Green-IT und Datenbanken - ODBMS

1 Einleitung
weise große Datenmengen in Datenbanken verwaltet. In dieser Diplomarbeit wird
untersucht, wie eine Datenbank energiesparend betrieben werden kann. Durch Untersuchungen
am Beispiel der Datenbank Caché der Firma Intersystems werden verschiedenen
Fragen beantwortet. Kann die Hardwarenutzung einer Datenbank hinsichtlich
der Energieeffizienz optimiert werden? Welchen Einfluss haben der Prozessor, die
Festplatte (HDD) oder Flash-Speicher und welche Möglichkeiten gibt es, den Energieverbrauch
einer Datenbank zu reduzieren? Welchen Einfluss hat die Arbeitsspeicherund
die Datenbankgröße auf den Energieverbrauch? Kann durch Indexstrukturen
Energie gespart werden? Die Antworten auf diese Fragen erlauben es einem Anwender,
die Datenbank Caché energieeffizienter zu betreiben.
1.3 Überblick
In Kapitel 2 werden allgemeine Grundlagen, den Kontext dieser Arbeit betreffend
erläutert. Es wird eine Definition für den Begriff Green-IT angegeben und erklärt, was
sich dahinter verbirgt. Im Besonderen werden dort Maßnahmen vorgestellt, mit denen
in Rechenzentren bereits jetzt Energie gespart wird. Außerdem werden Angaben
darüber gemacht, welche Optimierungsmethoden und Ansätze sich grundsätzlich für
die Einsparung von Energie bei Datenbanken eignen. Ein weiterer Teil von Kapitel 2
vermittelt einen kurzen Überblick über die Datenbank Caché von Intersystems, die
für alle unsere Untersuchungen verwendet wurde, und beschreibt, welchen Workload
wir für unsere Testreihen genutzt haben.
Im Kapitel 3 werden die für die Messungen verwendete Hardware, der Versuchsaufbau
und die von uns entwickelte Software zum Durchführen der Messungen vorgestellt.
Es wird erläutert, welche Leistungsindikatoren des Servers wir für unsere
Versuche messen und welches Datenbankschema verwendet wird.
Das Kapitel 4 beschäftigt sich mit der Einrichtung der Testumgebung und beschreibt
das Programm, mit dem unsere Messungen durchgeführt wurden, detaillierter.
Außerdem wird dort beschrieben, wie besondere Einstellungen, die für einige
Tests vorgenommen wurden und nicht öffentlich dokumentiert sind, realisiert wurden.
In Kapitel 5 wird untersucht, welchen Einfluss die Arbeitsspeicher- und Datenbankgröße
auf den Stromverbrauch hat. Zusätzlich wird untersucht, ob sich gängige
SQL-Befehle in logische Gruppen unterteilen lassen, welche jeweils unterschiedlich
stark auf die Parameter Arbeitsspeicher- und Datenbankgröße reagieren.
Das Kapitel 6 unterteilt sich, neben einem Unterabschnitt mit einigen Grundlagen
zum verwendeten Datenmodell und Besonderheiten von Caché in Bezug auf die Implementierung
des TPC-H-Schemas, in drei Teile. Alle Tests in diesem Kapitel wurden
mit den 22 TPC-H-Abfragen durchgeführt. Der Stromverbrauch nach den einzelnen
Optimierungen wird mit dem Stromverbrauch verglichen, den die Datenbank mit
dem vom Transaction Processing Performance Council für den TPC-H-Benchmark
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