Lehr- und Forschungseinheit für Datenbanksysteme Datenbanksysteme Database Systems

Projektarbeit

Verwaltung ausgedehnter 2D-Objekte in Oracle 8i

Inhalt

* Übernahme von Daten in "Spatial"
* Verarbeitung derselben Daten in "iTree"
* Leistungsvergleich der verwendeten Systeme in Bezug auf Laufzeit, Plattenzugriffe, etc.

Problemstellung

Es entstehen immer mehr Anwendungen, in denen geographische Objekte in Datenbanken effizient gespeichert, indiziert und bearbeitet werden sollen. Mit einer relationalen Datenbank allein ist das für den Benutzer nur schwer realisierbar. Oracle hat zu diesem Zweck die Spatial Cartridge entwickelt, die auf die Relationale Datenbank aufsetzt und diese um die objektrelationale Funktionalität erweitert.
Der I-Tree, der am Datenbanklehrstuhl entwickelt wurde, erweitert eine relationale Datenbank ebenfalls um die Möglichkeiten, effizient mit oben genannten Objekten umgehen zu können.
Im Rahmen der Projektarbeit soll die Effizienz beider Verfahren betrachtet werden.

Lösungsansatz

* Die vorhandenen Daten werden so konvertiert, daß sie von beiden Verfahren verarbeitet werden können.
* Es wird ein Testsample erstellt, mit dem die optimalen Einstellungen der Verfahren gefunden werden.
* Die Gesamtdaten werden von den Verfahren indiziert.
* Es werden mehrere Abfragen an die Daten erstellt und dabei die benötigte Zeit, die Zugriffe und die Selektivität gemessen.

Ziel

Durch den Vergleich der Ergebnisse bei beiden Verfahren soll das effizientere Verfahren bestimmt werden. Dabei werden Unterschiede in der Implemetierung berücksichtigt, so dass diese keinen Einfluss auf das Ergebnis haben und die Verfahren selbst Gegenstand des Vergleichs sind.

Tools

Verwendete Hilfsmittel: Oracle 8i, Oracle 8i Spatial Cartridge, iTree, PL/SQL

Personen

Bearbeiter Michael Schmid
Betreuer Marco Pötke, Dr. Thomas Seidl

Arbeitsplan

Arbeitsabschnitt Zeitbedarf
Einarbeitung in die Grundlagen 14 Tage
Testen von Oracle Spatial 30 Tage
Testen von I-Tree 20 Tage

Ergebnis

Als Testdaten waren 300.000 Rechtecke aus einer reellen Anwendung vorhanden. Auf diese Menge wurden 100 Anfragen gestellt.
Beim Spatial-Cartridge von Oracle fiel vor allem die etwas umständliche Bedienung auf. Es traten auch einige Probleme auf, die mit der zu knapp gehaltenen Dokumentation nicht zu lösen waren.
Bei den Effizienzbetrachtungen war der I-Tree in allen Punkten dem Spatial überlegen. Bei höherer Selektivität waren sowohl die Laufzeit, als auch die logischen und physikalischen Zugriffe deutlich geringer. Es wurde auch eine bessere Cache-Ausnutzung durch den I-Tree festgestellt.
Einen weiteren Pluspunkt konnte der I-Tree verbuchen, da sich die Suchtiefe im verwendeten Intervallbaum während der Abfrage einstellen läßt und damit nicht wie beim Spatial jeweils ein neuer Index erzeugt werden muß, was bei der verwendeten Datenmenge bis zu 2 Stunden dauern kann.


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26. April 2000, Michael Schmid