Green-IT und Datenbanken - ODBMS

6.3 SSD als Optimierungsmöglichkeit
zum Rotieren der Discs oder zum Bewegen der Lese-/Schreibköpfe betrieben werden.
Hierdurch sinkt der Energieverbrauch von SSDs gegenüber herkömmlichen HDDs. Die
fehlende Mechanik hat zusätzlich noch den Vorteil, dass die bei HDDs als Seektime
bekannte Wartezeit, die durch Rotation der Discs und die Positionierung der Lese-
/Schreibköpfe entsteht, entfällt. Ein weiterer Vorteil ist, dass SSDs weniger empfindlich
gegenüber Erschütterungen und Temperaturschwankungen sind. Generell sind
SSDs wegen der fehlenden Mechanik ausfallsicherer als HDDs [BD09].
SSDs haben aber den entscheidenden Nachteil gegenüber HDDs, dass einzelne Bits
einer Seite nicht beliebig geändert werden können. Änderungen können nur von 1
(gelöscht) auf 0 (geschrieben) und blockweise durchgeführt werden. Wenn ein Bit in
einem Block geändert werden soll, muss der gesamte Block samt der Änderung in
einen neuen, leeren Block kopiert werden. Der ursprüngliche Block wird daraufhin
gelöscht. Die Speicherung der Informationen in neuen Blöcken wird dabei durch den
Controller der SSD so gesteuert, dass möglichst alle Blöcke gleich oft beschrieben
werden. Dieser als Wear Leveling bezeichnete Prozess erhöht die Lebensdauer der
SSD, da eine einzelne Speicherzelle nur begrenzt oft gelöscht und wieder beschrieben
werden kann. Durch diesen aufwendigen Vorgang dauert das Schreiben von Daten auf
eine SSD zwischen 1,5 und 2,0 ms [BD09], wohingegen Leseoperationen in wenigen µ-
Sekunden durchgeführt werden können. Besonders in diesen kurzen Zugriffszeiten bei
wahlfreiem Zugriff (Random Access) liegen die Stärken der SSDs gegenüber HDDs.
Untersuchungen haben aber gezeigt, dass HDDs beim Lesen nicht immer im Nachteil
gegenüber SSDs sind. Dies gilt im Besonderen dann, wenn die zu lesenden Seiten dicht
beieinander liegen. Je mehr Seiten hintereinander gelesen werden, desto geringer wird
der Geschwindigkeitsvorteil von SSDs [Cor09].
In Datenbankanwendungen werden SSDs bisher selten eingesetzt, da in der Regel
sehr große Datenmengen verwaltet werden und die Preise für SSDs momentan noch
sehr hoch sind. Ein GB Speicherplatz kostet zwischen 1,50 und 3,00 EUR, wohingegen
die Preise für HDDs zwischen 0,03 und 1,00 EUR liegen. 1 Daher muss je nach
Anwendungsbereich eine Balance zwischen dem Geschwindigkeitsvorteil und den Anschaffungskosten
der SSDs gefunden werden.
Daten, die schnell verfügbar sein müssen, sollten auf SSDs abgelegt werden, wohingegen
Archive mit geringer Zugriffsrate durchaus auf herkömmlichen Festplatten
gespeichert werden können [LD09]. Genau diesen Ansatz greifen moderne Serverlösungen
auf, indem sie die verschiedenen Vor-und Nachteile der unterschiedlichen
Speichermedien berücksichtigen. Solche Hybridlösungen wie z.B. die IBM System
Storage DS8000-Serie [IBM10] bestehen aus verschiedenen Speichertypen und ermitteln
selbstständig, welche Daten auf welchem Medium abgelegt werden.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass der Einsatz von SSDs eine vielversprechende
Optimierungsmethode für Datenbanken ist, da dieser Speicher viele Vorteile
1 Preise am 28.04.2011 aus Onlineshop eines Hardware-Versandhandels entnommen.
121