Grundlagen der Datenbankverwaltung: Architektur, Rollen und Abstraktionsebenen

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Geschrieben am 12. November 2025 in Deutsch mit einer Größe von 4,66 KB

Grundlagen und Definitionen der Datenbankverwaltung

Datensatz/Objektbeschreibung: Die Reihe von Feldern, die ein Objekt beschreiben.
Feld (Attribut): Ein Merkmal eines Gegenstandes, das einen Wert abspeichert.
Datenbank (DB): Eine Sammlung von Unterlagen oder Daten, die relevante Informationen enthalten.

Datenbanksysteme finden Anwendung in zahlreichen Bereichen, darunter:

Die Datenbanksysteme werden typischerweise in drei Abstraktionsebenen unterteilt:

Physische Ebene (Physical Layer): Dies ist die unterste Ebene der Abstraktion. Sie beschreibt, wie Daten tatsächlich gespeichert sind.
Konzeptionelle Ebene: Dies ist die nächsthöhere Ebene der Abstraktion. Sie beschreibt, was die eigentlichen Daten sind, die in der Datenbank gespeichert werden, sowie die Beziehungen zwischen diesen Daten.
Externe Ebene (Sichtebene): Dies ist die höchste Abstraktionsebene. Sie beschreibt nur einen Teil der Datenbank (die Sicht eines bestimmten Benutzers oder einer Gruppe).

Registerbasierte logische Modelle: Werden verwendet, um die Daten auf der konzeptionellen und der externen Ebene zu beschreiben.
Physische Modelle: Werden verwendet, um die Daten auf der untersten Ebene zu beschreiben. Im Gegensatz zu logischen Datenmodellen werden nur sehr wenige physische Modelle verwendet.

Der Datenbankmanager ist die verantwortliche Person und hat die volle Kontrolle über die Datenbank. Zu den wichtigsten Funktionen gehören:

Schema-Definition
Die ursprüngliche Struktur der Datenbank wird durch das Schreiben einer Reihe von Definitionen erstellt. Diese werden vom DDL-Compiler in eine Reihe von Tabellen übersetzt, die dauerhaft im Datenbankwörterbuch gespeichert sind.
Definition der Speicherstruktur und Zugriffsmethoden
Erstellung geeigneter Speicherstrukturen und Zugänge durch eine Reihe von Definitionen, die von der Sprache und dem Compiler der Datenspeicherung übersetzt werden.
Erteilung von Zugriffsberechtigungen
Der Administrator regelt, welche Teile der Datenbank von mehreren Benutzern abgerufen werden können.
Festlegen von Integritätsbedingungen
Eine Reihe von Einschränkungen, die in einer speziellen Systemstruktur gespeichert werden und vom Datenbankmanager bei jeder Aktualisierung des Systems überprüft werden.

Anspruchsvolle Benutzer
Anspruchsvolle Benutzer interagieren mit dem System, ohne Programme zu schreiben. Stattdessen formulieren sie ihre Anfragen in einer Datenbank-Abfragesprache.
Spezialisierte Benutzer
Diese Benutzer schreiben anspruchsvolle, spezialisierte Datenbankanwendungen, die nicht in den traditionellen Rahmen der Datenverarbeitung passen.
Naive Benutzer (Endbenutzer)
Naive Benutzer interagieren mit dem System, indem sie eines der bereits im System vorhandenen, permanenten Anwendungsprogramme nutzen. Sie sind Endbenutzer, die das Datenbanksystem verwenden, ohne Kenntnis des inneren Aufbaus zu haben (zum Beispiel eine Kassiererin).

Die ANSI/SPARC-Architektur unterteilt die Datenbankstruktur in drei Hauptbereiche:

Interne Ebene
Definiert das interne Schema, welches die physische Speicherstruktur der Datenbank beschreibt. Es verwendet ein physikalisches Datenmodell. Nur auf dieser Ebene existieren die Daten wirklich.
Konzeptionelle Ebene
Definiert das konzeptionelle Schema. Es beschreibt die Struktur der gesamten Datenbank für eine Gemeinschaft von Nutzern. Es verbirgt die physischen Details der Speicherung und arbeitet mit logischen Elementen wie Entitäten, Attributen und Beziehungen.
Externe Ebene (Sicht)
Definiert mehrere externe Schemata oder Benutzersichten. Jedes Schema beschreibt die Sicht auf die Datenbank für eine Gruppe von Benutzern, während der Rest verborgen bleibt.