In-Memory-Datenbanken

In-Memory Datenbank: Definition und Überblick

Bei der In-Memory Datenbank, kurz IMDB, handelt es sich um ein Datenbankmanagementsystem, das im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen den Arbeitsspeicher und nicht den Festplattenspeicher des Computers als Datenspeicher nutzt. Dank dieser Methode werden deutlich höhere Zugriffsgeschwindigkeiten erreicht, was Rechenvorgänge merklich beschleunigt und Zugriffszeiten verkürzt. Nachteil ist allerdings, dass der Arbeitsspeicher wesentlich teurer ist als der gängige Festplattenspeicher.

In-Memory Datenbanken optimieren die Verarbeitung bereits digitalisierter Daten und leisten somit indirekt einen Beitrag zur digitalen Transformation.

In-Memory Technologie

Bei der In-Memory Technologie wird der vollständige Datenbestand dauerhaft im Hauptspeicher gehalten und ermöglicht dadurch einen schnelleren lesenden Zugriff auf die Daten. Dies dient vor allem den operativen Systemen zur Unterstützung. Damit die dauerhafte Persistenz (Datenerhaltung auch bei Störungen) gewährleistet ist, sind diverse Techniken zu nutzen. Dazu zählen die Replikation der Daten auf einer relationalen Datenbank oder der Einsatz von Save Points und Logs zur Datenwiederherstellung im Falle eines Stromausfalls.

Für eine effektive Datenanalyse werden die zu analysierenden Daten zunächst von den operativen, ungefilterten getrennt und in einem separaten Data Warehouse abgelegt.  Um auch große Datenmengen analysieren zu können, die auf Festplatten gespeichert sind, müssen zunächst Aggregationen gebildet werden. Diese Problematik kann von der In-Memory-Technologie gelöst werden, da die Daten bereits in dem schnelleren Hauptspeicher liegen und nach dem Spaltenprinzip abgelegt worden sind. Das ermöglicht eine schnellere Analyse.

In-Memory: Datenbankvorteile

Die In-Memory Datenbank bietet viele Chancen für Unternehmen. Die wesentlichen Stärken sind:

• die bereits beschriebenen verkürzten Zugriffszeiten durch den direkten Datenzugriff. Dadurch wird auch die Manipulation der Daten weiter erschwert.
• Ein weiterer Vorteil ist die effizientere Gestaltung bestimmter Prozesse sowie Realisation bisher unmöglich erscheinender Prozesse.
• Außerdem sind Bearbeitung, Analyse und Auswertung großer Datenmengen in Echtzeit machbar.

Nichtsdestotrotz ist die In-Memory Datenbank kein Allround-Genie und birgt auch einige Risiken. Dieser sollte sich jedes Unternehmen vor Anschaffung der Technologie bewusst werden. Ein markantes Risiko ist beispielsweise, dass der Arbeitsspeicher ein nicht-persistentes Medium ist, der bei Ausschaltung zu Datenverlusten führt. Der Aufwand, diese Datenverluste zu verhindern, ist relativ hoch. Das wiederum bedeutet steigende Kosten für die Unternehmen.

In-Memory Datenbank: Funktionsweise

Die In-Memory-Technologie funktioniert recht einfach. Die Daten werden direkt im Hauptspeicher gelesen und beschrieben. Zudem wird auf eine Unterscheidung zwischen Analyse- und Transaktionsdaten verzichtet, was bedeutet, dass stets mit den aktuellsten Daten gearbeitet wird.

Um den schnellen sogenannten schreibenden Zugriff gewährleisten zu können, arbeitet die Datenbank zeilenorientiert. Da allerdings auch ein schneller lesender Zugriff angestrebt wird, nutzt die Datenbanktechnologie eine Kombination aus Zeilen- und Spaltenorientierung.

Unter dem Begriff In-Memory-Computing versteht man die Definition und Ausführung von Prozessen im Hauptspeicher. Somit können die Daten, die im Hauptspeicher gehalten auch direkt dort verarbeitet werden, was wiederum zu einer Zeiteinsparung und Effizienzsteigerung führt.

SAP HANA ®

Die Entwicklungsplattform SAP HANA besteht im Kern aus einer In-Memory-Datenbank. SAP HANA war eingangs eine feste Verknüpfung von Hard- und Software, die durch die In-Memory-Technologie einen schnelleren Zugriff auf den Arbeitsspeicher erlauben sollte. Mittlerweile kann SAP HANA auf mehreren Hardware-Systemen genutzt werden und ist zudem auch visuell anwendbar. Sie bietet alle Vorteile und Funktionen einer In-Memory-Datenbank. Im ERP-Bereich ist SAP HANA die wohl bekannteste kommerzielle Anwendung einer In-Memory-Datenbank.

Seit 2014 wird vom Anbieter SAP dazu eine Cloud-Lösung angeboten. Dadurch können Unternehmen ihre Anwendungen, wie z.B. ERP oder Business Intelligence, nutzen, die auf der Technologie von In-Memory beruhen.

Die Cloud-Plattform impliziert zudem einige In-Memory-Anwendungs- und Datenbankservices, mit deren Hilfe Unternehmen Erweiterungen für Applikationen von Partnern einbinden oder sogar selbst errichten können.