VMware ESXi 上的英特尔傲腾持久内存和 SAP HANA 平台配置

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技术过view 将英特尔傲腾持久内存与 VMware ESXi 上的 SAP HANA 平台结合使用的部署指南。

本文档旨在提供对现有英特尔和 SAP 联合出版物的更新，
“配置指南：英特尔® 傲腾™ 持久内存和 SAP HANA® 平台配置”，网址为 intel.com/content/www/us/en/big-data/partners/
sap/sap-hana-and-intel-optane-configuration-guide.html。 此更新将讨论使用在 VMware ESXi 虚拟机 (VM) 上运行的英特尔傲腾持久内存 (PMem) 配置 SAP HANA 所需的其他过程。

在现有指南中，操作系统 (OS) — SUSE Linux Enterprise Server
(SLES) 或 Red Hat Enterprise Linux (RHEL) — 直接在裸机上运行或作为非虚拟化设置中的主机操作系统运行。 在此非虚拟化服务器中使用英特尔傲腾 PMem 部署 SAP HANA 的步骤（从现有指南的第 7 页开始）概述如下：

一般步骤

一般步骤：为 SAP HANA 配置英特尔傲腾 PMem

1. 安装管理实用程序。
2. 创建 App Direct 区域（目标）——使用交错。
3. 重新启动服务器——需要启用新配置。
4. 创建 App Direct 命名空间。
5. 创建一个 file 命名空间设备上的系统。
6. 配置 SAP HANA 以使用持久内存 file 系统。
7. 重新启动 SAP HANA 以激活并开始使用英特尔傲腾 PMem。

对于虚拟化环境中的部署，本指南将每个组件的配置步骤分组如下：

主持人：

1. 使用 BIOS（供应商特定）为英特尔傲腾 PMem 配置服务器主机。
2. 创建 App Direct 交错区域，并验证它们是否配置为供 VMware ESXi 使用。
   虚拟机：
3. 使用 NVDIMM 创建硬件版本为 19 (VMware vSphere 7.0 U2) 的虚拟机，并在执行此操作时允许故障转移到另一台主机。
4. 编辑 VMX 虚拟机配置 file 并使 NVDIMM 具有非统一内存访问 (NUMA) 感知能力。
   操作系统：
5. 创建一个 file 操作系统中命名空间 (DAX) 设备上的系统。
6. 配置 SAP HANA 以使用持久内存 file 系统。
7. 重新启动 SAP HANA 以激活并开始使用英特尔傲腾 PMem。

请注意，操作系统配置的步骤 5–7 与现有指南相同，只是它们现在应用于来宾操作系统部署。 因此，本指南将重点介绍步骤 1-4 以及与裸机安装的区别。

使用 BIOS 为 Intel Optane PMem 配置服务器主机
在现有指南发布时，规定的管理实用程序 ipmctl 和 ndctl 主要基于命令行界面 (CLI)。 从那时起，各种 OEM 供应商生产的新系统更广泛地采用了内置于其统一可扩展固件接口 (UEFI) 或 BIOS 服务中的图形菜单驱动的用户界面 (UI)。 每个 OEM 都自由设计了自己的 UI，以符合自己的风格以及内置实用程序和控件的框架。
因此，为每个系统配置英特尔傲腾 PMem 所需的确切步骤会有所不同。 一些前任amp此处显示了来自各种 OEM 供应商的英特尔傲腾 PMem 配置屏幕的文件，以提供这些屏幕的外观并说明可能遇到的各种潜在 UI 样式。

无论 UI 风格差异如何，配置英特尔傲腾 PMem 以创建 App Direct 模式区域的目标对于裸机和虚拟化用例（如 VMware ESXi）都是相同的。 之前使用 CLI 执行的步骤被菜单驱动或表单样式的 UI 过程简单地取代，以获得相同的最终结果。 也就是说，跨所有安装了英特尔傲腾 PMem 的套接字创建交错的 App Direct 区域。

为帮助更轻松地完成此过程，下表提供了指向一些顶级 OEM 供应商针对 SAP HANA 发布的最新文档和指南的链接。 按照这些指南中的步骤为每个套接字创建交错的 App Direct 区域，然后通过重新启动系统来完成该过程以启用新配置。 如有任何问题，请咨询您的 OEM 技术团队或英特尔支持。

创建 App Direct 交错区域并验证其配置以供 VMware ESXi 使用
OEM UEFI 或 BIOS 菜单通常提供 UI 屏幕以确认已为每个套接字创建 App Direct 区域。 通过 VMware，您还可以使用 web 客户端或 esxcli 命令来验证这一点。 来自 web 客户端，转到存储，然后选择持久内存选项卡。

正如您将看到的，每个区域都会自动创建一个默认命名空间。 （这个前ample 用于双路系统。）对于 esxcli，您可以使用以下命令：

使用 NVDIMM 创建硬件版本为 19 (VMware vSphere 7.0 U2) 的虚拟机，并允许故障转移到另一台主机
部署具有支持的来宾操作系统（SAP HANA 的 SLES 或 RHEL）并安装 SAP HANA 2.0 SPS 04 或更高版本的 VM
供应和部署 vSphere VM 的方法有多种。 这些技术在 VMware 的在线文档库“VMware vSphere — Deploying Virtual
机器”（https://docs.vmware.com/en/VMware-vSphere/7.0/com.vmware.vsphere.vm_admin.doc/GUID-39D19B2B-A11C-42AE-AC80-DDA8682AB42C.html).

要为您的环境选择最佳方法，您需要创建一个具有适当受支持操作系统的虚拟机，并像在物理（裸机）服务器上一样在其上安装 SAP HANA。
通过添加 Intel Optane PMem (NVDIMM) 设备在部署的 VM 上创建 App Direct 命名空间

部署 VM 后，应添加 Intel Optane PMem 设备。 在您能够将 NVDIMM 添加到 VM 之前，请检查 Intel Optane PMem 区域和命名空间是否已在 BIOS 中正确创建。 确保您已选择所有 Intel Optane PMem (100%)。 还要确保持久内存类型设置为 App Direct Interleaved。 内存模式应设置为 0%。

关闭 VM，然后使用添加新设备选项并选择 NVDIMM 来编辑 VM 设置。 标准做法是为每个主机 CPU 插槽创建一个 NVDIMM 设备。 如果可用，请参阅 OEM 提供的最佳实践指南。
此步骤还将自动创建命名空间。

根据需要编辑 NVDIMM 大小，然后为所有 NVDIMM 设备选择允许在另一台主机上进行故障转移。

如果没有列出 NVDIMM 设备，请尝试升级 VM 兼容性。 选择虚拟机，选择操作 > 兼容性 > 升级虚拟机兼容性，并确保虚拟机与 ESXI 7.0 U2 及更高版本兼容。

成功添加 NVDIMM 设备后，您的 VM 配置设置应如下所示：

如果配置正确完成，VMware ESXi Intel Optane PMem 存储 view应该如下图所示。

VMware ESXi Intel Optane PMem 存储 view—模块

VMware ESXi Intel Optane PMem 存储 view—交错集

VMware ESXi PMem 存储 view—命名空间

笔记： 显示的交错集编号取决于硬件配置，并且可能与您的系统不同。
接下来，您可以将 NVDIMM 和 NVDIMM 控制器添加到 SAP HANA VM。 要使用系统中的所有可用内存，请选择每个 NVDIMM 可能的最大大小。

通过 VMware vCenter 图形用户界面创建 NVDIMM

编辑 VMX 虚拟机配置 file 并使 NVDIMM 支持 NUMA
默认情况下，VMkernel 中用于 VM NVDIMM 的英特尔傲腾 PMem 分配不考虑 NUMA。 这会导致虚拟机和分配的 Intel Optane PMem 运行在不同的 NUMA 节点上，这将导致 NVDIMM 在虚拟机中的访问是远程的，从而导致性能不佳。 为避免这种情况，您必须使用 VMware vCenter 将以下设置添加到 VM 配置中
（有关此步骤的更多详细信息，请参阅 VMware 知识库文章 78094）。
在“编辑设置”窗口中，选择“VM 选项”选项卡，然后单击“高级”。
在 Configuration Parameters 部分中，单击 Edit configuration，选择 Add Configuration Params 选项，然后输入以下值：

要验证英特尔傲腾 PMem 区域分配是否跨 NUMA 节点分布，请使用以下 VMware ESXi 命令：
memstats -r pmem-region-numa-stats

创建一个 file 操作系统中命名空间 (DAX) 设备上的系统
要完成配置过程，请继续从第 5 页开始的裸机配置指南的步骤 7–13。这些步骤描述了如何完成操作系统配置。
与裸机服务器配置一样，在最后一步设置 SAP HANA 基本路径后重新启动 VM 将激活 Intel Optane PMem 以供 SAP HANA 使用。
您可以使用以下 ndctl 命令检查 NVDIMM 设备是否正确安装：

将命名空间设置为“fsdax”模式
此时您可能已经注意到，创建的名称空间处于“原始”模式。 为了被 SAP HANA 正确使用，需要将它们转换为“fsdax”模式。 使用以下命令执行此操作：
ndctl 创建命名空间-f -e –mode=fsdax
重新挂载 App Direct 命名空间和 file VM 重启后的系统
VMware 在 vSphere 7.0 U2 中为支持 Intel Optane PMem 的 SAP HANA VM 启用了高可用性 (HA) 功能。1 但是，为了确保完整的数据传输，需要额外的步骤来准备 Intel Optane PMem 以供 SAP HANA 使用，以便它可以自动故障转移后从共享（传统）存储重新加载数据。

可以应用相同的步骤来重新安装 App Direct 名称空间和 file 每次 VM 重新启动或迁移时。 请参阅“使用 Intel® Optane™ Persistent Memory 在 VMware vSphere 7.0 U2 中为 SAP HANA 实施高可用性”（intel.in/content/www/in/en/architecture-and-technology/vmware-vsphere-ha-sap-hana-optane-pmem.html） 更多细节。

解决方案

为什么要部署 SAP HANA on VMware 解决方案？
VMware 自 2014 年起获得 SAP HANA 生产支持，自 2012 年起获得非生产支持。

适用于 SAP HANA 的 x86 本地虚拟机管理程序的卓越可扩展性

• 主机支持多达 768 个逻辑 CPU 和 16 TB RAM
• SAP HANA 纵向扩展功能支持多达 448 个插槽范围的 VM，具有 12 个 vCPU 和 XNUMX TB RAM
• SAP HANA 横向扩展功能支持高达 32 TB
• 虚拟 SAP HANA 和 SAP NetWeaver® 单个 VM 与经认证通过 SAP 标准的裸机系统的性能偏差
• 全面的基于 SAP HANA 工作负载的规模调整支持
• 路线图：18 TB Intel Optane PMem SAP HANA 系统

最广泛的 Intel x86 硬件和供应商对 SAP HANA 的支持

• 支持所有主要的 Intel CPU：
  • 英特尔至强处理器 v3 家族 (Haswell)
  • Intel Xeon 处理器 v4 家族（Broadwell）
  • 第一代英特尔至强可扩展处理器 (Skylake)
  • 第二代英特尔至强可扩展处理器 (Cascade Lake)
  • 第三代英特尔至强可扩展处理器 (Cooper Lake)
  • 第三代英特尔至强可扩展处理器（Ice Lake，进行中）
  • 第 4 代英特尔至强可扩展处理器（Sapphire Rapids，开发中）
• 支持 2、4 和 8 插槽服务器系统
• 完整的英特尔傲腾 PMem 支持
• 所有主要 SAP 硬件合作伙伴对 vSphere 的本地实施和云端支持

附录

可选步骤：在 UEFI shell 中启用 ipmctl
在没有用于配置英特尔傲腾 PMem 的 BIOS 菜单系统的情况下，UEFI CLI 仍可用于配置系统以使用在 VMware ESXi 上运行的 SAP HANA。 要执行与上述步骤 1 等效的操作，可以在引导时启用 UEFI shell 以从 CLI 运行 ipmctl 管理实用程序：

1. 使用 FAT32 创建可引导的 UEFI 外壳 USB 闪存驱动器 file 系统。
   笔记： 一些系统供应商提供了从他们的启动菜单进入 UEFI shell 的引导选项，在这种情况下，您可以选择不必使 USB 闪存驱动器可引导或使用可从 UEFI shell 访问的其他存储设备。 有关详细信息，请参阅您的特定文档或支持资源。
2. 复制 UEFI 可执行文件 file ipmctl.efi 从英特尔傲腾 PMem 固件包到闪存驱动器（或选择的其他存储设备）。 同样，您的系统供应商将为您的系统提供英特尔傲腾 PMem 固件包。
3. 引导系统进入 UEFI shell。
   对于可启动的 USB 闪存驱动器，典型的步骤是：
   • 将 USB 闪存驱动器插入主机上打开的 USB 端口并打开它。
   • 进入启动菜单以显示所有可启动源。
   • 选择可引导的 UEFI 外壳 USB 闪存驱动器。
4. 选择 file 您的驱动器系统并导航到 impctl.efi 所在的路径 file 被复制了。
   对于可启动的 USB 闪存驱动器，通常是 file 系统是 FS0，但它可能会有所不同，因此请尝试 FS0、FS1、FS2 等。
5. 执行 ipmctl.efi help 列出所有可用命令。 有关其他信息，请参阅“IPMCTL 用户指南”。 创建 App Direct 区域
   使用 Create Goal 命令创建为 App Direct 模式配置的交错区域：
   ipmctl.efi 创建-goal PersistentMemoryType=AppDirect
   通过重新启动服务器以启用新设置来完成内存配置（创建目标）过程。
   重启后，新创建的 DIMM 交错集表示为 App Direct 模式容量的持久内存“区域”。 到 view 区域设置，使用 List Regions 命令：
   ipmctl 显示区域

此命令返回类似于以下内容的输出：

文件/资源

VMware ESXi 上的英特尔傲腾持久内存和 SAP HANA 平台配置 [pdf] 用户指南 Optane 持久内存和 VMware ESXi 上的 SAP HANA 平台配置，VMware ESXi 上的 SAP HANA 平台配置，VMware ESXi 上的平台配置，VMware ESXi 上的配置，VMware ESXi

参考

• 用户手册