Wie Speichersysteme helfen, die Betriebskosten zu senken

Feature | 18. Februar 2003 von admin 0

Administratoren müssen sicherstellen, dass alle Systeme einer mySAP-Landschaft über genügend Speicher verfügen und dass neu hinzukommende Festplatten nicht zu ‚Hotspots’ werden, die den unternehmenskritischen Datendurchsatz (I/O) beeinträchtigen können.
Die Speicherüberwachung und -verwaltung für jedes einzelne System einer mySAP-Landschaft kann zu einer Herausforderung werden. Auch aufgrund des stetig steigenden Bedarfs nach ununterbrochener Datenverfügbarkeit stellen viele SAP-Kunden fest, dass sie Speicherlösungen benötigen, die über die Bereitstellung zusätzlicher Festplattenkapazität hinausgehen.
Glücklicherweise sind Speichersysteme nach dem heutigen Stand der Technik mehr als nur weitere Container für betriebswirtschaftliche Daten. Dieser Artikel stellt die Schlüsseltechnologie vor, die heute für die erweiterte Speicherverwaltung in komplexen Systemumgebungen – wie sie fast jeder SAP-Kunde kennt – verfügbar ist. Er beschreibt zudem einige der unternehmenskritischen Merkmale, die Systemadministratoren bei der Evaluierung von Speichersystemen beachten sollten.

Was ist ein Speichersystem?

Speichersysteme gehen über den traditionellen Ansatz, die Daten für jedes SAP-Systems in einem einzelnen System lokal zu überwachen und verwalten hinaus – etwa eine SAP-Business-Information-Warehouse-Lösung (SAP BW) auf einem Server, eine SAP-Customer-Relationship-Management-Lösung (SAP CRM) auf einem anderen. In diesem Artikel bezeichnet der Begriff „Speichersystem” einen Spezial-Computer mit besonderen Funktionen für die Speicherplattenverwaltung, die insbesondere dafür konzipiert sind, die Speicheranforderungen mehrerer Zentralrechner zu konsolidieren. Diese Funktionen verbessern:

  • Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit: Alle Komponenten der Speichersysteme sind redundant ausgelegt, so dass bei einem Systemausfall die verbleibende Komponente die jeweiligen Aufgaben übernimmt. Die Daten auf den physischen Platten sind RAID-geschützt (Redundant Array of Independent Disks). Dies bedeutet, dass die Speichersysteme Daten immer redundant halten, um sie bei einem Plattenfehler rekonstruieren zu können.
  • Skalierbarkeit: Bei wachsendem Speicherbedarf lässt sich die Kapazität der Speichersysteme einfach und ohne Auswirkungen auf den laufenden Betrieb erweitern.
  • Leistung: Die Fähigkeit des Speichersystems, eine gleichmäßige Verteilung (Striping) der Daten über mehrere physische Platten hinweg vorzunehmen – in Verbindung mit Memory-Cached I/O und speziellen CPUs für die Schnittstellen Festplatte/Cache und Cache/Host – ermöglicht einen geschäftsentscheidend hohen I/O-Durchsatz.

Die gute Nachricht ist, dass zahlreiche Anbieter diese Technologie heute zu angemessenen Preisen anbieten, sei es für große Unternehmen, die einen großen Teil ihres IT-Budgets für Speicher ausgeben, oder für kleinere Unternehmen mit geringerem Bedarf. Fast alle Speicherhersteller haben Initiativen gestartet, um Werkzeuge bereit zu stellen, mit denen sich Speicherlandschaften, die aus Komponenten mehrerer Anbieter bestehen, verwalten lassen. Warum also sollten Unternehmen nicht schon heute von den Vorteilen eines Speichersystems profitieren, wenn diese Werkzeuge die Speicherinvestitionen schützen?

Zentrale Merkmale Speicher-basierter Lösungen für mySAP-Landschaften

In Zusammenarbeit mit ihren Partnern aus dem Speicher- und Datenbankbereich unternimmt die SAP alle Anstrengungen, um Lösungen anzubieten, die den Betrieb und die Infrastruktur von mySAP-Landschaften optimieren.
Speichersysteme stellen schnelle Kopierfunktionen für Kopien innerhalb (lokal) und zwischen Speichersystemen (remote) bereit. Diese Kopien werden in den Speichersystemen selbst erstellt, ohne die CPU-Leistung des jeweiligen Datenbankrechners zu beeinträchtigen. Diese Funktionen in Verbindung mit speziellen Datenbankfunktionen ermöglichten die Entwicklung der Split-Mirror Methode.

Split-Mirror-Lösung

Die Split-Mirror-Lösung ist ein zentraler Baustein für Speicherlösungen und stellt ohne Auswirkungen auf den laufenden Betrieb eine konsistente Kopie einer Datenbank bereit. Hierfür bieten die Datenbanksysteme Funktionen an, die Schreiboperationen kontrolliert anhalten (SUSPEND/RESUME) und den Status der Transaktionen („abgeschlossen“ oder „offen“) im Datenbank-Log aufzeichnen.

Hinweis

Hinweis

Während die Datenbank im SUSPEND-Modus arbeitet, werden auf der Speicherebene die zur Datenbank gehörenden Inhalte (logische Platten oder Dateisysteme) kopiert. Natürlich ist jede Implementierung vom verwendeten Datenbank- und Speichersystem abhängig.
Mit einer derart erzeugten Kopie lässt sich eine Datenbank zu dem Zeitpunkt wieder herstellen, an dem diese in den SUSPEND-Mode gesetzt wurde (Point-in-Time Recovery) und in Verbindung mit den letzten Datenbank-Logs kann die Datenbank zu jedem im Log aufgezeichneten Konsistenzzeitpunkt wieder hergestellt werden (Forward Recovery).
Lösungen, die auf der Split-Mirror-Methode basieren, bieten folgende Möglichkeiten:

  • Non-Impact-Sicherung: Die Kopie wird bei lediglich gedrosseltem Betrieb erstellt
  • Schnell Wiederherstellung: Da die jeweils letzte Datensicherung im Speichersystem gehalten wird, lässt sie sich sofort für eine Wiederherstellung verwenden
  • Klonen von Landschaften: Die ‚Point-in-Time’-Kopie einer mySAP-Landschaft lässt sich als Notfall-Systemlandschaft nutzen, etwa für schreibgeschützte Zwecke oder für Tests von System-Upgrades.

Es gibt weitere Ansätze für Speicher-basierte Lösungen, mit denen sich der Nutzen der Speichersysteme vergrößern lässt: Konsistenzgruppen – eine Split-Mirror-Lösung ohne Datenbankbeteiligung – und Remote-Kopierfunktionen, mit deren Hilfe Reserve-Systeme aufgebaut werden können, die bei Systemausfall die Datenverfügbarkeit gewährleisten.

Konsistenzgruppen

Einige Speichersysteme nutzen inzwischen das Konzept der Konsistenzgruppen, um READ/WRITE-Operationen anzuhalten. Eine Konsistenzgruppe besteht aus Platten, die über ein oder mehrere Speichersysteme verteilt sind. Hinter diesem Konzept steht die Idee, die Daten für alle Systeme einer mySAP-Landschaft in einer Konsistenzgruppe zu speichern. Diese Gruppe wird, während Schreiboperationen angehalten sind, dazu genutzt, eine konsistente Landschaftskopie zu erstellen.
Leider erkennen Datenbankhersteller solche Kopien derzeit nicht als Datensicherung an. Doch diese Kopien lassen sich natürlich dazu nutzen, einen Klon der Landschaft zu erstellen. Diese neue Point-in-Time Kopie einer mySAP-Landschaft dient als Notfall-Systemlandschaft, beispielsweise für schreibgeschützte Zwecke oder für Tests von Systemlandschaften.

Remote-Kopierfunktionen

Auch ein Klon einer mySAP-Landschaft erfüllt nicht immer die Anforderungen an die Verfügbarkeit. Um auf einen größeren Ausfall – etwa des Speichersystems oder des gesamten Rechenzentrums – vorbereitet zu sein, ist es erforderlich, die Daten einer mySAP-Landschaft in ein sekundäres Speichersystem zu kopieren. Dieses kann sich entweder im selben Rechenzentrum oder in einem Remote-Rechenzentrum befinden. Der Kopiervorgang lässt sich mit den Remote-Kopierfunktionen des Speichersystems erreichen.

Beispiel: Speichersysteme für eine mySAP-Landschaft

Beispiel-SAP-Landschaft

Beispiel-SAP-Landschaft

Angenommen, eine mySAP-Landschaft besteht aus drei Servern – verwendet für SAP R/3, SAP CRM und SAP BW – und die Speicherverwaltungsprozesse sollen vereinfacht werden. Ergänzt man die Landschaft um ein Speichersystem, so können das primäre und sekundäre Speichersystem entweder in einem Rechenzentrum oder in zwei getrennten Rechenzentren aufgestellt werden (siehe Abbildung 1). Letztere Konfiguration bietet maximalen Schutz sowohl beim Ausfall des primären Speichersystems als auch beim Ausfall des Rechenzentrums, in dem es läuft.
Abbildung 1 zeigt die Merkmale „optimales Speicherlayout“, „Non-Impact-Sicherung“, „Reserve-Landschaft“ und „geklonte Landschaft“ in Speicher-basierten Lösungen.
Um für alle Systeme der mySAP-Landschaft die volle I/O-Bandbreite zu erhalten, werden die Datenbank-Inhalte (logische Platten) nicht nur über die von einem Disk-Adapter kontrollierten physischen Platten, sondern über alle Disk-Adapter verteilt (1).
Alle Datenänderungen im Primärsystem werden über eine synchrone Remote-Kopie sofort in das Sekundärsystem kopiert (2). Der erste Spiegel wird zur Reserve-Landschaftskopie.
Mit der Split-Mirror-Lösung lässt sich eine konsistente Datensicherung der Landschaft durchführen. Dazu werden die WRITE-I/Os auf der Primärsystemseite auf Datenbankebene angehalten (3). Im sekundären Speichersystem wird ein zweiter Spiegel erstellt (4) und auf Band kopiert (5).
Dieses Verfahren bringt große Vorteile für die Verfügbarkeit: Da der phyische Kopiervorgang des Datensicherungsprozesses im sekundären Speichersystem durchgeführt wird, ist die volle I/O-Bandbreite des primären Systems für die produktive mySAP-Landschaft verfügbar.
Nach der Datensicherung lässt sich eine geklonte Landschaft (6) auf dem zweiten Spiegel starten. Da dies die Datenbank-Images verändert, müssen diese bei einer Wiederherstellung erneut vom Band geladen werden. Um dennoch eine schnelle Wiederherstellung zu ermöglichen, sollte im primären oder sekundären Speichersystem ein dritter Spiegel geführt werden.
Sowohl die primären als auch die sekundären Datenbankrechner sind durch ein separates Speichernetzwerk (Switched Fabric) mit den Speichersystemen verbunden (7). Die gepunkteten Linien zwischen den primären Datenbankrechnern und dem sekundären Speichersystem (8) zeigen, dass die primären Datenbankrechner bei einem Systemausfall die Daten vom ersten Spiegel im sekundären Speichersystem übernehmen. Wenn das gesamte primäre Rechenzentrum ausfällt, arbeiten die sekundären Datenbankrechner auf dem ersten Spiegel weiter.

Weitere Informationen

Zwar bieten die meisten Speichersysteme erweiterte Strategien für die Datenverteilung, um Hotspots zu vermeiden; doch liefert SAP Empfehlungen und bewährte Vorgehensweisen dazu, wie sich die Datenbanken einer mySAP-Landschaft in einem Speichersystem optimal anordnen lassen. Falls bei einem Kunden dennoch I/O-Probleme auftreten, bietet SAP einen Speicheroptimierungsservice an. SAP-Kunden finden weitere Informationen dazu unter service.sap.com/stso.
Bewährte Verfahren und White Papers zu Speicher-basierten Lösungen sind bei SAP oder den Speicherherstellern erhältlich. SAP-Kunden finden weitere Informationen zu diesen Themen unter http://service.sap.com/atg.

Quelle: SAP Insider

Siegfried Schmidt

Leave a Reply