DBA01_02

Das Anwendungsprogramm und Datenbankadministratoren kommunizieren mit dem DBMS über eine Anfrage- oder Datenbanksprache. Die Sprache mit der größten Verbreitung heißt SQL. Die Vorteile von SQL sind, dass sie standardisiert und deklarativ ist. Deklarativ bedeutet, dass dem Benutzer bei der Formulierung einer Anfrage dem DBMS nicht mitteilt, wie seine Anfrage zu bearbeiten ist.
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Die Eigenschaften relationaler Datenbanksysteme lassen sich in zwei Gruppen unterteilen.
Eigenschaften bezüglich der effizienten Verwaltung des Datenbestandes:
- effiziente Verwaltung von Massendaten
- Bereitstellung eines Datenmodells
- Bereitstellung einer deklarativen Anfragesprache
- Änderungen der Datenorganisation haben keinen Einfluss auf die Anwendung
- Schaffung der Voraussetzungen zur Vermeidung von Redundanzen
Eigenschaften bezüglich der Benutzung eines Datenbanksystems
- Viele Benutzer können gleichzeitig an der DB arbeiten, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen.
- Die Verwaltung von Zugriffsrechten für Teilbereiche der DB
- Integritätsbedingungen: Einhaltung der definierten Datentypen
- Transaktionen: Die Möglichkeit mehrere logisch zusammen gehörige Operationen zu einer einzelnen zusammenzufassen

Datenmodell: Ein bestimmtes Konzept das wir benutzen können um die Struktur unserer Daten in der Datenbank zu beschreiben. Datenmodelle werden üblicherweise nach der Abstraktionsebene unterteilt.
Schema: Unter einem Schema versteht man die Struktur der Daten:
- Den grundlegenden Aufbau der Daten
- Die einzelnen Datentypen
DBA01 – Fragenkatalog 2
- Beziehungen von Daten
- Integrität der Daten (Korrektheit)
Instanzen: Bei Instanzen bezieht man sich auf die einzelnen Datensätze.
 

Sie werden nach ihrer Abstraktionsebene unterteilt:
Konzeptionelle Datenmodelle: Diese stellen meist grafisch als ersten Schritt des Datenbankdesigns einen Ausschnitt der realen Welt dar. Meist wird das E/R-Modell verwendet.
Mit logischer Datenorganisation bezeichnet man die Analyse der (logischen) Zusammenhänge von Datenbeständen und ihre Ordnung und Strukturierung durch geeignete Datenmodelle (Analyse und Strukturierung in Datenmodelle). Es gibt verschiedene Datenmodelle.
Unter physischer Datenorganisation verstehen wir allgemein die Verfahren und Vorschriften zum Speichern und Wiederauffinden von Daten auf entsprechenden Speichermedien (Datenhaltung), z.B. physische Struktur einer Festplatte in Blöcke, Sektoren und Spuren. Beinhaltet daneben noch spezielle Speicherstrukturen (Indexe) für den schnellen Zugriff. Sie ist im DBS gekapselt, der Benutzer kann die Struktur nicht einsehen.

Ziel:
Sie beschreibt eine 3-Schichten-Architektur und erklärt die Unabhängigkeit die Strukturen einer Datenbank von ihrer physischen Speicherung und von den Anwendungsprogrammen.
- Die interne Ebene betrachtet die physischen Speicherstrukturen, sie entspricht also dem physischen Datenmodell.
- Die logische Ebene: Sämtliche Daten und ihre Beziehungen müssen hier dargestellt werden. Ist die Sicht des Datenbankadministrators, entspricht also dem vollständigen logischen Datenmodell
- Die externe Ebene betrachtet die Sichtweise der einzelnen Benutzergruppen auf das logische Modell. Es kann mehrere externe Ebenen geben.

Bedeutet, dass die Strukturen auf einer architektonischen Ebene verändert werden können, ohne die Strukturen auf der nächst höhreren Ebene ändern zu müssen:
- Logische Datenunabhängigkeit bedeutet, dass wir Änderungen an der logischen Struktur durchführen können, ohne damit die externen Sichten beeinflussen zu müssen
- Physische Datenunabhängigkeit bedeutet , dass Änderungen am physischen Datenmodell keinerlei Auswirkungen auf das logische Datenmodell haben

Somit beschreibt das ANSIISPARC-Modell eine Referenzarchitektur im Sinne von Abstraktionsebenen in der Softwarearchitektur, die drei Datenmodelle hingegen vor allem Schritte im Vorgehen der Datenmodellierung.

Structured Query Language = struktuierte Anfragesprache
SQL bietet Kommandos sowohl für die Datendefinition als auch für die Datenmanipulation. SQL ist standardisiert und leicht erlernbar, weil es eine deklarative Sprache ist (Das Was, nicht das Wie ist wichtig.

Klassifikation nach dem Datenmodell:
- Hierarische Datenbanksysteme
- Netzwerk Datenbanksysteme
- Objektorientierte Datenbanksysteme
- Relationale Datenbanksysteme
Weitere Klassifikation:
- Single User vs. Multi User: Unterscheidung nach der Anzahl der Benutzer, welche gleichzeitig mit dem DBS arbeiten
- Zentrales vs. Dezentrales DBS: DBS auf einem Rechner oder auf mehrere Rechner verteilt
- Homogene vs. Föderierte DBS: Spezialfall dezentraler DBS. Wird unterschieden, ob das gleiche DBMS auf allen Rechnerknoten verwendet wird (Homogen) oder auf unterschiedlichen DBMS verwendet wird
- OLTP vs. OLAP: Unterscheidung ob viele Transaktionen gleichzeitig (Online Transaction Processing) oder wenige, dafür sehr komplexe Transaktionen durchgeführt werden können (Online Analytical Processing)
Spezialklassen:
- Client/Server-DBS: Trennung nach Softwareschichten (Datenhaltung, Verarbeitung, Präsentation)
- Deduktive DBS: KI, können aus vorhanden Daten mittels Regeln weitere ableiten
- Nach Kosten: Einsteigersystem bei wenigen hundert €. Professionelle Werkzeuge bei 100.000 € +

Die referenzielle Integrität (abgekürzt mit RI) besagt, dass für jeden Wert eines Fremdschlüsselattributs ein korrespondierender, gleicher Wert in der referenzierten Tabelle
beim Primärschlüssel auftreten muss.
Nein diese Bedingung muss nicht erfüllt sein, auch wenn sie zufällig in einer ganz bestimmten Konstellation erfüllt sein könnte. Im Regelfall haben wir die Situation dass nicht jeder Primärschlüsselwert im Fremdschlüsselattribut referenziert wird.

Überwachung, Planung, Anpassung der Plattenkapazität,
- Pflege des Datenbankschemas,
- Planung und Durchführung von Releasewechseln des DBMS,
- Überwachung und Optimierung der Performanz (Tuning),
- Sicherung des DBS in regelmäßigen Intervallen,
- Betreuung der Anwender (Support) und Pflege der Benutzerkonten (Anlegen Löschen, Andern von Benutzerkonten)

Aufbau einer Betriebsmannschaft für DBs im Rechenzentrum. Eventuell muss eine Differenzierung nach DB-Produkt erfolgen. (Oracle-Betrieb, IBM-Betrieb)
DB-Betrieb in einer Abteilung, die alle Betriebsaufgaben übernimmt. Nachteil ist, dass für den DB-Betrieb Spezialistemwissen nötig ist, welches in dieser Form nicht ausreichend vorhanden ist.
Outsourcing des Betriebs an externen Dienstleister. Eignet sich vor allem bei immer gleichen Aufgaben, die an den unterschiedlichen Datenbanken vorkommen.