Green-IT und Datenbanken - ODBMS

5.3 Leistungsaufnahme der Datenbank
funktionen, durchlaufen die Tabellen der Datenbank sequentiell (full table scan). Hier
hat ein größerer Arbeitsspeicher keinen Einfluss auf die Laufzeit, da die Daten nach
deren Berücksichtigung in der Aggregatfunktion selbst nicht mehr im Arbeitsspeicher
benötigt werden.
5.3.4 Analyse der Messergebnisse bezüglich Veränderungen
der Datenbankgröße
Hypothese: Die Größe der Datenbank, auf welcher operiert wird, beeinflusst die
benötigte Energie und benötigte Zeit zur Ausführung eines SQL-Befehls. Größere
Relationen führen zu längeren Ausführungszeiten und zu einem höheren Energieverbrauch,
falls ein SQL-Befehl auf diesen Relationen operiert.
Diese Hypothese soll in diesem Abschnitt für den Übergang von der 1 GB- zur 5 GB-
Datenbank (Änderungsfaktor 5) und für den Übergang von der 5 GB- zur 10 GB-
Datenbank (Änderungsfaktor 2) überprüft werden. Diese Überprüfung wird bei einer
festen Arbeitsspeichergröße von 3 GB durchgeführt, da die Auswirkungen bezüglich
einer Veränderung der Arbeitsspeichergröße bereits im vorherigen Abschnitt untersucht
wurden. Unsere Messergebnisse zeigen eine Veränderung der Laufzeit und des
Energieverbrauchs, welche dem jeweiligen Änderungsfaktor bei einem Datenbankwechsel
direkt entspricht. Es gibt allerdings auch Ausnahmen und besonders auf diese
Ausnahmen wird im Weiteren näher eingegangen. Am Ende dieses Abschnitts folgt
eine Zusammenfassung. Die prozentuale Veränderung der Laufzeit und des Energieverbrauchs
entspricht bei den meisten SQL-Befehlen der prozentualen Veränderung
der Datenbankgröße. In Tabelle 5.13 sind die jeweiligen prozentualen Veränderungen
bei einem Datenbankwechsel angegeben. Bei einem Wechsel von der 1 GB-Datenbank
zur 5 GB-Datenbank (Zunahme der Datenbankgröße um 400 %) nehmen die Laufzeit
und der Energieverbrauch bei den meisten Befehlen ebenfalls um ungefähr 400 %
zu. Bei dem Wechsel von der 5 GB-Datenbank zur 10 GB-Datenbank (Zunahme der
Datenbankgröße um 100 %) beträgt die Zunahme ungefähr 100 %.
Die deutlichen Ausnahmen bilden Befehl 6 (Sortierung) und die Befehle 8, 9, 10 und 12
(Befehle mit einer WHERE-Klausel). Bei Befehl 6 liegt die Zunahme der Laufzeit bei
einem Wechsel von der 1 GB-Datenbank auf die 5 GB-Datenbank mit 666,49 % über
dem erwarteten Wert von ungefähr 400 %. Der Energieverbrauch liegt mit 578,59 %
ebenfalls deutlich über dem erwarteten Wert. Die unerwartet hohe Zunahme der Laufzeit
liegt darin begründet, dass auf der 1 GB-Datenbank die Berechnung noch fast
vollständig im Arbeitsspeicher durchgeführt werden konnte (siehe Abbildung 5.8).
Auf der 5 GB-Datenbank reichte der Arbeitsspeicher hingegen nicht mehr aus und
es kam zu hoher Festplattenaktivität (siehe Abbildung 5.9). Die Zunahme der Laufzeit
ist geringer als die Zunahme des Energieverbrauchs aus dem bereits bekannten
Grund. In der Phase der hohen Festplattenaktivität, welche die Laufzeit maßgeblich
erhöht, ist der Prozessor nicht vollständig ausgelastet und der Energieverbrauch liegt
bei nur ungefähr 100 Watt statt bei 140 Watt bei voller Prozessorauslastung. Der
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