SAP ХАНА ArchiTecture: Преглед на базата данни

⚡ Умно обобщение

SAP ХАНА ArchiТекстурата, ландшафтът и оразмеряването формират основата на платформа за данни в паметта, изградена върху SUSE Linux и C++Тази статия обяснява индексния сървър, механизмите за съхранение, хранилищата на редове и колони, делта сливането и методите за оразмеряване на хардуера.

🧠 Основна платформа: SAP HANA е база данни в основната памет, която обработва OLAP и OLTP натоварвания на един енджин.
🏗️ Компоненти на сървъра: Сървърите за индексиране, препроцесор, име, статистика и XS координират заявки, метаданни и HTTP услуги.
📊 Модел на съхранение: Съхранението на редове отразява традиционните RDBMS; съхранението на колони позволява компресия, бързо четене и анализи.
🔄 Delta Обединяване: Записва данни в делта хранилище (L1, L2) и се обединява в основното хранилище по график или при поискване.
📏 Драйвери за оразмеряване: Паметта е основният фактор за оразмеряване, следвана от процесора; дискът поддържа постоянство и регистриране.
🛠️ Методи за оразмеряване: Използвайте ABAP отчети, DB скриптове или SAP Инструмент за бърз размер (Quick Sizer) за оценка на хардуерните изисквания.

Прочетете повече

Какво е SAP База данни HANA?

SAP HANA е платформа за управление на данни, фокусирана върху основната памет. Базата данни работи на SUSE Linux Enterprise Server (SLES) и Red Hat Enterprise Linux (RHEL) и е написан на C++Може да се мащабира на множество машини за много големи натоварвания.

Основни предимства на SAP ХАНА:

Изключително бърза производителност на заявки, защото всички данни се зареждат в паметта, премахвайки бавните дискови входно-изходни операции от критичния път.
Смесено използване на OLAP (онлайн аналитична обработка) и OLTP (онлайн обработка на транзакции) в една и съща база данни, опростявайки информационния пейзаж.

SAP Базата данни HANA е изградена от набор от процесори в паметта. Изчислителният механизъм е основният и взаимодейства с други механизми, като например релационния механизъм (хранилище за редове и колони), OLAP механизма, текстовия механизъм и графичния механизъм. Релационната таблица се намира или в хранилището за редове, или в хранилището за колони, а допълнителни механизми обработват текстови и графични данни, докато има налична памет.

SAP ХАНА Archiтекстура

Данните в хранилището на колони се компресират с помощта на техники като речниково кодиране, кодиране по дължина на изпълнение, разредено кодиране, клъстерно кодиране и индиректно кодиране. Когато се достигне лимитът на основната памет, обектите на базата данни, които не се използват (таблици, изгледи и др.), се разтоварват автоматично на диска и се зареждат отново, когато бъдат поискани отново.

Администраторите могат също така да зареждат или разтоварват отделна таблица ръчно, като щракнат с десния бутон върху нея в SAP Студио ХАНА и избора разтоварвам or Натоварване.

SAP HANA сървърът се състои от:

Индекс сървър
Препроцесорен сървър
Name Server
Статистически сървър
XS двигател

1. SAP HANA индекс сървър

Индексният сървър е основният SAP Компонент на базата данни HANA:

Това е сърцето на SAP HANA двигател на базата данни.
Той съдържа действителните хранилища на данни и двигателите, които обработват данните.
Изпълнява входящи SQL и MDX оператори.

Архитектурата на индексния сървър е показана по-долу.

SAP Общ преглед на HANA Index Server

Мениджър на сесии и транзакции: Компонентът „Сесия“ управлява връзките и сесиите за базата данни. Мениджърът на транзакции координира и контролира всички транзакции.
SQL и MDX процесор: SQL процесорът изпраща заявки към съответния енджин (SQL / SQL Script / R / Calc Engine). MDX процесорът обработва многомерни заявки (например към аналитичен изглед).
SQL / SQL Script / R / Calc Engine: Изпълнява SQL, SQL Script, R и изчислителни модели спрямо данните.
Repository: Поддържа версиите за SAP Обекти с метаданни на HANA, като например изгледи на атрибути, аналитични изгледи и съхранени процедури.
Слой за устойчивост: Предоставя вградената възможност за възстановяване след бедствия, като записва точки на запазване и регистрационни файлове в обема с данни на диска.

2. Сървър за предпроцесор

Сървърът за предпроцесор се използва от текстовия анализ. Той еtracts и подготвя данни от текстово съдържание, когато се извика функцията за търсене.

3. Сървър за имена

Сървърът за имена (name server) съхранява информация за целия системен пейзаж. В разпределено внедряване той tracks всеки работещ компонент и местоположението на данните в различните възли, така че заявките да могат да бъдат насочени към правилния сървър.

4. Статистически сървър

Статистическият сървър събира данни за състоянието, разпределението на ресурсите, потреблението и производителността за SAP HANA система. Забележка: в HANA SPS 7 и по-нови версии, вградената статистическа услуга се изпълнява вътре в индексния сървър, а не като самостоятелен процес.

5. XS сървър

XS сървърът е домакин на XS Engine, който позволява на външни приложения и разработчици да използват SAP HANA база данни през HTTP. Самият XS Engine действа като лек HTTP сървър, позволявайки на браузър-базирани и REST клиенти да комуникират директно с HANA.

SAP Хана пейзаж

„ХАНА“ означава Високоефективен аналитичен уред и се доставя като комбинирана хардуерна и софтуерна платформа.

Съвременният хардуер предлага много повече процесорни ядра, RAM памет и пропускателна способност за съхранение, отколкото са били проектирани да използват стари сървъри за бази данни.
SAP HANA използва това от keeping всички работни данни в основната памет, елиминирайки пречките при дисковия вход/изход, които ограничават традиционните бази данни.

Диаграмата по-долу обобщава SAP Хардуерни и софтуерни иновации в HANA.

SAP HANA поддържа две релационни хранилища за данни: Магазин за редове намлява Магазин за колони.

Магазин за редове

Row Store се държи като традиционна база данни (Oracle, SQL Server). Ключовата разлика е, че всички редове се намират в основната памет в SAP HANA, докато традиционната база данни ги съхранява предимно на диск.

Магазин за колони

Column Store съхранява данните в паметта в колонен вид. Тук се съхраняват таблици с колони и системата балансира добрата производителност при запис с оптимизираната производителност при четене. Диаграмата по-долу показва двете структури, които постигат този баланс.

Основно хранилище

Главното хранилище съхранява по-голямата част от данните. Прилагат се методи за компресия, като например речниково кодиране, клъстерно кодиране, разредено кодиране и кодиране на дължина на изпълнение, за да се спести памет и да се ускори търсенето.

Модифицирането на компресирани данни директно в основната памет е скъпо, така че записите не са насочени към основната памет.
Вместо това, всяка промяна се записва в отделна област, наречена Delta СъхранениеЧетенията могат да достигнат или до основното, или до делта хранилище.

Данните могат да бъдат зареждани или изваждани ръчно с помощта на Зареждане в паметта намлява Изтегляне от паметта опциите, показани по-долу.

Delta Съхранение

Delta Паметта е оптимизирана за записи и използва по-лека компресия. Всички некоммитирани промени в таблица с колони се съхраняват тук. Когато промените трябва да бъдат обединени обратно в основната памет, изпълнете командата Delta Обединяване операция от SAP Студио ХАНА.

Делта сливането премества промените, събрани в делта хранилището, в основното хранилище.
След сливането, новото съдържание на основното хранилище се запазва на диска и компресията се преизчислява.

Как се преместват данните от Delta към основното хранилище

Буфер, организиран по редове, наречен L1-Delta се намира пред всяка таблица с колони, поради което таблицата с колони може да абсорбира високопроизводителни записи.

Потребителят изпълнява UPDATE или INSERT спрямо таблицата.
Данните първо попадат в L1-Delta (некоммитирани данни).
След като бъдат потвърдени, данните се преместват в колонно-ориентирания L2-Delta буфер.
Когато L2-Delta е пълен или сливането се изпълнява, данните се записват в основното хранилище.

Следователно, колонното съхранение е оптимизирано както за запис (чрез L1 и L2 делта), така и за четене (чрез основното хранилище). След обработка, данните се съхраняват от слоя за съхранение на данни на диска.

Пример за таблица, базирана на редове:

Една и съща логическа таблица се съхранява на диска по различен начин в зависимост от типа на хранилището. В Row Store редовете се записват последователно:

В Column Store стойностите от една и съща колона се съхраняват заедно:

Тъй като стойностите на колоните споделят типа данни и често се повтарят, оформлението на колоните се компресира изключително добре – което е основното предимство на паметта на хранилището за колони.

SAP HANA Оразмеряване

Оразмеряването е процес на определяне на хардуерните ресурси - RAM, диск и CPU - необходими за SAP HANA система. Паметта е най-важният фактор, процесорът е втори, а дискът е производен на първите два.

В SAP При внедряването на HANA, изборът на правилния размер на сървъра за бизнес натоварването е една от най-важните задачи. В сравнение с традиционната СУБД, оразмеряването на HANA се различава в три области:

Основна памет: задвижвани от метаданни плюс обема на транзакционните и аналитични данни, съхранявани в паметта.
CPU: приблизителни, а не измерени, базирани на прогнозни заявки и модели на натоварване.
Disk: оразмерен за съхранение на данни и обеми на лог файлове, а не за данни от онлайн заявки.

Процесорът и паметта на сървъра на приложенията остават непроменени в сравнение с предишната база данни, тъй като HANA замества само нивото на базата данни.

SAP предлага няколко метода за изчисляване на правилния размер:

Оразмеряване с помощта на ABAP отчет (код на транзакцията) ST03 данни и отчет /SDF/HDB_SIZING).
Оразмеряване с помощта на скрипт за база данни за системи, които не са ABAP.
Оразмеряване с помощта на SAP Бърз размерител инструмент на SAP Пазар на услуги.

Когато се използва инструментът Quick Sizer, изискването се показва във формата по-долу.

Въпроси и Отговори

SAP HANA съхранява всички работни данни в основната памет и поддържа както OLAP, така и OLTP на един и същ енджин. Традиционните бази данни съхраняват данни на диск и обикновено разделят аналитичните и транзакционните системи от съображения за производителност.

Използвайте Row Store за малки, често свързвани транзакционни таблици. Използвайте Column Store за големи аналитични таблици, агрегации и таблици с факти, където компресията и паралелните сканирания осигуряват много по-добра производителност при четене.

SAP HANA Cloud е управлявана база данни като услуга. SAP обработва пачовете, мащабирането и инфраструктурата, докато клиентите се фокусират върху данните и приложенията. Локалната HANA дава пълен контрол върху хардуера, оразмеряването и настройката, но изисква повече административни усилия.

SAP HANA се доставя с библиотеката за прогнозен анализ (PAL), автоматизираната библиотека за прогнозиране (APL) и поддръжка на векторен енджин за вграждане. Моделите се обучават и оценяват директно в базата данни, премахвайки движението на данните и позволявайки изкуствен интелект в реално време върху оперативни данни.

Да. SAP Агентите на Joule и LLM на трети страни могат да се свързват чрез SQL, REST и векторните интерфейси на HANA, за да извличат, обобщават и анализират бизнес данни, като същевременно спазват вградените контроли за оторизация, маскиране и одит.