Überwachung virtualisierter IT-Landschaften

Feature | 22. August 2007 von admin 0

Viele SAP-Kunden steigern die Effizienz von IT-Ressourcen und Transaktionen, indem sie ihrer Server- und Speicherlandschaften virtualisieren. Vorteile der Virtualisierung von SAP-Systemen sind nicht nur der flexible Ressourceneinsatz und die geringeren Gesamtbetriebskosten (TCO), sondern auch eine vereinfachte Koordination zusammengesetzter Anwendungen innerhalb der SAP Enterprise Service-Oriented Architecture (Enterprise SOA).
Mit der Virtualisierung geht eine variable Nutzung von IT-Ressourcen einher. Deshalb ist eine ausgeklügelte Überwachungsumgebung erforderlich, um die dynamischen SAP-Infrastrukturkomponenten zu prüfen, vorausschauend zu verwalten und Probleme frühzeitig zu erkennen. SAP und IBM entwickelten eine gemeinsame generische Lösung, die das bestehende Monitoring auf Basis von CCMS erweitert.
Die bisher für statische Umgebungen konzipierte SAP-Monitoring-Infrastruktur wurde dabei um neue Kennzahlen ergänzt. Dazu zählt beispielsweise die Kapazität, die eine logische Serverpartition (Logical Partition, LPAR) in einem CPU-Pool verbraucht. Diese neuen Kennzahlen ermöglichen die Verknüpfung der dynamischen virtuellen Rechenkapazitäten mit dem physischen Server, auf dem sie bereitgestellt werden. Die zeitnahe Überwachung sowie historische Daten ermöglichen einen umfassenden Überblick über virtualisierte SAP-Infrastrukturen.

Grundlagen für die Überwachung von statischen . . .

Die aktuelle SAP-Monitoring-Infrastruktur eignet sich ideal für dedizierte Serverumgebungen mit ihrer festen 1:1-Beziehung zwischen SAP-Instanz und Server. Solange die mit der SAP-Instanz verknüpften Ressourcen über die Laufzeit der Applikation konstant bleiben, sind die SAP-Monitoring-Tools auch für eine virtualisierte Infrastruktur verwendbar. Dies betrifft auch übliche Hardware-Architekturen, bei denen die LPARs für die Größenänderung des Systems einen Neustart erfordern. Das heißt, der Betriebssystemkollektor (SAPOSCOL) und das CCMS unterscheiden nicht zwischen der Überwachung eines einzelnen Servers oder einer logischen Partition.
Obgleich LPARs mit der Plattform IBM POWER4 dynamisch wurden – die Anzahl der CPU-Kerne also ohne Reboot und Neustart der SAP-Instanzen geändert werden kann – ist die grundlegende SAP-Monitoring-Komponente SAPOSCOL in der Lage, diese Kapazitätsänderungen zu erkennen und abzuwickeln. Allerdings wurden die Monitoring-Werkzeuge trotz der im Vergleich zu physischen CPU-Kernen zunehmenden Dynamik und feineren Granularität der Virtualisierung nicht mit den sich rasch verändernden Ressourcen fertig.

. . . und dynamischen SAP-Umgebungen

Mit der Einführung von IBM Advanced POWER Virtualization (APV) stellte IBM äußerst flexible und dynamische Konzepte für den Midrange-Server-Markt zur Verfügung. Dabei griff das Unternehmen auf seine langjährige Erfahrung mit der Virtualisierung auf Mainframe-Rechnern zurück. Charakteristisch für beide Virtualisierungstechnologien ist ein Ressourcenplaner für die Aufteilung von Rechenkapazität auf LPARs, auf denen innerhalb von Millisekunden unterschiedliche (SAP-)Lasten ausgeführt werden. Spezielle Hardwareanweisungen helfen diesem Planer, eine optimale gemeinsame Nutzung von Ressourcen zu gewährleisten und damit die Kosten zu minimieren. Mit einzelnen Regelsätzen für die Ressourcenaufteilung auf mehrere produktive und nicht produktive SAP-Instanzen sowie einen sich selbst steuernden Spitzenlastausgleich erzielen Kunden eine weit höhere Serverauslastung. Gleichzeitig können sie die virtuellen Ressourcen äußerst flexibel an die Anforderungen echter SAP-Applikationen anpassen.
Bei der Verwaltung und Optimierung von virtuellen Systemumgebungen spielen zwei Parametersätze eine besondere Rolle. Das sind zum einen Parameter zur Definition der aktuellen Systemkonfiguration und zum anderen Performancekennzahlen zum aktuellen Status. Die Konfigurationsparameter können verändert werden. Gleichzeitig nehmen die virtuellen Systeme (LPARs) und SAP-Applikationen weiterhin aktiv Einfluss auf die Ressourcen innerhalb einer Instanz und verteilen die in einem Pool gemeinsam genutzten Ressourcen neu auf die verschiedenen Instanzen. Typische Anpassungsparameter sind:

  • die Anzahl der physischen und virtuellen CPUs
  • der SMT-Modus (Simultanes Multithreading)
  • der CPU-Anspruch, also die einer LPAR garantierte CPU-Kapazität
  • der Capping-Modus. Er gibt an, ob eine LPAR die garantierte CPU-Kapazität überschreiten darf, wenn der gemeinsam genutzte Prozessorpool freie Ressourcen bereitstellt.

Beim Monitoring beschreiben verschiedene Kennzahlen den tatsächlichen Ressourcenverbrauch einer LPAR innerhalb der Grenzen, die mit den genannten Parametern festgelegt wurden. Wichtige Angaben für eine gesunde virtualisierte Landschaft sind:

  • der aktuell genutzte Anteil des konfigurierten Anspruchs
  • die verbleibende CPU-Kapazität des gemeinsam genutzten Pools
  • der vom LPAR aktuell in Anspruch genommene Anteil der gemeinsam genutzten Poolkapazität.

Je nach Virtualisierungstechnologie kann die Namensgebung unterschiedlich sein, zudem sind teilweise zusätzliche oder andere Kennzahlen notwendig, um die Konfiguration zu beschreiben. Angesichts solcher Unterschiede ist eine offene und plattformunabhängige Monitoring-Architektur entscheidend, um die Applikationsperformance zu steuern und die Auslastung der Hardwarelandschaft zu optimieren. Dies verbessert die Rentabilität der IT-Investition (Return on Investment, ROI) und ermöglicht einen schnelleren und vorausschauenderen Betrieb von virtualisierten Landschaften.

Generische Implementierung der neuen CCMS-Lösung

Das Computer Center Management System ist die generische Infrastruktur zur Überwachung von SAP-Applikationen und deren Betriebssystemen. Um dem CCMS die zusätzlichen Konfigurationsinformationen und Kennzahlen der virtualisierten Systeme bereitstellen zu können, muss zunächst der Datenkollektor (SAPOSCOL) erweitert werden.

Die neue ABAP-Transaktion OS07N zeigt die erweiterte Datenmenge in einem umfassenden und übersichtlichen Design innerhalb der vertrauten Oberfläche an. Die Transaktion passt sich dynamisch an die zugrunde liegende Virtualisierungstechnologie und die anzuzeigenden Kennzahlen an. Dank der nahtlosen Integration in die CCMS-Infrastruktur lassen sich die zusätzlichen Daten ohne weiteren Entwicklungsaufwand im SAP NetWeaver Administrator darstellen.
Zusätzlich zu den Erweiterungen für eine zeitnahe Überwachung werden alle virtualisierungsspezifischen Konfigurations- und Messdaten in der Central Performance History (CPH) der Monitoring-Architektur abgelegt. Diese Daten können gemeinsam mit anderen für die Systemverwaltung relevanten Informationen an ein Business-Intelligence-System weitergeleitet und für das zentrale Berichtswesen genutzt werden. Dabei lassen sich CCMS-Standardfunktionen verwenden, etwa die SMS- oder E-Mail-Benachrichtigung des verantwortlichen Betreibers, wenn ein definierbarer Schwellenwert erreicht ist. CCMS-Agenten, die Überwachungsdaten von entfernten SAP-Systemen bereitstellen, wurden entsprechend erweitert. Sie unterstützen nun ein leicht bedienbares zentrales Monitoring für verteilte, virtualisierte Systemlandschaften.
Die Lösung erlaubt Kunden, die Auswirkungen manueller Ressourcenänderungen in SAP-Systemen zu verfolgen und auszuwerten. Die historischen Daten können mit den Service Level Agreements abgeglichen oder für weitere Analysen verwendet werden, etwa in Rechnungswesen oder Abrechnung. Die offene Architektur gestattet daher auch Dritten den Zugriff. Über spezielle Oberflächen sind sämtliche Daten sowie deren Historie auch mobil abrufbar. Die Oberflächen greifen entweder über BAPI-Aufrufe (Business Application Programming Interface) direkt auf die CCMS-Kennzahlen zu oder stellen eine Verbindung zu SAP NetWeaver Business Intelligence (SAP NetWeaver BI) her, um aggregierte Historiendaten abzurufen. SAP und Partnerunternehmen entwickeln Werkzeuge für diese Oberflächen, von denen einige bereits verfügbar sind. Dazu zählt IBM Insight für die Kapazitätsplanung des SAP-Systems.
Die erste Implementierung der neue Überwachungsumgebung erfolgte auf IBM System p und System i Servern mit IBM POWER5-Prozessoren. Dank der offenen Architektur lässt sie sich leicht an ähnliche Virtualisierungsumgebungen anpassen. Dies gilt auch für eine Serverbereitstellung, bei der eine schwankende Zahl einzelner Systeme zur Verfügung gestellt wird. Das Verhalten bereitgestellter Umgebungen ist aus Sicht des Monitorings mit virtualisierten Systemen vergleichbar. Die wesentlichen Unterschiede liegen in den Ressourcenmengen und der Häufigkeit, mit der Ressourcen den SAP-Instanzen zugeteilt werden. Die neue Lösung in CCMS ist daher auch auf Installationen anwendbar, die Bereitstellungstechnologien verwenden.

Kundenerfahrungen zeigen Vorteile auf

Um den praktischen Nutzen der verbesserten Monitoring-Lösung zu beweisen, wurde sie bei ausgewählten Kunden implementiert. Wenn die Kunden bereits über ein zentralisiertes SAP-Monitoring verfügten, verlief die Implementierung problemlos und dauerte nicht länger als eine Stunde. Die wichtigsten Vorteile aus Sicht der Kunden waren:

  • die gute Integration in vorhandene CCMS-Umgebungen bei gleichem Erscheinungsbild
  • der Ersatz beziehungsweise die Ergänzung selbst geschriebener betriebssystembasierter Dienstprogramme (zum Beispiel UNIX sar) zur Überwachung der Virtualisierung
  • die Wiederverwendung von Historiendaten, zum Beispiel zur Messung und Abrechnung von Leistungen
  • die solide Berechnungsbasis für die IT-Kapazitätsplanung und Lastprognose einer virtualisierten Serverlandschaft.

Die beschriebene Lösung ist die erste Implementierung einer erweiterten SAP-Monitoring-Umgebung, die mit hochdynamischen und virtualisierten Rechenkapazitäten zurechtkommt. Sie ermöglicht eine gut integrierte Überwachung von SAP-Landschaften auf Basis von IBM Advanced POWER Virtualization. Dank der offenen Architektur können auch Werkzeuge von Drittanbietern die ermittelten Daten nutzen, etwa für das Berichtswesen. Das Lösungsdesign und die definierten Kennzahlen bieten anderen Plattform- und Virtualisierungsanbietern eine ausgezeichnete Basis für eigene Entwicklungen.
Für die Zukunft sind unter anderem Entwicklungen für die Überwachung von dynamischen Arbeitsspeichern geplant sowie für die Verbindung zwischen der Überwachung von LPARs, auf denen SAP-Applikationen ausgeführt werden, mit der gesamten Serverauslastung, einschließlich der SAP-fremden Systemlast. Weiterhin sollen bestehende SAP-Analysetools die verbesserten Datenmengen nutzen können, um zuverlässigere Bewertungen der SAP-Systeme zu liefern.

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