世界初のX線光子データベース「MAXI地上データベース」の実現に向けた性能試験〇小笠原直進中村一尋根来均 (日大理工) 小浜光洋(理化学研究所) 冨田洋倉又尚之(JAXA/TKSC) １．概要・MAXIとは・・・全天X線監視装置であり、2008年から国際宇宙ステーション (ISS)搭載予定のX線監視装置である。通常のPointing 観測衛星視野方向 MAXI 固定常時変化 X線の飛来方向の決定各X線毎データ量大データ保存単位これまでの全天観測装置観測単位まとめて処理世界初の光子単位小スキャン単位 2. 前回発表時の概要クライアントからのデータ取得方法として、ECPGとJDBCでどれだけの差が出るかを比較した。天球領域からの検索円領域検索正方領域検索 JDBC ECPG 時刻による検索 3. 試験環境・RDBMS : postgreSQL(ver.8.0.2 *前回は7.3.3を使用) ・クライアントからのデータ取得方法 →ECPG(C言語での埋め込みSQL) ・使用機器(PC)スペック CPU：インテル®Xeon™プロセッサ3.06GHz メモリ：1GB(256MB×4)DDR-SDRAM PC2100 40MHz ECC IDEハードディスク：120GB Ultra ATA-100 7,200回転 HDD ・検索方法天球座標上に仮想のX線イベントを、 (時間と位置)を乱数で一様に割り振った疑似天球のテーブルに対し、以下の 2通りで検索を行う。 (1)天球座標上から正方領域で取り出した範囲の検索 SQL → select ・・・ where (alpha between 0.0 and 1.0) and (delta between 45.0 and 46.0); (2)天球座標上から円領域で取り出した範囲の検索 SQL → select ・・・where acos(sin(45./57.)*sin(delta/57.)+cos(45./57.) *cos(delta/57.)*cos((100. –alpha)/57. )) < 1.0 ; 4. 試験結果 ① alpha,deltaのデータ型を DOUBLE PRECISION→REALに変更前回10e7イベント数の検索時にかかった時間 ↓ 正方領域 90.20 → 円領域 26.00 [sec] 111.97 → 53.78 [sec] Alpha,deltaを倍精度から単精度にしたことによる、データ容量の軽減による効果と考えられる。 ② alpha,deltaにそれぞれINDEXを張って検索 SQL → CREATE INDEX (INDEX名) on (テーブル名)(alpha); CREATE INDEX (INDEX名) on (テーブル名)(delta); 正方領域 26.00 → 27.39 [sec] 円領域 53.78 → 58.77 [sec] EXPLAINの調査結果で、複合条件に対して有効に INDEXを使用していないことが分かった。そのため、このままではINDEXの効果が反映されない。 ③ alphaとdeltaの組み合わせに対して INDEXを張って検索 SQL → CREATE INDEX (INDEX名) on (テーブル名) (alpha,delta); 正方領域 27.39 → 0.47 [sec] 円領域 58.77 → 58.91 [sec] 正方領域の検索において、INDEXの効果が劇的に現れた！ ④ 先に正方領域でおおまかな範囲を取り、その中から円領域を検索。 SQL → select ・・・ where ((alpha between 0.0 and 1.0) and (delta between 45.0 and 46.0)) and acos(sin(45./57.)*sin (delta/57.)+cos(45./57.)*cos(delta/57.) *cos((100. –alpha)/57. )) < 1.0 ; 円領域 58.91 → 0.89 [sec] (但し、正方領域の範囲は 1×1°の場合) 検索範囲の絞り込みによる２段階の検索によって、円領域の検索時間も劇的に短縮！円領域検索にかかる時間[sec] 結局、円領域検索での検索時間～正方領域で絞り込む検索時間 100 10 1 1/10e5 1/10e4 1/10e3 0.1 0.01 天球全体のうち正方領域で絞った割合[⊿Ω/Ω] 5．結論と今後の課題・MAXIの約1日分のデータ量にあたる10e7イベント数のデータに対する検索で、複合INDEXを張ることによって天球座標での検索でも、大幅に検索時間が短縮され、光子単位のデータベース実現の可能性が見えてきた。・ただし、複合INDEXを張ったことによって、データロードの時間が増加することが分かった。今後、これが実用上問題にならないか調査する必要がある。