Nå er det rom for mer RAM

08-03-2016

Trond Bjerkvold - 08.02.2016

Det stilles stadig større krav til raske svar fra applikasjoner, samtidig som databasene bare vokser. Nøkkelen til bra ytelse er en kombinasjon av kraftige prosessorer, stor minnekapasitet og raske disksystemer.

Større, raskere og bedre gjelder ikke bare i idretten, det er like relevant for server-ytelsen. Vi krever krever stadig raskere svar fra applikasjoner, og gjerne fra databaser som er langt større enn hva de var tidligere. Det gjelder alt fra vi som bruker nettbanken eller søker på Google, til firmaer og organisasjoner som ha frem opplysninger for å gi bedre kundeopplevelse eller øke sannsynligheten for kjøp.

Interessert i teknisk stoff om IBM i? Bli med til Rochester i mai!

En applikasjon kan være avhengig av raskt svar fra datasystemer, så når du bruker kredittkortet på en handlerunde skal ikke bare transaksjonen bokføres, men også sjekkes for svindelforsøk i det kortet leses i betalingsterminalen.

Nøkkelen til bra ytelse er en kombinasjon av kraftige prosessorer, stor minnekapasitet og raske disksystemer.

Power-servere er skodd til å gi rask respons

Raskere hastighet, større båndbredde og flere tråder gjør at en Power8-prosessor yter rundt det dobbelte av en Intel- eller Sparc-prosessor. Tallene varierer mellom de ulike testene, men dette gjelder for eksempel SAP SD og Oracle database. Les "Elisabeth Stahl – IBM - Blog on Benchmarking and IT Optimization”- Blog on Benchmarking and IT Optimization” for mer informasjon.

Power8-prosessoren er også designet for stor båndbredde for flytting av data inn og ut av prosessoren. En Intel Xeon E5-2698 har en maksimal minne-båndbredde på 68 GB/s, mens en Power8-prosessor har 410 GB/s.

Neste faktor som avgjør hvor store de ulike Power-serverne kan bli er internminne. Tabellen viser maksimal minne per system. Legg merke til at E870 og E880 kan bestå av flere noder, som til sammen utgjør en hel server.

Som tabellen viser kan en Power8-server ha meget stort internminne, som på de største systemene gjør at du kan skalere operativsystem og databaser oppover (scale-up) i en server fremfor å dele arbeidsoppgavene på flere mindre servere (scale-out). Så hvilke operativsystem og databaser er laget for å dra spesiell nytte av mye intern-minne?

SAP HANA på Power

SAP R/3 ERP kan tradisjonelt bruke en rekke databaser som MS SQL, Oracle og IBM DB2. Med den nye versjonen SAP S/4 vil det være SAP HANA databasen som kan benyttes. SAP HANA er designet som en in-memory database, og ble opprinnelig brukt som datavarehus for Business Intelligence-rapporter og spørringer. Nå vil SAP bruke HANA også for fortløpende transaksjoner.

IBM DB2 for AIX / LINUX på Power

IBM DB2 10.5 har in-memory akselerasjon for databasen. I motsetning til SAP HANA, der hele databasen er i internminne, vil IBM DB2 ikke ha hele databasen, men deler av databasen. Dermed krever DB2 mindre internminne, men vil allikevel dra fordel av mye internminne.

Oracle for AIX på Power

Med Oracle 12c (12.1.0.2) kan det legges til en in-memory funksjon som cacher tabeller fra databasen inn i internminnet.

IBM i

IBM i operativsystem er laget med single-level-storage. Det vil si at hele systemet legger seg i internminne hvis det er ledig plass. Tradisjonelt har ikke en IBM Power-server hatt nok minne til å laste inn hele operativsystemet, programmer og database, men henter inn objekter til internminne ved behov. Men det finnes funksjoner for å bruke in-memory teknologi for IBM i DB2-databasen.

«Det burde ikke være nonen overraskelse at DB2 for i SQL-motoren har teknologi som gir muligheter tilsvarende en in-memory database,» skriver IBM i DB2 ekspert Kent Milligan ved IBM Rochester. Les mer om dette her.

I tillegg til utstrakt bruk av internminne, vil de forskjellige databasene nevnt her bruke smarte funksjoner for å behandle data og for å komprimere data i minnet for å spare plass. De vil også bruke kolonne-organiserte data, som er mer effektive for en del spørringer enn rad-organiserte data. Sistnevnte passer best for transaksjonsrettede applikasjoner. Databasemotorene kan også hente inn det som mest sannsynlig er de neste dataene som skal brukes av programmet som kjøres.

IBM i DB2 databasen utvikles stadig, og IBM har som Statement-of-Direction skrevet om DB2 for i Query performance: «IBM intends to enhance its DB2 for i database to provide an enhanced in-memory oriented access capability to its database EVI (Encoded Vector Index) technology to facilitate enhanced aggregate query performance.»
Med andre ord vil IBM i bli en enda raskere til å kjøre BI-rapporter. Les mer om dette her.

btn-top

Aktiv minneutvidelse og akselrator

På de fleste servere har du oftest behov for mer minne enn det som er fysisk tilgjengelig. På Power7 og Power8 -servere (unntatt L og LC modeller) kan du bruke Active Memory Expansion (AME), der du bruker prosessor-kapasitet til å komprimere data i internminnet. Dette er styrt av AIX operativsystemet i den enkelte virtuelle server (LPAR) og er ikke tilgjengelig på IBM i eller Linux.

For applikasjoner som kjører under AIX med AME vil det være tilgjengelig minne utover det som det som fysisk er tildelt den virtuelle serveren.

Power8 kom muligheten for Coherent Accelerator Processor Interface (CAPI). Det vil si sammenkobling mellom internminne og en akselerator-funksjon. Et praktisk eksempel på dette er kobling av IBM Flash 900 system med et CAPI tilpasset Fiber Channel kort, som gir minimal forsinkelse i flytting av data fra og til internminne.

Operativsystemet får et virtuelt minne som kombinerer internminne og Flash System, og applikasjonene som kjører vil bruke dette store minneområdet. Dette er støttet av AIX 7.2.

Alle Power8 servere har mulighet til å sette inn et slikt CAPI kort.

For Linux baserte NoSQL in-memory database (IBM Data Engine for NoSQL) kombineres S822L, CAPI koblet IBM 900 Flash system og teknologi fra RedisLabs, for en lavere kostnad og opp til 40 TB utvidet minne på en server.

btn-top

Tronds Power-blogg

Trond Bjerkvold har holdt en rekke foredrag og skrevet artikler for Common Norge gjennom en årrekke. Med 31 års fartstid i IBM er han et kjent navn hos IBM i-brukere. Han har jobbet med AS/400 / iSeries / IBM i siden lanseringen i 1988. Utover operativsystemet IBM i (OS/400) har han ekspertkunnskap om blant annet IBM Power virtualisering, IBM ekstern lagring og kommunikasjon. Han arbeider nå som konsulent i Basefarm med kundeoppdrag.

btn-top