Green-IT und Datenbanken - ODBMS

6 Energieoptimierungen
(besonders in Bezug auf den Energieverbrauch) mit sich bringt. Aus diesem Grund
haben wir die Laufzeiten und den Energieverbrauch von Caché unter Verwendung
einer SSD getestet. Wir vermuteten, dass die Dauer der Abfragen verkürzt würde,
wodurch auch der Energieverbrauch sinkt.
6.3.2 Verbesserungen für den Flash-Speicher-Einsatz
Solid State Discs bzw. Flash Speicher haben aufgrund ihrer mechanikfreien Bauart,
wie bereits erwähnt, einige Vorteile, wie eben auch einen geringen Energieverbrauch
und hohe Performance bei wahlfreiem Zugriff. Wir konnten mit unseren Versuchen
auch zeigen, dass sich der Einsatz von Flash-Speichern aus energetischer Sicht lohnt.
Um das volle Potenzial von Flash-Speichern in Datenbankservern zu nutzen, reicht
es allerdings nicht aus, die herkömmlichen Festplatten nur durch Flash-Speicher zu
ersetzen.
Neben den positiven Eigenschaften, wie z.B. der hohen Leserate, haben Flash-Speicher
den entscheidenden Nachteil, dass das Schreiben von Daten um ein Vielfaches länger
dauert als das Lesen von Daten. Da eine derartige Einschränkung aber für die konventionellen
Festplatten nicht gilt, wurde diese Tatsache bei der Entwicklung bisheriger
Datenbankmanagementsysteme (DBMS) nicht berücksichtigt. Diese verwenden das
seit Jahren für HDDs bewährte Inplace-Update, bei dem einzelne Änderungen an Datenseiten
direkt in die Datenbasis auf der Festplatte übertragen werden. Für Flash-
Speicher bedeutet dieser Ansatz, dass unnötig oft teure Schreibvorgänge durchgeführt
werden müssen. Ein möglicher Ansatz, Flash-Speicher optimal in Datenbankanwendungen
einsetzen zu können, besteht darin, das DBMS so zu verändern, dass es die
Lese-/Schreibasymmetrie von Flash-Speichern berücksichtigt.
Ein ebenfalls zu beachtender Aspekt ist, dass aktuelle Datenbankmanagementsysteme
berücksichtigen, dass auf HDDs unterschiedliche Zugriffsarten auch unterschiedliche
Zugriffszeiten benötigen. Die drei häufigsten Zugriffsarten für eine Datenbank auf
eine Datei sind:
• Sequentieller Zugriff: Hierbei werden alle Seiten einer Datei hintereinander gelesen.
• Wahlfreier Zugriff: Bei diesem Zugriff werden nur einzelne Seiten der Datei
benötigt. Der Lesearm muss in der Regel viel bewegt werden, was die Lesezeit
in die Höhe treibt.
• Wahlfrei sortierter Zugriff: Hierbei werden ähnlich wie bei dem wahlfreien Zugriff
nur einzelne Seiten benötigt. Allerdings werden diese Seiten entweder in
aufsteigender oder absteigender Reihenfolge gelesen, wodurch die Bewegungen
des Lesearmes reduziert werden.
Am schnellsten können auf HDDs sequentielle Zugriffe durchgeführt werden. Da aber
häufig Datensätze aus verschiedenen Seiten benötigt werden, ist diese optimale Zugriffsart
nicht immer möglich. Aktuelle Datenbankmanagementsysteme überführen
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