nuancée : le temps de démarrage de Hana joue un rôle en ce qui concerne deux aspects. Le premier est le démarrage des processus et d'un petit ensemble de structures, après la disponibilité desquels un utilisateur SAP peut déjà se connecter à la base de données.

La deuxième partie consiste à charger les données dans la zone principale de Hana, ce qui représente environ 90% du temps total de démarrage. Il faut savoir que Hana charge les données de manière intelligente, de sorte que sans le chargement complet des données, les premiers utilisateurs SAP peuvent travailler sur la base de données avec des performances réduites.

La solution de stockage persistant mise à disposition par SAP s'adresse ainsi à 90% du temps de démarrage jusqu'à l'obtention d'une performance optimale.

Lors du choix des supports de stockage, il faut veiller à ce qu'ils soient non seulement avantageux, mais aussi redondants et rapides. Si l'un des supports de stockage persistants tombe en panne et n'a pas de redondance ou de fonctionnalité hot-plug, cela signifie une panne pour toute l'application business et le redémarrage se fait ensuite à partir de supports de stockage externes, donc lentement, pour réinitialiser les supports de stockage persistants.

En outre, la performance est un autre critère à prendre en compte, car les supports de stockage persistants remplacent une partie de la mémoire principale.

Démarrage rapide

Les enquêtes menées auprès des clients ont montré que les supports de stockage persistants ne pouvaient à eux seuls constituer la réponse aux temps de démarrage rapides de Hana ; d'autres critères doivent être pris en compte, tels que la virtualisation et la flexibilité de la solution ; le partage facile du matériel existant et la mobilité sont des aspects importants ; et une solution sur mesure sans perte de performance.

Le temps de démarrage varie également en fonction de la taille de la base de données et, par conséquent, le choix de la technologie appropriée pour réduire le temps de démarrage.

Robustesse de la solution

Les supports de stockage persistants doivent être implémentés de manière hautement disponible afin d'éviter de nouveaux risques provoquant des temps d'arrêt. IBM a donc mis en place un portefeuille flexible qui est expliqué plus en détail ci-dessous.

Toutes les solutions sont basées sur les mêmes supports de stockage. Cela signifie que les clients continuent à bénéficier de performances maximales, de la robustesse qui fait leur réputation, qu'ils n'ont pas besoin de matériel spécialisé et qu'ils peuvent néanmoins économiser du stockage physique en le combinant avec d'autres technologies et meilleures pratiques.

SAP Hana sur Power a été annoncé en 2015. Basées sur l'approche SAP TDI (Tailored Datacenter Integration), des solutions IBM existent depuis 2016 pour optimiser les temps de démarrage d'une base de données Hana.

Il est important de noter que les solutions sont toutes complémentaires, c'est-à-dire que l'optimisation du temps de démarrage est encore améliorée en les combinant. La documentation technique sur ces options est disponible sur IBM Techdocs : SAP Hana on IBM Power Systems and IBM System Storage - Guides.

Extension de stockage natif

La première étape dans tous les cas devrait être la réduction des données à charger. Native Storage Extension (NSE) est une solution dont la puissance a été vérifiée et qui permet soit de réduire la mémoire principale, soit d'augmenter la quantité de données tout en conservant les mêmes besoins en mémoire et en cœur de réseau.

Il est ici important de considérer la combinaison. Des sous-systèmes de stockage plus rapides optimisent l'utilisation du buffer grâce à un rechargement rapide et - si aucun stockage persistant n'est disponible - également le temps de démarrage de Hana.

L'utilisation de NSE n'entraîne aucune restriction en termes de flexibilité, de robustesse et de mobilité. Si le dimensionnement pour NSE est respecté et que les données fréquemment requises ne sont pas rechargées, la réduction maximale des performances est inférieure à cinq pour cent.

Sous-systèmes de stockage

Certains systèmes de stockage IBM sont aujourd'hui équipés de NVMe et parfois de la technologie NVM supplémentaire (par ex. Optane). Dans le domaine des données, c'est surtout la vitesse de lecture améliorée qui est importante.

Cela signifie que des systèmes de stockage plus rapides permettent d'améliorer le temps de démarrage pour le chargement initial de toutes les solutions de stockage persistant (y compris Intel) et de rendre l'utilisation de NSE plus intensive.

De plus, les NVMe d'IBM sont également plus performants pour l'écriture de petits blocs, ce qui permet d'améliorer le temps de réponse de Hana pour la journalisation des bases de données, les opérations nécessitant beaucoup d'écriture et surtout le chargement de nouvelles données ou de charges OLTP.

L'utilisation des systèmes de stockage basés sur NVMe/NVM d'IBM n'entraîne aucune restriction en termes de flexibilité, de robustesse et de mobilité. En outre, outre l'amélioration du temps de démarrage, le temps de réponse et l'utilisation de NSE sont optimisés.

Cartes internes PCI NVMe

Les serveurs IBM Power ont la possibilité d'accueillir quatre cartes NVMe par tiroir. Grâce aux connexions courtes, la vitesse de lecture et d'écriture est meilleure que celle des solutions de stockage externe. L'amélioration du temps de démarrage est environ deux fois plus importante qu'avec un stockage externe rapide.

La configuration NVMe et la quantité de cartes font la différence entre une version purement interne et la solution "Rapid Cold Start". Dans le cas d'une configuration NVMe pure, comme par exemple sur les serveurs H922 et H924, la défaillance d'une carte est protégée par un raid et nécessite donc deux fois plus d'espace. Dans la solution "Rapid Cold Start", les cartes NVMe ne servent que de cache de lecture et la protection des données est réglée sur le SAN.

Dans les deux architectures, l'utilisation de matériel dédié rend la mobilité LPAR (LPM et SRR) impossible ou seulement possible via une intervention manuelle. En combinaison avec, par exemple, SAP Hana System Replication (HSR), ce déficit peut déjà être facilement compensé.

Les solutions de stockage persistant d'IBM

Les deux solutions, le Temp-FS et la Virtual Persistent Memory, sont basées sur la mémoire principale, ne nécessitent donc pas de matériel spécifique et ne présentent pas de désavantages en termes de performances.

Les deux peuvent être utilisés par une simple configuration de la partition logique. Plus la base de données Hana est grande, plus l'accélération multiple du temps de démarrage est précieuse. Pour les très grandes bases de données, ce facteur peut être supérieur à 17 fois.

La principale différence réside dans deux points : La mobilité n'est aujourd'hui possible qu'avec la solution Temp-FS, mais Temp-FS n'accélère que le redémarrage de Hana. En revanche, la mémoire virtuelle persistante ne peut pas supporter aujourd'hui la mobilité via Life Partition Mobility (LPM) ou Simplified Remote Restart (SRR), mais cette solution améliore le redémarrage de la partition logique complète.

Tous les composants matériels listés, utilisés pour le démarrage rapide de Hana, figurent parmi les meilleures solutions du rapport ITIC depuis des années. Outre la grande fiabilité du matériel, la Power Platform d'IBM offre des possibilités étendues.

Les partitions logiques peuvent être déplacées de manière transparente entre les serveurs via Life Partition Mobility. La mobilité des systèmes et des partitions arrêtés est possible via Simplified Remote Restart.

En outre, PowerVM Remote Restart propose des solutions de reprise après sinistre et de haute disponibilité qui, par le biais de pools de serveurs d'entreprise - ce qui signifie que les licences Core sont automatiquement transférées au nouveau serveur - et de la gestion dynamique des ressources, permettent de redémarrer des paysages SAP entiers dans un nouveau centre de données de manière orchestrée, en appuyant sur un bouton. Ce portefeuille bien pensé optimise la disponibilité tout en réduisant les coûts d'acquisition, d'exploitation et de licences.