內(nèi)存計算在DSP領(lǐng)域的應(yīng)用前景分析

引言

　　對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析處理，一直是數(shù)據(jù)倉庫、OLTP/OLAP、商業(yè)智能等領(lǐng)域的軟件廠商所普遍關(guān)心的課題。前不久，SAP推出了一款面向?qū)崟r商業(yè)智能領(lǐng)域的高性能分析應(yīng)用軟件（SAP High-Performance Analytic Appliance ，簡稱SAP HANA）。其中，受到業(yè)界廣泛關(guān)注的是，SAP HANA采用了以往大家很少聽說過的“內(nèi)存計算（In-Memory Computing）”技術(shù)。而且在IBM、戴爾等廠商推出的HANA解決方案中，無一例外地使用了基于英特爾至強(qiáng)E7平臺的服務(wù)器。

　　下面我們來分析一下，到底什么是內(nèi)存計算，它在企業(yè)級關(guān)鍵業(yè)務(wù)領(lǐng)域有著怎樣的應(yīng)用前景，然后看看英特爾至強(qiáng)E7為什么能夠很好地支持這類應(yīng)用，從而一起為海量數(shù)據(jù)實時處理打造一條寬廣的“高速公路”。

　　1 內(nèi)存計算：對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行實時處理

　　今天，許多企業(yè)已經(jīng)面臨越來越多的數(shù)據(jù)要處理，而且對這些數(shù)據(jù)需要進(jìn)行實時的分析。為此，SAP一直在重新構(gòu)想數(shù)據(jù)倉庫的運(yùn)行模式，并提出了內(nèi)存計算的理念。那么什么是內(nèi)存計算呢，我們不妨從兩個角度來理解。

　　首先，從計算存儲技術(shù)的角度看，由于服務(wù)器在處理數(shù)據(jù)時，CPU首先會從其緩存中找數(shù)據(jù)，緩存中找不到，再從內(nèi)存中找，內(nèi)存里沒有，再從硬盤上讀取。在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫查詢中，磁盤訪問時間是一個主要的瓶頸。研究發(fā)現(xiàn)，如果讓查詢在讀寫速度快很多倍的內(nèi)存中進(jìn)行，而不用訪問物理磁盤，將會大大提升處理性能。試想一下，對于商業(yè)智能應(yīng)用而言，由于數(shù)據(jù)庫一般都較大，少則幾個GB，多則成百上千個GB，如果把整個數(shù)據(jù)庫都搬到內(nèi)存中去運(yùn)行，又會怎樣呢？

　　因此，所謂“內(nèi)存計算”，實質(zhì)上就是CPU直接從內(nèi)存而不是硬盤上讀取數(shù)據(jù)，進(jìn)行計算、分析，是對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式的一種加速。內(nèi)存計算非常適合處理海量的數(shù)據(jù)，以及需要實時獲得結(jié)果的數(shù)據(jù)，比如可以將一個企業(yè)近十年幾乎所有的財務(wù)、營銷、市場等各方面的數(shù)據(jù)一次性地保存在內(nèi)存里，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析。當(dāng)企業(yè)需要做快速的賬務(wù)分析，或要對市場進(jìn)行分析時，內(nèi)存計算就能夠快速的按照需求完成。

　　其次，從應(yīng)用的角度來看，在商業(yè)智能方案中，在線交易處理（OLTP）和在線分析處理（OLAP）是兩種不同的應(yīng)用，其中OLTP系統(tǒng)需要對發(fā)生的業(yè)務(wù)進(jìn)行實時記錄，因此要處理的是大量簡單、小規(guī)模、同時發(fā)生的交易；而OLAP系統(tǒng)是對OLTP提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以支持業(yè)務(wù)決策，因此處理的交易數(shù)量相對較少，但更為復(fù)雜。使用內(nèi)存計算的SAP HANA的交易型和分析型引擎能夠同時應(yīng)對這兩種應(yīng)用，內(nèi)存計算技術(shù)實際上是把現(xiàn)在交易型的數(shù)據(jù)庫和分析型的數(shù)據(jù)庫合并為一個內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：

　　談到SAP HANA的具體應(yīng)用場景，SAP中國區(qū)首席技術(shù)官張俠曾對媒體舉過這樣一個例子：航空公司。航空公司的主要特點就是信息量大，且有很多實時信息，一般會有這樣兩個系統(tǒng)：一是客戶相關(guān)的系統(tǒng)，里面有各種客戶的信息，如誰是金卡會員，誰希望坐在靠窗或者靠走道的座位，商務(wù)旅客與私人休閑旅客的不同偏好等等；另一個是定票系統(tǒng)，定票系統(tǒng)會把每個航班對應(yīng)的飛機(jī)型號、座位數(shù)量、飛機(jī)維修、天氣等等信息綜合在一起。高速的內(nèi)存計算技術(shù)能夠綜合所有以上這些情況，根據(jù)不同場景進(jìn)行更好的匹配。比如，利用高速分析的能力對航班晚點的情況進(jìn)行調(diào)配，通過分析發(fā)現(xiàn)某些型號的飛機(jī)可以在某個飛機(jī)轉(zhuǎn)場。這樣就能把天氣等各種影響降至最低，使客戶盡可能坐在他喜歡坐的位置上，并設(shè)計好定價策略做到既能滿足客戶的需求，又能為航空公司帶來更好效益。