HANA内存数据库技术架构详解

1、 HANA内存数据库技术架构详解 SAP HANA是 SAPS公司推出的内存数据库软件平台产品,针对数据处理提供的内存数据库平台，适用于 OLAP类型应用，也可以于OLTP类型应用。何谓SAP HANA SAP提供丰富的周边应用软件，包括数据复制、 提供丰富的周边应用软件，包括数据复制、BI等。向应用层提供SQL、MDX、BICS接口，其中MDX(Multi dimension expression)、BICS(Business Intelligence Consumer Services) ；并提供多种数据导入的方式。 SAP历史上增长最快的产品，堪称世界上最快的数据库，比客户原数据库系统快

2、成百上千、甚至万倍。提供多种交付形态，但一般以软件 +硬件 +管理的一体机形式交付，作为一体机形式交付时付主要由经过认证的硬件合作伙伴提供。HANA应用场景 SAP HANA可以应用于多个场景，如作为其他数据库的加速器、直接作为报表分析的数据源或直接用作OLAP分析型数据仓库。 SAP HANA也作为OLTP套件的数据库，同时可直接作为SAP公司统一的数据库平台。SAP HANA上下文环境 Data Sources和DataServices负责向SAP HANA提供分析数据，有些数据(SAP ERP System)可以直接通过Replication Agent直接导入到SAP HANA，有些数

3、据(SAP BW System和第三方系统)需要通过Data Services软件转换后导入SAP HANA。SAP HANA Appliance提供内存数据库的实现，进行数据的存储、查询、计算。Admin Workstations是SAP HANA系统管理员的客户端，可以通过SAP HANA Studio等软件来管理和使用SAP HANA系统。End Users WorkStations是SAP HANA系统的终端用户客户端, 终端用户可以通过Excel、Web BI等形式来管理和使用SAP HANA系统。SAP HANA Database client提供JDBC、ODBC、ODBO、SQ

4、L DBC等接口，使得各应用软件可以以标准的SQL形式访问到SAP HANA数据库SAP HANA逻辑功能架构 SAP HANA Database是整个系统的核心部分，图中红色框之内是整个系统的核心部分， SAP HANA Database按照功能区分的主要模块。Session Management是会话管理模块，负责与各种业务客户端软件进行连接管理的模块；Replication Server和Load Controller是复制管理模块，负责将ERP、SAP NetWeaver、第三方数据库等的数据复制到SAP HANA数据库；Transaction Manager是事务管理模块，负责对数据

5、库事务管理，当一个事务完成后，会要求做数据持久化操作；Authorization Manager是认证管理模块，对连接到SAP HANA数据库的客户端用户进行权限管理；Metedata Manager是元数据管理模块。它会与SAP HANA Studio中的Modelling以及SAP Data Service(SAP一种ETL服务软件)相配合，对所有建立到SAP HANA数据库中，或者导入到SAP HANA数据库中的数据的元数据进行管理。SQL Parser是SQL语句解析优化器；负责对于业务客户端来的SQL请求进行分析和解析，将一个SQL工作分解成多个子任务，分发给所有的节点去完成。MDX

6、是多维表达式，对来自Excel等应用端的复杂计算进行分析和解析；SQL Script提供类似于存储过程的复杂编程能力；Calc Engine执行SQL计算的模块；ROW Store是行记录内存数据库、Column Store是列存储内存数据库。Page Management和 Logger是持久化保存处理模块，负责将内存数据库的记录同步或者异步的写入SSD或者HDD中。SAP HANA产品形态分类 SAPHANA主要可以分为一体机和TDI两种，但实际上，从节点扩展方式区分SAP HANA可以 分为 Scale Up和 Scale Out两种架构。一体机(Appliance)形态 SAPHANA

7、一体机是将SAP HANA数据库软件和经过SAP认证的硬件基础设施结合而形成的一体机产品。这种形式下硬件、软件和服务统一打包销售，客户购买后直接开箱即用。TDI形态 TDI(Tailoreddata center integration)非常灵活数据中心集成。客户可以选择自行购买服务器或者存储，由经过认证的HANA工程师来负责现场安装。Scale Up系统 单节点系统Single Node System，指系统中只包括一个有效节点（如果需要HA时，可以将2个单节点以System Replication形式构成单节点的HA架构）。这种架构的系统只具有垂直扩展能力，当需要扩展系统时，通过在节点上增

8、加更多的CPU、内存和硬盘来扩大系统的能力。Scale Out系统 集群系统Multi Node System或者Cluster System，指由多个节点组成的HANA系统，这种系统的扩展主要以水平扩展方式(指增加节点的方式)来进行。 上面两种分类方式进行组合，就可以构成多个产品形态。SAP HANA一体机单机系统是以一体机方式购买和交付的单机系统；SAP HANA一体机集群系统是以一体机方式购买和交付的集群系统；SAP HANA TDI集群系统是以TDI方式购买和交付的集群系统。实际上，单机时无需单独的存储系统，因此，不存在SAP HANA TDI单机系统。HANA一体机集群系统概念 SA

9、P HANA一体机集群系统由多个节点(Node)构成。一个SAPHANA节点肯定包括一个计算节点，但是不一定有物理上单独的存储节点。 SAP HANA节点是构成 SAPHANA的逻辑单元。 1个 SAP HANA节点包括了指定规格的 CPU、 内存Log 盘和Data盘。 SAP HANA一体机就是按照HANA节点的 Size(即每个节点的内存大小)和数进行报价。1个 SAP HANA节点在物理上可以有多种表现形态，与硬件厂家的具体实现方案有关。 计算节点负责内存数据库的部分。存储节点在SAPHANA解决方案中，负责数据的持久化保存。SAPHANA节点根据作用的不同，又分为主节点、从节点、备用

10、节点三类角色。主节点(Master)：配置有3个但只有一个激活。从3个Master配置角色中选举，这是SAPHANA软件本身的集群管理机制。起到全局事务协调器的作用。保存计算节点集群信息的全局元数据。从节点(Slave)：缓存需要的元数据，采用分布式架构，承担由主节点分配来的任务，执行对应的数据库操作。一个集群内多个。从节点也分为配置角色和实际角色，配置角色分为Worker和Standby，实际角色分为Master、Standby和Slave。备用节点(Standby)：切换时接管故障节点。一个集群可以0到多个。正常情况下此节点的软件是运行的，只不过其内存数据库中没有数据，不能执行业务处理。切

11、换的过程是自动进行的。HANA一体机集群部署 SAP HANA集群系统的主节点和从部署有不同软件包；在主节点上部署的软件包主要包括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数据库的管理客户端，可以进行SAP HANA数据库建模、配置、监控、告警等；SAP HANA Client是数据库客户端软件，提供如ODBC等接口，供用户访问数据库数据；SAP HANA Database是内存数据库实现软件；这是SAP HANA系统的核心软件包。SAP SMD Agent是系统统一管理的代理，用于在整个SAP集成解决方案中对SAP HANA进行管理；SUM for SAP HANA是软件升级管理器；Master节点通过这个软件，自动连接到SAP公司的软件更新平台，负责master、slave、standby所有节点上SAP HANA相关软件的升级。OS和驱动是由硬件厂家负责安装和升级的。