Green-IT und Datenbanken - ODBMS

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Inhaltsverzeichnis 5 Energieverbrauch der Datenbank 39 5.1 Leistungsaufnahme des Servers im Leerlauf . . . . . . . . . . . . . . . 39 5.2 Entwurf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 5.2.1 Datenmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 5.2.2 Workload . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 5.2.3 Die 30 SQL-Befehle im Detail . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 5.3 Leistungsaufnahme der Datenbank . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 5.3.1 Messergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 5.3.2 Analyse der Messergebnisse bezüglich Veränderungen der Arbeitsspeichergröße . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 5.3.3 Betrachtung der Befehlsgruppen bezüglich Veränderungen der Arbeitsspeichergröße . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 5.3.4 Analyse der Messergebnisse bezüglich Veränderungen der Datenbankgröße . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 5.3.5 Betrachtung der Befehlsgruppen bezüglich Veränderungen der Datenbankgröße . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 5.4 Zusammenfassung der Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 6 Energieoptimierungen 79 6.1 TPC-H Benchmark-Schema in Caché . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 6.1.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 6.1.2 Datenmodell und Implementierung . . . . . . . . . . . . . . . 79 6.1.3 Messergebnisse der TPC-H Implementierung (Referenzdaten) . 85 6.2 Energieeffizienz und Indizes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 6.2.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 6.2.2 Indexstrukturen in Caché . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 6.2.3 Index Auswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 6.2.4 TPC-H Benchmark mit Indizes . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 6.2.5 Fazit Indizes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 6.3 SSD als Optimierungsmöglichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 6.3.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 6.3.2 Verbesserungen für den Flash-Speicher-Einsatz . . . . . . . . . 122 6.3.3 Leistungsaufnahme des Servers im Leerlauf . . . . . . . . . . . 129 6.3.4 Ersetzung der HDD durch eine SSD . . . . . . . . . . . . . . . 130 6.3.5 Auswirkungen der Blockgröße . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 6.4 Spannungs- und Frequenzskalierung des Prozessors . . . . . . . . . . 148 6.4.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 6.4.2 Prozessorzustände nach ACPI-Standard . . . . . . . . . . . . 148 6.4.3 Reduktion der Kernspannung bei niedriger Prozessorauslastung (C1E-State) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 6.4.4 Messergebnisse bei aktiviertem C1E . . . . . . . . . . . . . . . 151 6.4.5 Analyse der Messergebnisse bei aktiviertem C1E . . . . . . . . 151 6.4.6 Anpassung der Kernspannung und der Frequenz an die Prozessorauslastung (P-States) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 6.4.7 Prozessor-Throttling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 vi
Inhaltsverzeichnis 6.4.8 Messergebnisse bei aktivem Prozessor-Throttling . . . . . . . . 161 6.4.9 Analyse der Messergebnisse bei aktivem Prozessor-Throttling . 164 6.4.10 Zusammenfassung der Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . 170 6.5 TPC-H Benchmark mit allen Energieoptimierungen . . . . . . . . . . 172 6.5.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 6.5.2 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 7 Zusammenfassung und Ausblick 181 7.1 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 7.2 Caché Green Checklist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 7.3 Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 Literaturverzeichnis 189 A Anhang 193 A.1 Caché-konforme SQL-Syntax der 22 TPC-H Abfragen . . . . . . . . . 193 B Erklärung 205 vii
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5.3 Leistungsaufnahme der Datenbank
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Prozent und Watt 0 20 40 60 80 100
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Laufzeit [s] 30000 25000 20000 1500
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5.4 Zusammenfassung der Ergebnisse
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Literaturverzeichnis [GP87] Gray, J
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Literaturverzeichnis [RD05] Ramamur
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A Anhang and ps_supplycost = ( sele
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A Anhang TPC-H Abfrage 15: create v
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