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Lernfeld - Thema Datenbanksystem Datenbanksystem Quelle:http://de.wikipedia.org/wiki/Datenbank

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DatenbanksystemDatenbanksystem

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InhaltverzeichnisInhaltverzeichnis

o Definition – Datenbanko Verteilte DBSo Wie funktioniert das DBSo Was ist das DBMSo Funktionen des DBMSo Datenbankmodelle (Nach welchen Kriterien

und welcher Struktur)o Datensicherheit im DBSo Transaktionen im DBSo Datenintegrität im DBSo Anfrageoptimierung im DBSo Anwendungsunterstützung im DBSo Sprachen im DBSo Mehrbenutzerfähigkeit beim DBSo Die Bedeutung einer Datenbank für Unternehmen

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DefinitionDefinition

Datenbank (englisch = Data base) auch: Datenbankprogramm, -system, -Managementsystem (DBMS), Verwaltungssystem (DBVS)

Der EDV-Begriff ist eine Ansammlung, inhaltlich zusammengehöriger und miteinander in Verbindung stehender Daten. Sie dient zur elektronischen Datenverwaltung, welches Daten widerspruchsfrei und dauerhaft speichert und diese den Nutzern zur Verfügung stellt, sobald Daten aufgerufen werden.

Nennt sich auch Datenbasis.

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DefinitionDefinition

Man unterscheidet Datenbanken zwischen:

oDatenbanken, die anhand einem DBMS betreut werden.

oDatenbanken. die jeweils von zusammengehörigen Daten verwaltet werden.

oUnd einem verteilten Datenbanksystem. Dieser definiert ein gewisses Maß an Autonomie(Selbstständigkeit), Heterogenität (Uneinheitlichkeit) und Verteilung.

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VerteilteVerteilte DBSDBS::

Diese drei Kriterien lassen sich zwischen verschiedenen verteilten DBS unterscheiden:

1.Master/Slave = Herr/Sklave:Der Master ist der Teilnehmer und hat das Recht unaufgefordert auf die gemeinsamen Ressourcen zuzugreifen. Die Slaves dürfen erst auf die gemeinsameRessourcen zugreifen, wenn sie von dem Master gefragt werden.

(Polling-Abfrage Der Master leitet weiter)

2. Client-Server-System = Kunde –Bediener-System:Aufgaben und Dienstleistungen werden innerhalb

eines Netzwerkes verteilt. Der Klient stellt eine Abfrage an den Server und der Server stellt die Informationen/ Daten zur Verfügung.

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VerteilteVerteilte DBSDBS

3.Peer to Peer System = Rechner an Rechner System:Ein Netzwerksystem bei dem die Rechner gleichberechtigtsind und sowohl Dienste in Anspruch nehmen als auch zurVerfügung stellen können.

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Wie funktioniert das Wie funktioniert das Datenbanksystem:Datenbanksystem:

Das DBS besteht aus zwei Teilen:

1. Verwaltungssoftware (Datenbankmanagementsystem DBMS)2. Die Menge der zu verwalteten Daten (der eigentliche Datenbank)

Ein DBS ermöglicht eine sichere, langfristige Speicherung sowie die Beständigkeit der Nutzdaten einer Institution.

Das DBMS offeriert im DB eine Schnittstelle zur Abfrage, Manipulation und Verwaltung der Daten.

Um an die Datenbestände zu gelangen, müssen sich alle Anwendungssysteme an das DBMS wenden.

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Was ist das DBMS?Was ist das DBMS?

o Das DBMS ist ein, nur für das DBS entwickelte und installierte Softwareo Es legt das DB-Modell festo Das DBMS betreut eine Speicherhierarchie, die auch eine besonders

schnelle Zwischenspeicherung (Pufferpool) ermöglicht/umfassto Es managet die Daten, in dem es die Anforderungen sichert und

verwalteto Es entscheidet über die Funktionalität und Geschwindigkeit des Systemso Das DBMS ist ein komplexes Softwaresystem und hat einen kritischen

Entscheidungsgrad bei der Auswahl

Warum?:

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Was ist des DBMS?Was ist des DBMS?

Das Kritische bei der Auswahl ist, dass man bei der Konfigurierung des DBMS zwischen den Systemarten unterscheiden muss:

okommerzielle Systeme:z.B. Oracle/Informix/Microsoft/IBM und Sybase sind die bekanntesten. Diese kostenpflichtigen Systeme sind

sehr leistungsfähig und sehr kostenintensiv. Zusätzlich auch noch sehr aufwendig in der Verwaltung und benötigen den Einsatz von Fachleuten.okostenlose Systeme:

haben geringe Anforderungen an die Systemressourcen und sind daher in der Regel sehr schnell. Sie sind sehr günstig und doch durchaus sehr leistungsfähig, so dass sie mit den kommerziellen Systemen gut mithalten können.

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Funktionen eines DBMSFunktionen eines DBMS

Im Überblick:oSpeicherung, Überschreibung und Löschung von DatenoVerwaltung der MetadatenoVorkehrungen zur DatensicherheitoVorkehrungen zum DatenschutzoVorkehrungen zur DatenintegritätoErmöglichung des Mehrbenutzerbetriebs durch das TransaktionskonzeptoOptimierung von AnfragenoErmöglichung von Triggern und Stored ProceduresoBereitstellung von Kennzahlen über Technik und Betrieb des DBMS

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DatenbankmodellDatenbankmodell

Das DB-Modell wird von dem DBMS-Hersteller bestimmt. Das Datenbankschema muss an das Strukturierungsmöglichkeiten angepasst werden. Arten der DB-Schema:

Hierarchisch: Die Datenobjekte stehen in einer ELTERN-KIND-Beziehung zueinander.

Netzwerkartig: Die Datenobjekte verbinden sich in Netzwerken miteinander.

Relational: Die Datenbanken werde in zeilenweise gesplitteten Tabellen verwaltet. Zwischen diesen Tabellen können beliebig definierte Verbindungen/Beziehungen stehen. Diese Beziehungen werde durch Werte bestimmter Tabellen festgelegt. (Ein Beispiel aus dem Internet)

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KlassenlehrerHerr KaspersFrau Huth Name VornameHerr Mühlenbein Frank MelanieFrau Kättnis Schulz Jessy GeburtsjahrFrau Germ Larsen Laura 1991

Sezen Aksu 1991 Wohnort1989 Köln

Schüler 1990 KölnDm02 KölnDM03 Alter KölnDM01 21DM03 23

2222

AdresseFranzstr. 34Eupenerstr. 26Lessingstr. 45Keupstr. 213

FachgebietKPWiSo KlassenlehrerPM Herr Kaspers Klasse Nachname Vorname KP Frau Huth DM03 Frank Melanie

Frau Germ DM02 Schulz JessyHerr Bachelm. DM03 Larsen Laura

DM01 Sezen Aksu

Adresse WohnortAlter Geburtsjahr Franzstr. 34 Köln

21 1991 Eupenerstr. 26 Köln23 1991 Lessingstr. 45 Köln22 1989 Keupstr. 213 Köln22 1990

Vernetztes DB-Modell: (Netzwerk-Datenbankmodell)Ein Datensatz kann mehrere Vorgänger haben. Vorteile: Der Tausch zwischen Datensätzenist sehr direkt. Alle Datensätze haben eine Beziehung bzw. Verbindung zueinander.

n

1n1

n2

Relationale Datenbank:Die Datenbanken werde in zeilenweise Tabellen verwaltet. Zwischen diesen Tabellen können beliebig definierteVerbindungen/Beziehungen stehen. Diese Beziehungen werde durch Werte bestimmter Tabellen festgelegt.

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DatenbankmodelleDatenbankmodelle

o Objektorientierte:Die Beziehungen zischen Datenobjekte werden von der Datenbank

selbst verwaltet. Die Objekte können Daten und Eigenschaften von anderen Objekten erwerben.

o Dokumentenorientiert:Die Objekte werden als Dokumente ohne die Voraussetzung der Strukturgleichheit gespeichert(mit möglichst verschieden Attributen).Das Datenbankmodell kann auch aus einer Vielzahl von Misch- und

Nebenfunktionen existieren. Wie z.B. o Objektrationales Modell:

Dieses Modell kommt zum Einsatz sobald Mengen von Objekten in Beziehung zu anderen Daten oder Objekten gebracht

werden müssen.

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Datensicherheit im DBSDatensicherheit im DBS

Das RDBMS speicherto die relationalen Daten auf einem Speichermediumo Informationen über die Datenschemata und Zugriffsrechte von

Benutzern

Wichtig: garantiert Datensicherheit, durcho Datenschutz o den Schutz gegen unerlaubte Zugriffe

Wichtig: Sichern der Daten anhand eines Backups. Innerhalb des Backup-Prozesses kann sehr geringe Änderungen durchgeführt werden.

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TransaktionenTransaktionen

Hier schützt das Transaktionskonzept die Bearbeitung der Daten von mehrerer Nutzern gleichzeitig.

Bevor eine Aufgabe(Transaktion) nicht von einem Commit beendet wird, kann der Zweite nicht auf dieDaten zugriefen.

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DatenintegritätDatenintegrität

o Daten können integriert werden, sobald eine Datenverarbeitung,-löschung, -änderung gemäß der definierten Bedingungen (Contraints) durchgeführt wird.

o Foreign Key Contraint:Dieses Mittel verhindert die Löschung der Daten, dievon anderen Tabellen gebraucht werden.

z.B. Die Frau X, Abteilung Finanzierung, benötigt die Vertragsinformationen von Kunde Z, nach 6 jähriger Ablage nicht mehr. Sie löscht diese Informationen aus dem System. Jedoch erfolglos, weil die Vertragsunterlagen von der Abteilung L&R benutzt werden.

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AnfrageoptimierungAnfrageoptimierung

o Um Datenveränderungen, -bearbeitung und -löschung vorgenommen werden können, stellt das DBMS eine Datensprache zur Verfügung.

Aufgabe: Eine Anfrage übersetzt in logischer Reihenfolge der relationalen Algebra ausgewählt wird

ein Datenbankoperator führt die Operation tatsächlich auf die Daten aus.

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Die Wahl der Operation und Reihenfolge ihrer Ausführung nennt sich „Erstellung des Ausführungsplans durch den Anfrageoptimierer“.

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AnwendungsunterstützungAnwendungsunterstützung

Die DB-Applikationen erhalten Unzerstützung von DBS:o Trigger Löst eine Aktion im DB aus, sobald VeränderungS- oder

Einfügeoperationen bewältigt werden. o Stored Procuders

Dient zur Ausführung von Skripten in der Datenbank. D. h., dass anhand dieser Funktion die Prozesse gemäß der definierten Befehle bearbeitet werden. Das Stored Proceders ist ein eigenständigerBefehl, der die Abfolge gespeicherter Befehlespeichert.

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SprachenSprachen

o DBS stellt Sprachen für folgende Zwecke zur Verfügung:

Datenabfrage und Manipulation DML Verwaltung der DB und Definition der Datenstruktur DDL Berechtigungssteuer (DCL)

Bei relationalen DBMS sind die o.g. Kategorien in einer Sprache (SQL)vereint.

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MehrbenutzerfähigkeitMehrbenutzerfähigkeit beim DBSbeim DBS

Für die Benutzung werden Berechtigungen verwaltet.

Verwaltet werden:

o Sperren (engl. locks) o Systemprotokolle (engl. logs bzw. log files)

Das DBS arbeitet transaktionsorientiert.

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DB und die Bedeutung für DB und die Bedeutung für UnternehmenUnternehmen

o Das Datenbanksystem stellt den kritischen Teil eines Unternehmens und der Behörde dar:

o Zentraler Bestandteil der Unternehmenssoftwareo Die Aktionsfähigkeit eines Unternehmens hängt von der

Verfügbarkeit, Vollständigkeit und Richtigkeit der Daten ab.o Datensicherheit ist ein wichtiger gesetzlich vorgeschriebener

Bestandteil der IT eines Unternehmens oder einer Behörde.

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