Mistral - Datenbank

Mit Mistral zu einem schnelleren Datenfluss

Mistral ist eine Datenbank, die auf einem innovativen, hochleistungsfähigen und zum Patent angemeldeten Verfahren zur Datenkompression und Datensuche basiert.

Die Datenbank ist im Vergleich zu herkömmlichen, bekannten Datenbanken deutlich schneller in der Anfragenbeantwortung und dazu noch günstiger.

Die Einfügeperformance sowie der Speicherverbrauch heben sich ebenfalls von anderen Datenbanken ab.

Die Funktionen von Mistral auf einem Blick

  • Schnellere Einfügeperformance
  • Besserer Speicherverbrauch
  • Optimierte Anfragenbeantwortung
  • Bessere Multicoresystem-Skalierbarkeit
  • Verringerte Ziel-Antwortzeit
  • Minimierte Kosten

Weitere Funktionen & Implementierung von Mistral

MiEL - Mistral Expression Language

MiEL ist die Mistral Expression Language. Die Programmiersprache bringt Ihre Berechnungen zu den Daten. Anstatt Rechenleistung, Speicher oder Netzwerkbandbreite zu verschwenden, optimiert MiEL die Ressourcennutzung, indem Speicherkopien und die Serialisierung so weit wie möglich vermieden werden.

Die Sprache erlaubt zudem das freie Programmieren der Berechnungsschritte.

Funktionen Mistral

Mistral kann über eine REST-Schnittstelle verschiedene Anfragen beantworten, welche dann in MiEL - einem Go-Dialekt - geschrieben werden. Dazu gibt es Funktionen zum Abrufen der Daten aus Metriken und die Aggregation dieser.

Im Hinblick auf die Darstellung ist der M4-Algorithmus implementiert, mit welchem die zurückgegebene Datenmenge reduziert werden kann.

Implementierung Mistral

Die Integration der Datenbank erfolgt über eine restful-API und ist mit allen gängigen Programmiersprachen möglich.

Die Auswertung unterstützt die flexiblere Berechnung in verschiedenen Zeitzonen. Dies gewährleistet bespielsweise fachlich korrekte Aggregationen, die abhängig vom Betrachterstandort sind.

Entstehung der Datenbank

worldiety als eines der führenden regionalen Softwarehäuser im Nordwesten Deutschlands stellt nicht nur individuelle Softwarelösungen für unterschiedliche Kunden her, sondern engagiert sich auch im Bereich der Forschung und Entwicklung von eigenen Produkten, die insbesondere der Verbesserung der Wirtschaftlichkeit dienen.

In diesem Rahmen entstand die auf einem Verfahren zur Datenkompression und Datensuche basierte Datenbank Mistral.

Der Begriff Mistral stammt aus der Meteorologie und ist ursprünglich ein starker und schneller Fallwind - die Wortfindung spielt auf die Schnelligkeit der Datenbank an.


Datenbankmanagement-Systeme im Vergleich:

InfluxDB 2.1. vs. Mistral

InfluxDB 2.1. ist ein Open Source Datenbankmanagementsystem der Firma InfluxData, welches speziell Zeitreihen speichert.
Das Datenbankmanagementsystem wird im Folgenden mit Mistral verglichen.

Dieser Vergleich wurde auf einem Cloud-Server mit folgenden Daten erhoben:
Speicher - 960 GB SSD NVMe | Netzwerk - Max. 10-Gbits | Kosten - 475,88 EUR/Monat | vCPUs - 24 (48) | CPU - AMD Milan Epyc 7003 | RAM - 192 GiB

Einfügeperformance

Mistral hat eine um bis zu 16x höhere Einfügeperformance als InfluxDB 2.1. Beispielsweise dauert das Einfügen von 4.2 Mrd. Datenpunkten nur noch 10 Minuten anstatt 3 Stunden.

Speicherverbrauch

Die Datenbank hat dazu einen bis zu 4x geringeren Speicherverbrauch als InfluxDB 2.1. Die Datenbank belegt nur noch 6GiB anstatt 23GiB.

Anfragenbearbeitung

Mistral bearbeitet Anfragen bis zu 55x schneller. Die Anfragen dauern bei der Datenbank nur noch 0,6 anstatt 34 Sekunden.

Multicoresysteme

Mistral kann vertikal auf Multicore- Systemen 32x besser skalieren als InfluxDB 2.1. Zum Beispiel können Anfragen bearbeitet werden, wo InfluxDB 2.1 Timeouts verursacht.

Ziel-Antwortzeit

Die Datenbank kann über 1,3 Mio. Anfragen pro Tag mit einem Server bedienen. InfluxDB 2.1 benötigt hochgerechnet dafür einen Cluster aus 35x äquivalenten Nodes.

Kosten

Die TCO, also die Gesamtkosten des Betriebs, werden pro Jahr für einen Server von 200tsd Euro Cluster-Kosten auf weniger als 6tsd Euro reduziert - die Kosten werden stark gesenkt.


Unsere Datenbank Mistral bietet Ihnen folgende Vorteile:

  • Schnellere Beantwortung der Anfragen sowie geringere Hostingkosten
  • Einsparung von einem Personenmonat pro Entwickler für die Implementierung der Aggregationsalgorithmen
  • Einfache und einheitliche Anbindung an eine REST-API
  • Verringerung der Wartungs- sowie Refactoringkosten sowie Kosten für Sonderfälle

HALVAR windpunx - Implementierung Mistral

Als eines der führenden Unternehmen im Bereich der Betriebsführung von Windkraftanlagen und erneuerbaren Energien folgt windpunx stets dem Ziel, durch eine schnelle Datenerfassung effizientere Prozesse zu schaffen.

Die von worldiety entwickelte Softwarelösung „HALVAR“ zielt darauf ab, Betriebsdaten von Energieerzeugungsanlagen darzustellen, auszuwerten und anschließend in einem Reporting zusammenzufassen.

Über Benchmarking-Funktionen können Anwender ihre eigenen Betriebsdaten mit dem anonymisierten windpunx-Gesamtportfolio vergleichen und sind so stets informiert, wie ihre Anlagen im Vergleich performen.

Mit Hilfe der Datenbank Mistral konnte eine effiziente Datenhaltung gewährleistet werden, die nicht nur Sicherheit bietet, sondern auch die Betriebs- und Vergleichsdaten von Windkraftanlagen schnell bearbeitet.

Zudem ist es ab jetzt möglich, dass windpunx auf dem internen Dashboard bis zu 10 Jahre alte historische Daten einsehen kann und die Reports ohne Wartezeit erstellt werden können. Die leichte API-Anbindung und die niedrigen Wartungskosten sind weitere Vorteile, die durch die Datenbank Mistral dazu gekommen sind.

Mistral als Datenbank senkt somit die Betriebskosten, verbessert das Nutzererlebnis und senkt die Entwicklungskosten.

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