Impact of Flash SSDs on Spatial Indexing

Neben Paros war ich auf der SigMod 2010 auch mit einer Veröffentlichung auf dem DaMoN Workshop (Data Management On new Hardware) vertreten. Der Titel der Veröffentlichung war “On the Impact of Flash SSDs on Spatial Indexing“.

Dass SSDs schnell und cool sind, ist ja mittlerweile allseits bekannt. Leider sind sie noch etwas teuer – nichts desto trotz haben sie den unglaublichen Vorteil, dass die Zugriffszeiten bei wahlfreien Lesezugriffen deutlich kleiner sind, da sie nahezu keine Seek-Zeiten aufweisen (also die Zeit in der der Lesearm der regulären Festplatte erst zur richtigen Position gefahren werden muss, bevor gelesen oder geschrieben werden kann). Diese Seek-Zeiten sind gerade bei Datenbankindices einer der bremsenden Faktoren. Da unser Lehrstuhl auf Datenbanken, DataMining und Indexing spezialisiert ist, haben wir uns daher angesehen, wie sich der R*-Baum (einer der Standard-Indices für mehrdimensionale Daten) auf SSDs im Vergleich zu HDDs verhält. Insbesondere, wie die Indices skalieren und wie es mit der Performanz aussieht, wenn höher dimensionale Daten ( > 10 Dimensionen bzw. Spalten) mit einem R*-Baum indexiert werden sollen und wie es sich mit dem Fluch der Dimensionalität verhält.

Fazit: War eine doch recht spannende und vor allem recht praktische Arbeit , da wir nicht einfach nur Modelle durchrechnen wollten, sondern wirklich die Zugriffe auf die Platte sehen und messen wollten – was die Tests auch sehr zeitaufwändig gemacht hat, da Ram und Platte eben doch einen “kleinen” Geschwindigkeitsunterschied haben.

Abstract:

Similarity queries are an important query type in multimedia databases. To implement these types of queries, database systems often use spatial index structures like the R*-Tree. However, the majority of performance evaluations for spatial index structures rely on a conventional background storage layer based on conventional hard drives. Since newer devices like solid-state-disks (SSD) have a completely different performance characteristic, it is an interesting question how far existing index structures proft from these modern storage devices. In this paper, we therefore examine the performance behaviour of the R*-Tree on an SSD compared to a conventional hard drive. Testing various in uencing factors like system load, dimensionality and page size of the index our evaluation leads to interesting insights into the performance of spatial index structures on modern background storage layers.

Die Veröffentlichung kann man auf unserer Website herunterladen: On the Impact of Flash SSDs on Spatial Indexing

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