DE102011100969A1

DE102011100969A1 - Method for operating at least one database on a hardware pool

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Publication number: DE102011100969A1
Application number: DE102011100969A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-05-09
Filing date: 2011-05-09
Publication date: 2012-11-15
Also published as: WO2012152804A1

Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb mindestens einer Datenbank auf einem Hardwarepool aus mehreren Elementen mit Ressourcen, umfassend die folgenden Schritte: a. die Datenbank wird in einer ersten Konfiguration unter Ausnutzung zumindest eines ersten Teils der Ressourcen auf zumindest einem ersten Teil der Elemente des Hardwarepools betrieben, b. mindestens einer der folgenden Parameter wird überwacht: i. die Ressourcen des Hardwarepools; ii. elementindividuelle Elementressourcen der Elemente des Hardwarepools; iii. der Auslastungsgrad der Elemente des Hardwarepools; iv. die Verfügbarkeit der Elemente des Hardwarepools; und v. ein historisches Verhalten der Datenbank, c. wobei für die mindestens eine Datenbank überprüft wird, ob die Datenbank in einer zweiten Konfiguration unter Ausnutzung zumindest eines zweiten Teils der Ressourcen des Hardwarepools auf zumindest einem zweiten Teil der Elemente des Hardwarepools unter Erfüllung eines vorgebbaren Kriteriums mit dem mindestens einen Parameter betreibbar ist, zeichnet sich dadurch aus, dass in Schritt 1.c. die Übertragung der mindestens einen Datenbank auf die zweite Konfiguration erfolgt und diese dort betrieben wird.The method according to the invention for operating at least one database on a hardware pool composed of several elements with resources, comprising the following steps: a. In a first configuration, the database is operated using at least a first part of the resources on at least a first part of the elements of the hardware pool, b. at least one of the following parameters is monitored: i. the resources of the hardware pool; ii. element-specific element resources of the elements of the hardware pool; iii. the degree of utilization of the elements of the hardware pool; iv. the availability of the elements of the hardware pool; and V. a historical behavior of the database, c. whereby for the at least one database it is checked whether the database can be operated in a second configuration using at least a second part of the resources of the hardware pool on at least a second part of the elements of the hardware pool while fulfilling a prescribable criterion with the at least one parameter from the fact that in step 1.c. the transfer of the at least one database to the second configuration takes place and this is operated there.

Description

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Betrieb mindestens einer Datenbank auf einem Hardwarepool.The present invention is concerned with the operation of at least one database on a hardware pool.

Datenbanken werden zur Verwaltung ganz unterschiedlicher Datenbestände in unterschiedlichen Branchen eingesetzt. Bei den Datenbeständen kann es sich beispielsweise um Kunden- und Bestellungsdaten im Verkaufsbereich handeln als auch um Datenbestände beispielsweise einer Bibliothek oder ähnliches. Insbesondere dann, wenn die Datenbank eine gewisse Größe überschreitet, die Zahl der Abfragen aus der Datenbank relativ hoch ist und/oder die Zahl der neu in die Datenbank aufzunehmenden Daten hoch ist, ist es nicht einfach, die Datenbank effizient zu betreiben. Dies bedeutet insbesondere, dass die vorhandenen Ressourcen des Hardwarepools nicht optimal ausgenutzt werden, dass die Zeit für die Abfrage von Daten in der Datenbank relativ hoch wird oder dass nicht genügend Abfragen gleichzeitig oder in kurzen Zeitintervallen hintereinander bearbeitet werden können.Databases are used to manage very different data sets in different industries. The data stocks may be, for example, customer and order data in the sales area as well as data stocks such as a library or the like. In particular, when the database exceeds a certain size, the number of queries from the database is relatively high and / or the number of new data to be included in the database is high, it is not easy to operate the database efficiently. This means in particular that the existing resources of the hardware pool are not optimally utilized, that the time required to query data in the database becomes relatively high, or that not enough queries can be processed simultaneously or at short time intervals one after the other.

Insbesondere dann, wenn die Datenbanken dynamisch sind, das heißt, sehr viele Daten regelmäßig in die Datenbank aufgenommen oder aus dieser entfernt werden oder sich das Abfragevolumen mit der Zeit oder in Zeitintervallen signifikant ändert, haben sich die bisher aus dem Stand der Technik bekannten Ansätzen zur Optimierung solcher Datenbanken als unbefriedigend erwiesen.In particular, when the databases are dynamic, that is, a large amount of data is regularly added to or removed from the database, or the polling volume changes significantly over time or at time intervals, approaches known from the prior art have become known Optimization of such databases proved unsatisfactory.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb mindestens einer Datenbank anzugeben, bei welchem die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise überwunden werden und insbesondere ein effizienter Betrieb einer dynamischen Datenbank im obigen Sinne möglich ist.Proceeding from this, the object of the present invention is to specify a method for operating at least one database, in which the problems known from the prior art are at least partially overcome and, in particular, an efficient operation of a dynamic database in the above sense is possible.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Abhängige Ansprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildungen gerichtet.This object is achieved by a method having the features of the independent claim. Dependent claims are directed to advantageous developments.

Die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.The features listed individually in the claims can be combined with one another in any technologically meaningful manner and can be supplemented by explanatory facts from the description, wherein further embodiments of the invention are shown.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betrieb mindestens einer Datenbank auf einem Hardwarepool aus mehreren Elementen mit Ressourcen umfassen die folgenden Schritte:

a. die Datenbank wird in einer ersten Konfiguration unter Ausnutzung zumindest eines ersten Teils der Ressourcen auf zumindest einem ersten Teil der Elemente des Hardwarepools betrieben,
b. mindestens einer der folgenden Parameter wird überwacht: i. die Ressourcen des Hardwarepools; ii. individuelle Elementressourcen der Elemente des Hardwarepools; iii. der Auslastungsgrad der Elemente des Hardwarepools; iv. die Verfügbarkeit der Elemente des Hardwarepools; und v. ein historisches Verhalten der Datenbank;
c. wobei für die mindestens eine Datenbank überprüft wird, ob die Datenbank in einer zweiten Konfiguration unter Ausnutzung zumindest eines zweiten Teils der Ressourcen des Hardwarepools auf zumindest einem zweiten Teil der Elemente des Hardwarepools unter Erfüllung eines vorgebbaren Kriteriums mit dem mindestens Parameter betreibbar ist,

wobei in Schritt c. die Übertragung der mindestens einen Datenbank auf die zweite Konfiguration erfolgt und die mindestens eine Datenbank dort in der zweiten Konfiguration betrieben wird.The subject of the present invention is a method for operating at least one database on a hardware pool comprising a plurality of resources with resources comprising the following steps:

a. the database is operated in a first configuration utilizing at least a first portion of the resources on at least a first portion of the elements of the hardware pool;
b. at least one of the following parameters is monitored: i. the resources of the hardware pool; ii. individual element resources of the elements of the hardware pool; iii. the utilization level of the elements of the hardware pool; iv. the availability of the elements of the hardware pool; and V. a historical behavior of the database;
c. wherein it is checked for the at least one database whether the database is operable in a second configuration by utilizing at least a second part of the resources of the hardware pool on at least a second part of the elements of the hardware pool while fulfilling a predeterminable criterion with the at least parameter;

wherein in step c. the at least one database is transferred to the second configuration and the at least one database is operated there in the second configuration.

Unter einem Hardwarepool aus einer Mehrzahl von Elementen oder Datenverarbeitungseinheiten wird beispielsweise ein Rechnernetzwerk oder ein Rechner mit einer Vielzahl von Prozessoren und Speicherbereichen verstanden. Unter einem Element des Hardwarepools wird insbesondere eine Einheit verstanden, die Berechnungen durchführen kann. Ein Element umfasst insbesondere mindestens einen Prozessor, insbesondere Ein- oder Mehrkernprozessoren, bevorzugt mehrere Prozessoren und entsprechende Speicherhardware. Unter dem Begriff Ressource werden die Teile des Hardwarepools verstanden, auf denen Rechnungen durchgeführt werden können oder auf denen Daten abgelegt werden können. Unter einer Ressource kann also ein Prozessor, insbesondere ein üblicherweise als Grafikprozessor eingesetzter Prozessor (Graphics Processing Unit, GPU) oder ein üblicherweise als Hauptprozessor eingesetzter Prozessor (Central Processing Unit, CPU), ein Kommunikationsprozesser (Communication Control Processor, CCP), ein Speicherbaustein (Random Access Memory, RAM), Cache Speicher in GPUs oder CPUs, ein reversibel betreibbares Speichermedium, insbesondere eine Festplatte, eine SSD-Festplatte, interne und externe Festplatten, Festplatten-Server (Storages), eine Datenleitung, insbesondere im Inneren eines Rechners oder eine Netzwerkverbindung, oder ähnliches verstanden werden.A hardware pool comprising a plurality of elements or data processing units is understood as meaning, for example, a computer network or a computer having a multiplicity of processors and memory areas. An element of the hardware pool is understood in particular to mean a unit that can perform calculations. In particular, an element comprises at least one processor, in particular single-core or multi-core processors, preferably a plurality of processors and corresponding memory hardware. The term resource refers to the parts of the hardware pool on which invoices can be carried out or on which data can be stored. A resource can therefore be a processor, in particular a processor (Graphics Processing Unit, GPU) usually used as graphics processor or a processor (Central Processing Unit, CPU) usually used as the main processor, a communication processor (CCP), a memory module ( Random access memory, RAM), cache memory in GPUs or CPUs, a reversibly operable storage medium, in particular a hard disk, an SSD hard disk, internal and external hard disks, hard disk servers (storages), a data line, in particular inside a computer or a computer Network connection, or the like understood.

Unter der Konfiguration der Datenbank wird die Art und Weise verstanden, in der diese betrieben wird und auf welchen Elementen des Hardwarepools sie betrieben wird, insbesondere unter Berücksichtigung der gewählten Elemente und der einzelnen Ressourcen der Elemente, die im Folgenden als Elementressourcen bezeichnet werden. So ist es beispielsweise möglich, die Datenbank in einer ersten Konfiguration mit einer ersten Gruppe von Elementen zu betreiben, die jeweils individuelle Elementressourcen aufweisen, während die Datenbank auch in einer zweiten Konfiguration mit einer anderen Gruppe von Elementen mit anderen Elementressourcen betreibbar ist.The configuration of the database is understood to mean the way in which it is operated and on which elements of the database Hardware pools it is operated, in particular taking into account the selected elements and the individual resources of the elements, which are referred to below as element resources. Thus, for example, it is possible to operate the database in a first configuration with a first group of elements, each having individual elemental resources, while the database is operable in a second configuration with a different group of elements with other elemental resources.

So ist beispielsweise denkbar, dass für Zustände oder Betriebsmodi, in denen eine hohe Rechenleistung benötigt wird, Elemente mit vielen Prozessoren oder als Elemente Prozessoren hoher Rechenleistung ausgewählt werden, während für Zustände, in denen weniger Rechenkapazität aber hohe Speicherkapazität und gegebenenfalls hohe Datenaustauschraten benötigt werden, die Datenbank in einer Konfiguration mit Elementen betrieben wird, bei denen hohe Datenaustauschraten in und aus großen Speicherbereiche realisiert werden können.For example, it is conceivable that for states or operating modes in which high computing power is required, elements with many processors or as elements processors of high computing power are selected, while for states in which less computing capacity but high storage capacity and possibly high data exchange rates are needed the database is operated in a configuration with elements in which high data exchange rates can be realized in and from large memory areas.

Bei der Überwachung des Parameters i. (der Ressourcen des Hardwarepools) wird beispielsweise überwacht, welche Stati die einzelnen Ressourcen des Hardwarepools aufweisen also beispielsweise ob bestimmte Speicherbereiche genutzt werden, ob bestimmte Ressourcen intakt oder defekt sind, wie viele freie Ressourcen verfügbar sind, ob ein Prozessor mit den entsprechenden Aufgaben ausgelastet ist, welcher Stromverbrauch für die einzelnen Ressourcen des Hardwarepools vorliegt, welche Übertragungszeiten beim Datentransfer zwischen einzelnen Ressourcen des Hardwarepools vorliegen etc.When monitoring the parameter i. (the hardware pool resources), for example, monitors which states have the individual resources of the hardware pool, for example, whether certain storage areas are used, whether certain resources are intact or defective, how many free resources are available, if a processor is busy with the corresponding tasks which power consumption is available for the individual resources of the hardware pool, which transmission times are available for data transfer between individual resources of the hardware pool, etc.

Bei Überwachung des Parameters ii. (der elementindividuellen Elementressourcen der Elemente des Hardwarepools) werden insbesondere auch die Elementressourcen der einzelnen Elemente des Hardwarepools in die Überwachung mit einbezogen, so dass beispielsweise der Status eines bestimmten Speicherbausteins eines bestimmten Elements des Hardwarepools überwacht werden kann.When monitoring parameter ii. In particular, the element resources of the individual elements of the hardware pool are also included in the monitoring so that, for example, the status of a specific memory block of a specific element of the hardware pool can be monitored.

Bei der Überwachung des Parameters iii. (des Auslastungsgrads der Elemente des Hardwarepools) wird überwacht, ob und wenn ja in welchem Maße die einzelnen Elemente und insbesondere die Prozessoren der Elemente ausgelastet sind, wie hoch der Auslastungsgrad der eingesetzten Speicherbausteine ist, wie hoch die zu übertragende Datenmenge beim Betrieb der Datenbank ist usw.When monitoring parameter iii. (the degree of utilization of the elements of the hardware pool) is monitored, if and if so to what extent the individual elements and in particular the processors of the elements are busy, how high the utilization rate of the memory modules used, how high the amount of data to be transmitted in the operation of the database etc.

Bei der Überwachung des Parameters iv. (der Verfügbarkeit der Elemente des Hardwarepools) wird insbesondere überwacht, ob die einzelnen Elemente funktionsfähig und einsatzbereit sind, ob sie gegebenenfalls für andere Aufgaben eingesetzt werden usw.When monitoring the parameter iv. (the availability of the elements of the hardware pool) is monitored in particular, whether the individual elements are functional and ready for use, if they are used for other tasks, etc.

Bei der Überwachung des Parameters v. (des historischen Verhaltens der Datenbank) wird insbesondere überprüft, wie die Datenbank in der Vergangenheit betrieben wurde und welche Parameter der Parameter i. bis iv. dort relevant waren. So ist es beispielsweise möglich, anhand des historischen Verhaltens zu ermitteln, zu welchen Wochentagen und Tageszeiten besondere Zugriffsdichten oder besondere Aktionen ausgeführt wurden usw. So kann beispielsweise bei der Verwaltung einer Datenbank für Fußballergebnisse analysiert werden, dass insbesondere vor und an Spieltagen der Fußballbundesliga eine besonders hohe Zahl von Abfragen durchgeführt wurde. Dies kann dann bei der entsprechenden Festlegung der Konfiguration berücksichtigt werden, in dem beispielsweise für solche Stoßzeiten eine Konfiguration gewählt wird, die den hohen zu erwartenden Anfragedichten genüge tut.When monitoring the parameter v. (the historical behavior of the database) is checked, in particular, how the database was operated in the past and which parameters of the parameter i. to iv. were relevant there. It is thus possible, for example, to determine on the basis of the historical behavior at which days of the week and times particular access densities or special actions have been carried out, etc. Thus, for example, when administering a database for football results, it can be analyzed that the Bundesliga football league is especially popular before and on matchdays high number of queries was performed. This can then be taken into account in the corresponding determination of the configuration in which, for example, for such peak times, a configuration is selected which satisfies the high expected request densities.

Die Überprüfung, ob die Datenbank in einer anderen Konfiguration besser betreibbar ist, erfolgt erfindungsgemäß so, dass zunächst ein bestimmtes Kriterium aufgestellt wird, welches erfüllt werden soll. Beispielsweise kann ein solches Kriterium lauten, dass der Stromverbrauch beim Betrieb der Datenbank kleiner werden soll oder dass eine bestimmte mittlere Zugriffszeit für die Abfragen der Datenbank gewährleistet werden soll oder auch, dass die für alle möglichen Einzelabfragen notwendigen Zeiten minimiert werden sollen. Dann wird die Datenbank in eine zweite Konfiguration übertragen. Es wird dabei der gesamte Datenbestand, inklusive aller bis dahin durchgeführten Anfragen, gegebenenfalls mit einer Statistik über die Anfragen, insbesondere unter Berücksichtigung der Art und Weise der letzten und der häufigsten Anfragen) auf die zweite Konfiguration übertragen. In der zweiten Konfiguration wird geprüft, ob die Datenbank in der zweiten Konfiguration unter Berücksichtigung des mindestens einen Parameters und Erfüllung des vorgegebenen Kriteriums betreibbar ist. So könnte beispielsweise festgestellt werden, dass der Stromverbrauch bei Betrieb der Datenbank in der zweiten Konfiguration geringer ist als in der ersten Konfiguration. In diesem Falle kann die Datenbank aus der ersten Konfiguration in die zweite Konfiguration migriert und dann in dieser betrieben werden.The check as to whether the database can be operated better in another configuration takes place according to the invention in such a way that first of all a specific criterion is set which is to be fulfilled. For example, such a criterion may be that the power consumption during operation of the database should be smaller or that a certain average access time for the queries of the database should be ensured or that the necessary for all possible individual queries times should be minimized. Then the database is transferred to a second configuration. In this case, the entire data set, including all requests made so far, if necessary with statistics about the requests, in particular taking into account the manner of the last and the most frequent requests, is transferred to the second configuration. In the second configuration, it is checked whether the database in the second configuration is operable taking into account the at least one parameter and fulfillment of the predetermined criterion. For example, it could be determined that the power consumption when operating the database in the second configuration is lower than in the first configuration. In this case, the database can be migrated from the first configuration to the second configuration and then operated there.

Durch die Übertragung der Datenbank in die zweite Konfiguration ist es möglich, nicht nur eine theoretische Optimierung der Datenbank vorzunehmen, sondern auch unter realen Bedingungen das Kriterium oder die entsprechenden Kriterien zu überprüfen.By transferring the database into the second configuration, it is possible not only to make a theoretical optimization of the database, but also to verify the criterion or the corresponding criteria under real conditions.

Die Überprüfung kann dabei durch einen Supervisor geregelt werden, der Zugriff auf die Datenbank und den Hardwarepool hat. Bei dem Supervisor kann es sich um eine Software handeln, die das erfindungsgemäße Verfahren durchführt. Der Supervisor kann auf einem Teil des Hardwarepools ablaufen, alternativ kann der Supervisor auch auf einer Hardware außerhalb des Hardwarepools bereitgestellt werden.The check can be controlled by a supervisor who has access to the database and the hardware pool. The supervisor may be a software that performs the method according to the invention. The supervisor can run on part of the hardware pool, alternatively the supervisor can be deployed on hardware outside the hardware pool.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Datenbank in die zweite Konfiguration migriert und in der zweiten Konfiguration weiter betrieben, wenn die Datenbank in der zweiten Konfiguration unter Erfüllung des Kriteriums betreibbar ist.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, the database is migrated to the second configuration and further operated in the second configuration, if the database in the second configuration is operable to meet the criterion.

Hierbei kann die Migration beispielsweise automatisch ausgeführt werden, wenn ein bestimmtes Kriterium erfüllt wird, beispielsweise der Stromverbrauch zum Betrieb der Datenbank um mehr als 30% sinkt oder der Speicherbedarf um 40% und mehr sinkt. Alternativ können die unterschiedlichen Konfigurationen getestet und vorgehalten werden, so dass ein Benutzer entscheiden kann, in welcher Konfiguration die Datenbank betrieben werden soll.For example, the migration can be performed automatically if a certain criterion is met, for example, the power consumption for operating the database drops by more than 30% or the memory requirement drops by 40% or more. Alternatively, the different configurations can be tested and maintained so that a user can decide in which configuration the database should be operated.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Kriterium in Bezug auf mindestens eine der folgenden Größen vorgegeben:

A. den zum Betrieb der Datenbank notwendigen Stromverbrauch;
B. die zum Durchführen bestimmter Berechnungen in oder mit der Datenbank notwendige Rechenzeit;
C. die Ein- oder Ausgabezeit in oder aus der Datenbank für eine vorgebbare Datemnenge;
D. ein zum Betrieb der Datenbank notwendiger Speicherplatz;
E. eine zur Durchführung einer Einzelabfrage notwendige Zeit; und
F. eine Summe der Zeiten aller möglichen Einzelabfragen.

According to a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the criterion is specified with regard to at least one of the following variables:

A. the power consumption required to operate the database;
B. the time required to perform certain calculations in or with the database;
C. the input or output time to or from the database for a predeterminable amount of data;
D. a memory space necessary to operate the database;
E. a time necessary to carry out a single query; and
F. a sum of the times of all possible individual queries.

Die Vorgabe eines Kriteriums in Bezug auf den zum Betrieb der Datenbank notwendigen Stromverbrauch kann insbesondere eine Minimierung des Stromverbrauchs zum Betrieb der Datenbank zum Ziel haben. Bei der Vorgabe des Kriteriums in Bezug auf die zum Durchführen bestimmter Berechnungen in oder mit der Datenbank notwendige Rechenzeit kann insbesondere berücksichtigt werden, dass z. B. regelmäßig (ggf. einmal wöchentlich, einmal im Monat oder einmal täglich) bestimmte Operationen durchgeführt werden, die sich beispielsweise aus dem historischen Verhalten der Datenbank ergeben und dann auf die notwendige Rechenzeit für diese Operation abgestellt werden. So ist es beispielsweise möglich, dass bestimmte Operationen deutlich höhere Prozessorkapazität oder größere Datentransferraten benötigen als im üblichen Betrieb der Datenbank vorzuhalten sind. So kann es vorteilhaft sein, dann, wenn solche Abfragen zu erwarten sind, eine entsprechende Konfiguration mit höherer Rechenkapazität und/oder Datentransferrate vorzusehen.The specification of a criterion with regard to the power consumption required for operating the database can in particular have the aim of minimizing the power consumption for operating the database. When specifying the criterion in relation to the time required to perform certain calculations in or with the database computing time can be taken into account in particular that z. B. regularly (possibly once a week, once a month or once a day) certain operations are performed, resulting for example, from the historical behavior of the database and then turned off on the necessary computing time for this operation. For example, it is possible that certain operations require significantly higher processor capacity or greater data transfer rates than are available in normal operation of the database. Thus, it may be advantageous, if such queries are to be expected, to provide a corresponding configuration with a higher computing capacity and / or data transfer rate.

Bei der Vorgabe eines Kriteriums in Bezug auf die Ein- oder Ausgabezeit in oder aus der Datenbank für eine vorgebbare Datenmenge kann berücksichtigt werden, welche Datenmengen normalerweise oder üblicherweise abgefragt werden. Auch hier kann erneut das historische Verhalten der Datenbank berücksichtigt werden. Weiterhin kann ein Kriterium in Bezug auf den zum Betrieb der Datenbank notwendigen Speicherplatz vorgegeben werden. Bei dem zum Betrieb der Datenbank notwendigen Speicherplatz kann es sich einerseits um die Größe der Datenbank handeln und andererseits um die Größe des dafür vorzuhaltenden Speichers. Insbesondere beim Aufbau des Speichers aus einzelnen Elementen unterschiedlicher Speicherkapazität ist es so möglich, eine Optimierung des realen Speicherplatzbedarfs zu erreichen.When specifying a criterion with regard to the input or output time in or out of the database for a predefinable data quantity, it can be taken into account which data quantities are normally or usually queried. Again, the historical behavior of the database can be considered. Furthermore, a criterion with regard to the space required for operating the database can be specified. The space required for operating the database can be the size of the database on the one hand, and the size of the memory to be held for this purpose on the other hand. In particular, in the construction of the memory of individual elements of different storage capacity, it is possible to achieve an optimization of the real storage space requirement.

Unter einer Einzelabfrage wird bevorzugt eine atomare Informationsanfrage, also insbesondere eine Abfrage, bei dem ein Kriterium abgefragt wird. Insbesondere wird Umfang und Formulierung der atomaren Informationsabfrage durch die jeweilige Abfragesprache definiert.Under a single query is preferably an atomic information request, so in particular a query in which a criterion is queried. In particular, the scope and formulation of the atomic information query is defined by the respective query language.

Grundsätzlich können eine oder mehrere zweite Konfigurationen vorgehalten werden und dann anhand von Regeln angewendet werden. Diese Regeln können automatisch eingreifen, beispielsweise falls der Speicherplatz um den Faktor 2 kleiner wird, wird die zweite Konfiguration statt der ersten weiter betrieben oder aber der Wechsel durch eine Bedienperson ausgelöst werden.Basically, one or more second configurations can be maintained and then applied by rules. These rules can intervene automatically, for example, if the storage space becomes smaller by a factor of 2, the second configuration will continue to operate instead of the first, or else the change will be triggered by an operator.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen die Elemente Prozessoren. Unter einem Prozessor wird ein Hardwarebauteil verstanden, welches Berechnungen bestimmter Art durchführen kann. Allgemein wird unter einem Prozessor ein Bauteil oder eine Software verstanden, die Input zu Output verarbeiten kann. Insbesondere werden unter Prozessoren Mikroprozessoren verstanden. Bevorzugt weisen solche Prozessoren einen oder mehrere Prozessorkerne auf.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, the elements comprise processors. A processor is understood to mean a hardware component which can perform calculations of a specific type. Generally, a processor is understood to mean a component or software that can process input to output. In particular, processors are understood to mean microprocessors. Preferably, such processors have one or more processor cores.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst mindestens eines der folgenden Elemente:

i) die Ressourcen des Hardwarepools; und
ii) die elementindividuellen Elementressourcen;

Speicher.According to a further embodiment of the method according to the invention, at least one of the following elements comprises:

i) the resources of the hardware pool; and
ii) element-specific element resources;

Storage.

Folglich kann der Hardwarepool als Ganzes Speicher umfassen, er kann jedoch auch Elemente umfassen, die elementindividuellen Speicher umfassen. Der Hardwarepool kann sowohl aus einem gemeinsamen Prozessorpool und einem gemeinsamen Speicherpool als auch alternativ oder ergänzend aus einzelnen Elementen jeweils umfassend Prozessoren und Speicher aufgebaut sein. So ist es grundsätzlich auch möglich, den Hardwarepool dynamisch zu erweitern, indem beispielsweise im Falle eines höheren Bedarfs für Rechenleistung und/oder Speicherkapazität weitere Elemente mit Speicher und Prozessoren zugeschaltet werden können, die in anderen Lastsituationen für andere Tätigkeiten eingesetzt werden.Thus, the hardware pool as a whole may include memory, but may also include elements that include elemental memory. The hardware pool can comprise both a common processor pool and a shared memory pool and, alternatively or additionally, individual elements in each case Processors and memory to be built. Thus, in principle it is also possible to dynamically expand the hardware pool by, for example, in the case of a greater need for computing power and / or storage capacity, additional elements with memory and processors can be added, which are used in other load situations for other activities.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens laufen die Schritte a. bis c. wiederholt ab, nach mindestens einem der folgenden Schemata:

I. kontinuierlich;
II. zu vorgebbaren Zeitpunkten; und
III. in vorgebbaren Zeitintervallen.

According to a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the steps a. to c. repeatedly, according to at least one of the following schemes:

I. continuously;
II. At predeterminable times; and
III. at predetermined time intervals.

So ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren kontinuierlich ablaufen zu lassen, also ständig nach einer besseren Konfiguration in Bezug auf mindestens ein vorgebbares Kriterium zu suchen, wobei es beispielsweise auch möglich ist, die Kriterien zu ändern, beispielsweise auch unter Berücksichtigung des historischen Verhaltens der Datenbank.Thus, it is possible to run the method according to the invention continuously, ie to constantly search for a better configuration with respect to at least one specifiable criterion, wherein it is also possible, for example, to change the criteria, for example also taking into account the historical behavior of the database ,

Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren zu vorgebbaren Zeitpunkten ablaufen zu lassen. So ist es beispielsweise denkbar, zu bestimmten Zeiten in einer Woche oder einem Monat, von denen bekannt ist, dass relativ geringes Rechen- oder Abfragenaufkommen notwendig ist, die Ressourcen entsprechend den vorgebbaren Kriterien zu belegen und gegebenenfalls zu diesen Zeiten Wartungsarbeiten an den nicht benötigten Elementen des Hardwarepools durchzuführen. Weiterhin können die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte auch in vorgebbaren Zeitintervallen erfolgen, beispielsweise alle 10 Tage, alle 20 Stunden oder ähnliches.Alternatively or additionally, it is possible to run the method according to the invention at predeterminable times. Thus, for example, at certain times in a week or a month, when it is known that a relatively small amount of computation or querying is necessary, the resources must be allocated in accordance with the specifiable criteria and, if appropriate, maintenance work on the unneeded elements at these times of the hardware pool. Furthermore, the method steps according to the invention can also take place at predeterminable time intervals, for example every 10 days, every 20 hours or the like.

Grundsätzlich ist festzuhalten, dass einer oder mehrere der Parameter i. bis v. überwacht werden, und dass das Kriterium auch in Bezug auf eine oder mehrere der Größen A. bis F. festgelegt werden kann. Es kann also beispielsweise versucht werden, gleichzeitig den zum Betrieb der Datenbank notwendigen Strom und die Ein- oder Ausgabezeit in oder aus der Datenbank für eine vorgebbare Datenmenge zu reduzieren.Basically, it should be noted that one or more of the parameters i. to v. and that the criterion may also be set in relation to one or more of the variables A. to F. For example, it may be attempted to simultaneously reduce the power required to operate the database and the input or output time to or from the database for a predefinable amount of data.

Im Folgenden soll die Erfindung unter Verweis auf die beigefügte Figur näher erläutert werden, ohne auf die dort gezeigten Details und Ausführungsbeispiele beschränkt zu sein. Die einzige Figur zeigt schematisch einen Hardwarepool zum Betrieb einer Datenbank.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the attached figure, without being limited to the details and exemplary embodiments shown there. The single figure shows schematically a hardware pool for operating a database.

Der Hardwarepool 1 setzt sich aus mehreren Elementen 2 zusammen. Ein Teil der Elemente 2 ist als Computer 3 ausgeführt. Jeder der Computer 3 umfasst mindestens einen Prozessor 4, der auch ein Mehrkernprozessor sein kann, und Speicher 5. Der Speicher 5 kann sowohl flüchtigen Speicher, beispielsweise RAM oder auch Festplattenspeicher umfassen. Weiterhin umfasst der Hardwarepool einen Speicher 5, der zuschaltbar ist, der aber nicht einem bestimmten Computer 3 zuordenbar ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Festplattenspeicher oder ähnliches handeln. Ferner sind weitere Prozessoren 4 ausgebildet, die zuschaltbar sind und die ebenfalls nicht einem bestimmten Computer 2 zuzuordnen sind.The hardware pool 1 consists of several elements 2 together. Part of the elements 2 is as a computer 3 executed. Each of the computers 3 includes at least one processor 4 which may also be a multi-core processor, and memory 5 , The memory 5 can include both volatile memory, such as RAM or hard disk space. Furthermore, the hardware pool includes a memory 5 which is switchable, but not a specific computer 3 is assignable. This may be, for example, a hard disk storage or the like. There are also other processors 4 are trained, which are also switchable and also not a specific computer 2 are assigned.

Es ist beispielsweise möglich, dass der getrennte Speicher 5 Teil eines Computers 3 ist, der an sich nicht Teil des Hardwarepools 1 ist, dessen Speicher aber im Bedarfsfall genutzt werden kann. Gleiches gilt für die Prozessoren 4 die nicht Teil eines Computers 3 des Hardwarepools 1 sind. Auch diese können in anderen Computer 3 verbaut sein, die an und für sich nicht Teil des Hardwarepools 1 sind, deren Prozessoren aber im Bedarfsfall für den Hardwarepool 1 genutzt werden können.It is possible, for example, that the separate memory 5 Part of a computer 3 is not in itself part of the hardware pool 1 is, but whose memory can be used if necessary. The same applies to the processors 4 not part of a computer 3 of the hardware pool 1 are. These too can work in other computers 3 be built in, which in and of itself is not part of the hardware pool 1 but whose processors are needed for the hardware pool 1 can be used.

Die Datenbank wird im Moment in einer ersten Konfiguration 6 auf zumindest einem ersten Teil der Elemente 2 betrieben. Die erste Konfiguration 6 umfasst damit Ressourcen und zwar insbesondere Computer 3, Prozessoren 4 und Speicher 5. Weiterhin gezeigt ist ein Supervisor 7. Hierbei handelt es sich um ein Programm, welches auf einer Hardware abläuft, die Teil des Hardwarepools 1 sein kann, die jedoch auch getrennt von diesem ausgebildet sein kann. Der Supervisor 7 überwacht die Datenbank und den Hardwarepool und führt das erfindungsgemäße Verfahren steuernd aus. Das heißt insbesondere, dass in der ersten Konfiguration mindestens einer der Parameter i. bis v. überwacht und veranlasst wird, dass die Datenbank auf eine zweite Konfiguration übertragen und betrieben wird. Es erfolgt also in der anderen – zweiten – Konfiguration ein Realtest der Datenbank. Hierbei werden erfindungsgemäß Kriterien überprüft, die sich auf oder aus dem mindestens einen Parameter i. bis v. beziehen beziehungsweise sich aus diesen ergeben. Beispielhaft ist eine erste zweite Konfiguration 8 und eine zweite zweite Konfiguration 9 gezeigt. Diese umfassen jeweils andere Elemente 2 des Hardwarepools 1. Im Realtest wird nun unter Überwachung des Supervisors 7 überprüft, ob beispielsweise der Stromverbrauch in der ersten zweiten Konfiguration 8 kleiner ist als in der ersten Konfiguration 6 oder ob der benötigte Speicherplatz zum Betrieb der Datenbank in der zweiten zweiten Konfiguration 9 kleiner ist als in der ersten Konfiguration 6 oder der ersten zweiten Konfiguration B. Dann kann eine Migration der Datenbank in die erste zweite Konfiguration 8 – die dann zur ersten Konfiguration wird – oder in die zweite zweite Konfiguration 9 erfolgen. Hierbei kann die Migration automatisch ausgelöst werden, wenn ein vorgebbares Kriterium erfüllt ist, beispielsweise der Speicherplatz um den Faktor 2 kleiner ist als in der ersten Konfiguration 6. Es können aber auch diese zweiten Konfigurationen 8, 9 vorgehalten werden und auf Abruf oder unter Berücksichtigung des historischen Verhaltens der Datenbank eine Migration erfolgen. Unter dem historischen Verhalten der Datenbank wird hier insbesondere verstanden, dass durch den Supervisor überwacht wird, ob es bestimmte Zeiten (Tageszeiten, Zeiten an einem bestimmten Wochentag, Zeiten an einem bestimmten Ereignis wie beispielsweise am Monatsende oder zur Monatsmitte, ...) bestimmte Anforderungen an den Hardwarepool 1 zum Betrieb der Datenbank notwendig waren. Diese können bei der Festlegung der Kriterien herangezogen werden oder auch bei der Bildung der entsprechenden zweiten Konfiguration 8, 9.The database is currently in a first configuration 6 on at least a first part of the elements 2 operated. The first configuration 6 includes resources, especially computers 3 , Processors 4 and memory 5 , Also shown is a supervisor 7 , This is a program that runs on hardware that is part of the hardware pool 1 may be, but which may also be formed separately from this. The supervisor 7 monitors the database and the hardware pool and executes the method according to the invention in a controlling manner. This means in particular that in the first configuration at least one of the parameters i. to v. monitors and causes the database to be transferred and operated to a second configuration. Thus, in the other - second - configuration, a real test of the database takes place. In this case, according to the invention, criteria are checked which are based on or from the at least one parameter i. to v. relate or result from these. By way of example, a first second configuration 8th and a second second configuration 9 shown. These each comprise other elements 2 of the hardware pool 1 , In the real test is now under supervision of the supervisor 7 checks, for example, the power consumption in the first second configuration 8th smaller than in the first configuration 6 or whether the space required to operate the database in the second second configuration 9 smaller than in the first configuration 6 or the first second configuration B. Then, a migration of the database to the first second configuration 8th - which then becomes the first configuration - or the second second configuration 9 respectively. In this case, the migration can be triggered automatically if a specifiable criterion is met, for example, the storage space is smaller by a factor of 2 than in the first configuration 6 , But there are also these second configurations 8th . 9 be kept on-call and migrated on demand or taking into account the historical behavior of the database. The historical behavior of the database is understood here to mean, in particular, that the supervisor monitors whether certain times (times of day, times on a particular day of the week, times at a specific event such as, for example, the end of the month or the middle of the month, ...) have certain requirements to the hardware pool 1 necessary for the operation of the database. These can be used in the definition of the criteria or in the formation of the corresponding second configuration 8th . 9 ,

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt in vorteilhafter Weise einen effizienten Betrieb der Datenbank auf dem Hardwarepool 1. Insbesondere bei sehr großen oder sehr abfrageintensiven Datenbanken und bei Datenbanken, bei denen das Abfragevolumen und/oder die Datenbankgröße mit der Zeit variieren, ist das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft.The method according to the invention advantageously allows an efficient operation of the database on the hardware pool 1 , Especially with very large or very query-intensive databases and databases in which the query volume and / or the database size vary over time, the inventive method is advantageous.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Hardwarepoolhardware pool
22: Elementelement
33: Computercomputer
44: Prozessorprocessor
55: SpeicherStorage
66: erste Konfigurationfirst configuration
77: Supervisorsupervisor
88th: erste zweite Konfigurationfirst second configuration
99: zweite zweite Konfigurationsecond second configuration

Claims

A method of operating at least one database on a multi-element resource pool of resources, comprising the steps of: a. the database is operated in a first configuration utilizing at least a first portion of the resources on at least a first portion of the elements of the hardware pool, b. at least one of the following parameters is monitored: i. the resources of the hardware pool; ii. element-specific element resources of the elements of the hardware pool; iii. the utilization level of the elements of the hardware pool; iv. the availability of the elements of the hardware pool; and V. a historical behavior of the database, c. wherein it is checked for the at least one database, whether the database is operable in a second configuration by utilizing at least a second part of the resources of the hardware pool on at least a second part of the elements of the hardware pool while fulfilling a predetermined criterion with the at least one parameter, characterized in that in step c the transfer of the at least one database to the second configuration takes place and is operated there.

The method of claim 1, wherein the database is migrated to the second configuration and continues to operate in the second configuration when the database is operable in the second configuration to satisfy the criterion.

Method according to one of the preceding claims, in which the criterion is specified with regard to at least one of the following variables: A. the power consumption required to operate the database; B. the time required to perform certain calculations in or with the database; C. the input or output time to or from the database for a specifiable amount of data; D. a memory space necessary to operate the database; E. a time necessary to carry out a single query; and F. a sum of the times of all possible individual queries.

A method according to any one of the preceding claims, wherein the elements comprise processors.

Method according to one of the preceding claims, wherein at least one of the following elements: i) the resources of the hardware pool; and ii) the element-specific element resources comprises memory.

Method according to one of the preceding claims, in which the steps a. to c. repeatedly run according to at least one of the following schemes: I. continuously; II. At predeterminable times; and III. at predetermined time intervals.