Self-Recoverable and Highly Available Data Structures for NVRAM-centric Database Systems

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Wolfgang Lehner
• Fachliche Zuordnung: Sicherheit und Verlässlichkeit, Betriebs-, Kommunikations- und verteilte Systeme
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 318788683

Moderne Hardware-Entwicklungen wie zum Beispiel Non-Volatile RAM (NVRAM), Hardware Transactional Memory (HTM), Remote Direct Access Memory (RDMA) und heterogene Rechenkerne erfordern es, die Architektur von Datenbanksystemen zu überdenken, damit diese Technologieentwicklungen genutzt werden können. Im Fokus des vorliegenden Forschungsantrags steht der Einfluss von NVRAM auf Datenbankarchitektur, speziell die Entwicklung von Datenstrukturen für Systeme mit NVRAM. Im Rahmen des Forschungsprojektes planen wir die Entwicklung hybider Datenstrukturen, die sowohl transiente als auch volatile Speicher nutzen. Ziel ist es, dass diese Datenstrukturen auf der einen Seite "self-recoverable" sind und somit nach einem Restart mit minimalem Wiederherstellungsaufwand sowohl lesend als auch schreibend genutzt werden können. Auf der anderen Seite darf während des Normalbetriebs weder ein signifikanter Overhead für eine mögliche Wiederherstellung noch eine generell reduzierte Nebenläufigkeit entstehen. Im Rahmen des Projektes betrachten wir hierzu speziell "`Any-Point Crash Recovery"', das Erkennen nicht-korrekter Zustände, Methoden zur Erhöhung der Nebenläufigkeit ("`Selective Concurrency"'), sowie eine fein-granulare Replikation für hybride Datenstrukturen. Speziell wird Wert auf eine experimentelle Evaluierung und Systemintegration für Ende-zu-Ende-Szenarien gelegt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen