Kundenansturm auf die virtuellen Auslagen eines Internet-Shops: Hunderte von potenziellen Käufer wollen wissen, was die Waren in der jeweils gewünschten Ausführung kosten. Sie geben ihre Anfragen über einen Web-Browser ein und SAP IPC, eine Anwendung in mySAP Customer Relationship Management (mySAP CRM), ermittelt den Preis. Wie schnell ein Kunde seine Informationen erhält, hängt davon ab, ob ausreichend Rechenkapazität vorgehalten wird, um die zahlreichen gleichzeitigen Anfragen zu bearbeiten.
Doch wie viele Server sollen Unternehmen für ihre SAP-IPC-Anwendung installieren? Keine leichte Frage, denn die Anzahl der Anfragen schwankt je nach Tageszeit und Saison beträchtlich. Installieren sie so viele IPC-Server, dass diese die Lastspitzen problemlos bewältigen, steigt die Total Cost of Ownership, und bei geringerer Last liegt verfügbare Rechenleistung brach. Stellen Unternehmen nur wenige Server bereit, verschlechtern sich bei großer Last die Antwortzeiten – und die Kunden wandern möglicherweise ab.
Grid-Services passen sich dem Bedarf an
Grid-Services lösen dieses Problem. Auf der Basis von Web-Services-Technologie stellen sie Ressourcen nach Bedarf zur Verfügung und verteilen Funktionalität auf die im Grid (Netz) verfügbaren Rechner. Grid-Services sind erweiterte Web-Services: Während Web Services statisch in einer ganz bestimmten Menge zur Verfügung stehen, lassen sich Grid-Services dynamisch erzeugen. Steigt die Last, werden Grid-Services in der notwendigen Anzahl generiert und bei sinkender Last wieder gelöscht. Rechnerkapazität ist also nur dann gebunden, wenn sie benötigt wird. “Das Prinzip der Web-Services entspricht einem Autohändler, bei dem ich ad hoc nur die Autos kaufen kann, die physisch bei ihm auf dem Hof stehen. Grid-Services hingegen sind vergleichbar mit einer Fabrik, die mir Autos sofort nach Wunsch baut”, beschreibt Dr. Alexander Gebhart, Development Architect bei SAP, den Unterschied.
Die Idee des Grid-Computing beschäftigt die IT-Branche schon seit vielen Jahren. Kommerziell umsetzen lässt sich das Rechnen im Verbund allerdings nur mit Hilfe eines offenen Standards. Seit Anfang 2003 steht mit der Open Grid Services Architecture (OGSA) ein solcher Standard zur Verfügung, der von allen führenden Herstellern unterstützt wird. Diese Architektur ermöglicht es nicht nur, Funktionalität auf verfügbare Rechner zu verteilen, sondern auch, einen “Quality of Service” (QoS) sicherzustellen. Damit lässt sich etwa für unternehmenskritische Applikationen festlegen, dass die Grid-Services nur auf einem bestimmten, besonders leistungsfähigen Prozessor erzeugt und ausgeführt werden.
Virtuelles System stellt Rechenleistung bereit
Die Grid-fähige SAP-IPC-Lösung baut als erste Unternehmensapplikation auf dem OGSA-Standard auf. Sie verteilt Anfragen auf sämtliche Rechner, die ein Kunde im Grid zusammengeschlossen hat – unabhängig davon, in welcher Abteilung oder an welchem Standort sie stehen. Dafür ist es lediglich notwendig, auf jedem Rechner eine auf OGSA basierende Grid-Komponente zu installieren. Diese ist leichtgewichtig – enthält also im Gegensatz zu komplexen Standards wie J2EE nur die für Grid-Computing notwendigen Spezifikationen – und entsprechend schnell zu installieren. Die Grid-Komponente schafft ein virtuelles System, das Rechenkapazität bedarfsgerecht bereitstellt.
Die SAP-IPC-Lösung selbst besteht aus dem IPC Manager Service, dem IPC Dispatcher Service und dem IPC Server Service. Der IPC Manager Service fungiert als Regulator, der die Last misst. Der IPC Dispatcher Service verteilt die Anfragen und der IPC Server Service führt die Anwendung auf den Servern aus.
Übersteigt die Last einen bestimmten, vom Kunden definierten Grenzwert, schaltet der IPC Manager Service zusätzliche Server zu. Auf diesen Rechnern werden nacheinander so viele IPC Server Services gestartet – also automatisch installiert, konfiguriert und aktiviert – bis die Last nicht mehr im “roten Bereich” liegt. Fällt die Last dauerhaft, wird der IPC Server Service zunächst vom Dispatcher abgemeldet und erst nach einer bestimmten Zeit vollständig gelöscht. Sollte die Last kurzfristig wieder ansteigen, lassen sich diese abgemeldeten Grid-Services rasch wieder aktivieren. Zur Kontrolle zeigt eine Monitoring-Komponente jederzeit an, wie viele Rechner zur Verfügung stehen, welche Services darauf laufen und wie deren Status ist.
Kosten senken und Wettbewerbsvorteile erzielen
Der Nutzen dieser Innovation für SAP-Kunden liegt auf der Hand. “Mit einer Grid-fähigen Lösung senken die Unternehmen die Total Cost of Ownership ihrer Hardware, und erzielen zudem einen Wettbewerbsvorteil, besonders dann, wenn eine hohe Performance gefragt ist. Etwa, wenn eine Bank Finanzierungskonzepte für ihre Kunden in wenigen Stunden statt in mehreren Tagen berechnet”, erläutert Alexander Gebhart.
Ein weiterer Vorteil von Grid-Services ist der deutlich geringere Administrations- und Wartungsaufwand sowohl für die Hardware als auch für die Software, wie Entwickler Erol Bozak ergänzt: “Der Systemadministrator installiert die Applikationen nur noch einmal auf einem zentralen Server. Anschließend werden die Grid-Services automatisch in der benötigten Zahl auf verfügbaren Rechnern erzeugt, angepasst und gestartet.” Dies beschleunigt und vereinfacht auch Ugrades, da es nicht mehr notwendig ist, jeden einzelnen Rechner mit der neuen Software-Version zu bestücken.
Zwei Abteilungen, ein Serverpool
Von deutlich verringerten Hardware-Kosten profitiert bereits der Pilotkunde, der die Grid-fähige SAP-IPC-Lösung derzeit in zwei Abteilungen testet. Bislang betrieben die Abteilungen jeweils zehn eigene IPC-Server, benötigten diese Rechenkapazität allerdings nur bei sehr hoher Last. Da die Lastspitzen der beiden Abteilungen zu unterschiedlichen Zeiten auftreten, kann ein Teil der Server gemeinsam genutzt werden. Inzwischen hat jede Abteilung nur noch zwei eigene IPC-Server, acht weitere stehen in einem gemeinsamen Rechnerpool flexibel zur Verfügung. Auf diese Weise benötigt das Unternehmen für die beiden Abteilungen nur noch zwölf statt bislang 20 Server, und spart damit rund 40 Prozent der Hardwarekosten.
Möglich ist dies allerdings nur mit einer Grid-fähigen Software. Alexander Gebhart und Erol Bozak legten mit ihrem Prototyp den Grundstein für das Grid-Computing im SAP-Umfeld. “SAP IPC ist die erste Grid-fähige SAP-Lösung. Weitere werden folgen”, zeigt Erol Bozak die Zielvorgabe auf. Dafür bieten sich alle Bereiche an, in denen große Datenmengen zu verarbeiten sind, zum Beispiel Financial Services oder Supply Chain Management mit SAP Advanced Planner & Optimizer (SAP APO) und dem RFID-Projekt (Radio Frequency Identification).
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