适用于SAP HANA的Amazon EC2高内存实例组合

适用于SAP HANA的Amazon EC2高内存实例组合

关键字: [Amazon Web Services re:Invent 2024， 亚马逊云科技， EC2 high memory instances， High Memory Instances， Sap Hana Workloads， Compute Memory Requirements， On-Demand Capacity Reservations， Instance Size Upgrades]

导读

在本地部署和扩展一个具有弹性和高可用性的基础设施来运行关键任务SAP HANA工作负载，通常需要长期的规划周期，并且常常需要做出多项妥协以满足预期的时间表和预算目标。本次会议展示了客户如何利用亚马逊云科技高内存实例提供的敏捷性、灵活性和弹性，帮助他们部署和扩展SAP HANA部署的基础设施，同时满足性能和高可用性目标。直接听取SAP公司如何使用亚马逊云科技上的RISE with SAP管理数千个SAP系统。了解如何利用最新的高内存实例来支持您的关键任务SAP工作负载。

演讲精华

以下是小编为您整理的本次演讲的精华。

2024年亚马逊云科技 re:Invent大会上举办了一场题为“Amazon EC2高内存实例组合适用于SAP HANA”的精彩会议，深入探讨了亚马逊云科技为SAP HANA工作负载量身定制的高性能计算解决方案。EC2产品管理团队成员Vikas首先热情欢迎与会者，并介绍了他的同事Arnie(亚马逊云科技上SAP解决方案的首席架构师)和Dave Smith(亚马逊云科技的SAP解决方案架构师)。

Vikas对高内存实例进行了深入介绍，强调它们是为处理需要超过6TB内存的大规模SAP HANA工作负载而专门构建的。他重点强调了客户将其本地SAP HANA工作负载迁移到Amazon EC2高内存实例后所获得的重大优势。值得注意的是，客户报告称，为支持SAP HANA工作负载所需的基础设施的采购、安装和部署时间大幅缩短。这主要归功于在EC2上实例化和启动基础设施的流程简化，通常只需执行几行命令，就如同一位客户用单行命令启动了一个18TB的高内存实例。

Vikas强调的另一个令人信服的优势是EC2高内存实例提供的灵活性和经济性。与本地部署不同，后者通常会过度配置昂贵的硬件以避免频繁且复杂的升级周期，EC2实例允许客户从当前所需的规模开始，并在需要时无缝升级到更大的实例规模。这个过程就像停止实例、重新配置并重启一样简单，消除了传统硬件采购和部署周期的复杂性。

Vikas进一步强调了对于关键任务应用程序(如SAP HANA)而言，高可用性的重要性。虽然故障在各种形式下都是不可避免的，如软件、硬件、站点或区域故障，但亚马逊云科技消除了在本地设置可靠架构的复杂性。这是通过三管齐下实现的:为客户提供遍布全球的大量Availability Zones和区域，以建立所需的高可用性(HA)拓扑;利用亚马逊云科技在解决硬件和软件问题方面的深厚专业知识和成熟流程;与SAP密切合作，全面解决问题，同时考虑软件和硬件方面。

性能是Vikas强调的另一个关键方面，彰显了亚马逊云科技在利用虚拟化优势的同时提供卓越性能的声誉。EC2实例提供了虚拟化实例的优势，如快速重启、升级和停止，同时提供了与裸机相当的性能，并满足SAP认证基准测试的严格要求。这得益于Nitro架构，Arnie将在会议后续部分对此进行深入探讨。

Vikas随后介绍了亚马逊云科技高内存产品组合的最新成员:u7i nh实例。这款与HPE合作开发的实例运行在16插槽平台上，拥有1，920个vCPU和32TB内存。值得注意的是，它是云中唯一一款通过SAP标准认证适用于OLAP和OLTP工作负载的32TB虚拟化实例，这一独特之处使其与竞争对手区分开来。

为满足不同客户的需求，亚马逊云科技为32TB实例提供了两种选择:8插槽和16插槽选项。拥有896个vCPU的8插槽实例旨在满足需要32TB容量的工作流程的计算需求，而16插槽选项则为计算需求更高的工作负载提供了额外的计算能力。客户可以从8插槽实例开始，然后按照停止、重新配置和重启实例的既定流程，无缝升级到16插槽选项。

Arnie作为亚马逊云科技上SAP客户的技术主管，随后上台全面概述了EC2高内存实例的技术基础，以及它们如何有利于SAP HANA工作负载。他首先介绍了在亚马逊云科技上经过认证适用于HANA工作负载的整个产品组合，包括OLAP和OLTP工作负载的纵向扩展和横向扩展配置。

对于纵向扩展场景(所有内容都在单个实例上运行)，认证范围涵盖了从256GB到32TB内存的实例。这些选项使客户能够根据具体需求对实例进行适当调整，并随着存储在内存中的数据增长而以适当的增量进行扩展。Arnie强调了基于英特尔最新Sapphire Rapids CPU的u7i实例的推出，这为客户提供了从基于Cascade Lake CPU的现有u1实例升级到更高性能的u7i实例的机会，从而提高计算性能。

认证领域的一个值得注意的发展是，最近u7i 24TB实例获得了单节点全部认证。此前，对于超过24TB的BW系统，需要采用多节点的横向扩展配置。然而，凭借u7i 24TB实例，客户现在可以将其BW工作负载合并到单个节点上，简化了基础设施并可能降低成本。

转而讨论OLAP工作负载(如BW)的横向扩展配置，Arnie强调亚马逊云科技提供了从1TB开始、最高达16TB的小节点规模。客户可以灵活地扩展到每个集群8个节点或最多60个节点，从而实现高达192TB的内存扩展。对于BW横向扩展配置，选择合适的实例规模至关重要，因为它涉及集群中节点数量与单个节点规模之间的权衡，影响着性能和成本考量。

对于事务性工作负载(如S/4HANA)，亚马逊云科技从每个单节点6TB开始提供较大的节点规模，横向扩展配置最多可达4个节点。这种方法是由于HANA在多个节点之间分布表格并不会带来显著的性能提升，反而会因延迟和性能影响而受损。目前，事务性工作负载的最大认证配置是4个24TB节点，未来计划认证最近发布的32TB实例。

Arnie将新硬件(包括首次集成HPE外部硬件)的无缝集成归功于Nitro系统。Nitro系统是专用硬件和轻量级虚拟机管理程序的结合，使亚马逊云科技能够更快地创新并提高平台的安全性。它由三个主要组件组成:Nitro卡、Nitro芯片和Nitro虚拟机管理程序。

Nitro卡是一个独立的硬件组件，独立于系统主板运行所有工作负载。它是一个卡家族，负责各种功能，如EBS用于存储、VPC用于网络，以及与EC2服务之外的外部世界交互。集成在主板上的Nitro芯片采用锁定安全模型，禁止任何管理访问，甚至来自亚马逊员工的访问。Nitro虚拟机管理程序是支持Nitro系统的轻量级虚拟机管理程序。

Nitro系统是提供裸机功能并消除虚拟化开销的关键，确保客户工作负载可以利用全部内存和CPU性能。这对于HANA尤为重要，因为它需要利用全部内存和CPU资源来支持内存数据库。

Arnie随后深入探讨了Nitro系统的网络和安全方面。Nitro卡将VPC数据平面从虚拟机管理程序中卸载，实现了ENI附加、安全组、流日志和路由等功能。此外，Nitro卡为网络流量提供了专用带宽，将其与存储流量分离，从而为备份和恢复操作以及HANA横向扩展配置中的节点间通信提供了高吞吐量。

为简化备份和恢复流程，亚马逊云科技开发了亚马逊云科技 Backup for SAP HANA解决方案，允许客户直接将其HANA数据库备份流式传输到S3，无需中间暂存。该解决方案利用了专用网络卡，实现高达200GB/秒的备份吞吐量。此外，在HANA横向扩展配置中，每个节点都可以并行写入S3，确保备份时间不会随着集群中节点数量的增加而线性增长。亚马逊云科技最近将此解决方案与Amazon Backup集成，使客户能够通过统一界面安排和监控备份。

Arnie接着演示了调整实例规模的过程，这是正确调整和扩展EC2高内存实例的关键方面。以客户需要从24TB实例升级到更高性能和更大内存的32TB u7i实例为例，Arnie演示了这一过程的简单性。它首先停止SAP应用程序和HANA数据库，然后通过单个API调用或控制台停止实例。客户随后将实例类型更改为所需的u7i an32TB实例，并启动新的实例配置。一旦HANA数据库加载完毕，应用程序就可以在新的实例类型上运行。值得注意的是，在此过程中所有存储都会自动移动，而metadata和配置(如IP地址和安全组)保持不变，只需两个API调用即可完成调整大小。

为确保在需要时能够访问EC2容量，Arnie建议对关键工作负载(尤其是高内存实例)使用按需容量预留(ODCR)。ODCR允许客户在特定可用区为其EC2实例预留容量，持续提供所需的EC2容量。创建容量预留时，客户需定义可用区、实例数量以及实例类型、租赁模式和平台等实例属性。

Arnie举例说明，如果客户运行着24TB的实例并希望更改实例大小，则可以为目标实例大小创建新的按需容量预留。一旦成功，客户可以删除旧的容量预留，并通过停止和启动实例来调整实例大小，如前所述。客户随后就拥有了所需容量预留的新实例。

Arnie还强调了容量预留的一项新功能，允许客户提前120天预留容量，但只需在容量供应时才开始付费。这种额外的灵活性使客户能够提前规划项目并在需要时预留容量，进一步简化了运营流程。

Dave Smith是亚马逊云科技的SAP解决方案架构师，他随后上台分享了SAP如何利用EC2高内存实例来支持内部工作负载和RISE with SAP产品。他首先介绍了SAP与亚马逊云科技之间长期的合作伙伴关系，强调亚马逊云科技是SAP首个合作的超大规模云服务商。多年来，双方的合作产生了众多联合产品和共同工程努力，尤其关注近年来推出的新型高内存基础设施，包括X1、X1E和U系列实例。

Dave强调，亚马逊云科技基础设施支持了诸多SAP产品，如RISE with SAP、S/4、HANA Cloud、Concur和Signavio，体现了SAP致力于在最前沿的当前和未来产品中采用亚马逊云科技。他介绍了最新推出的“Grow with SAP”产品(在亚马逊云科技市场上运行)和Dual SAP’s与Amazon Bedrock集成的AI系统。此外，SAP还计划在BTP、Data Sphere Analytics Cloud和Cloud ALM等产品中采用亚马逊云科技 Graviton。

关于RISE with SAP产品，Dave透露SAP在33个亚马逊云科技区域(包括两个亚马逊云科技中国区域)都有部署。这些部署包括数万个实例、数千个X实例和数百个U实例，展现了SAP在亚马逊云科技上的部署规模和广度。

Dave接着概述了SAP对亚马逊云科技的关键要求，包括规模、快速部署、可靠性、性能和灵活性。他强调亚马逊云科技需要支持部署增长，满足SAP推广RISE with SAP的需求。可靠性至关重要，因为客户依赖SAP来运营整个业务，需要达到最高的可靠性标准。不同客户的性能要求差异很大，季节性因素也会产生影响。灵活性也很关键，因为客户经常会扩大部署规模，亚马逊云科技必须能够无缝地适应这些变化。

为说明SAP采用的部署模型，Dave概述了三种主要架构。第一种是单可用区(AZ)部署，提供较低的服务级别协议(SLA)，但包含用于用户交互的展示层、用于核心业务逻辑和事务处理的应用层，以及集中的HANA数据库用于企业数据存储。

第二种部署模型适用于生产环境，是多AZ架构，采用基于操作系统的集群技术实现自动故障转移。该架构受SLA约束，包括承诺的恢复时间目标(RTO)和恢复点目标(RPO)。Dave强调亚马逊云科技中的可用区在物理上相隔有一定距离，这一点受到许多客户的欢迎和采纳。

第三种部署模型是生产环境的多区域架构，结合了多AZ部署和额外的多区域冗余的优势，用于灾难恢复(DR)。该架构也受SLA约束，包括RPO和RTO承诺。

Dave随后强调了从SAP的角度看，使用EC2高内存实例支持RISE with SAP的主要优势。这些优势包括CPU和I/O性能的提升，尤其是与第一代U系列实例相比，后者在内存需求增长时CPU和I/O可能会成为瓶颈。此外，Arnie提到的ENA Express功能也带来了显著的性能优势。

在讨论裸机实例和虚拟机(VM)实例的选择时，Dave承认2018年U系列首次推出时只提供裸机实例。虚拟机实例是后来才引入的，虽然启动和停止时间可能比裸机实例稍慢，但性能几乎相同。Dave还指出，管理裸机实例的专用主机预留(DHR)涉及额外的复杂性，并且不在常规的财务折扣流程(如Savings Plans)之内。因此，SAP建议并正在积极转向虚拟机实例，过程只需停止实例、将实例类型更改为VM、修改放置设置，然后重新启动即可。

转而讨论块存储，Dave强调gp3卷提供了出色的性价比，在很大程度上满足了SAP客户的需求。但是，io2卷提供了更好的性能和更低的延迟，以及更高的年故障率和五个9的持久性。虽然第一代U系列实例受益于io2卷的低延迟，但Dave指出，在使用备份和HANA Native Storage Extensions (NSC)时，瓶颈可能会转移到其他地方，如第一代U实例上38Gbps的存储后端。

Dave强调，从一种存储类型转换到另一种是双向的，客户可以在线请求从gp3升级到io2卷，而不会中断。分享SAP自身的转换经验，Dave透露SAP大约在两年前开始转向gp3卷，所有新部署都采用gp3。然后，SAP开发了一种存储设计，以便在线迁移现有部署到新设计。客户获得的改善程度不尽相同，从适度到显著，取决于服务器类型和应用的配置。值得注意的是，由于gp3卷的性能是gp2的4倍，但价格相似，因此转向gp3成为一个有吸引力的选择，SAP现已将约98%的机器迁移到gp3。

延续Arnie关于按需容量预留的讨论，Dave强调，虽然计算Savings Plans、EC2实例Savings Plans和区域预留实例可以提供财务折扣，但它们不包括容量预留或运行实例的权利。唯一的例外是带有区域分配的预留实例，它确实提供了一台专用机器，可以启动。在实时运营中，服务器通常会持续运行，维护事件可能需要停止和重启实例，因此需要一种健壮的方法来管理按需容量预留。Dave分享说，SAP为每台运行的机器都创建按需容量预留，并在容量预留上保留大约三天的尾部延迟，这在季节性高峰期尤其有利。

关于备份策略，Dave强调SAP广泛使用EBS增量快照和快速快照恢复(FSR)。FSR对于避免从S3中的快照还原卷时可能发生的读取延迟至关重要，否则在打开数据库时可能会导致性能不佳。SAP还采用了快照锁定功能，防止意外删除或修改快照。此外，SAP还利用亚马逊云科技备份SAP HANA解决方案，该解决方案直接将备份流式传输到S3，利用其出色的11个9的持久性和低廉的每GB成本。SAP还使用S3 Object Lock提供不可变性，防止删除或修改，进一步增强了数据保护。

Dave随后介绍了亚马逊云科技 SDK for ABAP，它使ABAP开发人员能够利用ABAP语言来扩展和转换基于SAP的业务流程，并利用亚马逊云科技服务。该SDK弥合了ABAP开发人员社区与亚马逊云科技服务之间的鸿沟，允许客户与S3等服务集成，未来还将与Bedrock集成。此外，该SDK现已可用于SAP的Business Technology Platform(BTP)，使将亚马逊云科技服务集成到BTP解决方案中变得更加容易。最关键的是，这允许开发人员创建SCP扩展和独立应用程序，同时保持ERP核心的整洁。

为提供真实案例，Dave分享了两个客户案例研究，展示了扩展和升级到最新EC2高内存实例的好处。第一个案例涉及客户HP ING，其主要S/4HANA环境最初建立在24TB的扩展实例上，但增长迅速。面临CPU、内存和I/O的限制，HP SCP和亚马逊云科技联合工作组成立，决定扩展环境以获得更大空间。

中间架构涉及部署新的node，每个都有一个24TB的实例作为领导node以接收原始数据库的完整副本。一旦复制完成，就可以开始表分布。在最终解决方案中，领导node缩减为12TB实例，以匹配工作node。扩展的好处包括计算和内存可用性大幅增加，以及通过将工作负载分散到更多服务器而实现I/O性能提高3倍。此外，它还能够分配事务性工作负载和并行处理分析性工作负载。在此场景中，一个关键考虑因素是在引入u7i实例之前使用集群放置组以获得最佳性能。

第二个案例研究关注客户的主要BW环境，该环境建立在18TB的Gen 1实例上，同样面临着RAM、CPU和I/O的快速增长和限制。情况因客户使用反应式主动读取而加剧，这使他们能够从辅助node运行报告，同时也处理新的事务。为解决这些挑战，决定立即升级到24TB的u7i实例，采用一种精心设计的迁移策略，涉及关闭实例、更改实例类型并重新启动。

Dave强调，这个简单的过程展示了Cascade Lake驱动的Gen 1实例和基于Sapphire Rapids的u7i实例之间的实际改进，以及在亚马逊云科技上运行RISE with SAP的灵活性和好处。

接下来，Vikas总结了本次会议，重申亚马逊云科技和SAP在为关键任务的SAP HANA工作负载提供所需体验方面的密切合作。他鼓励与会者安排一次免费的RISE with SAP和亚马逊云科技发现研讨会，并探索其他关于SAP on 亚马逊云科技的会议和资源，其中一些可在YouTube视频频道上获得。

总之，在亚马逊云科技 re:Invent 2024上的“Amazon EC2高内存实例组合适用于SAP HANA”会议，全面概述了亚马逊云科技为SAP HANA工作负载量身定制的高性能计算解决方案。会议涵盖了高内存组合的最新增加，包括u7i nh实例、Nitro架构的技术细节及其性能优势、SAP如何在其产品(如RISE with SAP)中使用这些实例的见解，以及展示扩展和升级到最新实例优势的真实客户案例研究。会议突出了亚马逊云科技和SAP在为关键任务的SAP HANA工作负载提供卓越体验方面的密切合作。

下面是一些演讲现场的精彩瞬间：

Vikas来自EC2产品管理团队，他介绍了同事Arnie和Davis Smith来自SAP，为我们带来了一场关于SAP在亚马逊云科技上解决方案的精彩演讲。

亚马逊云科技解释了如何通过仅两个API调用，在Amazon EC2上无缝调整SAP HANA实例的大小，允许客户扩大或缩小计算资源，同时保持存储和配置不变。

重点介绍了针对关键工作负载的按需容量预留(ODCR)的好处，特别是对于高内存实例，确保在需要时可以访问EC2容量，同时利用计算节省计划的成本节约。

Arnie强调了按需容量预留的重要性，它提供了专用机器和在维护期间管理容量的方法，确保高可用性和弹性。

在亚马逊云科技上扩展了HP ING的主要S4环境，通过增加计算、内存和并行处理能力，实现了显著的性能改进。

无缝迁移到亚马逊云科技上具有24TB存储的u7i实例，展示了Amazon关系数据库服务(RDS)在亚马逊云科技上的实际性能改进和灵活性。

演讲者优雅地结束了他们的环节，并将主持权交还给主持人Vicus，总结了整个活动。

总结

这篇文章围绕着亚马逊为SAP HANA工作负载量身定制的高内存EC2实例展开叙述，提供了无与伦比的性能、灵活性和弹性。文章首先强调，与内部部署解决方案相比，在亚马逊云科技上采购和部署的时间大大缩短，并且可以无缝扩展。Nitro架构是一个关键的区别，它提供了裸机性能，同时保留了虚拟化的优势，通过与SAP的密切合作，实现了高可用性和加快问题解决的速度。

随后介绍了u7i nh实例，这是一个16插槽平台，具有32TB内存和1920个vCPU，满足了客户对更多计算能力的需求。亚马逊云科技为32TB实例提供了8或16插槽的选择，允许客户根据需求调整基础设施规模。Nitro系统采用专用硬件和轻量级虚拟机管理程序，实现了快速创新、增强安全性以及计算和内存资源的最佳利用。

SAP广泛利用亚马逊云科技高内存实例，为RISE with SAP、S/4HANA和HANA Cloud等产品提供支持，遍布33个亚马逊云科技区域。这种合作伙伴关系使SAP能够为转向云端解决方案的客户提供快速部署、可靠性、性能和灵活性。亚马逊云科技使SAP能够提供改进的CPU、I/O性能，并与Amazon Backup和ABAP SDK等服务无缝集成。

最后，文章强调亚马逊云科技和SAP之间的合作努力，为关键任务的SAP HANA工作负载提供无缝且高性能的体验，使客户能够利用云端的可扩展性、敏捷性和创新能力。

亚马逊云科技（Amazon Web Services）是全球云计算的开创者和引领者。提供200多类广泛而深入的云服务，服务全球245个国家和地区的数百万客户。做为全球生成式AI前行者，亚马逊云科技正在携手广泛的客户和合作伙伴，缔造可见的商业价值 – 汇集全球40余款大模型，亚马逊云科技为10万家全球企业提供AI及机器学习服务，守护3/4中国企业出海。