Die Intel IT skaliert zentral hoch, um schneller Erkenntnisse zu gewinnen

Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie werden die Vorteile eines Umstiegs von einem horizontal hochskalierenden auf ein zentral hochskalierendes System untersucht, um die Zeit, in der Erkenntnisse gewonnen werden können, zu verkürzen.

Auf einen Blick:

  • Die Intel IT ist ständig mit der Herausforderung konfrontiert, die Effizienz ihres Unternehmens zu steigern. Dies ist von entscheidender Bedeutung im Rahmen der komplexen Lieferkette von Intel, in der Echtzeitanalysen schnelle datengesteuerte Entscheidungen unterstützen.

  • Die Intel IT hat vor kurzem eine Machbachbarkeitsstudie durchgeführt, bei der die Vorteile einer Umstellung von einem horizontal hochskalierenden auf ein zentral hochskalierendes System für SAP HANA untersucht wurden, um die Zeit, in der Erkenntnisse gewonnen werden können, zu verkürzen. Die Machbarkeitsstudie hat gezeigt, dass die Implementierung von zentral hochskalierenden Servern mit skalierbaren Intel® Xeon® Prozessoren der 2. Generation und persistentem Intel® Optane™ DC Speicher Intel schnelle und verlässliche Erkenntnisse bezüglich seiner Lieferkettendaten ermöglicht und somit die Gesamtbetriebskosten gesenkt werden können. Dies hilft der Intel IT dabei, die Effizienz des Unternehmens zu steigern und gleichzeitig das Unternehmen für zukünftiges Wachstum sowie zukünftigen Erfolg zu positionieren.

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So wie viele IT-Organisationen auch, ist die Intel IT ständig mit der Herausforderung konfrontiert, die Effizienz ihres Unternehmens zu steigern. Dies ist von entscheidender Bedeutung im Rahmen der komplexen Lieferkette von Intel, in der Echtzeitanalysen schnelle datengesteuerte Entscheidungen unterstützen. Aus diesem Grund hat die Intel IT vor kurzem eine Machbarkeitsstudie durchgeführt, in der die Vorteile einer Umstellung von einem horizontal hochskalierenden auf ein zentral hochskalierendes System untersucht wurden, um die Zeit, in der Erkenntnisse gewonnen werden können, zu verkürzen.

Herausforderung

  • Verbessern Sie die Agilität und Effizienz der Lieferkette von Intel, indem Sie eine schnellere Entscheidungsfindung auf der Grundlage von Echtzeitdatenanalysen ermöglichen.

Lösung

  • Es wurde eine Machbarkeitsstudie durchgeführt, um die These zu überprüfen, dass der Umstieg von einer horizontal hochskalierenden auf eine zentral hochskalierende Lösung mit persistentem Intel® Optane™ DC Speicher die Analyseleistung verbessern würde.
  • Der Intel IT-Wirtschaftsanalytiker des Bereichs SAP HANA* verglich die Leistung von Intels aktuellem SAP HANA 2 Finanzanalyse-Cluster, das aus drei, vier Jahre alten Servern besteht, mit einem Einzelserver, der auf skalierbaren Intel® Xeon® Prozessoren der 2. Generation und persistentem Intel Optane DC Speicher basierte. Dazu verwendeten sie einen von der IT entwickelten automatisierten Test, der aus 50 Abfragen bestand.

Ergebnisse

  • Die Machbarkeitsstudie hat ergeben, dass ein einzelner zentral hochskalierender Server mit skalierbaren Intel Xeon Prozessoren der 2. Generation und persistentem Intel Optane DC Speicher eine durchschnittlich 2,4-MAL1 Erkenntnisse werden schneller gewonnen als bei einem vier Jahre alten System bestehend aus drei Servern
  • Darüber hinaus bot eine zentral hochskalierende SAP HANA 2 Systemlandschaft mit skalierbaren Intel Xeon-Prozessoren der 2. Generation, DRAM und persistentem Intel Optane DC Speicher bis zu 52 Prozent2 mehr Gesamtsystemspeicher zu geringeren Kosten, verglichen mit einer horinzontal hochskalierenden Systemlandschaft mit skalierbaren Intel Xeon-Prozessoren der 2. Generation und nur DRAM
  • Letztendlich wird die Implementierung von zentral hochskalierenden Servern dazu beitragen, dass die Intel IT den Analytikern der Lieferkette schnellere Einblicke in die Lieferkettendaten gewähren kann und somit die Gesamtbetriebskosten sinken werden, die Entscheidungsfindung verbessert wird und das Unternehmen für zukünftiges Wachstum und zukünftigen Erfolg positioniert wird.

Geschäftliche Herausforderung: Die Effizienz der Lieferkette steigern

Die Lieferkette von Intel ist riesig und komplex und erstreckt sich über 63 Länder – mit mehr als 600 Einrichtungen und 19.000 Lieferanten. Jedes Jahr werden eine Million Bestellungen erfüllt und eine Milliarde Einheiten ausgeliefert. Da der Geschäftsbetrieb von Intel weiterhin wächst, sich entwickelt und beschleunigt, ist die Verbesserung der Effizienz und Agilität dieser Lieferkette für den anhaltenden Erfolg von Intel von entscheidender Bedeutung.

Im Mittelpunkt steht dabei die fortschrittliche Echtzeitanalyse. Die Fähigkeit, schnelle, datengesteuerte Entscheidungen zu treffen, um die Auftragsannahme, die Ressourcenbeschaffung, die Produktion, das Testen und die Lieferung des Endprodukts über die gesamte Lieferkette hinweg zu optimieren, ist von grundlegender Bedeutung. Aber die in der Größenordnung erforderlichen Analyse-Engines stellen eine große Investition dar und architektonische Entscheidungen ziehen mehrjährige, mehrere Millionen Dollar schwere Auswirkungen nach sich.

Die Intel IT verwendet die SAP HANA 2 In-Memory-Datenbank mit der Cloudera Distribution for Hadoop*, um Echtzeitanalysen innerhalb der globalen Lieferkette von Intel durchzuführen. In der Vergangenheit nutzte die IT einen horizontal hochskalierenden Ansatz, um die Rechen- und Speicheranforderungen zu erfüllen. Sie wollten jedoch die Vorteile eines zentral hochskalierenden Systems untersuchen.

Machbarkeitsstudie: Horizontal im Vergleich zu zentral hochskalieren

Die Intel IT führte eine Machbarkeitsstudie durch, um die Leistungssteigerung bei einem Umstieg auf einen Einzelknotenserver mit persistentem Intel Optane DC Speicher zu untersuchen. Der persistente Intel Optane DC Speicher stellt eine neue Art der Datenverwaltung für anspruchsvolle Workloads dar, wie beispielsweise der SAP HANA Plattform. Er ist nicht flüchtig, d. h. die Daten müssen nach dem Herunterfahren nicht erneut aus dem persistenten Datenspeicher in den Arbeitsspeicher geladen werden. Gleichzeitig läuft er nahezu mit DRAM-Geschwindigkeit und erfüllt damit die Leistungsanforderungen und Erwartungen komplexer SAP HANA Umgebungen und ihrer Benutzer.

Die Intel IT wollte mithilfe der Machbarkeitsstudie die These überprüfen, dass durch die Einschränkung des Datentransfers ein einzelner zentral hochskalierender Knoten eine bessere Leistung als drei horizontal hochskalierende Knoten erzielt. Die IT verglich ihren aktuellen SAP HANA 2 Finanzanalyse-Cluster, der aus drei auf v3 basierenden Servern mit Intel® Xeon® Prozessoren E7-8880 bestand, mit einem Einzelserver, der auf skalierbaren Intel Xeon Prozessoren der 2. Generation basierte. Jeder der älteren Server verfügte über 2 TB DRAM – insgesamt also 6 TB Arbeitsspeicher. Der neue Einzelserver wurde mit 1,5 TB DRAM und 3 TB persistentem Intel Optane DC Speicher konfiguriert – insgesamt also 4,5 TB Arbeitsspeicher (siehe Abbildung 1)

Der Intel IT-Wirtschaftsanalytiker des Bereichs SAP HANA* verglich die Leistung von Intels aktuellem SAP HANA 2 Finanzanalyse-Cluster, das aus drei, vier Jahre alten Servern besteht, mit einem Einzelserver, der auf skalierbaren Intel® Xeon® Prozessoren der 2. Generation und persistentem Intel Optane DC Speicher basierte. Dazu verwendeten sie einen von der IT entwickelten automatisierten Test, der aus 50 Abfragen bestand.

Abbildung 1: Vergleich der Leistung von drei auf v3 basierenden Servern mit Intel® Xeon® Prozessoren E7-8880 zu einem Einzelserver, der auf skalierbaren Intel® Xeon® Prozessoren der 2. Generation mit persistentem Intel® Optane DC Speicher basiert

Die Intel IT setzte einen automatisierten Test ein, der 50 produktionsbezogene Abfragen umfasste, und führte den Test drei Stunden lang durch. Nachdem alle Tests sowohl mit dem Benchmark als auch mit dem neuen auf persistentem Intel Optane DC Speicher basierenden System durchgeführt worden waren, entfernte die Intel IT den persistenten Intel Optane DC Speicher aus dem neuen System, richtete den DRAM wieder ein und führte die Tests erneut durch.

Die Machbarkeitsstudie zeigte, dass ein zentral hochskalierender Server mit skalierbaren Intel Xeon Prozessoren der 2. Generation und persistentem Intel Optane DC Speicher durchschnittlich 2,4-mal1 schneller Erkenntnisse lieferte als ein vier Jahre altes, drei Server umfassendes System. Zudem wird die Zeit, die SAP HANA 2 für die Erstellung des Leistungsplans bei der ersten Ausführung benötigt, auf dem zentral hochskalierenden System erheblich beschleunigt. Diese Verbesserung während der ersten Ausführung ist vorteilhaft bei Ad-hoc-Abfragen, die einmal und danach nie wieder ausgeführt werden.

Zukünftige Arbeitsspeicherkapazität

Die Intel IT bewertete auch die Vorteile einer Modernisierung ihrer gesamten SAP HANA 2 Systemlandschaft, bzw. des Produktionspfades, mittels der skalierbaren Intel Xeon Prozessoren der 2. Generation und dem persistenten Intel Optane DC Speicher. Dazu gehören Server für Labor, Entwicklung und Qualitätssicherung, Benchmarking, Produktion, Disaster-Recovery und Produktionsunterstützung.

Die Intel IT untersuchte zwei naheliegende Szenarien: ein horizontal hochskalierendes Cluster mit 21 Servern mit je vier Sockeln und insgesamt 63 TB Arbeitsspeicher oder ein zentral hochskalierendes Cluster mit 8 Servern mit je acht Sockeln und insgesamt 96 TB Arbeitsspeicher – siehe Abbildung 2. Es wurde festgestellt, dass eine zentral hochskalierende SAP HANA 2 Systemlandschaft mit skalierbaren Intel Xeon-Prozessoren der 2. Generation, DRAM und persistentem Intel Optane DC Speicher bis zu 52 Prozent3 mehr Gesamtsystemspeicher zu geringeren Kosten, verglichen mit einer horizontal hochskalierenden Systemlandschaft mit skalierbaren Intel Xeon-Prozessoren der 2. Generation und nur DRAM.

Abbildung 2: Vergleich der Kapazität von 21 horizontal hochskalierenden Servern zu acht zentral hochskalierenden Servern auf der Basis von persistentem Intel® Optane® DC Speicher

Geschäftsfördernde Vorteile

Durch die Beschleunigung der Zeit, die für die Übermittlung einer Abfrage benötigt wird, wird das zentral hochskalierende System der Intel IT helfen, ihre Herausforderung, den Analytikern der Lieferkette von Intel schnellere Antworten auf ihre Geschäftsfragen zu geben, zu bewältigen. Letztendlich wird die verkürzte Dauer für die Gewinnung von Erkenntnissen die Entscheidungsfindung beschleunigen und gewährleisten, dass die Lieferkette von Intel agil und effizient ist und damit das Unternehmen für zukünftiges Wachstum positioniert wird.

Das zentral hochskalierende System wird der Intel IT zudem ermöglichen, die Gesamtbetriebskosten ihrer SAP HANA 2 Systemlandschaft zu senken und die betriebliche Effizienz in ihrem Rechenzentrum erheblich zu steigern. Durch die Reduzierung der Gesamtanzahl der benötigten Server muss die Intel IT weniger Server patchen, bereitstellen, mit Strom versorgen und verbinden, was zu Zeit- und Kosteneinsparungen führt.

Aus Anwendungssicht konsolidiert das zentral hochskalierende System auch Datentabellen um die Datenverteilung herum, da diejenigen, die Abfragen erstellen und ausführen, die Tabellen nicht über die Knoten hinweg neu verteilen und neu partitionieren müssen. Alles läuft auf dem einen System, wodurch die Auslastung und Leistung optimiert wird.

Darüber hinaus bietet ein auf persistentem Intel Optane DC Speicher basierendes zentral hochskalierendes System enorme Vorteile hinsichtlich der Skalierung der Speicherkapazität. Die Möglichkeit, den Arbeitsspeicher zu skalieren, bietet der Intel IT eine bessere Flexibilität, da so mehr Daten in die SAP HANA Umgebung hinzugefügt werden können.

Fazit

Die Machbarkeitsstudie hat gezeigt, dass die Implementierung von zentral hochskalierenden Servern mit skalierbaren Intel Xeon Prozessoren der 2. Generation und persistentem Intel Optane DC Speicher Intel schnelle und verlässliche Erkenntnisse bezüglich seiner Lieferkettendaten ermöglicht und somit die Gesamtbetriebskosten gesenkt werden können. Dies hilft der Intel IT dabei, die Effizienz des Unternehmens zu steigern und gleichzeitig das Unternehmen für zukünftiges Wachstum sowie zukünftigen Erfolg zu positionieren.

Im nächsten Schritt testet die Intel IT SAP HANA Erweiterungsknoten mit persistentem Intel Optane DC Speicher im Verhältnis 1:8 für das Warm-Tiering. Dies ermöglicht dem Team eine reibungslose Integration von warmen Daten, wodurch die Zeit für die manuelle Wiederherstellung von archivierten Daten für einmalige Abfragen eingespart wird und ein reibungsloses Benutzererlebnis geboten wird, während gleichzeitig von geringeren Speicherkosten profitiert wird.

Technische Komponenten der Lösung

  • Der persistente Intel Optane DC Speicher bietet eine einzigartige Kombination aus erschwinglicher umfangreicher Kapazität und der Unterstützung der Datenpersistenz für anspruchsvolle Workloads wie der SAP HANA 2 Plattform.
  • SAP HANA 2 umfasst Innovationen, die die Unterstützung für komplexe Herausforderungen wie etwa der anspruchsvollen Analyse-, Entwicklungs- und Datenverwaltung verbessern sollen
  • Die skalierbaren Intel Xeon-Prozessoren der 2. Generation liefern branchenführende, Workload-optimierte Leistung mit integrierter Beschleunigung der künstlichen Intelligenz und bieten eine perfekte Leistungsgrundlage von der Multi-Cloud bis zur intelligenten Edge und zurück
  • Intel® Select Solutions für SAP HANA
    Voreingestellte und getestete Konfigurationen, die für SAP HANA 2 optimiert sind und bei denen sowohl skalierbare Intel Xeon Prozessoren der 2. Generation als auch persistenter Intel Optane DC Speicher verwendet wird, werden jetzt über Lösungsanbieter im Programm der Intel® Select Solutions angeboten.

Im Blickpunkt: Die Intel IT

Intel IT spielt eine zentrale Rolle bei der Steigerung der Unternehmenswerte von Intel. Sie arbeitet kontinuierlich am Grenzbereich der Innovation und entwickelt datengestützte Lösungen zur Verbesserung der betrieblichen Abläufe und Prozesse bei Intel.

Erkenntnisse

Die wichtigste Lektion, die Unternehmen aus der Erfahrung der Intel IT lernen können, besteht darin, sicherzustellen, dass die Systeme vom Originalgerätehersteller (OEM) hergestellt und dann ausgeliefert werden, anstatt zu versuchen, das System vor Ort aufzubauen.

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Produkt- und Leistungsinformationen

1 2,4-mal bessere Laufzeitleistung erzielte. Ausgangswert: Horizontal hochskalierende SAP HANA 2 Konfiguration mit drei Knoten (1 Master + 2 Slaves). Pro Knoten: 4 x Intel® Xeon® Prozessor E7-8880 v3 (2,3 GHz, 150 W, 18 Kerne), CPU-Sockel: 4; Microcode:0x400001c; RAM-Kapazität: 64 x 32-GB-DIMM, RAM-Modell: DDR4 2133 Mbps; Datenspeicher: GPFS*, ca. 21,8 TB formatierter lokaler Datenspeicher pro Knoten, SAN-Datenspeicher nur als Backup-Speicher; Netzwerk: redundantes 10-Gigabit-Ethernet (GbE)-Netzwerk für die Datenspeicherung und den Zugriff, redundantes 10G-Netzwerk für Knoten-zu-Knoten; Betriebssystem: SUSE* 12 SP2, SAP HANA: 2.00.035, GPFS*: 4.2.3.10. Durchschnittliche Zeit von 50 individuell ausgeführten Testabfragen, jede 30 bis 50 Mal, bei insgesamt etwa 25.000 Schritten: 2,81 Sekunden. Neue Konfiguration: eine zentral hochskalierende SAP HANA 2 Konfiguration mit einem Master-Knoten: CPU: 4 x Intel® Xeon® Platinum Prozessor 8260 der 2. Generation (2,2 GHz, 165 W, 24 Kerne), CPU-Sockel: 4; Mikrocode:0x400001c, RAM-Kapazität: 24 x 64-GB-DIMM, RAM-Modell: DDR4 2,133 Mbps; Persistenter Intel® Optane™ DC Speicher: 24 x 126-GB-PMM; Datenspeicher: XFS*, 21 TB; Netzwerk: redundantes 10-GbE-Netzwerk; Betriebssystem: SUSE* 15, SAP HANA: 2.00.035, Intel® BKC: WW06. Durchschnittliche Zeit von 50 individuell ausgeführten Testabfragen, jede 30 bis 50 Mal, bei insgesamt etwa 25.000 Schritten: 1,13 Sekunden. Tests durchgeführt von Intel, 04.03.19.
2 52 % mehr Datenkapazität bei gleichen oder niedrigeren Kosten: Konfiguration beim zentralen Hochskalieren: SAP HANA 2 Systemlandschaft mit 8 Knoten. Pro Knoten: Intel® Xeon® Platinum Prozessoren 8276M der 2. Generation mit 8 Sockeln. Speicherkapazität pro Sockel: 6 x 128-GB-DDR4 2133 MHz und 6 x 128 GB persistenter Intel® Optane™ DC Speicher. Die geschätzten Gesamtkosten belaufen sich auf 2.369.496 USD. Die geschätzten Kosten pro Server belaufen sich auf 296.187 $ (CPU = 93.776 $; Arbeitsspeicher = 119.808 $; Datenspeicher = 45.000 $; Sonstiges = 37.603 $). Horizontal hochskalierende Konfiguration: SAP HANA 2 Systemlandschaft mit 21 Knoten. Pro Knoten: Intel® Xeon® Platinum Prozessor 8276 der 2. Generation mit 4 Sockeln. Speicherkapazität pro Sockel: 12 x 64-GB-DDR4 2133 MHz. Die geschätzten Gesamtkosten belaufen sich auf 2.834.433 USD. Die geschätzten Kosten pro Server belaufen sich auf 134.973 $ (CPU = 34.876 $; Arbeitsspeicher = 33.994 $; Datenspeicher = 21.000 $; Sonstiges = 45.103 $). Preisgestaltungsrichtlinien vom 15.03.19. Die Ergebnisse wurden von der Intel IT am 04.03.19 abgeschätzt.
3 52 % mehr Datenkapazität bei gleichen oder niedrigeren Kosten bietet: Konfiguration beim zentralen Hochskalieren: SAP HANA 2 Systemlandschaft mit 8 Knoten. Pro Knoten: Intel® Xeon® Platinum Prozessoren 8276M der 2. Generation mit 8 Sockeln. Speicherkapazität pro Sockel: 6 x 128-GB-DDR4 2133 MHz und 6 x 128 GB persistenter Intel® Optane™ DC Speicher. Die geschätzten Gesamtkosten belaufen sich auf 2.369.496 USD. Die geschätzten Kosten pro Server belaufen sich auf 296.187 $ (CPU = 93.776 $; Arbeitsspeicher = 119.808 $; Datenspeicher = 45.000 $; Sonstiges = 37.603 $). Horizontal hochskalierende Konfiguration: SAP HANA 2 Systemlandschaft mit 21 Knoten. Pro Knoten: Intel® Xeon® Platinum Prozessor 8276 der 2. Generation mit 4 Sockeln. Speicherkapazität pro Sockel: 12 x 64-GB-DDR4 2133 MHz. Die geschätzten Gesamtkosten belaufen sich auf 2.834.433 USD. Die geschätzten Kosten pro Server belaufen sich auf 134.973 $ (CPU = 34.876 $; Arbeitsspeicher = 33.994 $; Datenspeicher = 21.000 $; Sonstiges = 45.103 $). Preisgestaltungsrichtlinien vom 15.03.19. Die Ergebnisse wurden von der Intel IT am 04.03.19 abgeschätzt.