Effiziente SAP Systeme durch Virtualisierung und Konsolidierung der Infrastruktur IBM Corporation

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1 Effiziente SAP Systeme durch Virtualisierung und Konsolidierung der Infrastruktur Bruno Hennig CIO Vetropack AG Harald Bolbach IBM SAP Principal

2 Agenda Kurzvorstellung Vetropack AG Aufgabenstellung des SAP Strategieprojekts Ausgangslage Verglichene Virtualisierungslösungen für SAP Architekturvarianten Kostenanalyse Ausgewählte Variante 2

3 Allgemeine Informationen 2008 VETROPACK-GRUPPE

4 Firmenstandorte Bülach: Vetropack Holding AG Produktionswerke CH: St-Prex, Vetropack AG AT: Pöchlarn, Vetropack Austria GmbH Kremsmünster, Vetropack Austria GmbH CZ: Kyjov, Vetropack Moravia Glass, a.s. SK: Nemšová, Vetropack Nemšová, s.r.o. HR: Hum Na Sutli, Vetropack Straža d.d. UA: Gostomel, OJSC Vetropack Gostomel 4

5 Internationale Kunden 5

6 Verkauf nach Marktsegmenten auf Tonnenbasis; 2008: Tonnen 6% 11% 17% 9% 33% Bier Wein/Sekt Food Spirituosen Mineral/Softdrinks Fruchtsaft 24% 6

7 Schlüsselzahlen Vetropack-Gruppe Δ in % Konsolidierter Bruttoumsatz Mio. CHF Absatz Mia. Stück Produktion 1000 Tonnen Jahresgewinn Mio. CHF Cash Flow Mio. CHF Cash Flow vom Bruttoumsatz in % Bilanzsumme Mio. CHF Eigenkapitalanteil in % Investitionen in Sachanlagen Mio. CHF Steuern Mio. CHF Abschreibungen Mio. CHF Anzahl Mitarbeiter per Umsatz pro Beschäftigten 1000 CHF Produktion pro Beschäftigten Tonnen

8 Agenda Kurzvorstellung Vetropack AG Aufgabenstellung des SAP Strategieprojekts Ausgangslage Verglichene Virtualisierungslösungen für SAP Architekturvarianten Kostenanalyse Ausgewählte Variante 8

9 Aufgabenstellung des SAP Strategieprojekts Analyse der bestehenden produktiven SAP Systeme: SAP Systeme R/3 4.7, BW 3.5 und Portal NW 7.0 Erarbeiten von zwei Architekturvorschläge (IBM System p mit PowerVM und IBM System x mit VMWare) auf der Grundlage des erstellten Sizings unter besonderer Berücksichtigung der Infrastruktur-Konsolidierung und - Virtualisierung Kostenermittlung durch die verschiedenen involvierten IBM-Abteilungen zur Abschätzung der Betriebsaufwände im Falle eines Outtaskings Erstellung eines Architekturkonzepts, das die zukünftigen nicht vollständig bekannten Anforderungen einer europaweiten SAP-Einführung abdeckt und flexibel erweiterbar ist 9

10 Agenda Kurzvorstellung Vetropack AG Aufgabenstellung des SAP Strategieprojekts Ausgangslage Verglichene Virtualisierungslösungen für SAP Architekturvarianten Kostenanalyse Ausgewählte Variante 10

11 Ausgangslage Historisch gewachsene Systemlandschaft - dedizierte Server Vorhandenes Storage Sub-System (zu erweitern) Damaliger interner Betrieb durch einen Allrounder mit externer Unterstützung Sehr gut verfügbare Systeme ohne Hochverfügbarkeitslösung Die Kapazitätsgrenzen beim produktiven R/3 4.7 sind erreicht. Alle anderen Systeme weisen eine geringe Last (schlechte Ausnutzung der vorhandenen Ressourcen) auf. Die Gesamtleistung der vorhandenen Systeme wäre bei gemeinsamer Nutzung bei weitem auch zu Spitzenzeiten ausreichend, sofern sie virtualisierbar wäre. Weitere länderspezifische Systeme erschweren die Geschäftskontrolle durch die Muttergesellschaft. 11

12 pseries pseries Vetropacks damalige SAP Architektur (logische & physische Sicht) R/3 Testsystem R/3 QAS-System R/3 Produktionssystem Portal Testsystem Portal Produktion IBM: CPU: 2 x 1.6 GHz (P5) RAM: 12 GB IBM: A CPU: 2 x 2 GHz (P5) RAM: 16GB IBM: M2 CPU: 6 x 1.4 GHz (P4) RAM: 36GB IBM: A CPU: 2 x 2.0 GHz (P5) RAM: 16 GB IBM: A CPU: 2 x 2.0 GHz (P5) RAM: 16 GB R/3 4.7 DB/CI R/3 4.7 DB/CI R/3 4.7 DB/CI Portal DB/CI Portal DB/CI A11 (R/3) E11 (BW) BW Testsystem Solution Manager 7.0 BW Produktionssystem PP1 (Portal) IBM: C4 CPU: 4 x 1.0 GHz (P4) RAM: 8 GB IBM: CPU: 1 x 1.5 GHz (P5) RAM: 6 GB IBM: CPU: 2 x 1.6 GHz (P5) RAM: 12 GB Legende: BW 3.5 DB/CI SolMan 7.0 DB/CI BW 3.5 DB/CI Hervorragende Performance Gute Performance Mittlere Performance Probleme Grosse Performance Probleme 12

13 A11 R/3 Software Konfiguration & Anzahl der Benutzer SAP Komponente: SAP R/3 4.7 Enterprise DB Version: Oracle SAP Kernel: 640 / 213 Neuester Kernel: 247 AIX Version: 5.3 R/3 Enterprise Source SP Stack: 29 (10/2007) Neuester SP Stack: 31 (10/2008) Die maximale Anzahl an aktiven User in diesem System betrug 64 (per Minute). 13

14 A11 R/3 Anzahl der Dialogschritte and Antwortzeiten Durchschnittliche Antwortzeiten - Benchmark für SAP OLTP Systeme: 14 > 250 ms > 500 ms > 750 ms > 1000 ms

15 A11 R/3 CPU und Speicherauslastung Die CPUs und der Hauptspeicher werden intensiv genutzt. Während Spitzenzeiten sind die verfügbaren CPU-Kapazitäten nicht ausreichend um den Workload zu bewältigen 15

16 Agenda Kurzvorstellung Vetropack AG Aufgabenstellung des SAP Strategieprojekts Ausgangslage Verglichene Virtualisierungslösungen sungen für f r SAP Architekturvarianten Kostenanalyse Ausgewählte Variante 16

17 Paravirtualisierung (oder Paravirtualisation) DB2 Modifiziertes Gast OS DB2 Modifiziertes Gast OS Hypervisor (VMM) Management Paravirtualisierung ist eine weit verbreitete Technik, die heute für die wichtigsten von SAP freigegebenen Virtualisierungslösungen verwendet wird. Diese Methode verwendet einen Hypervisor für den gemeinsamen Zugang zur zu Grunde liegenden Hardware, aber integriert den Code für die Virtualisierung ins Betriebssystem. Dieser Ansatz beugt dem Bedürfnis nach jeder Rekompilation des Betriebssystems oder dem Abfangen von privilegierten Zugriffen vor, weil die Betriebssysteme selbst mit dem Virtualisierungsprozess zusammenarbeiten. Beispiele: PowerVM mit AIX, Linux für PPC, i-os VMWare ESX & vsphere mit Linux & Windows Xen mit Linux Microsoft Hyper-V mit Windows Quelle: 17

18 Paravirtualisierung mit IBM PowerVM Workload management and provisioning Hardware Management Console* (HMC) AIX V6 partitions Hypervisor AIX Kernels AIX V5.3 partitions Linux Partitions Linux Kernels IBM i partitions SLIC Virtual Networks Virtual Network / Storage Virtual Processors Virtual I/O Server VEnet VSCSI IVM** Virtual Storage Unassigned on demand resources Service Processor Processors Memory Expansion slots Local devices and storage Networks and network storage Für Computersysteme mit AIX, Linux on Power und i5/os auf Basis von Power5 und Power6 bietet IBM die Funktion des Micro-Partitioning an, mit der Prozessoren auch teilweise statt vollständig hinzugefügt werden können. Da dadurch nur die benötigten Ressourcen reserviert werden, können Server effizienter genutzt werden. Wenn zur Laufzeit zusätzliche Ressourcen erforderlich sind, können diese dynamisch zur LPAR hinzugefügt werden, ohne dass die LPAR (logische Partition) neu gestartet werden muss. Diese Funktion ist auch für Systeme auf Basis von Power4 verfügbar. SAP unterstützt den produktiven Einsatz von SAP-Systemen mit Micro-Partitioning oder Dynamic LPAR unter IBM System p und IBM System i. 18 Quellen: SAP Hinweise: , IBM

19 Paravirtualisierung für x86-64-server mit VMWare VMWare ESX 3.x Um optimale Ergebnisse zu erzielen, wird der Einsatz von VMs mit einer oder zwei virtuellen CPUs empfohlen. Wenn Ihre Systemlast mehr Prozessorleistung benötigt, können auch 4 virtuelle CPUs eingesetzt werden, jedoch erreicht man mit 2 Virtual Machines mit jeweils 2 virtuellen CPUs einen besseren Durchsatz als mit einer Virtual Machine und 4 virtuellen CPUs. vsphere 4 Mit vsphere können bis zu 8 virtuelle CPUs verwendet werden. Aufgrund von Erweiterungen im Scheduler ist die Skalierung auf bis zu 8 virtuelle CPUs nahezu linear. Es wird empfohlen, Virtual Machines mit 4 bis 8 virtuellen CPUs auszuführen. VMWare ESX lässt eine Überbelastung der verfügbaren CPUs zu. SAP hat auf Virtual Machines erfolgreich Performance-Tests durchgeführt, die das Hostsystem bis zu 150% (bei vsphere bis zu 200%) belasten (wobei alle verfügbaren virtuellen CPUs zu 100% in Anspruch genommen wurden). Die Performance-Verschlechterung in den Virtual Machines verlief linear reziprok zur Überbelastung. Sie können die 150-prozentige (bei vsphere 200-prozentige) Überbelastung überschreiten, es gilt jedoch zu beachten, dass die Performance der Virtual Machines in so einem Szenario nicht garantiert werden kann. Quellen: SAP Hinweise: , VMWare 19

20 Unterstützte Hypervisor-OS-DB-Kombinationen für produktive SAP NW 7.0 auf x86-64 Architekturen Stand DB Hypervisor/ OS VMWare & Linux VMWare & Windows Server 2003 VMWare & Windows Server 2008 Hyper-V & Windows Server 2003 Hyper-V & Windows Server 2008 Xen & Linux DB2 V9.5 & 9.7 DB2 V Oracle 10.2 & Vorauss. 1. HJ 2010 Kein RAC* - MaxDB 7.7 & 7.6 MS SQL MS SQL Quellen: ; ; SAP Hinweise: , , , , ; MS Knowledge Base: * SAP-Hinweis : Oracle Support for Windows Server 2008 Hyper-V: Die kurzzeitig bei SAP verfügbare Note ist derzeit wieder zurückgezogen und in Bearbeitung bzw. nur für internen Gebrauch bestimmt. 20

21 Vergleich der Virtualisierungstechniken für SAP Virtualisierungsfunktionen VMware Infrastructure 3 Enterprise auf x86-64 VMware vsphere 4 Enterprise Plus auf x86-64 PowerVM auf IBM System p Von SAP freigegebene Betriebssysteme Linux, Windows Linux, Windows AIX, i/os, Linux Maximale Partitionsgrösse 4 vcpus, 64 GB RAM 8 vcpus, 255 GB RAM 64 vcpus, 4 TB RAM Partitionsmobilität Ja Ja Ja Systemskalierbarkeit 32 Cores 256 GB RAM 64 Cores 1 TB RAM 64 Cores 4 TB RAM Max. SAPS je Server ca Max. Partitionen pro CPU-Core Dynamische Rekonfiguration Nein, VM Neustart Nein, VM Neustart Ja Sicherheits-/Fehlerzertifizierung CAPP/EAL 4+ (Controlled Access Protection Profile / Evaluation Assurance Level)? CAPP/EAL 4+ Unterstützung für dedizierte I/O-Adapter Nein Nein* Ja CPU-Leistungsgewinn/-verlust -20% -10% +35%-+50% CPU-Leistungsübersubskription Möglich Möglich Unterstützt RAM-Leistungsübersubskription Möglich, nicht empfohlen Möglich, nicht empfohlen Möglich, nicht empfohlen für produktive Systeme * Für manche SCSI-Adapter und Betriebssysteme sind paravirtualisierte Treiber verfügbar, die allerdings mit Funktionsbeschränkungen einhergehen. 21

22 Agenda Kurzvorstellung Vetropack AG Aufgabenstellung des SAP Strategieprojekts Ausgangslage Verglichene Virtualisierungslösungen für SAP Architekturvarianten Kostenanalyse Ausgewählte Variante 22

23 Zukünftige SAP Architektur - Vorschlag I System p - Übernahme bestehende Systeme Power System 550 #1 4* P6 4.2 GHz 128 GB Memory 2* 146 GB Disks 4* Gigabit Ethernet 4* 4Gb FC Power System 520 2* P6 4.2GHz 16 GB Memory 4* 146 GB Disks 2* Gigabit Ethernet 2* 4Gb FC Gigabit Ethernet VIO ERP PRD ERP 4.7 DB / CI EP DEV NW2004s DB / CI SolMan ERP 4.7 DB / CI BI DEV BI 3.5 DB / CI VIO Gigabit Ethernet VIO ERP QA ERP 4.7 DB / CI ERP DEV ERP 4.7 DB / CI EP PRD NW2004s DB/CI BI PRD BI 3.5 DB / CI VIO Power System 550 #2 4* P6 4.2 GHz 128 GB Memory 2* 146 GB Disks 4* Gigabit Ethernet 4* 4Gb FC NIM Server TSM Server IBM SAN 24B-4 Switch (redundant) - 24 Ports FC Switch - 8 x 4Gbps SFP s - 8 Port aktiv - Cabling IBM TS3200 Tape Library 1 x LTO4 TapeDrive 4Gbps FC 48 x Cartridge Slots IBM DS A Storage System 13 x FC Harddisk 146GB 15krpm (1.4TB netto, Raid5) IBM DS A Storage System 13 x FC Harddisk 146GB 15krpm (1.4TB netto, Raid5) 4 Gigabit Fibre Channel Adapter GB Ethernet TX Adapter (copper) 23

24 Zukünftige SAP Architektur - Vorschlag II IBM System x - Übernahme bestehende Systeme Intel System x3650 1* Xeon Quad Core E GHz 42 GB Memory 2* 146 GB Disks 2* Gigabit Ethernet 2* 4Gb FC Intel System x3850 4* Xeon Quad Core E GHz 84 GB Memory 2* 146 GB Disks 2* Gigabit Ethernet 2* 4Gb FC Intel System x3650 4* Xeon Quad Core E GHz 10 GB Memory 4* 146 GB Disks 2* Gigabit Ethernet 2* 4Gb FC TSM Server Gigabit Ethernet ERP PRD ERP 4.7 DB / CI EP DEV NW2004s DB / CI SolMan SolMan 7.0 DB / CI BI DEV BI 3.5 DB / CI ERP QA ERP 4.7 DB / CI ERP DEV ERP 4.7 DB / CI Gigabit Ethernet IBM SAN 24B-4 Switch (redundant) - 24 Port FC Switch - 8 x 4Gbps SFP s - 16 Ports aktiv - Cabling BI PRD BI 3.5 DB / CI EP PRD NW2004s DB/CI Intel System x3650 1* Xeon Quad Core E GHz 26 GB Memory 2* 146 GB Disks 2* Gigabit Ethernet 2* 4Gb FC Intel System x3650 1* Xeon Quad Core E GHz 18 GB Memory 2* 146 GB Disks 2* Gigabit Ethernet 2* 4Gb FC IBM TS3200 Tape Library 1 x LTO4 TapeDrive 4Gbps FC 48 x Cartridge Slots IBM DS A Storage System 13 x FC Harddisk 146GB 15krpm (1.4TB netto, Raid5) IBM DS A Storage System 13 x FC Harddisk 146GB 15krpm (1.4TB netto, Raid5) 4 Gigabit Fibre Channel Adapter GB Ethernet TX Adapter (copper) 24

25 Annahmen für die zukünftige Architektur R/3 / ERP: 3-stufiges R/3 (4.7) wird normal weiter betrieben -> Migration auf neue Hardware 2-stufiges HR -> Aufbau und Upgrade auf ECC 6.0 auf neuer Hardware 1-stufiges ECC 6.0 (Sandbox) -> Aufbau auf neuer Hardware 3-stufiges ECC 6.0 (DEV,QAS,PRD) -> Aufbau auf neuer Hardware 2-stufiges ECC 6.0 (Repair und Regression) -> Aufbau auf neuer Hardware Solution Manager: 1-stufiger SolMan wird normal weiter betrieben -> Migration auf neue Hardware BW: 2-stufiges BW (3.5) -> Upgrade und Migration auf neue Hardware SCM APO: 3-stufiges APO -> Aufbau auf neuer Hardware EP: 2 stufiges Portal wird normal weiter betrieben -> Migration auf neue Hardware WebShop: 2 stufiger WebShop auf WebAS -> Migration auf neue Hardware TREX: 1 stufiger TREX -> Aufbau auf neuer Hardware NWDI: 1 stufiges NWDI -> Aufbau auf neuer Hardware 25

26 Zukünftige SAP Architektur - Vorschlag III System p - zusätzliche Systeme Power System 550 #1 8* P6 4.2 GHz 256 GB Memory 2* 146 GB Disks 4* Gigabit Ethernet 4* 4Gb FC Power System 520 2* P6 4.2GHz 16 GB Memory 4* 146 GB Disks 2* Gigabit Ethernet 2* 4Gb FC NIM Server TSM Server Gigabit Ethernet IBM TS3200 Tape Library 2 x LTO4 TapeDrive 4Gbps FC 48 x Cartridge Slots VIO ERP PRD ERP 4.7 DB / CI SolMan ERP 4.7 DB / CI BI DEV BI 3.5 DB / CI ERP PRD ERP 6.0 DB / CI ERP SBX ERP 6.0 DB / CI ERP REG ERP 6.0 DB / CI ERP HR DEV ERP 6.0 DB / CI SCM PRD SCM 7.0 DB / CI SCM DEV SCM 7.0 DB / CI WebShop PRD NW2004s DB / CI VIO Gigabit Ethernet IBM SAN 24B-4 Switch (redundant) - 24 Port FC Switch - 8 x 4Gbps SFP s - 8 Ports aktiv - Cabling IBM DS A Storage System 32 x FC Harddisk 146GB 15krpm (3.8TB netto, Raid5) VIO ERP QA ERP 4.7 DB / CI ERP DEV ERP 4.7 DB / CI EP PRD NW2004s DB/CI BI PRD BI 3.5 DB / CI ERP QA ERP 6.0 DB / CI ERP DEV ERP 6.0 DB / CI ERP REP ERP 6.0 DB / CI ERP HR PRD ERP 6.0 DB / CI SCM QA SCM 7.0 DB / CI EP DEV NW2004s DB / CI WebShop DEV NW2004s DB / CI TREX NW2004s DB / CI NWDI NW2004s DB / CI VIO Power System 550 #2 8* P6 4.2 GHz 256 GB Memory 2* 146 GB Disks 4* Gigabit Ethernet 4* 4Gb FC 4 Gigabit Fibre Channel Adapter GB Ethernet TX Adapter (copper) 26

27 Zukünftige SAP Architektur - Vorschlag IV System x - zusätzliche Systeme 2* Intel System x3650 1* Xeon Quad Core E GHz 50 GB Memory Intel System x3650 1* Xeon Quad Core E GHz 26 GB Memory Intel System x3650 1* Xeon Quad Core E GHz 42 GB Memory Intel System x3950 M2 4* Xeon Quad Core E GHz 168 GB Memory Intel System x3650 1* Xeon Quad Core E GHz 10 GB Memory TSM Server Gigabit Ethernet SCM PRD SCM 7.0 DB / CI ERP HR PRD ERP 6.0 DB / CI ERP PRD ERP 6.0 DB / CI ERP PRD ERP 4.7 DB / CI ERP QA ERP 6.0 DB / CI ERP DEV ERP 6.0 DB / CI ERP REP ERP 6.0 DB / CI ERP SBX ERP 6.0 DB / CI ERP REG ERP 6.0 DB / CI ERP QA ERP 4.7 DB / CI ERP DEV ERP 4.7 DB / CI Gigabit Ethernet IBM SAN 24B-4 Switch (redundant) - 24 Port FC Switch - 8 x 4Gbps SFP s - 16 Ports aktiv - Cabling BI PRD BI 3.5 DB / CI EP PRD NW2004s DB/CI WebShop PRD NW2004s DB / CI ERP HR DEV ERP 6.0 DB / CI EP DEV NW2004s DB / CI SolMan SolMan 7.0 DB / CI BI DEV BI 3.5 DB / CI SCM DEV SCM 7.0 DB / CI SCM QA SCM 7.0 DB / CI EP DEV NW2004s DB / CI WebShop DEV NW2004s DB / CI TREX NW2004s DB / CI NWDI NW2004s DB / CI Gigabit Ethernet Intel System x3650 1* Xeon Quad Core E GHz 26 GB Memory Intel System x3650 1* Xeon Quad Core E GHz 18 GB Memory Intel System x3950 M2 4* Xeon Quad Core E GHz 168 GB Memory IBM TS3200 Tape Library 2 x LTO4 TapeDrive 4Gbps FC 48 x Cartridge Slots IBM DS A Storage System 32 x FC Harddisk 146GB 15krpm (3.8TB netto, Raid5) 4 Gigabit Fibre Channel Adapter GB Ethernet TX Adapter (copper) 27

28 Agenda Kurzvorstellung Vetropack AG Aufgabenstellung des SAP Strategieprojekts Ausgangslage Verglichene Virtualisierungslösungen für SAP Architekturvarianten Kostenanalyse Ausgewählte Variante 28

29 Detailkostenvergleich der 4 Varianten gem. den Preisen der involvierten IBM-Abteilungen über 5 Jahre 4'500' '000' '500' '000' '500' '000' '292' '024' System p As-is System x As-is System p zukünftig System x zukünftig 2'404' '500' '067' '000' ' Summe der Kosten 29

30 SAP-Experten-Frage Welches ist in der 5-Jahres-Betrachtung der grösste Kostenblock für die vorgesehene vollständig ausgebaute SAP-Landschaft? 1. Das Hosting der Systeme im IBM-Rechenzentrum inkl. der Strom- und Kühlungskosten 2. Hardware & Software-Lizenzen inkl. der Wartung (ohne SAP & DB2- Lizenz- & Wartungsaufwendungen 3. Die Dienstleistungen für die Infrastruktur (OS, SAN, Backup, Netzwerk etc.) 4. Die Dienstleistungen für den SAP Basis-Betrieb inkl. des Betriebs der Datenbank IBM DB2 optimized for SAP 30

31 Detailkostenvergleich der 4 Varianten gem. den Preisen der involvierten IBM-Abteilungen über 5 Jahre 4'500' '500' '500' '500' Geschätzte jährliche Stromkosten Option Hosting im IBM Rechenzentrum Einsparungen bzw. Zusatzkosten mit DB2 Hardware, Software & Wartung Infrastruktur Services SAP Services 500' ' System p As-is System x As-is System p zukünftig System x zukünftig 31

32 Agenda Kurzvorstellung Vetropack AG Aufgabenstellung des SAP Strategieprojekts Ausgangslage Verglichene Virtualisierungslösungen für SAP Architekturvarianten Kostenanalyse Ausgewählte Variante 32

33 Ausgewählte Variante Pros & Contras Alle SAP-Systeme werden auch zukünftig auf IBM System p und AIX betrieben. Alle neuen SAP-Systeme basieren auf IBM DB2 als Datenbank. Pro Stabile und auch ohne Cluster hochverfügbare Lösung Bewährte hoch performante Virtualisierungslösung für SAP Grosse Kosteneinsparungen durch DB2 bei Lizenz- & Storagekosten Im Bedarfsfall extrem flexible Skalierbarkeit der Systeme Niedrigere Servermanagementkosten mit wachsenden Systemen Stufenweises Wachstum möglich Contra Leicht höhere Kosten (gem. IBM-Preisen) über 5 Jahre, wobei sich mit steigender Anzahl der SAP-Systeme die Kosten angleichen. 33

34 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Haben Sie noch Fragen? Harald Bolbach IBM SAP Principal & Sr. Mg. Consultant Vulkanstrasse 106 Zürich 8010 Phone & Fax number: Mobile:

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