Grundlagen von Datenbank-Management-Systemen (DBMS)
Was ist ein Datenbank-Management-System?
Ein Datenbank-Management-System (DBMS) besteht aus einer Reihe von miteinander verknüpften Daten und einer Programmgruppe, die den Zugriff auf diese Daten ermöglicht. Der Datensatz wird allgemein als Datenbank bezeichnet.
Das primäre Ziel eines DBMS ist die Schaffung einer Umgebung, in der es möglich ist, Informationen effizient und komfortabel zu speichern und abzurufen.
Ziele und Funktionen
- Verarbeitung großer Datenmengen: Datenbanken wurden entwickelt, um umfangreiche Informationen effizient zu verwalten.
- Datenstrukturierung: Das Datenmanagement umfasst sowohl die Definition von Strukturen zur Speicherung als auch Mechanismen zur Informationsverwaltung.
- Sicherheit: Das System muss die gespeicherten Informationen sowohl gegen Systemabstürze als auch gegen unbefugte Zugriffsversuche schützen.
- Datenintegrität: Bei der Nutzung durch mehrere Benutzer müssen fehlerhafte Ergebnisse vermieden werden.
Datenmodelle im Vergleich
Aufgrund der hohen Bedeutung von Informationen in Organisationen wurden verschiedene Konzepte zur effizienten Datenverwaltung entwickelt, darunter das hierarchische Modell und das Netzwerkmodell.
Das Netzwerkmodell
Im Netzwerkmodell werden Informationen durch Gruppen von Datensätzen und Beziehungen, die durch Links (Verbindungen) dargestellt werden, repräsentiert.
Das hierarchische Modell
Das hierarchische Modell ist mit dem Netzwerkmodell vergleichbar, da Beziehungen ebenfalls über Datensätze und Links abgebildet werden. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass die Datensätze in Gruppen von Bäumen anstelle von beliebigen Graphen organisiert sind.
Struktur und Funktionsweise
Ein Datensatz besteht aus einer Reihe von Feldern (Attributen), die jeweils einen einzelnen Wert enthalten. Ein Link stellt eine exklusive Verbindung zwischen zwei Datensätzen dar.
Beispiel Bankensystem: Ein Kontoinhaber-Datensatz enthält Name, Straße und Ort. Ein Kontodatensatz enthält die Kontonummer und den Kontostand. Die Gesamtheit dieser Datensätze bildet einen verwurzelten Baum.
Nachteile der Datenwiederholung
In hierarchischen Datenbanken können Datensätze an verschiedenen Stellen wiederholt werden (z. B. wenn ein Konto mehreren Kunden zugeordnet ist). Dies führt zu zwei wesentlichen Nachteilen:
- Dateninkonsistenz: Schwierigkeiten bei der Durchführung von Updates.
- Platzverschwendung: Unvermeidlicher Speicherverlust durch Redundanz.
Struktogramm: Baumstruktur
Ein Baumstruktur-Diagramm ist der Umriss einer hierarchischen Datenbank. Es besteht aus zwei grundlegenden Komponenten:
- Rechtecke: Entsprechen den Datensatztypen.
- Linien: Entsprechen den Verbindungen (Links).