SAP IQ

Unternehmen m├╝ssen mit immer gr├Â├čeren Datenmengen umgehen k├Ânnen, um wichtige Erkenntnisse f├╝r ihre Entscheidungen zu erlangen. Mit IQ bietet SAP ein modernes Datenbank-Softwaresystem an, das auf den Umgang mit Big Data hin spezialisiert ist. Der Einsatz erfolgt im Zusammenhang mit dem Data Warehouse der Unternehmen, wo f├╝r Analysezwecke heterogene Quellen zusammengef├╝hrt werden. Die Bereitstellung erfolgt dabei wie bei SAP ├╝blich ├╝ber die Cloud.

Was ist SAP IQ?

IQ ist eine spaltenbasierte relationale Datenbank-Software von SAP, die im Petabyte-Bereich arbeitet. Damit sind Analysen im Zusammenhang mit Big Data m├Âglich. Der Einsatz erfolgt zum Beispiel im Business Intelligence, im Data Warehousing und f├╝r Data Marts. Die Software ist optimiert auf Geschwindigkeit, Sicherheit und den Umgang mit extremen Datenmengen gro├čer Unternehmen. Im Data Warehouse finden sich verschiedenste Daten wie strukturierte, halbstrukturierte und v├Âllig unstrukturierte Daten. Deren Analyse ist besonders herausfordernd, sobald die Datenbest├Ąnde eine gewisse Gr├Â├če erreichen. IQ von SAP soll es m├Âglich machen, diese Daten effizient zu analysieren, unabh├Ąngig von der Datenmenge.

Features

IQ von SAP bietet die Voraussetzungen f├╝r den Umgang mit gro├čen Datenmengen in einem Umfeld, wo eine hohe Anzahl an gleichzeitigen Datenbankanfrage zu erwarten ist und Ac-hoc-Auswertungen gew├╝nscht sind. Zu den Produktmerkmalen geh├Âren auch die geringen laufenden Kosten des Systems dank hoher Effizienz und geringem Speicherbedarf. Zudem kann der Multiplex genannte Server-Cluster auch mit Serverausf├Ąllen und St├Ârungen im Netzwerk umgehen. Damit profitiert der Anwender von einer hohen Verf├╝gbarkeit. Mit IQ lassen sich die Entscheidungsfindung in den Unternehmen unterst├╝tzen, die Gesch├Ąftsanalyse vornehmen, das Data Warehouse verwalten und Data-Mart-Implementierungen vornehmen. Data Marts sind subjektorientierte Datenbanken, die den Anforderungen bestimmter Nutzergruppen besser entsprechen.

Loading Engine

In Hinblick auf die Features von IQ gilt es auch die sogenannte Loading Engine zu betrachten. Die Loading Engine ist f├╝r das Laden der Daten verantwortlich und greift hierf├╝r auf verschiedene Verfahren zur├╝ck. Zu den Vorteilen geh├Ârt es, dass ein inkrementelles Batching ebenso m├Âglich ist wie viele gleichzeitige Anfragen oder Bulk-Anfragen. Das Laden der Daten erfolgt mit einer hohen Parallelit├Ąt und das aus Datenbanken oder auch aus Dateien. Das erlaubt es, Mehrkern-Prozessoren der Server bestm├Âglich zu nutzen und die Bildung von Flaschenh├Ąlsen zu vermeiden. Es ist diese moderne Loading Engine, die ma├čgeblich f├╝r die hohe Leistungsf├Ąhigkeit der IQ-Datenbanken verantwortlich ist.

Multiplex

Ein weiteres wichtiges Feature von IQ ist Mutiplex. Unter einem Multiplex ist dabei ein gr├Â├čerer Cluster von IQ-Servern zu verstehen, die in einem Gitter angeordnet sind. SAP verwendet diese Struktur, um eine hohe Skalierbarkeit bei gleichzeitigen Datenbankanfragen zu erreichen. Eine hohe Skalierbarkeit ist auch dann gegeben, wenn die Anzahl der Anfragen nicht besonders gro├č, deren Komplexit├Ąt jedoch erheblich ausf├Ąllt. Multiplex baut dabei auf dem oben beschriebenen Shared-Everything-Ansatz auf. Multiplex verf├╝gt weiterhin ├╝ber einen sogenannten Koordinator-Knotenpunkt, der f├╝r die Verwaltung des Datenbankkatalogs verantwortlich ist und eine Verteilung ├╝ber alle Verarbeitungseinheiten im Rechnerverbund erm├Âglicht. Der Koordinator-Knoten hat dabei immer Lese- und Schreibrechte. Andere Knoten im Netzwerk k├Ânnen Berechtigungen zum Beispiel nur f├╝r das Lesen erhalten. Das ist n├╝tzlich, wenn nicht jeder Nutzer auch in die Datenbank schreiben k├Ânnen muss. Multiplex bietet in der Praxis viele Vorteile wie zum Beispiel eine effiziente Lastenverteilung. Diese wird durch eine Erh├Âhung oder Verringerung der Parallelit├Ąt der Verarbeitung in Abh├Ąngigkeit von der Serveraktivit├Ąt erzielt

SAP IQ

SAP IQ Architektur

Die gesamte Architektur von IQ orientiert sich an den Datenbankspalten. Das hat in der Praxis eine Reihe von Vorteilen. Ein Zugriff ist nur auf solche Objekte erforderlich, die sich in der Spalte mit den f├╝r die Suchanfrage relevanten Daten befinden. Beim traditionellen Zeilen-basierten Ansatz muss hingegen immer die gesamte Tabelle geladen werden. IQ verwendet dabei einen n-Bitindex, um Zugriff auf die Daten zu erhalten. ├ťber den Index erfolgt der Zugriff auf die Daten und Werte m├╝ssen nur einmal gespeichert werden, statt einzeln f├╝r jede Zeile. Der auf Spalten basierte Speicher erm├Âglicht zudem eine laufende Kompression der Daten. Diese Architektur bringt erhebliche Leistungsvorteile mit sich.

Variable Zellengr├Â├če

Weiterhin setzt sich jede Seite in der Datenbank aus Zellen variabler Gr├Â├če zusammen. Diese Zellen sind dicht gepackt und erlauben das effiziente Speichern der Daten. Dieser Ansatz ist von Zellen fixer Gr├Â├če zu unterscheiden, die gut geeignet sind f├╝r Daten, die alle den gleichen Typ aufweisen und eine vergleichbare Gr├Â├če besitzen. IQ geht jedoch davon aus, dass die Daten unterschiedliche Typen aufweisen mit stark voneinander abweichenden Gr├Â├čen. Hier ist ein Ansatz mit variabler Zellengr├Â├če besser geeignet. Damit lassen sich Speicher mit h├Âherer Effizienz erstellen und es wird weniger Speicherplatz vergeudet. Zudem lassen sich in einer einzelnen Spalte verschiedene Datentypen, die auch voneinander abweichen k├Ânnen speichern. Wie effizient die Datenbank tats├Ąchlich arbeitet, h├Ąngt auch davon ab, wie hoch die Komprimierung ausf├Ąllt. IQ setzt hierf├╝r zum Beispiel auf den modernen Lempel-Ziv-Welch-Algorithmus.

Parallelit├Ąt

Weiterhin setzt SAP bei der Architektur von IQ stark auf Parallelit├Ąt. Prozesse k├Ânnen also nebeneinander oder gleichzeitig statt hintereinander ausgef├╝hrt werden. Bei der Massenparallelberechnung (MPP) werden verteilte Prozesse in Bezug auf Suchanfragen unterst├╝tzt. Auch hier geht es wieder um eine m├Âglichst hohe Effizienz bei der Bearbeitung der Datenbankanfragen. Dabei ist es wichtig, die Unterscheidung von Shared-Nothing- und Shared-Everything-Architekturen zu verstehen.

Bei einer Shared-Nothing-Architektur verf├╝gen die einzelnen Knoten ├╝ber eigene Ressourcen wie etwa Prozessorleistung oder Speicherplatz und Arbeitsspeicher und arbeiten autonom. Gerade bei der parallelen Verarbeitung von Daten bietet das Leistungsvorteile. Wegen der hohen Skalierbarkeit ist diese Architektur bei Webanwendungen oder parallelen Datenbanksystemen sehr beliebt. Tats├Ąchlich basieren die meisten MPP-Frameworks auf einer Shared-Nothing-Architektur.

Shared-Everything-Architektur

IQ setzt jedoch hiervon abweichend auf eine Shared-Everything-Architektur. Bei dieser Architektur werden der Hauptspeicher und das Plattensubsystem gemeinsam von Prozessoren genutzt. Daher ist auch von einer Shared-Disk-Datenbank die Rede. Der Shared-Disk-Ansatz ist neueren Datums und erlaubt jedem Knotenpunkt den Zugriff auf alle Daten. Jede Maschine kann damit Daten lesen und schreiben wie sie es w├╝nscht. Eine solche Architektur ist deutlich flexibler, gleichzeitig ist sie aber auch anspruchsvoller in der Umsetzung. Gerade bei der Verwendung von IQ in gro├čen Unternehmen mit einer gro├čen Anzahl an Nutzern ist eine Shared-Everything-Architektur vorteilhaft. Hier haben m├Âglichst viele Nutzer gleichzeitig Zugriff auf die Daten. Arbeitsabl├Ąufe im Unternehmen, an denen eine Vielzahl an Mitarbeitern beteiligt ist, lassen sich damit erheblich beschleunigen.

Komponenten

Die Komponenten von IQ lassen sich in clientseitige und serverseitige Komponenten unterscheiden. Die Client-Komponenten sind f├╝r die Authentifizierung, f├╝r die Verbindung zur Datenbank und f├╝r das Parsing der SQL-Befehle zust├Ąndig. Die Kernfunktionen finden sich dann in den serverseitigen Komponenten. Dazu geh├Âren zum Beispiel die spaltenweise Speicherung der Daten oder die Loading Engine sowie die Engine zur Entgegennahme der Anfragen oder die Funktionen f├╝r die Verschl├╝sselung der Datenbank. Auch die Funktionen f├╝r die Skalierung und Autorisation sind hier zu finden. Es gilt zu beachten, dass alle serverseitigen Komponenten in der Cloud untergebracht sind.

IQ Cockpit

Zu den wichtigsten Komponenten von IQ geh├Ârt auch das IQ Cockpit. Hierbei handelt es sich um eine grafische Benutzeroberfl├Ąche, mit der sich IQ verwalten und das Monitoring der Anwendung durchf├╝hren l├Ąsst. Das Cockpit l├Ąsst sich in hohem Ma├če personalisieren und damit an die Anforderungen des jeweiligen Anwenders anpassen. Das IQ Cockpit wird dabei gemeinsam mit dem IQ Server installiert. Das Cockpit nimmt Anfragen von den Web-Clients entgegen und leitet diese Anfragen dann an die IQ Server weiter. Mit dem Cockpit l├Ąsst sich die gesamte Datenbankverwaltung durchf├╝hren. F├╝r den Einsatz in den Unternehmen ist es zudem immer relevant zu wissen, welche Mitarbeiter die Ressourcen in welchem Umfang nutzen. Das gilt nat├╝rlich auch in Bezug auf die Nutzung von IQ. Das Cockpit bietet die Tools, mit denen sich die Nutzung von IQ jederzeit ├╝berwachen l├Ąsst. Es ist sofort erkennbar, wer welche Ressourcen in welchem Ausma├č strapaziert.

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M├Âglichkeiten

Die mit IQ von SAP verbundenen M├Âglichkeiten f├╝r den Einsatz in den Unternehmen sind besonders vielf├Ąltig. Dazu geh├Ârt, dass sich f├╝r alle Datentypen einheitliche Datenspeicher erstellen lassen. Damit ist lediglich ein einzelnes Analyse-Framework erforderlich, um strukturierte und unstrukturierte Daten gemeinsam untersuchen zu k├Ânnen. Der Anwender muss sich also keine Gedanken mehr dar├╝ber machen, in welcher Form die Daten vorliegen. Zudem bietet IQ vielf├Ąltige M├Âglichkeiten der Verschl├╝sselung und damit ein hohes Sicherheitsniveau. Es lassen sich zum Beispiel ganze Datenbanken oder einzelne Spalten verschl├╝sseln. Eine Authentifizierung erfolgt per LDAP oder Kerberos.

Dank IQ kann der Nutzer schnell Antworten auch auf komplexe Datenbankanfragen erhalten. Die Anfragen werden auch dann umfassend und schnell beantwortet, wenn sie sich auf Datens├Ątze im Petabyte-Bereich beziehen. Weiterhin unterst├╝tzt IQ die spaltenweise Komprimierung von Daten ├╝ber verschiedene Algorithmen. Allgemein lassen sich damit Kosten in der IT reduzieren und Strukturen vereinfachen. F├╝r Daten mit variabler Gr├Â├če lassen sich die Datenbankseiten-Formate optimieren, was ebenfalls einer schnelleren Bearbeitung der Datenbankanfragen zutr├Ąglich sein soll. Zudem sind Verbesserungen beim Lesen und Schreiben in der Datenbank m├Âglich. Alles das tr├Ągt zu einer Verbesserung der Leistung und damit einer Reduzierung der langfristigen Kosten bei.

Vor- und Nachteile

Mit IQ erh├Ąlt der Anwender eine kosteneffiziente Data-Warehouse-L├Âsung im Petabyte-Bereich. Zu den entscheidenden Vorteilen von IQ geh├Âren die Geschwindigkeit, mit der Datenbankanfragen bearbeitet werden, der geringe Speicherbedarf der Daten im Datenbanksystem und die damit einhergehende hohe Wirtschaftlichkeit sowie die hohe Flexibilit├Ąt des Systems. Die Analyse von unstrukturierten Daten geh├Ârt zu den weiteren entscheidenden Vorteilen von IQ. Die Text-Indexierung geh├Ârt hier ebenso dazu wie verschiedene Suchfunktionen. Zudem k├Ânnen die Anwender ihre eigenen Funktionen schreiben und diese in die SQL-Engine einbinden. Damit lassen sich die Suchanfragen weiter vereinfachen und effizienter gestalten. Zudem ist es mit IQ m├Âglich, noch mehr Daten einem noch gr├Â├čeren Kreis von Nutzern im Unternehmen zug├Ąnglich zu machen. Skalierungs-Begrenzungen lassen sich mit IQ umgehen, der Umgang mit Big Data wird damit vereinfacht oder ├╝berhaupt erst m├Âglich gemacht.

Als Nachteil ergibt sich bei dieser L├Âsung die geringe Eignung f├╝r kleinere bis mittlere Unternehmen. Kleine Unternehmen generieren h├Ąufig nicht die Datenmengen, die eine Analyse durch IQ erforderlich machen w├╝rden. Diese Unternehmen m├╝ssen dann auf andere L├Âsungen ausweichen. Bei mittelgro├čen Unternehmen k├Ânnen zwar ebenfalls erhebliche Datenmengen anfallen. Hier stellt sich jedoch die Frage, ob die Kosten f├╝r IQ f├╝r ein Unternehmen mittlerer Gr├Â├če angemessen sind.

Einsatz SAP IQ

IQ richtet sich als Datenbanksystem klar an gro├če Unternehmen. Je gr├Â├čer die Datenmengen sind, die im t├Ąglichen Gesch├Ąft anfallen, desto interessanter ist der Einsatz von IQ. F├╝r Unternehmenskunden ist hier die immense Skalierbarkeit das entscheidende Argument. Doch auch mittelst├Ąndische Unternehmen k├Ânnen mit ihrem Data Warehouse schnell in einen Bereich gelangen, in dem IQ sinnvoll einsetzbar ist. SAP bietet IQ als Option in einem Paket f├╝r Big Data Intelligence an. Dazu geh├Âren auch SAP HANA und der SAP Event Stream Processor sowie Apache Hadoop. Alle diese Technologien bilden gemeinsam eine integrierte Plattform, mit der sich alle gesch├Ąftskritischen Daten analysieren lassen. Dank IQ ist das dann auch im Petabyte-Bereich durchf├╝hrbar.

Fazit

Mit IQ bietet SAP seinen Gesch├Ąftskunden eine in hohem Ma├če skalierbare L├Âsung f├╝r die Analyse von besonders gro├čen Datenmengen an. Hier kommen eine Reihe moderner Technologien zum Einsatz, um riesige Datenbest├Ąnde im Data Warehouse handhabbar zu machen. Wie immer bei SAP gilt, dass der Einsatz der Software im Verbund mit anderen Produkten des Softwareunternehmens erfolgt. Dazu geh├Ârt insbesondere SAP HANA als zugrundeliegendes relationales Datenbankmanagementsystem. Wer sich mit st├Ąndig wachsenden Datenbest├Ąnden in seinem Unternehmen konfrontiert sieht, wird in IQ von SAP viele Vorteile erkennen k├Ânnen.


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