DBMS (Database Management)

Tugas: Menganalisa Jurnal

Nama: Sita Zafira Gusfatin

NPM: 16115591

Mata Kuliah : Inovasi SI & Teknologi Inf. Modern

Judul Jurnal: The Bionic DBMS is coming, but what will it look like?

Tentang: DBMS Bionik

Sumber : http://cidrdb.org/cidr2013/papers/CIDR13_Paper105.pdf

Hasil Analisa:

                Jurnal ini membahas tentang DBMS bionik, dimana ruang lahan hardware sekarang sangat  berbeda, dan bergerak di arah yang membuat mesin database yang semakin menarik. Kecepatan jam stagnan, menjulang silikon gelap, ketersediaan reconfigurable hardware, dan kekuatan ekonomi dari penyedia cloud semua menyelaraskan untuk membuat kustom hardware database yang ekonomis. Beban kerja data flow (intelejen bisnis dan streaming) sudah mendapatkan keuntungan dari dukungan hardware yang muncul. Untuk membuat titik, kami menguraikan arsitektur pemrosesan transaksi yang offloads banyak fungsi untuk hardware reconfigurable. Kami memprediksi sebuah Vergence sepenuhnya "bionik" mesin database yang menerapkan hampir semua fungsi tombol langsung di hardware dan membuang

software untuk peran sebagian besar manajerial.

                silikon gelap adalah tren untuk pecahan meningkat transistor chip untuk tetap terpakai setiap diberikan waktu. Efeknya timbul dari dua sumber. Pertama-mengabaikan skala kekuasaan untuk multicore saat homogen tanda-tanda demand tumbuh secara eksponensial paralelisme dari perangkat lunak. Meskipun banyak tugas manajemen data penting adalah memalukan paralel, tidak semua. Komponen seri yang tampaknya tidak berbahaya pekerjaan dapat menyebabkan hilangnya kesempatan sangat besar.

Masalah kedua, kurangnya skala kekuasaan di generasi berikutnya transistor, berarti bahwa kendala listrik akan memaksa tumbuh sebuah fraksi hardware secara offline bahkan jika perangkat lunak bisa memiliki menggunakannya. Sebuah perhitungan konservatif menempatkan mungkin 20% dari transistors luar amplop listrik 2018, dengan digunakan fraksi menyusut sebesar 30-50% setiap generasi hardware setelah. Kinerja diukur dalam joule / operasi dalam gelap Rezim silikon, dengan kinerja (latency) hanyalah regangan. Membuat penggunaan komputasi sepersepuluh daya yang hanya berharga seperti membuatnya sepuluh kali lebih cepat: baik yang gratis sampai 90% dari joule sebelumnya dikeluarkan untuk kegunaan lain atau menjadi reklamasi sebagai biaya operasi yang lebihrendah.

Pengolahan transaksi, di sisi lain, memiliki aliran kontrol berat dan kecil,

komponen dataflow tidak teratur (biasanya dari berbagai chaspointering ) mereka membuat target terkenal tidak efisien untuk prosesor utama Dan tidak meminjamkan diri untuk setiap

bentuk nyata dari akselerasi hardware. OLTP manfaat dari skala frekuensi waktu selama puluhan tahun, dan saat ini manfaat bahkan lebih kuat dari tingkat tinggi paralelisme ditawarkan oleh hardware multicore, namun akan mengalami kinerja yang parah. Kerugian silikon gelap: frekuensi waktu tetap dan jumlah inti tetap di generasi berturut-turut mengancam untuk permanen OLTP. OLTP cenderung terikat, dengan beberapa latency sumber dari berbagai tingkat keparahan. Hardware kustom memiliki reputasi untuk penanganan yang buruk dari pengatur aliran, sebagian besar dari upaya untuk mengekstrak dinamis gagal.

Sebagai sistem target beton, kita mempertimbangkan Sampaikan HC-2 mesin, yang menggabungkan array gerbang lapangan diprogram (FPGA) dengan prosesor Intel modern. Ini fitur berkinerja tinggi FPGA dengan akses langsung ke disk dan kolam renang memori lokal; memori FPGA-sisi uncached, tapi "pencar-mengumpulkan" kontroler memori memberikan 80Gbps bandwidth untuk random Permintaan 64-bit, sangat membantu untuk beban kerja dengan miskin lokalitas. FPGA dan memori host-sisi yang koheren dan acces jawab dengan baik CPU atau FPGA, meskipun membebankan bus PCI Efek NUMA berat (2μs round-trip). characteris- ini tics mendikte bahwa FPGA menangani sebagian manipulasi data, dan bahwa komunikasi CPU / FPGA harus asynchronous. PCI bus menyediakan bandwidth yang cukup untuk mendukung OLTP beban kerja, dan penyaringan gaya Netezza di FPGA harus meredakan kekhawatiran bandwidth untuk query. Sekali lagi, tujuannya adalah untuk tidak mengurangi latency langsung, melainkan bundel sumber kecil segudang latency dan offload mereka ke media asynchronous hemat daya. Membuat mesin murni hardware OLTP adalah tidak layak (atau setidaknya tidak ekonomis) karena beberapa alasan, tidak sedikit dari yang merupakan variasi dan sifat dinamis dari transaksional beban kerja.

Data arsitektur berorientasi (DORA) memungkinkan sepenuhnya share semua sistem pemrosesan transaksi untuk mendapatkan sebagian besar manfaat yang tersedia dari partisi dataset, tapi dengan out gerakan data yang biasanya diperlukan dengan partisi.

Kita mengusulkan arsitektur yang offloads empat operasi utama probe pohon, manajemen overlay : hardware log buffering, dan manajemen antrian. Kami juga mengasumsikan Mesin Netezza gaya mengimplementasikan pilihan dan proyeksi untuk permintaan untuk mengurangi tekanan bandwidth pada bus PCI. Kekhawatiran tingkat yang lebih tinggi, seperti eksekusi query, penjadwalan dan routing, pemulihan, dan indeks perulangan, tinggal di software. Kita sekarang membahas secara singkat setiap bagian dari dukungan hardware dan jenis latency membantu alamat.

OLTP adalah indeks-terikat, menghabiskan dalam beberapa kasus 40% atau lebih dari total waktu transaksi melintasi berbagai Indeks struktur. Overhead dapat dikurangi secara signifikan dengan memasukkan struktur data user-Cache dan membiarkan-tingkat yang lebih tinggi kode menangani kontrol konkurensi. Namun, sifat acak traversals pohon akan meninggalkan bahkan yang paling sederhana implementasi software latency terikat, pembatasan menggunakan langkah-langkah yang kompleks seperti PALM.

Sistem DORA menghilangkan sebagian penguncian (dengan remainder menjadi benang-lokal), meninggalkan log database sebagai layanan terpusat utama. Meskipun log pertentangan dapat diringankan untuk sistem single-socket dengan beberapa yang cukup usaha, sistem multi-socket tetap tantangan terbuka karena socket-to-socket latency komunikasi. Mekanisme hardware logging akan memiliki dua signifikan keunggulan dibandingkan versi software. Permintaan dari socket yang sama dapat dikumpulkan sebelum melewati mereka, dan hardware-tingkat arbitrase secara signifikan lebih sederhana untuk alasan tentang dari struktur data yang khas kunci bebas, sambil menghindari kompleksitas dan biaya yang biasanya diperlukan untuk membangun log serial menggunakan kait.

DORA menggunakan antrian secara luas, untuk memaksakan keteraturan pada akses

pola, menghilangkan hotspot pertengkaran, dan menyembunyikan latency karena persimpangan partisi dan log sinkronisasi. antrian di DORA biasanya melihat pertengkaran hanya cahaya paling buruk, tetapi mereka masih memiliki overhead manajemen yang penting (yang merupakan bagian dari Dora dan komponen di awal-akhir ).

Daripada kolam penyangga, sistem bionik akan mempekerjakan dua kolam renang data. Sisi CPU mempertahankan cache antar menengahi hasil dan "dimasak" data lain, sementara FPGA sisi mempertahankan di memori overlay dari database. Itu overlay berfungsi untuk tembolok membaca dan untuk buffer menulis sampai mereka bisa bulk-digabung kembali ke data on-disk (menggantikan kolam buffer), dan juga akan menambal update ke data historis diminta oleh permintaan; SAPHANA adalah contoh yang sangat baik dari pendekatan ini. Menyadari bahwa beban kerja OLTP yang Indeks-pengguna berat, overlay akan seluruhnya terdiri dari variabel indeks ous yang bisa dideteksi oleh mesin hardware. Jika akses disk diperlukan, operasi hardware dibatalkan sehingga software dapat memicu data mengambil dan kemudian coba lagi.

Kesimpulan :

Dalam jurnal ini membuat kasus sebagian besar pada hardware berdasarkan pelaksanaan proses transaksi. sebelumnya bagian sketsa arsitektur sistem di mana setiap latency sumber memiliki dukungan hardware untuk menghindari atau pembongkaran, sehingga perangkat lunak yang dapat melanjutkan dengan sesuatu yang lain daripada pemblokiran. Hal ini berlaku dari I / O permintaan semua jalan ke bawah cache misses. Dan basis data mesin memiliki warisan lama menjadi tahan terhadap perubahan hardware satunya. Mengatasi tantangan ini menyajikan kesempatan besar untuk manajemen data, namun, karena sudah insulates penggunanya dari perubahan hardware mengganggu. Lebih pendekatan akan menghadapi kerugian curam dalam hal ini.