【SAP技术汇】SAP容灾一点通

许多企业已经在华为云上部署了SAP HANA系统来运行它们的业务，为了保障SAP业务的连续性，SAP解决方案所提供的高可用（HA）和灾难恢复（DR）方案是这些企业选择云上部署的重要因素。除了SAP软件本身提供的高可用机制外，华为云自身的高可用与容灾方案进一步加强了包括SAP在内的许多应用程序的高可用性，云端高可用跟传统高可用相比，有如下的优点：

·         敏捷性：在云端部署高可用系统，通过成熟的解决方案，能够快速有效的部署系统。但是使用传统的服务器，还需要采购硬件，完成硬件规划，委托可靠性工程师及应用工程师配合搭建高可用系统。

·         灵活扩展：通过云端的高可用系统，可以根据系统的压力及实施的系统访问情况，进行动态地扩展，以满足系统性能的需求。而传统的高可用系统架构已经固定，不容易实现动态地扩展。

·         运维：云端高可用系统不需要租户自己维护，在云端由服务提供商维护。传统的高可用需要建立本地的运维团队。

·         可靠性：云端高可用可以根据租户的需求，部署在不同的地区，以实现跨区域的高可用性，满足系统的安全。

·         成本：云端高可用相比于传统高可用，省去较多硬件的成本，节约很大的支出。

要想知道SAP如何容灾，首先需要知道什么是高可用与容灾，下面先带大家再温习一下相关概念。

常用概念了解

可用性（Availability）

可用性是衡量系统运行连续性的量度，以时间百分比表示，与停机时间成反比。例如，如果一个给定的系统被设计为99.9%的时间，其每年的停机时间必须小于0.1%，或9小时。

停机时间（Downtime）

停机是中断的结果，可能是有意的（例如系统升级）、非计划故障造成的。故障可能是由于设备故障、软件或网络故障或由于火灾等重大灾害，区域停电或施工事故，可能造成整个数据中心停用。

高可用(High Availability)

高可用性是一套业务技术、工程实践和设计原则。这是通过消除单点故障（容错）和提供能力来实现系统连续性。以最小的业务损失（故障恢复能力）在系统中断后迅速恢复操作。

灾难恢复(Disaster Recovery)

灾难恢复是由于长期数据中心中断后或现场故障恢复操作的过程。灾难的准备工作可能需要更长距离的数据备份，因此可能是更复杂更昂贵。

数据同步模式：

SAP HANA System replication有同步（全同步，内存同步，同步）及异步模式，在高可用自动切换场景下，建议采用同步模式，以保证数据切换过程中没有数据丢失(RPO=0)。

全同步: 备系统接收到同步数据并保存到持久层后，备系统将向主系统发送确认信息，主系统提交日志。备系统发生故障无法接受同步数据时，主系统会等待，一直到备机恢复。

同步：备系统接收到同步数据并保存到持久层后，备系统将向主系统发送确认信息，主系统提交日志。备系统发生故障无法接受同步数据时，主系统尝试失败后，会继续当前业务。

内存同步：当备系统接收日志(内存)后，确认消息回复给主系统，主系统提交日志。主系统提交日志。备系统发生故障无法接受同步数据时，主系统尝试失败后，会继续当前业务。

异步：主系统发出同步数据后即提交日志，无须等待备系统的响应。备系统故障不会影响主系统执行业务。

·         数据预加载模式（Preload）：

预加载选项ON：

–数据保存在内存。

–快速的切换时间（RTO）。

预加载选项OFF：

–内存占用少，用于其他系统资源（如非生产系统）。

–更长的切换时间。

–在计划切换前，运行时可以激活预加载。

SAP原生高可用

SAP软件自身提供了多个原生高可用机制来恢复SAP HANA系统各种各样的故障，这些功能对于SAP容灾也是非常有用的，因此大家首先要了解以下功能。

当SAP HANA出现服务崩溃或人为操作错误导致程序停止运行时，HANA Service AutoRestart监视功能自动重新启动该服务，它会将数据装载进内存并且恢复它的相关功能。SAP HANA服务自动重启是一种开箱即用的故障恢复解决方案，在华为云平台上与其他平台运行没有区别。

节点失效自动切换，这种方案要求SAP HANA安装在多个节点上（至少两个），一个主（master）节点，若干个从（slave）节点，一个或多个备用（standby）节点；当主节点或者从节点发生单点故障时，备用节点能识别并自动从备用状态转到运行状态，从而代替失效的节点。

SAP HANA系统复制（HANA System Replication，简称HSR）是SAP HANA提供的高可用和容灾解决方案，此方案需要创建备份系统（Secondary System），它会持续地从主系统（Primary System）同步数据和事务日志，一旦主系统出现灾难性的故障，我们就可以启用备份系统来代替主系统。此外，根据您对于恢复时间目标（RTO）和数据库的恢复点目标（RPO）的不同要求，HSR允许您有完全多种不同的设置，更多详细信息请参见SAP的官方文档 How to Perform System Replication for SAP HANA。

虽然SAP HANA是内存数据库，但所有数据的修改都会被保存在持久存储系统中，因此即使遇到例如突然的停电导致停机，SAP HANA也能够恢复数据并确保数据不丢失。此外，为了在灾难发生后能够恢复数据，我们还必须定期将持久存储系统中的数据和数据库日志备份到远端，例如OBS桶中。关于SAP HANA数据库更多的备份和恢复细节，请参见SAP官方文档 Backup and Recovery - SAP HANA。

SAP HANA容灾

我们将从以下三个主要场景来介绍HANA部分的容灾：

场景1： 云上SAP HANA容灾

华为云支持SAP HANA容灾，跨可用区部署SAP HANA冗余节点，并配置软件本身自带的System Replication实现数据复制，从而实现SAP HANA跨可用区容灾，同时关闭数据预加载功能，将备机节点用于非生产部署。

·         关闭System Replication中的Preload功能，此时备机只需要保留少部分资源（10%）用于接受主机的数据同步，同时可在备机上部署非生产系统。

·         按照SAP的最佳实践，备机上的非生产系统须挂载额外的存储资源，以避免备机切换后对生产系统的影响。

·         在系统切换时，需要先关闭备机上的非生产系统，保证备机的资源，之后手工触发切换。

如果还想进一步提升可用性，我们还可以将高可用与容灾方案组合部署，例如：

·         跨AZ部署SAP HANA高可用（SR sync + Preload on + Suse HAE）和跨Region部署SAP HANA容灾（SR async + Preload on）

场景2：云上容灾系统部署

华为云支持将SAP HANA容灾系统部署在云上，与客户线下数据中心的系统进行数据同步。

·         通过VPN联通客户数据中心与华为云上资源。将SAP HANA容灾系统部署在云上。

·         云端SAP HANA系统与线下SAP HANA系统通过System Replication保持数据同步，通常采用异步模式。

·         当客户数据中心系统发生故障时，需手动切换到云端SAP HANA系统。

场景3：CSBS应用一致性备份恢复

华为云支持CSBS应用一致性备份对SAP HANA进行备份，在同一可用区内，通过部署单机SAP HANA，用于存放业务数据，随着数据量的增加，之前的备份方式已经满足不了RTO、RPO的要求，采用应用一致性备份，减小RTO与RPO，最大限度保障用户数据的安全性和正确性，确保业务安全。

·         支持周期性自动备份。

·         通过SAP HANA快照技术，将弹性云服务器包含的多个云硬盘的数据备份到对象存储。

·         整机备份恢复：支持恢复原弹性云服务器和使用备份数据创建新弹性云服务器。

·         灵活易用：可以通过控制台手工触发，也可以使用华为云提供的API编写脚本周期性触发备份。

·         跨AZ云服务器恢复：备份上传至OBS可对AZ级的灾难恢复。

SAP应用存储容灾

存储容灾服务（Storage Disaster Recovery Service）提供跨可用区RPO=0的虚拟机级容灾保护，可大幅降低企业容灾TCO，简化容灾流程。当生产站点故障时，用户可在容灾站点迅速恢复业务，极大缩短业务中断时间，减少损失。对于SAP应用我们推荐使用此服务来实现容灾。

场景1：SAP应用存储容灾&SAP HANA异步HSR

本方案中SAP应用采用标准部署或分布式部署，SAP HANA采用单机无高可用部署。

在示例图中, 生产站点为AZ1，容灾站点为AZ2。SAP应用配置了存储容灾，SAP HANA配置了异步的系统复制。

SAP应用部署在一个PAS节点及可能的多个AAS节点上，每个节点都配置了存储容灾。SAP HANA的系统卷、Data卷、Log卷、Shared卷使用EVS部署在AZ1, Backup使用SFS，跨AZ共享。SAP HANA数据定期备份到Backup目录或使用CSBS/VBS把数据备份到OBS上。

当生产站点出现故障时，SAP应用通过存储容灾的故障切换，容灾站点的服务器和磁盘将立刻可用，SAP HANA通过Backup卷中的备份文件或云服务器备份服务（CSBS）或云硬盘备份服务(VBS)将数据恢复至您指定的数据恢复点。

场景2：SAP应用备份/恢复&SAP HANA存储容灾

本方案中SAP应用采用标准部署或分布式部署，SAP HANA采用单机无高可用部署。

在示例图中, 生产站点为AZ1，容灾站点为AZ2。SAP HANA配置存储容灾，SAP应用不配置存储容灾，而是定期将数据备份到OBS上或使用CSBS/VBS备份到OBS上。当生产站点出现故障时，SAP应用通过OBS中的备份文件或云服务器备份服务（CSBS）或云硬盘备份服务(VBS)将数据恢复至您指定的数据恢复点，SAP HANA通过存储容灾的故障切换，容灾站点的服务器和磁盘将立刻可用，RPO几乎为0。相对于方案一，本方案主要优势是可以快速恢复数据库中的数据，将数据库的RPO降低到最小。

场景3：SAP应用存储容灾&SAP HANA异步HSR

本方案中SAP应用采用分布式高可用部署，SAP HANA采用单机高可用部署。

在示例图中, 生产站点为AZ1，容灾站点为AZ2。在本方案中，SAP应用配置了存储容灾，SAP HANA采用多层系统复制（Multitier System Replication）的方案，先在AZ1内配置同步系统复制加HAE以满足生产系统高可用的要求，然后再配置异步的系统复制到AZ2内的SAP HANA节点。SAP HANA的系统卷、Data卷、Log卷、Shared卷使用EVS部署在AZ1, Backup目录使用SFS，跨AZ共享。SAP HANA数据定期备份到Backup目录或使用CSBS/VBS把数据备份到OBS上。

当整个生产站点出现故障时，SAP应用通过存储容灾的故障切换，容灾站点的服务器和磁盘将立刻可用，SAP HANA通过Backup卷中的备份文件或云服务器备份服务（CSBS）或云硬盘备份服务(VBS)将数据恢复至您指定的数据恢复点。

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