Grundlagen von Informationssystemen und Datenbanken

Informationssysteme: Definition und Lebenszyklus

Ein Informationssystem eines Unternehmens umfasst alle Ressourcen zur Erfassung, Verwaltung und Nutzung von Informationen, die die Organisation zur Erfüllung ihrer Aufgaben benötigt.

Der Lebenszyklus eines Informationssystems

• Machbarkeit: Analyse der Einsatzgebiete und Kosten-Nutzen-Studien.
• Analyse und Anforderungen: Sammlung und Definition der Systemanforderungen.
• Design und Implementierung: Erstellung der Datenbank, Implementierung von Transaktionen und Testphase.
• Validierung und Abnahme: Überprüfung der Systemakzeptanz hinsichtlich Nutzeranforderungen und Leistungskriterien.
• Operation: Laufendes Monitoring der Systemperformance und Wartung.

Grundlagen der Datenbanktechnologie

Eine Datenbank ist eine logisch konsistente Menge miteinander verknüpfter Daten mit inhärenter Bedeutung, die für einen bestimmten Zweck konzipiert wurde. Sie dient als Daten-Repository mit kontrollierter Redundanz, das die Zusammenhänge der realen Welt widerspiegelt.

Eigenschaften einer Datenbank

• Datenunabhängigkeit: Die Struktur der Daten bleibt unabhängig von den Anwendungsprogrammen.
• Integrität und Sicherheit: Verfahren zur Wahrung der Datensicherheit und Vertraulichkeit.
• Kontrollierte Redundanz: Vermeidung unnötiger Datenwiederholungen.

Datenbankmanagementsysteme (DBMS)

Ein DBMS ist ein Softwarepaket, das Benutzern das Erstellen und Pflegen einer Datenbank ermöglicht.

Wünschenswerte Eigenschaften eines DBMS

• Kontrolle der Redundanz: Vermeidung von Dateninkonsistenzen.
• Zugriffsbeschränkung: Schutz vor unbefugtem Zugriff.
• Regelbasierte Schlussfolgerungen: Ableitung neuer Informationen aus gespeicherten Daten.
• Mehrere Benutzeroberflächen: Anpassung an unterschiedliche Nutzergruppen.
• Komplexe Zusammenhänge: Effiziente Darstellung und Verknüpfung komplexer Datenstrukturen.
• Integritätsbedingungen: Durchsetzung von Regeln zur Datenqualität.
• Backup und Recovery: Sicherung und Wiederherstellung der Daten.

Benutzer einer Datenbank

Die Verwaltung und Nutzung einer Datenbank erfordert verschiedene Rollen:

• Datenbankadministrator: Koordiniert den Zugriff, überwacht die Nutzung und verwaltet Hard- und Software-Ressourcen.
• Endanwender:
  • Sporadische Nutzer: Greifen unregelmäßig auf unterschiedliche Informationen zu.
  • Parametrische Nutzer: Führen kontinuierlich Standardabfragen und Aktualisierungen durch.
  • Fortgeschrittene Nutzer: Ingenieure, Wissenschaftler oder Analysten mit komplexen Anforderungen.
  • Autonome Nutzer: Verwenden benutzerfreundliche kommerzielle Software-Pakete.
• Systemanalytiker: Bestimmen die Anforderungen der Endnutzer und entwickeln Spezifikationen für geplante Transaktionen.

Merkmale des Datenbankansatzes

• Selbstbeschreibender Charakter: Das System enthält neben den Daten auch deren Definition (Metadaten) im Systemkatalog.
• Trennung von Programmen und Daten: Die Dateistruktur ist im Katalog gespeichert und unabhängig von den Zugriffsprogrammen.
• Mehrere Benutzersichten: Unterstützung unterschiedlicher Perspektiven auf dieselbe Datenbank.
• Multiuser-Transaktionsverarbeitung: Concurrency-Control-Software stellt sicher, dass gleichzeitige Updates korrekt verarbeitet werden.