Archive for Dezember, 2013

SAP – Acceleration: Erfolgsstory mit SQL Server 2012 AlwaysOn

Kategorien: Allgemein, Knowledge Base, Nachrichten
Kommentare deaktiviert für SAP – Acceleration: Erfolgsstory mit SQL Server 2012 AlwaysOn

SAP Implementierungen sind in Unternehmen auf der ganzen Welt stabil, schnell und sicher auf der Microsoft SQL Server Plattform zu betreiben. In diesem Artikel wird ein Beispiel herausgegriffen, dass durch das connmove Services-Team umgesetzt wurde:

Eine historisch gewachsene SAP-Landschaft sollte neu designed und auf eine zukunftsfähige Technologie-Architektur gehoben werden. Im Fokus stand dabei die strategische Vision für die SQL Server Installation: Aus administrativen Gründen aber auch unter Performance- und Lizenzaspekten wurde eine Konsolidierung der SAP-Datenbanken auf einer zentralen SQL Server Farm angestrebt.

Als erstes Pilotsystem, das auf die neue Architektur umgestellt wurde, war das größte und performancekritischste System des Kunden vorgesehen. Durch die fokussiert kundenspezifische Analyse konnte connmove ein Konzept erstellen und umsetzen, dass aus einem teilweise von Geschwindigkeitsproblemen geplagten System eine High-Performance-Implementierung werden ließ. Doch nicht nur dies – im Zuge der Neukonzeption der Technologieebene konnte die Hochverfügbarkeitsarchitektur optimiert werden. Die Erfahrungen der letzten Monate beweisen eine hohe Gesamtverfügbarkeit der wartungsfreundlichen Umgebung.

Das inzwischen auf der neuen Architektur betriebene System ist zweifellos eine eher große SAP Implementierung. Mit über 10 SAP-Applikationsservern arbeiten bis zu 4000 Dialoguser gleichzeitig. Dieses ERP-System basierte ursprünglich auf einer geclusterten SQL Server 2008 bzw. nach einem Upgrade auf einer SQL Server 2012 SP1 Datenbankinstanz. Die Datenbank selbst hatte eine unkomprimierte Größe von 2,2 Terabyte. Die Datenbankfiles waren auf Standard-iSCSI-Storage abgelegt. Dieses Storage war nach stetigem Systemwachstum nicht mehr jederzeit in der Lage, die von der Datenbanksoftware bzw. der SAP-Applikation angeforderte Anzahl an IOPS bzw. die nötige geringe I/O-Latenz (lt. SAP Hinweis #521750 und #987961 – Login notwendig) zu liefern.

Abbildung 1: Ausgangssituation und alte Architektur

Um die verbesserungswürdige Datenbankgeschwindigkeit zu erhöhen, entwickelte connmove zusammen mit dem Unternehmen eine auf zwei Säulen stehende Strategie:

  • Austausch der Datenbank-Serverhardware
  • Komprimierung der SAP-Datenbankinhalte

Der erste und entscheidendste Punkt betraf den Austausch der physikalischen Server. Für die neue Architektur wurden zwei identische Datenbankserver mit Intel Xeon 4-Wege CPUs, Codename Westmere. Entscheidendes Detail: Jeder Datenbankserver wurde mit vier hochperformanten FusionIO-Karten á 1,2 Terabye als SSD-Speicher bestellt. Die Konfiguration dieser Maschinen wurde den SAP on SQL Server Best Practices nach vorgenommen und teilweise nach direkter Rücksprache mit den Softwareherstellern auf die kundenspezifische Umgebung angepasst.

Auf dieser Hardwareplattform aufsetzend wurde SQL Server 2012 im AlwaysOn-Verbund (SQL Server 2012 AlwaysOn – What is it?) installiert. Diese neu mit SQL Server 2012 eingeführte HA-Lösung sichert die Datenbanken vor einem Ausfall des lokalen Storages, da die FusionIO-SSDs im Gegensatz zu herkömmlichem Storage nur vergleichsweise wenig eingebauten Schutz gegen Ausfall bieten. Um die SAP-Downtime beim Wechsel der Datenbank-Infrastruktur zu minimieren, wurde im ersten Schritt das iSCSI-Storage von dem Bestandscluster an einen der neuen Datenbank-Clusterserver umgehängt. Die SAPSID-Datenbank konnte danach sofort an einem der neuen Server online gebracht werden, sodass die SAP-Nichtverfügbarkeit auf einige Minuten reduziert werden konnte. Der Aufbau der DB-Hochverfügbarkeit geschah anschließend asynchron:

  • Spiegelung der Datenbank von Server N1 (NAS) auf Server N2 (FusionIO SSD)
  • Einrichtung SQL Server AlwaysOn synchron
  • Failover von N1 auf N2. Auswirkungen auf Produktivbetrieb minimal: Dauer i.d.R. >10 Sekunden, in einem Beispiel von 3.500 aktiven SAP-Usern nur bei ~20 Benutzern (5‰) unmittelbare Auswirkung in Form von Shortdumps mit Hinweis auf unterbrochene Datenbankverbindung.
  • Resync der Datenbank von N2 auf N1 – jetzt Betrieb auf FusionIO-SSDs
  • Aufnahme einer dritten Cluster-Node in Form einer virtuellen Maschine in den SQL Server AlwaysOn-Cluster: Asynchrone AlwaysOn-Spiegelung der Datenbank auf bestehendes iSCSI-NAS zur Ausnutzung aller Storagefeatures

Abbildung 2: Neue SQL Server Farm auf Windows Server 2008R2 / SQL Server 2012 aus 2 physikalischen und 1 virtuellen Server

Im Ergebnis steht eine ausfallsichere SAP Datenbank, die nahezu InMemory-Performance liefert, auf einer zukunftsfähigen, ausbaubaren Datenbankserver-Farm. Die mittlere Datenbankantwortzeit bewegt sich nun bei um 100 Millisekunden. Die im SAP DBACockpit gemessene Disk-I/O-Latenz ist oft unter 1 Millisekunde.

Für den connmove-Kunden ebenfalls von großer Wichtigkeit: Die SQL Server Lizensierung orientiert sich an der Anzahl der für die Datenbankinstanz verwendeten CPUs. Mit dieser Konzeption werden durch die extrem effiziente Konsolidierung mehrere SAP-Datenbankinstanzen auf physikalischen Servern die Lizenzkosten minimiert.

Da die Ausgangshardware aus physikalischen Servern, auf denen nach dem Umzug des Datenbankclusters nur noch die SAP ABAP Central Services aktiv waren, für diesen Anwendungszweck überdimensioniert waren, führte connmove eine Systemkopie dieser geclusterten ASCS auf virtuelle Server durch. Der virtuelle Clustername und die IP-Adresse, unter der das System angesprochen wird, sollte 1:1 beibehalten werden. Dies war nötig, um die große Anzahl an SAP Logon-Clients und viele externe Schnittstellen nicht modifizieren zu müssen. In Verbindung mit der zur Verfügung stehenden Systemdowntime stellte diese Anforderung eine Herausforderung dar, die dank guter Vorbereitung und einer zuvor erfolgten identischen Umsetzung im Qualitätssicherungssystem erfolgreich gemeistert werden konnte.

Abbildung 3: Neue SAP HA-Architektur in VMs basierend auf Windows Server 2008 R2

Die neue Architektur des SAP Produktivsystems hat sich seit der Umstellung extrem bewährt. Zum einen konnte die Betriebssicherheit und damit die Gesamtverfügbarkeit des Systems gesteigert werden. Die durchschnittliche Dialogantwortzeit ist über den Arbeitstag hinweg unterhalb einer Sekunde. Darüber hinaus haben sich die für Maintainance-Aktionen benötigten Downtimefenster eindeutig verkürzt. So konnte auf der neuen Plattform ein SAP Systemupgrade, für das der Softwarehersteller eine technische Downtime von bis zu 32 Stunden geschätzt hatte, in nur noch 7 Stunden abgeschlossen werden!