Das entwickelte System HEAVEN realisiert eine flexible und performante hierarchische Speicher- und Archivierungsumgebung für multidimensionale Array Datenbank Management Systeme. Viele Phänomene der Natur werden als Array-Daten mit entsprechender Dimensionalität modelliert. Als eine gemeinsame Charakteristik gilt das immense Datenvolumen (mehrere Petabyte). Gegenwärtig und in Zukunft sind Tertiärspeichersysteme der einzige praktikable Weg, diese Datenmengen zu speichern. Ein inhärentes Problem ist nicht das Speichern dieser großen Datenvolumina, sondern der effiziente und selektive Zugriff auf die gespeicherten Daten, sowie deren Analyse. Mit HEAVEN wird der Übergang von einer herkömmlichen, dateisystembasierten Datenhaltung auf eine datenbankbasierte Datenhaltung mit automatisierter und optimierter Tertiärspeicheranbindung vollzogen. Heute sind Gigabyte-Datenbanken üblich, Terabyte-Datenbanken die aktuelle Herausforderung und Petabyte-Datenbanken ein wichtiges Forschungsgebiet. HEAVEN realisiert ein hochgradig erweiterbares und skalierbares Datenmanagement, das durch eine optimierte Automatisierung der Datenauslagerung, Datenspeicherung und des Datenretrievals erreicht wird. So wurde mit HEAVEN eine hierarchische Speicher- und Archivierungsumgebung für multidimensionale Array Datenbank Management Systeme mit nahezu unlimitiertem Speichervolumen geschaffen. Nutzern und Applikationen wird eine transparente Sicht auf die gespeicherten Daten gegeben, unabhängig vom tatsächlichen, physikalischen Speicherort. Zur Steigerung der Performance des Retrievals und der Analyse multidimensionaler Array-Daten wurden spezielle Techniken entwickelt. Hierzu zählt das Super-Tile-Konzept, das Intra- und Inter-Super-Tile-Clustering, das Query-Scheduling und eine Caching-Hierarchie. Auch die Verwendung vorberechneter Operationsergebnisse und die erweiterte Analysemglichkeit durch das entwickelte Object-Framing tragen hierzu bei. Bei der Realisierung von HEAVEN wurde der Balanceakt zwischen performantem Zugriffsverhalten und günstigem Speicherplatz erfolgreich umgesetzt.     «

Das entwickelte System HEAVEN realisiert eine flexible und performante hierarchische Speicher- und Archivierungsumgebung für multidimensionale Array Datenbank Management Systeme. Viele Phänomene der Natur werden als Array-Daten mit entsprechender Dimensionalität modelliert. Als eine gemeinsame Charakteristik gilt das immense Datenvolumen (mehrere Petabyte). Gegenwärtig und in Zukunft sind Tertiärspeichersysteme der einzige praktikable Weg, diese Datenmengen zu speichern. Ein inhärentes Problem i...     »

HEAVEN (Hierarchical Storage and Archive Environment for Multidimensional Array Database Management Systems) provides a solution for an intelligent management of large-scale datasets held on tertiary storage systems. Scientific large-scale experiments and corresponding simulation programs often generate large amounts of multidimensional array data. Data volume may reach hundreds of terabytes (up to petabytes). Presently and in the near future the only practicable way for storing such large volumes of multidimensional data are tertiary storage systems. An identified major bottleneck today is the fast and efficient access to and evaluation of high performance computing results. We address the necessity of developing techniques for efficient retrieval of requested subsets of large datasets from mass storage devices. Furthermore, we show the benefit of managing large spatio-temporal data sets with database management systems. But commercial (multidimensional) database systems are optimized for performance with primary and secondary memory access. So tertiary storage memory is only supported in an insufficient way for storage or retrieval of multidimensional array data. This means database systems need a smart connection to tertiary storage systems with optimized access strategies. HEAVEN combines the advantages of both techniques, storing large amounts of data on tertiary storage media and optimizing data access for retrieval with multidimensional database management systems. We present techniques like the Super-Tile-Concept, Intra- and Inter-Super-Tile-Clustering, Query-Scheduling and Caching, keeping our main focus on reducing tertiary storage access time for multidimensional array data. Additionally we extended the multidimensional query language of the database system using a new developed concept called Object Framing. With this extension, users will no longer be restricted to performing range queries in the shape of multidimensional hyper cubes. Now they will be able to formulate range queries by indicating complex frames. Furthermore we dramatically reduce query execution time by using pre-calculated results of computational multidimensional operations. In summary, HEAVEN is optimized towards high performance computing and shows, as we have expected, a very good performance.     «

HEAVEN (Hierarchical Storage and Archive Environment for Multidimensional Array Database Management Systems) provides a solution for an intelligent management of large-scale datasets held on tertiary storage systems. Scientific large-scale experiments and corresponding simulation programs often generate large amounts of multidimensional array data. Data volume may reach hundreds of terabytes (up to petabytes). Presently and in the near future the only practicable way for storing such large volum...     »