Datenbanksysteme

1. Datenbanksysteme Donald Kossmann TU München

2. Übersicht • Wie benutze ich ein Datenbanksystem? • Datenmodellierung (ER, UML, Theorie) • Datenbankprogrammierung (SQL) • Wie baue ich ein Datenbanksystem? • Anfrageoptimierung • Transaktionsverwaltung • Wie sieht die nächste Generation aus? • Objektorientierte, objektrelationale Datenbanken • Data Warehousing, Decision Support, Data Mining • XML, verteilte Datenbanken, WWW

3. Was ist ein Datenbanksystem? • Ein Datenbanksystem ist ein Werkzeug zur Entwicklung von datenintensivenAnwendungen: • großer Datenbestand • große Datenströme

4. Vision • Alles Wissen dieser Welt elektronisch speichern und jederzeit und an jedem Ort jedem autorisierten Benutzer zur Verfügung stellen. • Status: Technologie ist da (Karteikästen). Das Modell fehlt (Beschriftung der Kästen).

5. Typische Anwendungen • Bank (Buchungen Kontoverwaltung) • Bibliothek (Volltextsuche, Entleihe) • Redaktionssysteme im Internet(Dokumente erstellen, Struktur einer Website) • E-Business (Auftrag, Katalog) • ERP (Personal, Buchhaltung, Controlling) • Decision Support (statistische Auswertungen)

6. Architekturen und Ausprägungen • Großrechner • Client-Server • Multi-Tier Architekturen • Parallele Datenbanksysteme • Verteilte, Peer-to-peer Datenbanken

7. Großrechner einfache Text- interfaces zur Administration Terminals Batch Jobs Großrechner(Anwendung + DB) Hier spielt die ganze Musik

8. Client-Server Anwendungslogik, GUIs Client Client Datenbankserver Datenhaltung

9. Vorteile von Client/Server • Skalierbarkeit: Clientrechner übernehmen einen Teil der Last – je mehr Nutzer desto mehr Clientrechner • Verfügbarkeit: Hardware am Server kann redundant ausgelegt werden • Sicherheit: Beschütze Server und Zugang zum Server • Administrierbarkeit: Backups nur am Server • Nachteil: Komplexität (Caching, usw.)

10. Three-Tier PC PC PC PC PC Application- Server Application- Server Datenbankserver

11. Datenbanken im Web Browser Browser Browser Browser Browser Browser Internet Web-Server Web-Server Web-Server Application- Server Application- Server Datenbankserver

12. Multi-Tier-Architekturen • Schichtenarchitektur: • Jede Ebene implementiert einen anderen Aspekt (Datenbank, Anwendungen, GUI, ...) • Unterschiedliche Anbieter für einzelnen Schichten (Oracle für die Datenbank, sd&m für die Anwendung, Apache für den Webserver, Microsoft fürs GUI) • Jede Schicht kann auf einem eigenen Rechner implementiert werden. Es können aber auch mehrere Schichten auf einem Rechner installiert werden. • Skalierbarkeit auf jeder Schicht bis auf Datenbank.

13. Paralleles Datenbanksystem PC PC PC PC PC Application- Server Application- Server DB1 DB2 DB3

14. Paralleles Datenbanksystem • Das Datenbanksystem selber ist aus mehreren Knoten (Festplatten, CPUs) aufgebaut. Die Knoten sind durch ein schnelles Netzwerk verbunden. • Ziele: • Höheren Durchsatz (Inter-Query Parallelität) • Niedrigere Antwortzeiten (Intra-Query Parall.) • Höhere Verfügbarkeit • Kosten, Erweiterbarkeit, Skalierbarkeit • Wichtig: Transparenz

15. Verteiltes Datenbanksystem DB1 DB1 Internet /Intranet Client DB2 DB3 Client

16. Verteilte Datenbanken • Die einzelnen Datenbanken sind autonom und durch ein langsames, instabiles Netzwerk verbunden. Zugriff von überall auf alles möglich. • Großen Organisationen mit vielen Filialen. • Prinzip: Speichere Daten, wo sie gebraucht werden. Eventuell: Replikation. • Transparenz: • Benutzer weiß nicht, wo Kopien, welcher Daten liegen. Aus Sicht des Benutzers ist der Zugriff auf das gesamte System wie bei einem zentralen System.