Flashy-DB: Einfluss der Flash Solid State Disks auf die Leistung und die Architektur von Daten-Intensiven Systemen

• Antragsteller: Professor Dr. Alejandro P. Buchmann; Professor Dr.-Ing. Ilia Petrov
• Fachliche Zuordnung: Softwaretechnik und Programmiersprachen
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 165012865

Solid State Disks (SSD) sind eine revolutionäre Datenspeicherungs-Technologie. Flash- SSDs sind nicht nur als schnelle Platten zu betrachten, vielmehr unterscheiden sie sich durch Eigenschaften, die sich sowohl auf Leistung als auch Architektur von bestehenden datenintensiven Softwaresystemen auswirken. Eckdaten der Flash-SSDs im Gegensatz zu magnetischen Festplatten sind: sehr niedrige Latenzzeiten, sehr hohe Leistung beim Lesen, bedeutend niedrigere Schreibleistung und niedriger Energieverbrauch. Das Potential der Flash-Technologie und der langfristige Einfluss auf Softwaresysteme sind zum jetzigen Zeitpunkt ungenügend erforscht. Es ist eine Tatsache, dass Concurrency Control Ansätze, Zugriffspfade und im Grunde die gesamte Datenbanksystem-Architektur auf den Ausgleich der Zugriffszeiten auf Platte und Hauptspeicher (access gap) ausgerichtet wurden. Um die Vorteile der Flash-SSDs optimal nutzen zu können, müssen die Architektur- Grundlagen kritisch überdacht werden. Da Flash-SSDs sich unterschiedlich auf Online Transaction Processing (OLTP) und Online Analytical Processing (OLAP) Systeme auswirken, schlagen wir vor, die Einflüsse auf OLTP-Systeme und relationale Data Warehouses zu untersuchen. Im OLAP Umfeld bietet sich zusätzlich an, die Kombination aus column-stores und Flash-SSDs zu analysieren.In diesem Forschungsvorhaben sollen daher folgende Aspekte bearbeitet werden:(a) Auswirkungen der Flash-SSDs auf die Architekturen und die Performance bestehender Datenbanksysteme, relationaler Warehouses und Column Stores.(b) Algorithmen und Datenstrukturen die für die Charakteristika der Flash-SSDs optimal geeignet sind unter Betrachtung von OLTP und OLAP Anforderungen(c) Prototypische Umsetzungen der Architekturen, der Datenstrukturen und Algorithmen und deren experimentelle Validierung auf einem Testbett unter Nutzung ausgewählter Benchmarks.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen