Alternativen zu HANA

Pro und Contra der SAP In-Memory-Technologie

Im Jahr 2010 präsentierte die SAP AG ihre Datenbanktechnologie SAP HANA. Die In-Memory-Technologie zeichnet sich durch eine Spaltenorientierung und schnelle Antwortzeiten durch Datenabfragen aus dem Arbeitsspeicher aus. Nichtsdestotrotz ist HANA nicht für jedes Performanzproblem die Lösung, wenn die Investition den Nutzen nicht rechtfertigt. Der Vorstand des SAP-Partners cormeta Holger Behrens zeigt Vorteile von HANA auf. Sascha M. Köhler von der Profi AG sieht Datenbankoptimierung aus der Kundensicht und kennt Alternativen zum Schwergewicht HANA.


PRO

„Der Einsatzzweck von HANA will
wohlüberlegt sein. Ein ERP- oder BW-System
damit zu betreiben ist aber möglich und
bringt auch die versprochenen Vorteile und
Chancen – wenn man weiß,
wo man ansetzen muss. Letztlich
kommt es darauf an, wie kreativ oder
visionär ein Unternehmen mit HANA
umgeht“, so cormeta-Vorstand
und Autor des Pro-Parts Holger Behrens.

Ein wichtiges Charakteristikum von HANA ist die spezielle Hard- und Softwarekombination, mit der Datenbankinhalte sowohl per Zeile als auch per Spalte abgefragt werden können. Diese Hybridisierung und insbesondere die Spaltenorientierung bringen Zeitvorteile sowohl bei Schreib- als auch bei Lesezugriffen. Hilfreich ist auch der riesige Hauptspeicher: Es gibt mittlerweile HANA-Server mit bis zu 64 Terabyte RAM. Unternehmensprozesse können so in Echtzeit abgebildet werden. Das ist bei herkömmlichen Unternehmensanalysen, etwa mit OLAP-Cubes, und wegen großer Datenmengen kaum noch möglich. Darüber hinaus werden in einem Business Warehouse (BW) nur die dort vorhandenen Daten bewegt, die zudem immer wieder abgeglichen werden müssen. Mit HANA hingegen ist das surfen in Rohdaten möglich – in Echtzeit und äußerst schnell. Statt Minuten, Stunden oder gar Tagen benötigt eine Analyse mit großen Datenmengen nur Sekunden. So sind auch „What if“-Szenarien möglich. Also Predictive Analytics wie Simulationen und Prognosen, um verschiedene Strategien und Entscheidungen im Vorfeld daraufhin zu prüfen, ob damit die anvisierten Unternehmensziele erreichbar sind. Mit übersichtlichen ad hoc-Analysen begegnet auch ein dem Mittelstand angehörender Betrieb unerwarteten Vorkommnissen rascher. Durch die Erfassung aller Details kann dieser spontan auf hereinkommende Aufträge reagieren, erkennt seine Schwächen schneller und leitet Gegenmaßnahmen früher ein.

HANA muss nicht teuer sein
Ein HANA-System kann teurer sein, muss es aber nicht. So hatte beispielsweise ein mittelständischer HANA-Pilotkunde bei seiner Entscheidung zugunsten der In-Memory-Technologie ganz pragmatisch überlegt: Für eine BW-Installation und das anschließende Design der Auswertungswürfel wären die Kosten ähnlich hoch ausgefallen wie für das HANA-Projekt, das ihm aber mittel- und langfristig wesentlich mehr Möglichkeiten bietet. Diese Möglichkeiten muss ein Unternehmen natürlich im Vorfeld eruieren. Wer bereits SAP BW verwendet, dem wird der Umstieg mit vorkonfigurierten Rapid Deployment Solutions (RDS) für SAP BW auf HANA erheblich erleichtert.

Bild 1: DB2 mit BLU Acceleration.

Schneller reagieren
In der Praxis wirkt sich ein HANA-System je nach Anwendung unterschiedlich schnell aus. Für Auswertungen erfolgt der Zugriff auf die Core-Daten des ERP-Systems in Echtzeit. So ist es möglich, Produktion und Distribution zeitnah an den Marktbedürfnissen zu steuern. Die Wartezeit am Rechner wird kürzer. Herkömmliche Systeme zeigen beispielsweise eine Vertriebsübersicht erst nach mehreren Minuten an, weil die dahinterliegenden Daten zunächst analysiert und aufbereitet werden müssen. In HANA dauert dies nur Sekunden. In anderen Bereichen fällt der Zeitunterschied zwischen klassischer OLAP-Auswertung und In-Memory-Technologie noch drastischer aus. So erhalten Unternehmen im Lebensmittelbereich zwar regelmäßig Daten vom Point of Sales, doch es nützt ihnen wenig, wenn Abverkaufsdaten aus den Märkten erst mit dem nächsten Datenabgleich analysierbar sind. Die Zeit könnte nötig sein, um auf einen Bedarfsfall zu reagieren. Die Befüllung von Supermarktregalen verzögert sich so beispielsweise unnötig. Wer zuerst liefert, hat die Nase vorn, gerade im saisonalen Geschäft. In der Lebensmittelproduktion muss ein Fertigungsleiter dank HANA nicht mehr mit eine Woche alten Marktdaten planen, sondern erledigt das mit Echtzeitinformationen, die zeigen, was morgen benötigt wird. Darauf stimmt er seine Fertigungslinien zeitnah ab. Besonders Frischeproduzenten profitieren von zeitnahen Marktdaten.

Reports im Eiltempo
Auch die Beschleunigung von Reports zu Kundenumsatzlisten, Katalogstatistiken, Umsatzlisten, Q-Gruppen oder Auftragszeitläufen kann Wunder wirken. Zur Aggregierung der Daten wird nicht einmal ein Info-Cube benötigt, es genügen HANA-optimierte Data Source Objects, wie es ein Kundenbeispiel aus dem Elektronikteile-Großhandel zeigt. Im Jahr 2012 war dieses Unternehmen der erste HANA-Kunde aus dem Mittelstand. Er setzt darauf, Prozesse zu optimieren und die Qualität der Dienstleistung zu verbessern. In die komplexen Analysen sind SAP ERP und EWM (Extended Warehouse Management), Webshop, Versandsoftware und CRM eingebunden. Weil HANA als Datenbank für das transaktionale System verwendet werden kann, steigert die In-Memory-Technologie die Attraktivität von OLTP-Systemen für Reporting und Analyse. Das kann auch dafür sorgen, dass die Grenzen zwischen OLTP und OLAP aufgehoben werden. Eine zentrale Frage lautet daher: Wie gestalte ich die Systemlandschaft rund um HANA? Die Zweite muss lauten: Welche Geschäftsprozesse will ich zeitnah analysieren? Potenzial liegt in der Durchleuchtung noch nicht abgeschlossener Vorgänge, etwa offener Aufträge oder Kundenzahlungseingänge.

Neue Geschäftsmöglichkeiten finden und nutzen
Letztlich kommt es also darauf an, wie kreativ oder visionär ein Unternehmen mit HANA umgeht. Kann es etwa für die Nutzung oder sogar Bereitstellung von Analyse-basierten Webservices genutzt werden? Oder lässt sich Wissen über den Kunden mit ihnen und für sie besser aufbereiten? Kann damit die richtige Zielgruppe für das Recruiting in sozialen Netzwerken wie Twitter oder Facebook besser gefunden oder gar neue Geschäftsideen realisiert werden, die bisher nicht umsetzbar waren? Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig und sind auch für den Mittelstand eine große Chance.


CONTRA

Sascha M. Köhler, Softwarearchitekt
bei der PROFI AG, regt zum Nachdenken an:
"Zum Schutz der Investition und
der eigenen Entscheidung ist so eine
Entscheidungsgrundlage sehr sinnvoll,
um sich über die eigenen Alternativen
bewusst zu werden und einen Weg
einzuschlagen, der auch in
Zukunft bestand haben soll."

Es steht außer Frage, dass SAP mit der HANA-Lösung eine sehr leistungsstarke und innovative Datenbanktechnologie entwickelt hat. Für viele Kundensituationen bringt diese Appliance-Lösung Vorteile, um Geschäftsmodelle zu verändern und Informationen schneller zu den Entscheidungsträgern in Unternehmen zu bringen. Jedoch sollte nicht außer Acht gelassen werden, dass es auch interessante Alternativen gibt, die je nach Anforderungen des Kunden besser passen oder günstiger in der Gesamtkostenbetrachtung sind. Das bestmögliche System kann in diesem Zusammenhang von jedem Kunden anders definiert werden: kostengünstig, wartungsarm, investitionssicher, performant, ausfallsicher etc. Demnach kann die ideale Lösung also je nach Kundenanforderung anders aussehen.

Zeilen- oder Spaltenabfrage mit DB2 mit BLU Accelerator
Für Kunden, die neben analytischen Abfragen sehr viele traditionelle – also transaktionale – Workload durchführen, gibt es mit IBM DB2 BLU eine interessante Alternative. Die IBM DB2-Technologie ist eine relationale Datenbank, die schon lange von SAP unterstützt wird. In der neuen Version wurde DB2 um den sog. BLU Accelerator erweitert. Diese Funktion ermöglicht es, Tabellen entweder zeilen- oder spaltenweise zu bearbeiten. Je nach Anforderung kann die Leistung also für die traditionelle oder analytische Verarbeitung eingestellt werden. Damit hat der Kunde alle Möglichkeiten, mit einer Lösung unterschiedliche Anforderungen zu bedienen und den idealen Mix für seine individuellen Bedürfnisse einzustellen.

Bild 2: Speichersysteme.

Neues Speicherkonzept
Angenommen ein Kunde verarbeitet nur traditionelle Workload, also Transaktionen im Datenbankbereich, kommt die Spaltenverarbeitung als leistungssteigernder Faktor nicht zum Tragen. Wenn die Performance dennoch gesteigert werden soll, können zwei Dinge getestet werden: zum einen kann durch eine reine Optimierung der Datenbank die interne Speicherverwaltung verbessert werden. Dazu muss ein Datenbank-Administrator die Transaktionen analysieren und dann versuchen die Verarbeitungsgeschwindigkeit mit Datenbank-eigenen Parametern zu verbessern. Einige Datenbanksysteme weisen dafür bereits semi-intelligente Lösungen auf, die dem Datenbankadministrator bei der Feinjustierung helfen können.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, sich Hardware des Speicherkonzepts des Unternehmens anzuschauen. Mit neuen Speichertechnologien ist es möglich, unterschiedliche Storage-Lösungen einzusetzen – je nach benötigter Zugriffsgeschwindigkeit. Schnelle und teure Speicher wie Flash können für hoch frequentierte Speicherbereiche Verwendung finden, günstigere und langsamere Technologien entsprechend für weniger oft frequentierte Daten. Durch diesen Storage-Mix ist eine Leistungssteigerung ausschließlich über Hardwareanpassungen möglich, ohne dass sich bei der Software oder der Datenbank etwas ändert. Diese Einteilung der Daten in oft angefragt und schnell versus selten angefragt und daher langsamer ist unabhängig von der darüber liegenden Anwendungsschicht zu betrachten. Daher lohnt sich eine genaue Analyse des unternehmenseigenen Datenkonsumverhaltens allemal.

Datenbankmigration
Migrationen entstehen oftmals aus einer reinen Kostenfrage: der Betrieb oder die Lizenzkosten einer Technologie sind mit einem neuen Anbieter geringer als mit der aktuellen Lösung. Bei neuen Technologien wird natürlich auf die erweiterten Funktionen geschielt, aber beim Einsatz einer Datenbank unter SAP ist dieser Faktor weniger wichtig. Das liegt daran, dass SAP herkömmliche Datenbanken als solche benutzt. Der entscheidende Faktor hierbei sind die Kosten. Bei einer Migration zu einer anderen Datenbank kann im Vorfeld mit überschaubarem Aufwand der wirtschaftliche und technische Effekt berechnet werden. Dabei sollten herkömmliche Datenbanken ebenso wie der HANA-Einsatz berücksichtigt werden. Es existieren Migration-Factories, die solche Migrationen von einer relationalen Datenbank zu einer anderen durchführen. Der Aufwand hängt von einigen Parametern ab, die eine recht genaue Schätzung ermöglichen.
Sollten die zusätzlichen Aufwände, also Neulizenzen, Migrationsprojekt, geändertes Betriebskonzept und der Aufbau von Know-how höher sein, dann lohnt sich eine Migration nicht. Aber zumindest sind für ihn die relevanten Zahlen nachvollziehbar. Interessanterweise sind beide Fälle schon vorgekommen: ein Kunde hat aus politischen Gründen migriert, obwohl der Aufwand sehr hoch war; ein anderes Unternehmen ist trotz deutlicher Kostenersparnis bei seinem etablierten Lösung geblieben, weil der Betrieb nicht zum erforderlichen Aufbau von Know-how bewegt werden konnte.

Kompression
Gründe für die Aufbewahrung von Datenbeständen gibt es viele: gesetzliche Regelungen, Vergleichswerte für Trenderkennung oder einfach durch Wachstum des Unternehmens. Der damit einhergehende Speicherbedarf stellt eine Belastung dar. Die Datenbankmanagementsysteme müssen mehr Daten verwalten und benötigen auch mehr Ressourcen. Dies wiederum führt zu einer schlechteren Trefferquote bei Transaktionen und erzeugt höheren Administrationsaufwand.
Mittels Kompression haben Unternehmen die Möglichkeit, das Datenvolumen mit einem Mal erheblich zu dezimieren. Diese Funktion wird von einigen Herstellern angeboten und sollte genau geprüft werden. Nicht nur, dass die Daten auf den Speichereinheiten weniger Platz benötigen. Sondern die Komprimierung setzt sich auch bei der Bearbeitung der Daten im Hauptspeicher fort. Das wiederum sorgt dafür, dass mehr Datensätze im Cache/Hauptspeicher Platz finden. Ergo erhöht sich die Hit Trefferquote und als netter Nebeneffekt ergibt sich eine Leistungssteigerung im Betrieb.
Da diese Funktion in den meisten Fällen ohne zusätzliche Lizenzkosten bereits in der Datenbank vorhanden ist, sollten alle Kunden die Inanspruchnahme auf jeden Fall prüfen.

Archivierung der Altdaten
Reichen die Datenbestände bis weit in die Vergangenheit hinein, so werden die ältesten Daten archiviert. Damit wird der Zugriff verlangsamt, weil angenommen wird, dass nur noch in Ausnahmefällen auf die Daten zugegriffen werden muss. Oftmals kann dann auch nicht mit den normalen SAP-Anwendungen auf diese Archivdaten zugegriffen werden. Stattdessen muss die Archivsoftware zum Einsatz kommen und die individuelle Abfrage kostet einiges an Zeit.
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, über smarte Archivierungs-Lösungen eine mittlere Datenschicht zu erzeugen. Dabei werden zusammenhängende Datenobjekte auf langsame Speicher verschoben und bei Bedarf über die normalen Applikationen zu Tage gebracht. Die Anwendungen greifen dabei nicht auf das Archiv direkt zu, sondern auf die Archivierungs-Middleware. Der Vorteil ist, dass Mitarbeiter ganz normal auf Daten zugreifen, welche die Archivierungs-Middleware zur Verfügung stellt. Die Verarbeitungsgeschwindigkeit ist vergleichsweise hoch, sodass kaum Zeiteinbußen befürchtet werden müssen.
Im Effekt ergibt sich eine Art Vier-Tier-Speicherkonzept: aktuelle Daten werden weiterhin auf den schnellsten Speichern vorgehalten, weniger oft frequentierte Daten bleiben auf schnellen Festplatten oder SSDs, selten frequentierte Daten werden über die Archivierungs-Middleware verwaltet und sehr alte Datenbestände bleiben im herkömmlichen Archiv. Damit ist das Unternehmen in der Lage, viel mehr Daten auf kostengünstigere Speicher zu hieven, weil die Grenzen für die „Alterung“ verringert werden.

Fazit
Was sollte der Kunde angesichts dieser Optionen als erstes tun? Die Anforderungen der Fachabteilungen, das Geschäftsmodell als Ganzes, die Strategie, die Kosten – alle Faktoren müssen in eine Untersuchung über die Sinnhaftigkeit einer Investition mit einfließen. Dazu sollte eine Analyse erstellt werden, die ganz individuell alle Facetten der Kundensituation einbezieht und anhand der Vorgaben und Rahmenparameter die beste Lösung findet. Diese Analyse kann auch mit einem herstellerunabhängigen Partner in Angriff genommen werden. Dabei kann herauskommen, dass SAP HANA die beste Lösung für den Kunden ist. Oder eben dass eine Migration zu einer anderen Datenbank sinnvoll ist. Oder eine neue Storage-Infrastruktur eine mögliche Lösung für das Unternehmen darstellt. Oder völlig andere Maßnahmen oder vielleicht auch eine Mixtur von verschiedenen Aktionen.
Zum Schutz der Investition und der eigenen Entscheidung ist so eine Entscheidungsgrundlage sehr sinnvoll, um sich über die eigenen Alternativen bewusst zu werden und einen Weg einzuschlagen, der auch in Zukunft bestand haben soll.