NewsBenchmark-Report belegt signifikante Performance-Vorteile von SSDs

Beschleunigung von komplexen Abfragen um durchschnittlich mehr als Faktor 16

Dass sich die Query-Performance von relationalen Datenbankmanagementsystemen durch den Einsatz von Solid State Disks (SSD) spürbar verbessern lässt, liegt auf der Hand, da die signifikant geringere Latenzzeit von Flash-Speicher gegenüber mechanischen HDDs bis zu hundertmal höhere IOPS-Werte erlaubt. Dass SAP MaxDB davon deutlich mehr profitiert als andere DBMS, hat jetzt ein von Infolytics durchgeführter Benchmark-Test zutage gefördert. Der Grund dafür ist, dass MaxDB Direktzugriffe gegenüber sequenziellem Lesen schon immer favorisiert hat. Der Performance-Vorteil von SSDs ist umso größer, je weniger Daten aus dem Cache gelesen werden können und stattdessen vom Massenspeicher geholt werden müssen. Bespielsweise bei komplexen Abfragen, die Table-Scans erfordern, oder Hilfsprogrammen, die große Teile einer Datenbank lesen müssen. Der Benchmark-Report dokumentiert das Ergebnis eines Vergleichstests, bei dem die Performance der aktuellen Version von SAP MaxDB (V 7.9) auf einem HDD- und einem SSD-basierenden Server verglichen wurde. Als SSD-System kam das kleinste Modell der SAP MaxDB Flashbox Server von Hewlett-Packard zum Einsatz.

Im Vergleich: HDD- versus SSD-basierender Server
Als HDD-System für die Ermittlung der Baseline-Werte nutzte Infolytics einen Entwicklungsrechner (Baujahr 2013), der mit den schnellsten verfügbaren HDDs ausgestattet war (15.000 RPM). Der vermessene Server der Baureihe HP ProLiant DL380 Gen 9 in der für den Betrieb mit SAP MaxDB ausgelegten Flashbox-Konfiguration war dagegen von Haus aus ausschließlich mit SSDs bestückt.

Decision-Support-Benchmark TPC-H
Weil der zu erwartende Beschleunigungseffekt bei komplexen Abfragen mit großen Datenmengen am größten ist, wurde die Decision-Support-orientierte Test-Suite des TPC-H-Benchmark für den Vergleich herangezogen (siehe Transaction Processing Performance Council). Der standardisierte RDBMS-Leistungstest legt den Fokus auf Decision-Support-Systeme, die komplexe Queries mit großen Datenmengen bewältigen müssen. Im Rahmen der Test-Suite wird eine Reihe von Adhoc-Abfragen gegen acht Datenbanktabellen ausgeführt. In der Benchmark-Konfiguration von Infolytics waren diese mit insgesamt 250 GB Daten befüllt.

Durchschnittlicher Beschleunigungsfaktor: 16,5
Die jeweils gemessene Laufzeit für die 19 ausgeführten Queries lassen zeigt das Schaubild:
Infolytics_SAP_MaxDB_Benchmark-Report_Results
Die Werte in der Spalte Beschleunigungsfaktor zeigen, um wie viel schneller die jeweilige Abfrage mit SSDs ausgeführt wurde. Wie der Tabelle zu entnehmen ist, laufen die Abfragen wenigstens um das 3,4-fache schneller, in fünf Fällen sogar um mehr als das 20-fache. Der Mittelwert des Beschleunigungsfaktors beträgt 16,5. Auch für die Administrationswerkzeuge Backup und Restore verkürzten sich die Laufzeiten auf weniger als ein Drittel bzw. die Hälfte gegenüber dem HDD-basierenden Server. Das Standard-Utility CHECK DATA lief sogar über 30-mal schneller.

Fazit
Die begründete Annahme, dass Flash-Speicher gegenüber mechanischen HDDs vor allem beim sequenziellen Lesen einen erheblichen Performance-Vorteil bringt, konnte durch den Vergleichstest eindrucksvoll belegt werden. Anwender von SAP MaxDB können durch den Wechsel zu einem SSD-basierenden Server signifikant kürzere Antwortzeiten bei Decision-Support-orientierten Anwendungen erwarten und mindestens eine Laufzeithalbierung bei der Ausführung von DBA-Utilities.

Technische Daten Server
Wesentliches Unterscheidungsmerkmal zwischen Noname-Server und Flashbox ist der verwendete Massenspeicher: Auf der einen Seite Highend-HDDs, auf der anderen SSDs.

Noname Server
(Stand der Technik von 2013)
Flashbox Small
(HP ProLiant DL380 Gen 9)
CPUs/Cores Intel® Xeon® E5-26652
4 GHz8 Kerne
Intel® Xeon® E5-2637v33
5 GHz4 Kerne
RAM 64 GB DDR3
1.667 MHz
64 GB DDR4
2.133 MHz
HDD/SSD 4 × 300 GB Hitachi Ultrastar
15K600, SAS II
2 × 120 GB SSD (6G)
2 × 200 GB SSD (12G)