Daten-Caching

Daten-Caching beinhaltet das Speichern häufig abgerufener Daten im Speicher, um die Abfrageleistung zu verbessern und die Notwendigkeit zu verringern, Daten von der Festplatte abzurufen.

Caching-Strategien

Pufferpool

• Datenblöcke:

  • Daten werden in feste Einheiten, bekannt als Datenblöcke, organisiert, wenn sie von der Festplatte gelesen oder darauf geschrieben werden;
  • Diese Datenblöcke werden vorübergehend im Speicher des DBMS im Pufferpool gespeichert, auch als Puffercache bezeichnet.

• Cache-Austauschrichtlinien:

  • Aufgrund des begrenzten Platzes im Pufferpool bestimmt eine Cache-Austauschrichtlinie, welche Datenblöcke im Speicher behalten werden, wenn neue Blöcke geladen werden.

• Cache-Verwaltung:

  • Wenn eine Abfrage Daten anfordert, überprüft das DBMS, ob die benötigten Datenblöcke bereits im Pufferpool vorhanden sind;
  • Wenn die Datenblöcke im Speicher (Cache-Treffer) gefunden werden, werden sie aus dem Pufferpool abgerufen, wodurch langsamerer Festplattenzugriff umgangen wird;
  • Wenn die Datenblöcke nicht im Speicher (Cache-Fehlzugriff) sind, holt das DBMS sie von der Festplatte und lädt sie in den Pufferpool für zukünftigen Zugriff.

Abfrageergebnis-Cache

• Einige DBMS bieten einen Abfrageergebnis-Cache, der häufig ausgeführte Abfrageergebnisse im Speicher speichert;
• Wenn eine Abfrage ausgeführt wird, überprüft das System, ob dieselbe Abfrage mit identischen Parametern zuvor ausgeführt wurde. Wenn ja, wird das zwischengespeicherte Ergebnis zurückgegeben, anstatt die Abfrage erneut auszuführen.

Index-Caching

• Neben dem Caching von Datenblöcken können DBMS auch Indexseiten im Speicher zwischenspeichern, um indexbasierte Abfragen zu beschleunigen;
• Index-Caching reduziert die Notwendigkeit, die gesamte Indexstruktur auf der Festplatte zu durchlaufen, was die Abfrageleistung für indizierte Spalten verbessert.