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ABAP Netweaver容器化, 不可能完成的任务吗？

汪子熙发表于 2022/03/28 18:17:00 2022/03/28

【摘要】 Jerry假定阅读本文的朋友，都听说过虚拟机和容器的概念，并且对虚拟机和容器的区别有所了解。容器与虚拟机的出发点很类似：对应用程序及其依赖进行隔离，生成一套能够随处运行的自容纳单元；二者都能够使应用运行在一个虚拟出的抽象层里，摆脱对传统物理硬件的依赖，使得计算资源的利用更加高效，能源效率与成本效益得以提升。容器在虚拟化程度上比虚拟机技术更进一步，摆脱了前者对Hypervisor层的依赖，直...

Jerry假定阅读本文的朋友，都听说过虚拟机和容器的概念，并且对虚拟机和容器的区别有所了解。

容器与虚拟机的出发点很类似：对应用程序及其依赖进行隔离，生成一套能够随处运行的自容纳单元；二者都能够使应用运行在一个虚拟出的抽象层里，摆脱对传统物理硬件的依赖，使得计算资源的利用更加高效，能源效率与成本效益得以提升。

容器在虚拟化程度上比虚拟机技术更进一步，摆脱了前者对Hypervisor层的依赖，直接利用宿主机的内核，抽象层比虚拟机更少，更加轻量化，同虚拟机技术相比能达到更高的物理资源利用率，因此更受当今云服务提供商的青睐。

Docker是一个开源的应用容器引擎，是当今最流行的容器技术之一。

那么SAP ABAP Netweaver，能否利用Docker引擎，让它运行在容器里呢？

SAP官方的note 1122387 - Linux: SAP Support in virtualized environments给出了答案：截至2020年1月17日，答案是不支持。SAP官方不支持将ABAP应用服务器运行在容器或者容器编排环境内。比如目前业界流行的Docker和LXC，以及运行在Google Cloud Platform, Microsoft Azure, AWS上的Kubernetes Cluster，都不是SAP官方支持的能够将ABAP Netweaver服务器以容器的方式运行的平台。
https://launchpad.support.sap.com/#/notes/1122387

那么在2018年5月的时候，SAP社区有一篇博客：

Installing SAP NW ABAP into Docker
https://blogs.sap.com/2018/05/30/installing-sap-nw-abap-into-docker/

这又是怎么一回事呢？我们可以通过阅读博客了解作者是怎么做到的。

首先，我们从SAP官网上能免费下载Netweaver的开发者试用版，ABAP版本号为7.52 SP04：

https://developers.sap.com/trials-downloads.html?search=7.52 SP04

下载到本地，得到一个rar文件，解压之后执行里面的安装文件即可把ABAP Netweaver安装到本地。

因此SAP社区上的一群ABAP爱好者们，想到了一个点子：如果把下载的Netweaver安装文件，解压之后，将其内容构建成一个Docker镜像文件，在这个Docker镜像内完成Netweaver的安装和启动工作。如此一来，岂不是达到了在容器里运行ABAP Netweaver的目的？

我们可以在这位ABAP爱好者的github仓库上找到用来制作Docker镜像的Dockerfile文件，从中了解到该容器镜像的制作过程：

https://github.com/tobiashofmann/sap-nw-abap-docker/blob/master/Dockerfile

这个Dockerfile构建的镜像选择了openSUSE Leap作为母镜像，该镜像提供了ABAP Netweaver运行的Linux操作系统。

Dockerfile的第一行用FROM关键字指定了这个基准镜像的名称：

第16行用COPY将事先从SAP官网下载好的存储在宿主机NW752文件夹下的Netweaver开发者版本安装文件，拷贝到容器镜像里，然后第22行用RUN关键字运行安装脚本。

安装完毕后，执行47行的启动脚本run.sh, 这样就能在容器里启动Netweaver服务器了。

这个容器镜像制作好之后，只需要简单地使用docker run命令行，就能启动一个新的容器运行实例了。从SAP官网下载的Netweaver开发者版本，就运行在这个新启动的容器实例里。

我们回顾这种做法，发现Docker技术较之虚拟机的优点并没有体现出来，按照博客作者提供的信息，通过这种方式制作出的镜像文件的大小超过了100GB，如此巨型的镜像文件几乎无法通过Docker Hub分发给其他人，无法用于生产用途。

另一方面，通过这种容器化方式，Jerry之前文章一个13年ABAP老兵的建议：了解这些基础知识，对ABAP开发有百利而无一害介绍的Netweaver服务器的诸多组件，被放置到同一个容器内，无法通过简单地增加容器实例的方式，实现Netweaver处理能力的水平扩展。

正是因为意识到将Netweaver所有组件放置于同一容器镜像内这种措施无法发挥容器技术的优势，SAP Linux实验室的工程师们采取了另一种思路，即这篇SAP社区博客里给出的架构图所体现的，将Netweaver组件进行拆分，分别放置于不同的容器编排逻辑单元中。

Proof of Concept: Deploying ABAP in Kubernetes
https://blogs.sap.com/2020/02/06/proof-of-concept-deploying-abap-in-kubernetes

上面的架构图里并没有看到容器的影子，而Jerry之前文章介绍的ASCS(ABAP SAP Central Services instances)和AS(Application Server，应用服务器)，被放置到了名为Pod的逻辑单元里。

Kubernetes是容器编排和管理的平台，不直接操作容器，而是将一个或多个功能上相关的容器封装到称之为Pod的逻辑单元中，我们可以简单的把Pod理解成容器的集合。

一个SAP系统由一个ASCS实例和一个或多个AS实例构成，对于ASCS里包含的组件，比如之前介绍过的消息服务器，Enqueue服务器，Dispatcher等等，每个组件分别构建不同的容器镜像，再将这些镜像封装到一个单独的ASCS Pod里。

而ABAP Netweaver支持多AS实例部署的这种特性，恰巧能让Kubernetes原生支持的Horizontal Pod Autoscaler机制大显身手。将AS单独制作成容器镜像并放入AS Pod里，通过Kubernetes的Deployment Unit管理这些Pod，从理论上说，可以使用Kubernetes命令行进行ABAP应用服务器的水平扩展。

这种思路将ABAP Netweaver的组件分别进行容器化，大大缩小了每个组件对应的容器镜像文件的尺寸，使得应用服务器实例能够根据实际计算能力的需求变化，进行动态伸缩。如果想将这种方法应用到生产场景中，面临的一些挑战有：

(1) Kubernetes对待Pod的方式是官网里所谓的Cattle-like treatment，即Kubernetes就是Pod的上帝，可以根据实际需要，随时创建新的Pod或销毁已有的Pod，而运行在Pod内的应用消费者，完全感知不到Pod的这些变化。另一方面，我们知道，运行在ABAP Netweaver上的很多应用都是有状态的事务，比如编辑一个订单之前，用户先点击编辑按钮，此时应用会往Enqueue服务器发起一个申请锁的请求，成功获取锁之后继续编辑操作。如果此时运行该事务的AS实例所在的Pod正好被Kubernetes销毁了，那该用户尚未结束的编辑操作该如何处理？再比如某个Pod内的AS实例正在运行很多后台作业，那么这种Pod可以被Kubernetes销毁么？

这种挑战简单概括起来，就是如何调和Kubernetes Pod的水平伸缩机制和ABAP Netweaver的有状态事务处理(会话一致性)的需求。