www.gcs.ru
+7(495) 729-51-70 (ГКС)
Инновации хранения данных IBM
Как инновации в хранении информации помогают расти?
Статья

Как сделать данные более доступными для бизнеса и ускорить ERP-систему

Систематика-IBM
мобильная версия
, Текст: Владимир Бахур / Фото: photogenica.ru

В рамках обновленной стратегии по работе с растущим объемом данных в немецкой компании Balluff было принято решение о внедрении комплексной платформы IBM для обработки транзакций SAP ERP и аналитических приложений SAP Business Warehouse. В результате доступ к бизнес-документам ускорился в пять раз, скорость обработки пакетных операций выросла семикратно, а время отклика в диалоговом режиме ERP-системы снизилось вдвое.

Немецкая частная компания Balluff Gmbh со штатом порядка 3 тыс. сотрудников в 50 странах и штаб-квартирой в Нойхаузене, что недалеко от Штутгарта, является производителем сенсорных решений с мировым именем и с более чем 50-летним опытом работы в этой области. В своей работе компания Balluff практикует инновационные технологии, первоклассную техническую поддержку, высокое качество, исключительную надежность и максимальную ориентированность на потребности клиентов.

Бизнес-предпосылки проекта

По мере развития бизнеса, специалисты Balluff определили, что стремительный рост компании привел к соответствующему увеличению объемов данных, в связи с чем начали возникать затруднения. Подразделения продаж и развития бизнеса сообщали о растущих расходах времени на обработку поступающей информации, в результате чего задания, обычно исполняемые в рабочее время, приходилось переносить на ночные смены. Переход к инфраструктуре, которая могла бы обеспечить интерактивный процесс работы с поступающей информацией в реальном времени, позволил бы Balluff более четко понимать рыночную ситуацию и потребности заказчиков.

В качестве первого шага на пути повышения производительности среды транзакций SAP ERP и увеличения продуктивности сотрудников всех бизнес-департаментов предприятия, в Balluff приняли решение оптимизировать уже имеющуюся ИТ-инфраструктуру, включая программные продукты, серверы и системы хранения. С этой целью специалисты Balluff ознакомились с возможностями общего обновления серверов и инновационными предложениями в области технологий хранения.

На следующем этапе специалисты компании сконцентрировали свое внимание на улучшении принятия решений за счет более быстрой и точной бизнес-аналитики на основании имеющихся данных с помощью новейших технологии IBM DB2 для Linux, UNIX и Windows и ее функциональной особенности BLU Acceleration. Улучшение внутренних процессов также позволило бы Balluff внедрить более гибкий подход к управлению продажами и повысить уровень обслуживания заказчиков.

ИТ-инфраструктура Balluff базируется на двух современных серверах IBM Power System с поддержкой технологии виртуализации IBM PowerVM и операционной системы IBM AIX для критически важных приложений SAP, работающих с базами данных IBM DB2. Компания объединила свои серверы IBM Power System с помощью высокоэффективной массивно-параллельной грид-архитектуры системы хранения IBM XIV Storage System и экономичных дисковых массивов IBM System Storage DS3500.

В Balluff были развернуты две системы хранения IBM XIV с прямым (DAS) подключением к серверам с помощью технологии Virtual I/O Server (VIOS). В качестве решения для аварийного восстановления в компании выбрали систему управления IBM Tivoli Storage Manager с ленточной библиотекой IBM System Storage TS3500.

Изначально ИТ-команда Balluff не была заинтересована в последовательном внесении изменений, поскольку стояла задача по внедрению радикальных изменений для частной облачной среды для обслуживания транзакционных (OLTP) и аналитических (OLAP) бизнес-приложений. Для достижения этой цели на первом этапе компания модернизировала ERP-приложения SAP и соответствующую инфраструктуру серверов и систем хранения IBM, а на втором — внедрила IBM DB2 с ускоряющим приложением BLU Acceleration для приложения SAP Business Warehouse.

Первый этап: запуск SAP ERP в частном облаке с инфраструктурой IBM

Серверная архитектура

Для оптимизации производительности ERP-приложений SAP с базами данных IBM DB2 под Linux, UNIX и Windows для быстрой и надежной обработки транзакций, ИТ-инфраструктуру Balluff модернизировали двумя новыми серверами IBM Power 750, каждый из которых оснащен 32 процессорными ядрами IBM POWER7+ и 1 Тбайт оперативной памяти. Для обеспечения максимальной гибкости и надежности, серверы настроены как частное облако с возможностью продолжения работы даже в случае недоступности отдельных компонентов системы. Для того, чтобы упростить управление всеми возможностями частной облачной среды, в Balluff используют диспетчерскую систему Dynamic Power Cloud Manager, выпущенную бизнес-партнером IBM — компанией FRITZ & MACZIOL. Диспетчер Dynamic Power Cloud Manager обеспечивает оперативный мониторинг логических разделов с помощью современного, интуитивно понятного пользовательского веб-интерфейса и помогает автоматизировать задачи системного администрирования.

Для максимального уровня защиты данных и системы, доступности ERP-системы SAP и связанных с ней критически важных бизнес-приложений, в Balluff используют программный пакет IBM PowerHA SystemMirror под IBM AIX 7.1. В компании оценили преимущества реализованной в IBM AIX функции создания микроразделов (micro-partitioning) для запуска 15 логических разделов (LPAR) на каждом сервере. Это делается с целью максимально эффективного использования вычислительных ресурсов процессоров.

Дополнительное улучшение эффективности непрерывных бизнес-процессов достигается за счет использования функции IBM PowerVM Live Partition Mobility. С ее помощью можно перемещать активные логические разделы между системами без прерывания работы и влияния на текущие производственные операции. Все логические разделы при этом настроены как распределенные и открытые ресурсы, что обеспечивает максимальную производительность и загрузку процессоров POWER7+. Дополнительная надежность и производительность SAP-среды обеспечивается за счет настройки параметров очередности пула совместно используемых процессоров.

Источник: IBM, 2016

Для создания временных изолированных программных сред для разработки и тестирования новых функций и надстроек для SAP-приложений, в Balluff используются разделы WPAR (Workload Partitions). Несколько разделов WPAR могут быть созданы в пределах одного логического раздела (LPAR) для запуска одного или нескольких приложений. Преимуществом такого подхода является возможность использования одного LPAR для разработки и тестирования приложений. При этом, каждое приложение запускается в отдельном разделе WPAR внутри этого логического раздела LPAR. Таким образом, ресурсы LPAR распределяются динамически по всем разделам WPAR без какого-либо влияния на общую системную конфигурацию, сводя к минимуму рабочие нагрузки конфигурирования и администрирования при одновременном повышении изоляции некритичных программных сред для разработки.

Максимальное использование ресурсов памяти и вычислительных ресурсов достигается в Balluff благодаря возможности сжатия данных в оперативной памяти, реализованных в AIX с помощью технологии Active Memory Expansion (AME). Применение AME для сжатия данных снижает общую потребность в системной памяти и повышает производительность системы за счет перемещения небольших объемов информации в оперативную память и из нее. Незначительное падение производительности процессора в связи с необходимостью сжатия и распаковки данных, с лихвой компенсируются ускоренным доступом к данным и существенной экономией расходов за счет снижения требований к основной памяти.

Для изолированных программных сред в разделах WPAR, функция AME настраивается с удвоенным коэффициентом, что, соответственно, удваивает эффективную емкость памяти, выделенной для разделов, и оставляет больше физической памяти для критически важных бизнес-приложений.

Мобильные приложения в рамках общей поддержки диспетчером Dynamic Power Cloud Manager обеспечивают удаленный безопасный мониторинг и быстрый доступ системного администратора к жизненно важной информации о системе в любое время и в любом месте. Даже находясь вне офиса, ИТ-персонал Balluff имеет все возможности для поддержки работоспособности системы.

Архитектура системы хранения

Вслед за обновлением серверов, в Balluff приступили к оптимизации архитектуры системы хранения и дополнили ее двумя флеш-массивами IBM FlashSystem 840 емкостью 20 Тбайт каждый, с поддержкой технологии IBM MicroLatency для еще большего повышения общей производительности системы. Добавление массивов FlashSystem 840 не требует какой-либо дополнительной настройки или администрирования благодаря технологии IBM Easy Tier, которая обеспечивает автоматическое распределение иерархии хранения данных.

Для SAP и других систем в Balluff используется хранилище с виртуализацией на базе технологии виртуализации систем хранения данных SAN Volume Controller (SVC) для IBM System Storage. Для дальнейшего расширения емкости СХД, в дополнение к IBM SVC в компании также приняли решение добавить очень гибкое решение Storwize V5000.

Архитектура резервного копирования

В рамках автоматизации и ускорения процессов резервного копирования, специалисты Balluff, совместно с экспертами бизнес-партнера IBM PROFI Engineering Systems, внедрили диспетчер IBM Tivoli Storage Manager с ленточным решением IBM нового поколения и ленточной библиотекой IBM TS4500 с использованием накопителей LTO6 на магнитной ленте.

Внедрение IBM Tivoli Storage FlashCopy Manager, в сочетании с функцией создания привязанных к приложениям моментальных снимков с помощью IBM SVC Storage System, позволило сократить процесс до считанных секунд. Это привело к значительному уменьшению времени, необходимого на восстановление базы данных Balluff и улучшило защиту данных для наиболее важных систем. Теперь компания может легко создавать более одной копии базы данных ежедневно, сводя к минимуму потери данных в случае сбоя.

Вся инфраструктура IBM в компании интегрирована с уже имеющейся системой мониторинга Ganglia Monitoring System для консолидированного и подробного обзора всей ИТ-среды.

Достижения проекта и улучшение производительности

В рамках совместных усилий и с применением стандартизированной практики, объединенная команда специалистов Balluff и IBM обеспечили миграцию до пяти приложений SAP в день параллельно с 3-часовым рабочим циклом на каждую систему. ИТ-специалисты Balluff были удивлены скоростью переноса систем IBM на новые серверы и обновлению до последних версий SAP и IBM DB2.

В результате обновления технологий IBM, время отклика ERP-приложений SAP на IBM-оборудовании Balluff сократилось на 50%. Использование технологии сжатия для IBM DB2 сократило объем базы данных на 85% по сравнению с использованием несжатых данных, благодаря чему снизились потребности в хранении данных для резервного копирования, а новое решение для резервного копирования также позволило рационализировать процессы восстановления. Благодаря улучшению технических характеристик, отныне в Balluff удается избежать излишних инвестиций и сократить эксплуатационные расходы, обеспечивая при этом скоростной информационный обмен в режиме, близком к реальному времени.

Второй этап: повышение производительности SAP Business Warehouse с BLU Acceleration

Приложение SAP Business Warehouse обслуживает одновременно порядка 500 пользователей, а потому основная цель модернизации состояла в повышении персональной производительности каждого сотрудника в режиме реального времени в масштабах всего предприятия.

После оценки различных вариантов, включая SAP HANA, SAP Business Warehouse Accelerator и IBM DB2 для Linux, UNIX и Windows, команда Balluff остановила свой выбор на IBM DB2. При этом учитывались цена, сложность и прогнозируемая производительность системы. Работы велись с прицелом на совместное использование IBM DB2 с технологией BLU Acceleration, что было наиболее эффективным способом достижения намеченных бизнес-целей.

Сводя к минимуму перебои с доступом для всех своих 500 одновременно работающих сотрудников, компания внедрила SAP Business Warehouse 7.3 и перевела базы данных IBM DB2 9.7 на IBM DB2 10.5 с поддержкой BLU Acceleration. Благодаря многолетнему опыту использования IBM DB2, в Balluff уже оценили функциональность DB2 Autonomics в плане автоматизации хранения, упрощающей управление СХД. Применение технологии BLU Acceleration позволило воспользоваться всеми преимуществами IBM DB2 без дополнительного простоя оборудования.

Плотное сотрудничество команды IBM со специалистами Balluff при анализе приложений SAP Business Warehouse позволило выявить порядка 1,5 тыс. таблиц в 1,5 Тбайт базы данных, которые получат дополнительные преимущества в производительности при внедрении технологии BLU Acceleration. Специалисты IBM помогли Balluff перенести все эти 1,5 тыс. таблиц примерно за 17 часов без остановки основной системы благодаря распараллеливанию процессов. При этом, даже в процессе переноса производительность системы снизилась незначительно.

Развертывание действительно инновационной технологии базы данных

Объединяя широкий спектр возможностей для повышения производительности, базы данных IBM DB2 с технологией BLU Acceleration идеально подходят для работы с бизнес-приложениями класса SAP Business Warehouse, где интенсивные вычислительные нагрузки смещены от уровня приложения на уровень базы данных. Благодаря усовершенствованным технологиям сжатия данных и утонченным алгоритмам пропуска данных, IBM DB2 с поддержкой BLU Acceleration позволяет разместить большее количество данных в памяти и кэше процессора, обеспечивая скорость выполнение запросов совершенно нового уровня.

Функция BLU Acceleration автоматически поддерживает метаданные в таблицах базы данных, которые загружаются в память и кэш процессора в так называемых синоптических таблицах. По мере выполнения запроса, BLU Acceleration пропускает нерелевантные данные и считывает только ту информацию, которая будет включена в результат запроса. Это уменьшает объем загружаемых и считываемых данных, а также уменьшает количество записей в базе данных, необходимых для оценки на предмет ускорения обработки. С помощью новой функции сжатия закодированные и сжатые данные могут также быть оценены без декомпрессии, обеспечивая дополнительный прирост производительности IBM DB2 с BLU Acceleration.


Источник: IBM, 2016

Оптимизация для платформы IBM POWER

Базы данных IBM DB2 с технологией BLU Acceleration заведомо оптимизирована для работы на платформе IBM POWER и лучшего использования ее ресурсов. Алгоритмы интеллектуальной упреждающей выборки сводят к минимуму обращения к памяти, оперируя данными в быстром кэше процессора и сокращая таким образом время ожидания процессора POWER7+. Оптимизированное управление регистрами, кэшем и памятью обеспечивает IBM DB2 с BLU Acceleration полную загрузку многоядерных процессорных конфигураций, сокращая время обработки базы данных с улучшенным распараллеливанием.

Поскольку уровень оптимизации производительности, необходимый для работы с бизнес-информацией в псевдо-режиме реального времени, может быть эффективно достигнут только непосредственно на уровне базы данных, SAP внедрила дополнительный уровень абстракции базы данных «Core Data Services». Он поддерживает функциональность всех SAP-приложений, включая рабочие нагрузки OLTP-класса SAP ERP и OLAP-нагрузки вроде SAP Business Warehouse, с учетом особенностей базы данных от различных поставщиков. В IBM уже внедрили в DB2 ряд возможностей для ускорения SAP-приложений, таких как, например, клиентская история платежей, конвертация валюты и проверка складских запасов.


Источник: IBM, 2016

Расширенная интеграция с программными продуктами SAP

Максимальная интеграция базы данных Balluff с решениями SAP достигнута благодаря внедрению SAP DBA Cockpit для DB2 и новых сервисов ABAP Core Data. Диспетчер SAP DBA Cockpit для DB2 обеспечивает администраторам баз данных выполнение операций по обслуживанию внутри среды SAP ERP.

Достижения проекта и улучшение производительности

Благодаря поддержке специалистов IBM, перенос огромной базы данных IBM DB2 занял всего одну ночь. Благодаря улучшенным технологиям сжатия, удалось добиться дополнительной компрессии данных на 26% по сравнению с предыдущим результатом, снизив объем базы данных с 1,5 Тбайт до примерно 1,1 Тбайт. Меньший объем баз данных обеспечивает более быстрый процесс резервного копирования, снижая затраты времени на 30%, и экономя до 30% пространства для хранения данных и резервных копий. На основании этих результатов, в Balluff удалось сократить время для обработки данных в пакетном режиме с технологией BLU Acceleration на 25%.

Планы развития: продолжить совместный успех IBM и SAP

В настоящее время SAP предлагает новые возможности языка ABAP, такие как ABAP Core Data Services (CDS), которые позволяют производителям баз данных, в частности, IBM, оптимизировать исполнение запросов базы данных без потери совместимости с абстракцией базы данных SAP ABAP Open SQL, улучшая таким образом обслуживание и переносимость приложений.

Последняя версия IBM DB2 с BLU Acceleration также поддерживает все объекты SAP Business Warehouse. Так, например, тестирование IBM продемонстрировало, что специфические возможности сжатия объектов SAP Business Warehouse происходят в два раза быстрее при использовании последней версии IBM DB2 с BLU. Некоторые операции с базой данных, такие, как селективное удаление данных, могут быть ускорены до 6,9 раз по сравнению с обычными построчными таблицами баз данных.

Итоги проекта:
• 98% ускорение доступа к сложным аналитическим отчетам
• 50% повышение производительности труда персонала благодаря улучшенному времени отклика SAP ERP
• 26% экономия пространства системы хранения за счет улучшенного сжатия данных
• 5x ускорение доступа к бизнес-документам, таким как спецификации продуктов
• 30% снижение затрат времени на резервное копирование
• 25% ускорение при пакетной обработке данных
• 7x ускорение пакетных заданий в SAP ERP
• 99% более быстрое восстановление критически важных для бизнеса данных

Ориентация на дальнейшее повышение производительности

В дальнейшем IBM также намерена поддерживать тесную интеграцию базы данных IBM DB2 с BLU Acceleration и платформы IBM POWER. Так, в IBM DB2 с BLU Acceleration используются новейшие функциональные возможности процессоров IBM POWER8 для ускорения обработки данных и использования вычислительных ресурсов с максимальной эффективностью. Помимо этого, функция аварийного восстановления HADR (High Availability Disaster Recovery) в IBM DB2 обеспечена всесторонней поддержкой технологии BLU Acceleration.



Источник: IBM, 2016