How to easily back up the SAP HANA database?

2010 年、SAP は SAP High Performance Analytic Application という名称の SAP HANA をリリースしました。長年の開発を経て、SAP HANA は「アプリケーション」から、コンピューティング、データベース、分析、予測エンジンを内蔵する高性能アプリケーションプラットフォームへと進化しました。現在、ますます多くのモジュールがこのプラットフォームに統合されつつあります。

SAP HANA は最高のパフォーマンスを確保するため、データをメモリに保存すると同時に、障害復旧のために永続ストレージシステムを使用します。データベースが正常に稼働している間、データと UNDO ログはセーブポイントプロセス中に自動的にハードディスクに永続化され、データの変更は REDO ログに記録されます。セーブポイントとログ書き込み操作は、停電やハードウェア障害などの予期しない要因からデータベースを保護できますが、永続ストレージデバイスの障害や誤操作には無力です。このような状況によるデータ損失を防ぐために、SAP HANA データベースのバックアップは絶対に必要です。

1. SAP HANA バックアップの機能:
SAP HANA バックアップはログバックアップとデータバックアップに分類されます。具体的な機能は次のとおりです。

1) 両部分のバックアッププロセスは相互に独立しています。SAP HANA が最初のデータバックアップを実行する前に、ログバックアップは実行されません。
2) バックアップと復元はデータベース全体に適用され、データベース内の特定のオブジェクトをバックアップおよび復元することはできません。
3) SAP HANA バックアップには、少なくとも BACKUP ADMIN および CATALOG READ 権限が必要です。

2. Alibaba Cloud Hybrid Backup Recovery (HBR) の技術的な実装
Alibaba Cloud Hybrid Backup Recovery (HBR) は 1 年前に SAP HANA BACKINT 統合ソリューションをリリースし、SAP HANA BACKINT 認証を取得したアジア初のクラウドベンダーとなりました。さらに、HBR は Alibaba Cloud ECS、NAS、OSS、およびコンピュータルーム内の自作ファイル、VMware、SQL Server などに安全で効率的なバックアップとディザスタリカバリ保護を提供します。

従来のバックアップソリューションを次の図に示します。SAP HANA Studio や cockpit などのツールに依存して、バックアップするデータをローカルディスクまたは NAS にダンプし、それを OSS にアップロードする必要があります。バックアップソリューションでの設定が非常に煩雑であることがわかります。また、ライフサイクル管理のためのさまざまなスクリプトと組み合わせる必要があります。

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このプロセスを簡素化するために、HBR は SAP HANA BACKINT インターフェースを統合し、SAP HANA と三者統合を実行します。SAP HANA がバックアッププロセスを開始すると、HBR によってデプロイされたプラグインが起動し、データを HBR バックアップライブラリにバックアップします。HBR は必要なすべてのスクリプトに関与し、ステップは完全に自動化された管理を行います。
さらに、HBR HANA プラグインは SAP HANA Backint インターフェース仕様に準拠しており、SAP HANA データベースはストリーミングデータを HBR HANA プラグインに保存し、リストアは SAP HANA によって開始され、HBR プラグインはバックアップ中のデータストリームを再生します。

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上記の 2 つの技術的手段により、SAP HANA のバックアップ効率は大幅に向上します。同時に、より高速なデータ復元を実現するために、SAP HANA は通常、完全バックアップ + ログバックアップの方法を採用します。これにより、完全バックアップのストレージ占有を削減する方法が課題となります。この問題を解決するために、HBR はストリーミングプロトコルの後に可変長重複排除アルゴリズムを採用しています。可変長重複排除アルゴリズムは、データ変更の影響を 1 つのスライスまたは 2 つの隣接するスライス間により効果的に制限できます。このようなアルゴリズムは 30:1 の重複排除率を達成し、SAP HANA 完全バックアップのストレージ容量を効果的に削減し、ユーザーのストレージコストを効果的に削減できます。

3. HBR が SAP HANA をバックアップする 3 つの方法
SAP HANA には現在、3 つのデプロイ方法があります。
1. SAP HANA シングルノードデプロイ

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- HBR コンソールは、SAP HANA ノード上の HBR エージェント (hybridbackup) に直接制御コマンドを送信します
- hybridbackup は制御コマンドに従って対応する SQL ステートメントを生成し、SAP HANA データベースに送信します。
- SAP HANA データベースは対応する SQL ステートメントを受信した後、バックアップタスクを開始し、BACKINT を呼び出してバックアップデータを読み取ります。
- BACKINT はデータストリームを IDS にリダイレクトして重複排除と圧縮処理を行い、最終的に HBR バックアップライブラリに保存します。

2. SAP HANA デュアルマシン HA デプロイ - プライマリノードとスタンバイノードに分かれ、プライマリノードに障害が発生した場合、プライマリノードからスタンバイノードに切り替えられます

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- HBR は 2 つの SAP HANA ノードに HBR エージェントをデプロイする必要がありますが、同時に動作するデータプレーンプログラム (BACKINT と IDS) のうち 1 つのみが SAP HANA マスターノードと一致します。
- 制御コマンド HBR コンソールは、オンラインのハイブリッドバックアップをランダムに選択して制御コマンドを送信します。
- hybridbackup は SQL コマンドを生成して高可用性仮想 IP アドレスにコマンドを送信し、高可用性仮想 IP アドレスはリクエストを現在のアクティブノードにルーティングして実行します

3. SAP HANA スケールアウトデプロイ - 通常、大量のデータを持つデータベースデプロイ用の HBR バックアップ SAP HANA スケールアウト

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- SAP HANA スケールアウトデプロイはマスター・ワーカー構造を採用し、マスターノードが存在し、すべてのバックアップおよび復元コマンドは実行のためにマスターノードに送信される必要があります
- SAP HANA ワーカーも一般的に一部のデータを分散しているため、バックアップが実行されると、対応するマスターとワーカーがデータストリームを生成します。
- 制御コマンドは引き続き HBR コンソールによって送信され、オンラインのハイブリッドバックアップノードを任意に選択します。

4. HBR バックアップ SAP HANA の利点
SAP HANA データベースをローカルでバックアップする場合と比較して、Alibaba Cloud で SAP HANA データベースをバックアップする利点は次のとおりです。
1. 高い信頼性: バックアップ側は複数のコピーを使用して保存し、それによって 99.999999999% のデータ信頼性を達成します。
2. より安全: マルチユーザーリソース分離メカニズム、リモートディザスタリカバリメカニズムのサポート、複数の認証および権限付与メカニズム、ホワイトリスト、不正アクセス防止、マスターアカウントとサブアカウントの機能などを提供します。
3. より経済的: バックアップライブラリは重複排除ストレージを採用し、従量課金、リソースパックなど、さまざまな支払い形式をサポートし、総所有コストを削減します。
4. より簡単: 操作はシンプルで使いやすく、SAP HANA データベースの定期バックアップとログバックアップの関連設定は、HBR コンソールインターフェースを通じて簡単に実現できます。