Green-IT und Datenbanken - ODBMS

6 Energieoptimierungen
Abbildung 6.21: Vergleich der Leseperformance von drei HDDs und drei
SSDs.[SHH10].
Flash-Speichern ist nur durch entsprechende Anpassungen des Datenbankmanagementsystems
möglich.
So sollten neue Konzepte von Datenbankmanagementsystemen die
Write-Read-Asymmetrie von Flash-Speichern berücksichtigen, um die Vorteile von
Flash-Speichern optimal zu nutzen. Unnötige Schreibzugriffe, besonders aber die damit
verbunden Löschoperationen sollten vermieden werden, wenn nötig auch auf Kosten
von mehr Leseoperationen, denn während die Zugriffszeiten für Lese- und Schreibzugriffe
im µ-Sekundenbereich liegen, dauert das Löschen eines Blockes etwa 1,5 ms.
Im Folgenden sollen einige Ansätze zur Optimierung von Datenbankmanagementsystemen
gezeigt werden, die dies berücksichtigen.
Die Idee des In-Page-Loggings
Aktuelle Datenbanken verwenden Inplace-Updates, bei denen Änderungen an Datensätzen
direkt auf den entsprechenden Seiten der Festplatte geändert werden. Für
herkömmliche HDDs ist dieses Verfahren optimal, da bei diesen Festplatten einzelne
Bits einer Seite geändert werden können. Flash-Speicher hingegen können nur ganze
Blöcke, in denen die Seiten enthalten sind, ändern. Das selektive Ändern nur eines
einzelnen Bits ist nicht möglich, da immer der ganze Block samt der Änderung in
einen leeren Block geschrieben werden muss.
Inplace-Update: Diese Strategie weist jeder Seite im Hauptspeicher eine Seite im
Sekundärspeicher zu. Wird die Seite aus dem Datenbankmanagementsystem-Puffer
verdrängt, wird deren Inhalt, sofern er verändert wurde, auf die zugeordnete Seite im
Sekundärspeicher kopiert, wodurch dort der bisherige Inhalt der Seite überschrieben
wird [KE09]. Da die Datenbasis auf dem Sekundärspeicher meist nicht den aktuellen
Zustand der Daten enthält, da dieser nur im Puffer bearbeitet wurde, müssen alle
Änderungen an den Seiten im Puffer in einer Log-Datei gespeichert werden. Nur so
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