SAP HANNA ArchiTekst: Databaseoversikt

Hva er SAP HANA-databasen?

SAP HANA er en datahåndteringsplattform som fokuserer på hovedminnet. Databasen kjører på SUSE Linux Enterprise Server (SLES) og Red Hat Enterprise Linux (RHEL) og er skrevet i C++Den kan skaleres ut på tvers av flere maskiner for svært store arbeidsbelastninger.

Viktige fordeler ved SAP HANA:

• Ekstremt rask spørreytelse fordi alle data lastes inn i minnet, noe som fjerner treg disk-I/O fra den kritiske banen.
• Blandet OLAP (Online Analytical Processing) og OLTP (Online Transaction Processing) på samme database, noe som forenkler datalandskapet.

SAP HANA-databasen er bygget fra et sett med prosesseringsmotorer i minnet. Beregningsmotoren er den viktigste og samhandler med andre motorer som relasjonsmotoren (rad- og kolonnelager), OLAP-motoren, tekstmotoren og grafmotoren. En relasjonstabell ligger enten i radlageret eller kolonnelageret, og tilleggsmotorer håndterer tekst- og grafdata så lenge minnet er tilgjengelig.

SAP HANNA Architecture

Data i kolonnelageret komprimeres ved hjelp av teknikker som ordbokkoding, kjørelengdekoding, sparsom koding, klyngekoding og indirekte koding. Når grensen for hovedminne er nådd, lastes databaseobjekter som ikke er i bruk (tabeller, visninger osv.) automatisk ut til disken og lastes inn på nytt når de blir bedt om det igjen.

Administratorer kan også laste inn eller fjerne en enkelt tabell manuelt ved å høyreklikke på tabellen i SAP HANA Studio og velge Lesse or Laste.

SAP HANA-serveren består av:

1. Indeksserver
2. Forbehandler server
3. Name Server
4. Statistikk server
5. XS motor

1. SAP HANA Index Server

Indeksserveren er hovedserveren SAP HANA-databasekomponent:

• Det er hjertet av SAP HANA-databasemotor.
• Den inneholder de faktiske datalagrene og motorene som behandler dataene.
• Den utfører innkommende SQL- og MDX-setninger.

Index Server-arkitekturen er vist nedenfor.

SAP HANA Index Server oversikt

• Økt- og transaksjonsleder: Sesjonskomponenten administrerer tilkoblinger og økter for databasen. Transaksjonsbehandleren koordinerer og kontrollerer alle transaksjoner.
• SQL- og MDX-prosessor: SQL-prosessoren sender spørringer til riktig motor (SQL / SQL Script / R / Calc Engine). MDX-prosessoren håndterer flerdimensjonale spørringer (for eksempel mot en analytisk visning).
• SQL / SQL Script / R / Calc Engine: Utfører SQL, SQL Script, R og beregningsmodeller mot dataene.
• Oppbevaringssted: Vedlikeholder versjonering for SAP HANA-metadataobjekter som attributtvisninger, analytiske visninger og lagrede prosedyrer.
• Persistenslag: Gir den innebygde funksjonen for katastrofegjenoppretting ved å skrive lagringspunkter og logger til datavolumet på disken.

2. Forprosessorserver

Preprosessorserveren brukes av tekstanalyse. Den eks.tracts og forbereder data fra tekstinnhold når søkefunksjonen kalles.

3. Navneserver

Navneserveren inneholder informasjon om hele systemlandskapet. I en distribuert distribusjon tracregistrerer alle kjørende komponenter og plasseringen av data på tvers av noder, slik at spørringer kan rutes til riktig server.

4. Statistikkserver

Statistikkserveren samler inn status-, ressursallokerings-, forbruks- og ytelsesdata for SAP HANA-systemet. Merk: I HANA SPS 7 og senere kjører den innebygde statistikktjenesten inne i indeksserveren i stedet for som en frittstående prosess.

5. XS-server

XS-serveren er vert for XS-motoren, som lar eksterne applikasjoner og utviklere bruke SAP HANA-database over HTTP. XS-motoren fungerer som en lett HTTP-server, som lar nettleserbaserte og REST-klienter kommunisere direkte med HANA.

SAP HANA Landskap

«HANA» står for Høyytelses analytisk apparat og leveres som en kombinert maskinvare- og programvareplattform.

• Moderne maskinvare tilbyr langt flere CPU-kjerner, RAM og lagringsbåndbredde enn eldre databaseservere var designet for å bruke.
• SAP HANA utnytter dette ved åping alle arbeidsdata i hovedminnet, noe som eliminerer flaskehalsen for disk-I/O som begrenser tradisjonelle databaser.

Diagrammet nedenfor oppsummerer SAP HANA-maskinvare- og programvareinnovasjoner.

SAP HANA støtter to relasjonelle datalagre: Row Store og Kolonnebutikk.

Row Store

Row Store oppfører seg som en tradisjonell database (Oracle, SQL Server). Hovedforskjellen er at alle radene ligger i hovedminnet i SAP HANA, mens en tradisjonell database hovedsakelig oppbevarer dem på disk.

Kolonnebutikk

Kolonnelager lagrer data i kolonneformat i minnet. Kolonnetabeller lagres her, og motoren balanserer god skriveytelse med optimalisert leseytelse. Diagrammet nedenfor viser de to strukturene som oppnår denne balansen.

Hovedlager

Hovedlagring inneholder mesteparten av dataene. Komprimeringsmetoder som ordbokkoding, klyngekoding, sparsom koding og løpelengdekoding brukes for å spare minne og akselerere søk.

• Det er dyrt å endre komprimerte data direkte i hovedlagringen, så skrivinger er ikke rettet mot hovedlagringen.
• I stedet skrives hver endring til et eget område som heter Delta OppbevaringLesninger kan treffe enten hoved- eller deltalagring.

Data kan lastes inn eller ut manuelt ved hjelp av Last inn i minnet og Last ut fra minne alternativene vist nedenfor.

Delta Oppbevaring

Delta Lagring er optimalisert for skriving og bruker lettere komprimering. Alle uforpliktede endringer i en kolonnetabell lagres her. Når endringer må slås sammen tilbake til hovedlagring, kjør Delta Flett operasjon fra SAP HANA Studio.

• Delta-sammenslåingen flytter endringene som er samlet inn i delta-lagringen, til hovedlagringen.
• Etter sammenslåingen lagres det nye hovedlagringsinnholdet på disken, og komprimeringen beregnes på nytt.

Hvordan data flyttes fra Delta til hovedlager

En radorganisert buffer kalt L1-Delta sitter foran hver kolonnetabell, og det er derfor en kolonnetabell kan absorbere skriving med høy gjennomstrømning.

1. Brukeren kjører en UPDATE eller INSERT mot tabellen.
2. Dataene lander først på nivå 1-Delta (ikke-registrerte data).
3. Når dataene er ferdige, flyttes de til det kolonneorienterte L2-Delta buffer.
4. Når L2-Delta er full eller sammenslåingen kjøres, skrives data til hovedlagring.

Kolonnelagring er derfor både skriveoptimalisert (gjennom L1- og L2-delta) og leseoptimalisert (gjennom hovedlagring). Etter behandling lagres dataene permanent på disk av persistenslageret.

Eksempel på en radbasert tabell:

Den samme logiske tabellen lagres forskjellig på disken avhengig av lagringstypen. I Row Store skrives rader sammenhengende:

I kolonnelageret lagres verdier fra samme kolonne sammen:

Fordi kolonneverdier deler datatype og ofte gjentas, komprimeres kolonneoppsettet ekstremt godt – noe som er den viktigste minnefordelen med kolonnelageret.

SAP HANA Størrelse

Dimensjonering er prosessen med å bestemme maskinvareressursene – RAM, disk og CPU – som kreves for en SAP HANA-systemet. Minne er den viktigste faktoren, CPU er nummer to, og disk er avledet fra de to første.

I en SAP HANA-implementering, og det å velge riktig serverstørrelse for bedriftens arbeidsmengde er en av de viktigste oppgavene. Sammenlignet med et tradisjonelt DBMS, er HANA-størrelsen forskjellig på tre områder:

• Hovedminne: drevet av metadata pluss volumet av transaksjons- og analytiske data som lagres i minnet.
• CPU: estimert snarere enn målt, basert på prognosespørsel og belastningsmønstre.
• Disk: størrelse for datapersistens og loggvolumer, ikke for data for online spørring.

Applikasjonsserverens CPU og minne forblir uendret sammenlignet med den forrige databasen, fordi HANA bare erstatter databasenivået.

SAP tilbyr flere metoder for å beregne riktig størrelse:

1. Dimensjonering ved hjelp av en ABAP-rapport (transaksjonskode ST03 data og rapport /SDF/HDB_SIZING).
2. Størrelsesendring ved hjelp av et databaseskript for ikke-ABAP-systemer.
3. Dimensjonering ved hjelp av SAP Hurtigstørrelsesmåler verktøyet på SAP Tjenestemarkedsplass.

Når Quick Sizer-verktøyet brukes, vises kravet i formatet nedenfor.

Spørsmål og svar