Green-IT und Datenbanken - ODBMS

5 Energieverbrauch der Datenbank
Aggregatfunktionen von Gruppe 1 nicht durch eine Erweiterung des Arbeitsspeichers
gesenkt werden. Alle Veränderungen liegen unter 2 % und sind somit nicht eindeutig
genug. Die größte Änderung bei Gruppe 1 konnte bei der 1 GB-Datenbank erreicht
werden. Die Laufzeit der Aggregatfunktionen auf dieser Datenbankgröße liegt sowohl
bei 256 MB Arbeitsspeicher als auch bei 3 GB Arbeitsspeicher durchschnittlich unter
30 Sekunden. Eine Änderung der Laufzeit bzw. des Energieverbrauchs von einer
Sekunde bedeutet bei einer Gesamtlaufzeit von 30 Sekunden aber schon eine Veränderung
von 3,33 %, so dass Änderungen von unter 2 %, wie sie hier zu beobachten
sind, einer Laufzeitveränderung von weniger als einer Sekunde entsprechen. Derart
geringe Laufzeitänderungen, sowohl positive als auch negative, können z.B. leicht
durch das Betriebssystem verursacht werden. Die Tatsache, dass die Erweiterung des
Arbeitsspeichers keinen Einfluss auf die Aggregatfunktionen hat, war durchaus zu
erwarten, da diese Tests alle mit kalt gestarteter Datenbank durchgeführt wurden.
Die betroffenen Datensätze mussten demnach alle von der Festplatte gelesen und die
entsprechenden Aggregatfunktionen durchgeführt werden. Da diese Datensätze aber
nicht für weitere Operationen im Arbeitsspeicher verbleiben müssen, profitiert die
Datenbank auch nicht von einem größeren Arbeitsspeicher. Nachdem ein Tupel in
der Aggregatfunktion berücksichtigt wurde, wird es nicht mehr benötigt und kann
theoretisch sofort aus dem Arbeitsspeicher entfernt werden.
Gruppe 2 (Gruppierung):
Für die Gruppierungsbefehle der Gruppe 2 konnte ebenfalls kein positiver Effekt auf
die Laufzeit bzw. den Energieverbrauch gemessen werden. Auch hier sind die gemessenen
Abweichungen zu gering, als dass eine derartige Aussage getroffen werden kann.
Die Messergebnisse lassen sich damit erklären, dass nur eine Teilmenge der Daten,
nämlich die Repräsentanten der einzelnen Gruppen, im Arbeitsspeicher gehalten werden
muss. Da die Befehle der Gruppe 2 auf der Tabelle „lineitem“ operieren und nur
nach dem Attribut „l_shipmode“ gruppieren, handelt es sich hierbei um die 8 Repräsentanten
mit dem String AIR, FOB, MAIL, RAIL, REG AIR, SHIP und TRUCK
im Attribut „l_shipmode“. Diese 8 Repräsentanten können problemlos sowohl in dem
256 MB großen Arbeitsspeicher als auch in dem 3 GB großen Arbeitsspeicher erfasst
werden. Es ist jedoch zu erwarten, das bei sehr vielen Gruppenrepräsentanten ein größerer
Arbeitsspeicher ebenfalls von Vorteil ist, da die Liste der Repräsentanten dann
immer im Arbeitsspeicher gehalten werden kann, ohne ausgelagert werden zu müssen.
Gruppe 3 (Sortierung):
Bei den Sortierbefehlen der Gruppe 3 konnten die von uns durchgeführten Messungen
einen positiven Einfluss der Arbeitsspeichererweiterung belegen. Abbildung 5.5 zeigt
deutlich, dass die Vergrößerung des Arbeitsspeichers einen positiven Einfluss auf die
Laufzeit und den Energieverbrauch bei Sortierungen sowohl bei der 1 GB-Datenbank
als auch bei der 5 GB-Datenbank hat. Diese Messergebnisse sind ebenfalls logisch,
da bei einer Sortierung wenn möglich, alle zu sortierenden Tupel im Arbeitsspeicher
gehalten werden. Hierbei treten umso häufiger Swapping-Effekte auf, je kleiner der
Arbeitsspeicher ist. Dadurch verlängert sich bei zu kleinem Arbeitsspeicher die Laufzeit
der Abfrage und somit auch der Energieverbrauch. Der positive Einfluss auf den
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