SAP HANA Archiالهيكل: نظرة عامة على قاعدة البيانات
فريق التحرير
⚡ ملخص ذكي
SAP HANA Archiتُشكّل البنية والمناظر الطبيعية والتحجيم أساس منصة بيانات في الذاكرة مبنية على نظام SUSE Linux و C++تشرح هذه المقالة خادم الفهرسة، ومحركات التخزين، ومخازن الصفوف والأعمدة، ودمج دلتا، وطرق تحديد حجم الأجهزة.
ما هي تفاصيل SAP قاعدة بيانات HANA؟
SAP هانا هي منصة لإدارة البيانات تركز على الذاكرة الرئيسية. تعمل قاعدة البيانات على نظام تشغيل SUSE Linux Enterprise Server (SLES) و Red Hat Enterprise Linux (RHEL) ومكتوب بلغة C++ويمكن توسيع نطاقها عبر أجهزة متعددة لأحمال العمل الكبيرة جدًا.
المزايا الرئيسية لـ SAP هناء:
- أداء استعلام سريع للغاية لأن جميع البيانات يتم تحميلها في الذاكرة، مما يزيل عمليات الإدخال/الإخراج البطيئة للقرص من المسار الحرج.
- دمج عمليات المعالجة التحليلية عبر الإنترنت (OLAP) وعمليات معالجة المعاملات عبر الإنترنت (OLTP) على نفس قاعدة البيانات، مما يؤدي إلى تبسيط مشهد البيانات.
SAP تُبنى قاعدة بيانات HANA من مجموعة من محركات المعالجة الموجودة في الذاكرة. يُعد محرك الحساب المحرك الرئيسي، ويتفاعل مع محركات أخرى مثل محرك العلاقات (مخزن الصفوف والأعمدة)، ومحرك OLAP، ومحرك النصوص، ومحرك الرسوم البيانية. يُخزَّن جدول العلاقات إما في مخزن الصفوف أو مخزن الأعمدة، وتتولى محركات إضافية معالجة بيانات النصوص والرسوم البيانية عند توفر الذاكرة.
SAP HANA Architecture
يتم ضغط البيانات في مخزن الأعمدة باستخدام تقنيات مثل ترميز القاموس، وترميز طول التشغيل، والترميز المتفرق، وترميز التجميع، والترميز غير المباشر. عند الوصول إلى الحد الأقصى للذاكرة الرئيسية، يتم تفريغ كائنات قاعدة البيانات غير المستخدمة (الجداول، والعروض، وما إلى ذلك) إلى القرص تلقائيًا، ثم إعادة تحميلها عند طلبها مرة أخرى.
يمكن للمسؤولين أيضًا تحميل أو إلغاء تحميل جدول فردي يدويًا عن طريق النقر بزر الماوس الأيمن على الجدول في SAP استوديو هناء والاختيار تفريغ or حمل.
SAP يتكون خادم HANA من:
- خادم الفهرس
- خادم المعالج المسبق
- اسم الخادم
- خادم الاحصائيات
- محرك اكس اس
1. SAP خادم فهرس هناء
يُعد خادم الفهرسة هو الخادم الرئيسي SAP مكون قاعدة بيانات HANA:
- إنه قلب SAP محرك قاعدة بيانات HANA.
- يحتوي على مخازن البيانات الفعلية والمحركات التي تعالج البيانات.
- يقوم بتنفيذ عبارات SQL و MDX الواردة.
يظهر أدناه تصميم خادم الفهرسة.
SAP نظرة عامة على خادم فهرس HANA
- مدير الجلسة والمعاملات: يتولى مكون الجلسة إدارة الاتصالات والجلسات الخاصة بقاعدة البيانات. أما مدير المعاملات فيقوم بتنسيق جميع المعاملات والتحكم بها.
- معالج SQL وMDX: يقوم معالج SQL بإرسال الاستعلامات إلى المحرك المناسب (SQL / SQL Script / R / Calc Engine). ويتولى معالج MDX معالجة الاستعلامات متعددة الأبعاد (على سبيل المثال، مقابل عرض تحليلي).
- محرك SQL/SQL Script/R/Calc: يقوم بتنفيذ SQL و SQL Script و R ونماذج الحساب على البيانات.
- مستودع: يحافظ على نظام إدارة الإصدارات لـ SAP كائنات بيانات HANA الوصفية مثل طرق عرض السمات، وطرق العرض التحليلية، والإجراءات المخزنة.
- طبقة الثبات: يوفر إمكانية استعادة البيانات في حالات الكوارث المدمجة عن طريق كتابة نقاط الحفظ والسجلات إلى وحدة تخزين البيانات على القرص.
2. خادم المعالجة المسبقة
يستخدم برنامج تحليل النصوص خادم المعالجة المسبقة.tracيقوم هذا البرنامج بإعداد البيانات من المحتوى النصي عند استدعاء وظيفة البحث.
3. خادم الأسماء
يحتوي خادم الأسماء على معلومات حول بنية النظام بأكملها. في بيئة موزعة، tracks كل مكون قيد التشغيل وموقع البيانات عبر العقد، بحيث يمكن توجيه الاستعلامات إلى الخادم الصحيح.
4. خادم الإحصائيات
يقوم خادم الإحصائيات بجمع بيانات الحالة وتخصيص الموارد والاستهلاك والأداء لـ SAP نظام HANA. ملاحظة: في HANA SPS 7 والإصدارات الأحدث، تعمل خدمة الإحصائيات المضمنة داخل خادم الفهرس بدلاً من أن تكون عملية مستقلة.
5. خادم XS
يستضيف خادم XS محرك XS، الذي يسمح للتطبيقات الخارجية والمطورين باستخدام SAP قاعدة بيانات HANA عبر HTTP. يعمل محرك XS نفسه كخادم HTTP خفيف الوزن، مما يتيح للعملاء المستندين إلى المتصفح وعملاء REST التحدث مباشرة إلى HANA.
SAP هناء المناظر الطبيعية
"HANA" تعني جهاز تحليلي عالي الأداء ويتم تقديمها كمنصة متكاملة للأجهزة والبرامج.
- توفر الأجهزة الحديثة عددًا أكبر بكثير من أنوية وحدة المعالجة المركزية وذاكرة الوصول العشوائي وعرض النطاق الترددي للتخزين مقارنة بما صُممت خوادم قواعد البيانات القديمة لاستخدامه.
- SAP يستغل نظام HANA هذا الأمر عن طريق الاحتفاظping جميع بيانات العمل موجودة في الذاكرة الرئيسية، مما يزيل عنق الزجاجة في عمليات الإدخال/الإخراج للقرص الذي يحد من قواعد البيانات التقليدية.
يلخص الرسم البياني أدناه SAP ابتكارات الأجهزة والبرامج الخاصة بنظام HANA.
SAP يدعم نظام HANA مخزنين للبيانات العلائقية: متجر الصف و متجر العمود.
متجر الصف
يتصرف مخزن الصفوف مثل قاعدة البيانات التقليدية (Oracle(خادم SQL). الفرق الرئيسي هو أن جميع الصفوف موجودة في الذاكرة الرئيسية في SAP HANA، بينما تحتفظ قاعدة البيانات التقليدية بها بشكل أساسي على القرص.
متجر العمود
يخزن نظام تخزين الأعمدة البيانات في الذاكرة على شكل أعمدة. تُخزن جداول الأعمدة هنا، ويوازن المحرك بين أداء كتابة جيد وأداء قراءة مُحسّن. يوضح الرسم البياني أدناه البنيتين اللتين تحققان هذا التوازن.
التخزين الرئيسية
تحتوي وحدة التخزين الرئيسية على الجزء الأكبر من البيانات. وتُستخدم طرق الضغط مثل ترميز القاموس، وترميز التجميع، والترميز المتفرق، وترميز طول التشغيل لتوفير الذاكرة وتسريع عمليات البحث.
- تعديل البيانات المضغوطة مباشرة في وحدة التخزين الرئيسية أمر مكلف، لذلك لا تستهدف عمليات الكتابة وحدة التخزين الرئيسية.
- بدلاً من ذلك، يتم كتابة كل تغيير في منطقة منفصلة تسمى Delta التخزينيمكن أن تصل عمليات القراءة إلى وحدة التخزين الرئيسية أو وحدة التخزين التفاضلية.
يمكن تحميل البيانات أو تفريغها يدويًا باستخدام تحميل في الذاكرة و تفريغ من الذاكرة الخيارات موضحة أدناه.
Delta التخزين
Delta تم تحسين وحدة التخزين للكتابة وتستخدم ضغطًا أقل. تُحفظ جميع التغييرات غير الملتزمة في جدول الأعمدة هنا. عند الحاجة إلى دمج التغييرات مرة أخرى في وحدة التخزين الرئيسية، قم بتشغيل Delta دمج عملية من SAP استوديو هناء.
- تقوم عملية دمج التغييرات بنقل التغييرات التي تم جمعها في وحدة تخزين التغييرات إلى وحدة التخزين الرئيسية.
- بعد عملية الدمج، يتم حفظ محتوى التخزين الرئيسي الجديد على القرص وإعادة حساب الضغط.
كيفية انتقال البيانات من Delta إلى وحدة التخزين الرئيسية
مخزن مؤقت منظم على شكل صفوف يسمى إل1-Delta يقع أمام كل جدول أعمدة، ولهذا السبب يمكن لجدول الأعمدة استيعاب عمليات الكتابة عالية الإنتاجية.
- يقوم المستخدم بتشغيل عملية تحديث أو إدراج على الجدول.
- تصل البيانات أولاً إلى الطبقة الأولى (L1-).Delta (بيانات غير ملتزم بها).
- بمجرد الالتزام، يتم نقل البيانات إلى L2- الموجهة بالأعمدةDelta العازلة.
- عندما L2-Delta إذا كانت الذاكرة ممتلئة أو يتم تشغيل عملية الدمج، فسيتم كتابة البيانات إلى وحدة التخزين الرئيسية.
وبالتالي، فإن تخزين الأعمدة مُحسَّن للكتابة (عبر دلتا L1 وL2) ومُحسَّن للقراءة (عبر التخزين الرئيسي). بعد المعالجة، يتم حفظ البيانات بواسطة طبقة الثبات على القرص.
مثال على جدول قائم على الصفوف:
يتم تخزين نفس الجدول المنطقي على القرص بشكل مختلف تبعًا لنوع التخزين. في تخزين الصفوف، تُكتب الصفوف بشكل متجاور:
في تخزين الأعمدة، يتم تخزين القيم من نفس العمود معًا:
نظرًا لأن قيم الأعمدة تشترك في نوع البيانات وغالبًا ما تتكرر، فإن تخطيط الأعمدة يضغط بشكل جيد للغاية - وهي الميزة الرئيسية للذاكرة في مخزن الأعمدة.
SAP تحجيم هانا
تحديد الحجم هو عملية تحديد موارد الأجهزة - ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) والقرص الصلب ووحدة المعالجة المركزية (CPU) - المطلوبة لـ SAP نظام HANA. الذاكرة هي العامل الأكثر أهمية، ووحدة المعالجة المركزية تأتي في المرتبة الثانية، والقرص مشتق من العاملين الأولين.
في باقة SAP يُعدّ اختيار حجم الخادم المناسب لحجم العمل في تطبيق HANA من أهم المهام. وبالمقارنة مع أنظمة إدارة قواعد البيانات التقليدية، يختلف حجم HANA في ثلاثة جوانب:
- الذاكرة الرئيسية: مدفوع بالبيانات الوصفية بالإضافة إلى حجم البيانات المتعلقة بالمعاملات والتحليلات المخزنة في الذاكرة.
- وحدة المعالجة المركزية: تقديري وليس مقاس، بناءً على استعلام التنبؤ وأنماط التحميل.
- القرص: تم تصميمها لتخزين البيانات وسجلات البيانات، وليس لبيانات الاستعلام عبر الإنترنت.
يظل عدد وحدات المعالجة المركزية والذاكرة في خادم التطبيقات دون تغيير مقارنة بقاعدة البيانات السابقة، لأن HANA تستبدل طبقة قاعدة البيانات فقط.
SAP يوفر عدة طرق لحساب الحجم الصحيح:
- تحديد الحجم باستخدام تقرير ABAP (رمز المعاملة) ST03 البيانات والتقرير /SDF/HDB_SIZING).
- تحديد الحجم باستخدام نص برمجي لقاعدة البيانات للأنظمة غير ABAP.
- تحديد المقاسات باستخدام SAP المقاس السريع أداة على SAP سوق الخدمات.
عند استخدام أداة Quick Sizer، يتم عرض المتطلبات بالتنسيق الموضح أدناه.
