УДК 004.65
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ SQL-ЗАПРОСОВ В POSTGRESQL: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДИК ИЗМЕРЕНИЙ И ОПТИМИЗАЦИИ
Д. Рахмани, старший преподаватель Московского технического университета связи и информатики, Москва, Россия;
orcid.org/0009-0002-8371-3358, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Д. И. Григоренко, студентка Московского технического университета связи и информатики, Москва, Россия;
orcid.org/0009-0007-2014-9215, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В условиях роста энергопотребления центров обработки данных возникает необходимость оптимизации систем управления базами данных не только по производительности, но и по энергоэффективности. Целью работы являются разработка воспроизводимой методики прямого измерения энергопотребления SQL-запросов в PostgreSQL с использованием аппаратных счётчиков Intel RAPL и экспериментальная оценка влияния индексов, состояния кэша и параллелизма на энергозатраты и метрику Energy-Delay Product (EDP). Эксперименты проводились на таблице из 10 млн записей, каждый тест повторялся 25 раз для обеспечения статистической достоверности. Установлено, что при селективности 1 % индексное сканирование снижает энергопотребление на 71,9 % и улучшает EDP на 94,6 % по сравнению с последовательным сканированием. Прогрев кэша уменьшает долю энергии, затрачиваемой на I/O, с 54,9 % до 5,3 %, а общее энергопотребление с 192,1 Дж до 68,9 Дж. Установлено, что оптимальный уровень параллелизма по EDP достигается при четырёх рабочих процессах, указанное значение применимо для конфигурации Intel Core i7-11700 (8 ядер). По- лученные результаты позволяют формулировать практические рекомендации по энергоэффективной настройке PostgreSQL в высоконагруженных средах и служат основой для разработки «зелёных» оптимизаторов запросов, учитывающих как производительность, так и энергетические затраты.
Ключевые слова: энергоэффективность, PostgreSQL, RAPL, индексы, кэширование, параллелизм, EDP, методика измерений.