HANA內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術(shù)架構(gòu)詳解

1、 HANA內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術(shù)架構(gòu)詳解 SAP HANA是 SAPS公司推出的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫軟件平臺(tái)產(chǎn)品,針對(duì)數(shù)據(jù)處理提供的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，適用于 OLAP類型應(yīng)用，也可以于OLTP類型應(yīng)用。何謂SAP HANA SAP提供豐富的周邊應(yīng)用軟件，包括數(shù)據(jù)復(fù)制、 提供豐富的周邊應(yīng)用軟件，包括數(shù)據(jù)復(fù)制、BI等。向應(yīng)用層提供SQL、MDX、BICS接口，其中MDX(Multi dimension expression)、BICS(Business Intelligence Consumer Services) ；并提供多種數(shù)據(jù)導(dǎo)入的方式。 SAP歷史上增長(zhǎng)最快的產(chǎn)品，堪稱世界上最快的數(shù)據(jù)庫，比客戶原數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)快

2、成百上千、甚至萬倍。提供多種交付形態(tài)，但一般以軟件 +硬件 +管理的一體機(jī)形式交付，作為一體機(jī)形式交付時(shí)付主要由經(jīng)過認(rèn)證的硬件合作伙伴提供。HANA應(yīng)用場(chǎng)景 SAP HANA可以應(yīng)用于多個(gè)場(chǎng)景，如作為其他數(shù)據(jù)庫的加速器、直接作為報(bào)表分析的數(shù)據(jù)源或直接用作OLAP分析型數(shù)據(jù)倉庫。 SAP HANA也作為OLTP套件的數(shù)據(jù)庫，同時(shí)可直接作為SAP公司統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)。SAP HANA上下文環(huán)境 Data Sources和DataServices負(fù)責(zé)向SAP HANA提供分析數(shù)據(jù)，有些數(shù)據(jù)(SAP ERP System)可以直接通過Replication Agent直接導(dǎo)入到SAP HANA，有些數(shù)

3、據(jù)(SAP BW System和第三方系統(tǒng))需要通過Data Services軟件轉(zhuǎn)換后導(dǎo)入SAP HANA。SAP HANA Appliance提供內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢、計(jì)算。Admin Workstations是SAP HANA系統(tǒng)管理員的客戶端，可以通過SAP HANA Studio等軟件來管理和使用SAP HANA系統(tǒng)。End Users WorkStations是SAP HANA系統(tǒng)的終端用戶客戶端, 終端用戶可以通過Excel、Web BI等形式來管理和使用SAP HANA系統(tǒng)。SAP HANA Database client提供JDBC、ODBC、ODBO、SQ

4、L DBC等接口，使得各應(yīng)用軟件可以以標(biāo)準(zhǔn)的SQL形式訪問到SAP HANA數(shù)據(jù)庫SAP HANA邏輯功能架構(gòu) SAP HANA Database是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，圖中紅色框之內(nèi)是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分， SAP HANA Database按照功能區(qū)分的主要模塊。Session Management是會(huì)話管理模塊，負(fù)責(zé)與各種業(yè)務(wù)客戶端軟件進(jìn)行連接管理的模塊；Replication Server和Load Controller是復(fù)制管理模塊，負(fù)責(zé)將ERP、SAP NetWeaver、第三方數(shù)據(jù)庫等的數(shù)據(jù)復(fù)制到SAP HANA數(shù)據(jù)庫；Transaction Manager是事務(wù)管理模塊，負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)

5、庫事務(wù)管理，當(dāng)一個(gè)事務(wù)完成后，會(huì)要求做數(shù)據(jù)持久化操作；Authorization Manager是認(rèn)證管理模塊，對(duì)連接到SAP HANA數(shù)據(jù)庫的客戶端用戶進(jìn)行權(quán)限管理；Metedata Manager是元數(shù)據(jù)管理模塊。它會(huì)與SAP HANA Studio中的Modelling以及SAP Data Service(SAP一種ETL服務(wù)軟件)相配合，對(duì)所有建立到SAP HANA數(shù)據(jù)庫中，或者導(dǎo)入到SAP HANA數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。SQL Parser是SQL語句解析優(yōu)化器；負(fù)責(zé)對(duì)于業(yè)務(wù)客戶端來的SQL請(qǐng)求進(jìn)行分析和解析，將一個(gè)SQL工作分解成多個(gè)子任務(wù)，分發(fā)給所有的節(jié)點(diǎn)去完成。MDX

6、是多維表達(dá)式，對(duì)來自Excel等應(yīng)用端的復(fù)雜計(jì)算進(jìn)行分析和解析；SQL Script提供類似于存儲(chǔ)過程的復(fù)雜編程能力；Calc Engine執(zhí)行SQL計(jì)算的模塊；ROW Store是行記錄內(nèi)存數(shù)據(jù)庫、Column Store是列存儲(chǔ)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫。Page Management和 Logger是持久化保存處理模塊，負(fù)責(zé)將內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的記錄同步或者異步的寫入SSD或者HDD中。SAP HANA產(chǎn)品形態(tài)分類 SAPHANA主要可以分為一體機(jī)和TDI兩種，但實(shí)際上，從節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展方式區(qū)分SAP HANA可以 分為 Scale Up和 Scale Out兩種架構(gòu)。一體機(jī)(Appliance)形態(tài) SAPHANA

7、一體機(jī)是將SAP HANA數(shù)據(jù)庫軟件和經(jīng)過SAP認(rèn)證的硬件基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)合而形成的一體機(jī)產(chǎn)品。這種形式下硬件、軟件和服務(wù)統(tǒng)一打包銷售，客戶購(gòu)買后直接開箱即用。TDI形態(tài) TDI(Tailoreddata center integration)非常靈活數(shù)據(jù)中心集成?？蛻艨梢赃x擇自行購(gòu)買服務(wù)器或者存儲(chǔ)，由經(jīng)過認(rèn)證的HANA工程師來負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安裝。Scale Up系統(tǒng) 單節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)Single Node System，指系統(tǒng)中只包括一個(gè)有效節(jié)點(diǎn)（如果需要HA時(shí)，可以將2個(gè)單節(jié)點(diǎn)以System Replication形式構(gòu)成單節(jié)點(diǎn)的HA架構(gòu)）。這種架構(gòu)的系統(tǒng)只具有垂直擴(kuò)展能力，當(dāng)需要擴(kuò)展系統(tǒng)時(shí)，通過在節(jié)點(diǎn)上增

8、加更多的CPU、內(nèi)存和硬盤來擴(kuò)大系統(tǒng)的能力。Scale Out系統(tǒng) 集群系統(tǒng)Multi Node System或者Cluster System，指由多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的HANA系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的擴(kuò)展主要以水平擴(kuò)展方式(指增加節(jié)點(diǎn)的方式)來進(jìn)行。 上面兩種分類方式進(jìn)行組合，就可以構(gòu)成多個(gè)產(chǎn)品形態(tài)。SAP HANA一體機(jī)單機(jī)系統(tǒng)是以一體機(jī)方式購(gòu)買和交付的單機(jī)系統(tǒng)；SAP HANA一體機(jī)集群系統(tǒng)是以一體機(jī)方式購(gòu)買和交付的集群系統(tǒng)；SAP HANA TDI集群系統(tǒng)是以TDI方式購(gòu)買和交付的集群系統(tǒng)。實(shí)際上，單機(jī)時(shí)無需單獨(dú)的存儲(chǔ)系統(tǒng)，因此，不存在SAP HANA TDI單機(jī)系統(tǒng)。HANA一體機(jī)集群系統(tǒng)概念 SA

9、P HANA一體機(jī)集群系統(tǒng)由多個(gè)節(jié)點(diǎn)(Node)構(gòu)成。一個(gè)SAPHANA節(jié)點(diǎn)肯定包括一個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，但是不一定有物理上單獨(dú)的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)。 SAP HANA節(jié)點(diǎn)是構(gòu)成 SAPHANA的邏輯單元。 1個(gè) SAP HANA節(jié)點(diǎn)包括了指定規(guī)格的 CPU、 內(nèi)存Log 盤和Data盤。 SAP HANA一體機(jī)就是按照HANA節(jié)點(diǎn)的 Size(即每個(gè)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存大小)和數(shù)進(jìn)行報(bào)價(jià)。1個(gè) SAP HANA節(jié)點(diǎn)在物理上可以有多種表現(xiàn)形態(tài)，與硬件廠家的具體實(shí)現(xiàn)方案有關(guān)。 計(jì)算節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的部分。存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)在SAPHANA解決方案中，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的持久化保存。SAPHANA節(jié)點(diǎn)根據(jù)作用的不同，又分為主節(jié)點(diǎn)、從節(jié)點(diǎn)、備用

10、節(jié)點(diǎn)三類角色。主節(jié)點(diǎn)(Master)：配置有3個(gè)但只有一個(gè)激活。從3個(gè)Master配置角色中選舉，這是SAPHANA軟件本身的集群管理機(jī)制。起到全局事務(wù)協(xié)調(diào)器的作用。保存計(jì)算節(jié)點(diǎn)集群信息的全局元數(shù)據(jù)。從節(jié)點(diǎn)(Slave)：緩存需要的元數(shù)據(jù)，采用分布式架構(gòu)，承擔(dān)由主節(jié)點(diǎn)分配來的任務(wù)，執(zhí)行對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫操作。一個(gè)集群內(nèi)多個(gè)。從節(jié)點(diǎn)也分為配置角色和實(shí)際角色，配置角色分為Worker和Standby，實(shí)際角色分為Master、Standby和Slave。備用節(jié)點(diǎn)(Standby)：切換時(shí)接管故障節(jié)點(diǎn)。一個(gè)集群可以0到多個(gè)。正常情況下此節(jié)點(diǎn)的軟件是運(yùn)行的，只不過其內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中沒有數(shù)據(jù)，不能執(zhí)行業(yè)務(wù)處理。切

11、換的過程是自動(dòng)進(jìn)行的。HANA一體機(jī)集群部署 SAP HANA集群系統(tǒng)的主節(jié)點(diǎn)和從部署有不同軟件包；在主節(jié)點(diǎn)上部署的軟件包主要包括SAP HANA Studio、SAP HANA Client、SAP HANA Database、SAP SMD Agent、SUM for SAP HANA、SAP Host Agent和SAPCAR等。SAP HANA Studio是SAP HANA數(shù)據(jù)庫的管理客戶端，可以進(jìn)行SAP HANA數(shù)據(jù)庫建模、配置、監(jiān)控、告警等；SAP HANA Client是數(shù)據(jù)庫客戶端軟件，提供如ODBC等接口，供用戶訪問數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)；SAP HANA Database是內(nèi)存數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)軟件；這是SAP HANA系統(tǒng)的核心軟件包。SAP SMD Agent是系統(tǒng)統(tǒng)一管理的代理，用于在整個(gè)SAP集成解決方案中對(duì)SAP HANA進(jìn)行管理；SUM for SAP HANA是軟件升級(jí)管理器；Master節(jié)點(diǎn)通過這個(gè)軟件，自動(dòng)連接到SAP公司的軟件更新平臺(tái)，負(fù)責(zé)master、slave、standby所有節(jié)點(diǎn)上SAP HANA相關(guān)軟件的升級(jí)。OS和驅(qū)動(dòng)是由硬件廠家負(fù)責(zé)安裝和升級(jí)的。