Einführung in Datenbanken
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Einführung in Datenbanken Dipl.-Inf. Michael Wilhelm Hochschule Harz FB Automatisierung und Informatik [email protected] Raum 2.202 Tel. 03943 / 659 338 FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 1 Lernziele Begriffe aus der Datenbanktechnoligie – – – – Datenmodelle – – – – Hierarchisches Modell Netzwerk Modell Rationales Modell Objektorientiertes Modell Entwurf einer Datenbank – – Dateiverwaltung -> Datenbank Datenbank DB Datenbanksystem DBS Datenbankmanagementsystem DBMS Entities Normaliserung SQL FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 2 Inhalt 1. Grundlegende Begriffe der Datenbanktechnologie 2. Datenbankentwurf / Datenmodelle 3. ER-Modell / ER-Diagramm 3. Normalisierung 4. SQL-Sprache FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 3 Organisatorisches: Grundlagen der Informatik III Studiengang Informatik Bachelor Vorlesung: Donnerstag 14:00 -16:30 Raum 5.105 Labor: Montag 08:00 - 11:15 Raum 9.301 FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 4 Labore Versuch Datum SS 2006 1 Einfache SQL-Abfrage 2 Abfragen mit Where Bedingungen 3 Joins-Abfragen, Subselect 4 Create, Insert into etc. FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 5 Literatur Codd, E. F.: A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks, Communica-tions of the ACM, Vol 13, No. 6, p. 377-387, 1970 Chen, P. P.: The Entity-Relationship Model-Toward a Unified View of Data, ACM Tran-sactions on Database Systems, Vol. 1, p. 9-36, 1976 Date, C. J.: An Introduction to Database System, Vol. 1, Reading Massachusetts, 1985 Jackson, G. A.: Entwurf relationaler Datenbanken, Hanser Verlag München, Wien, 1989 Vossen, G., Witt, K.-U.: Entwicklungstendenzen bei Datenbanksystemen, Oldenbourg Verlag München, Wien, 1991 Wedekind, H.: Datenbanksysteme I, Bibliographisches Institut Mannheim, 1981 Schicker, E.: Datenbanken und SQL, B. G. Teubner Stuttgart, 1996 Sauer, H.: Relationale Datenbanken, Addison-Wesley, 1995 Meier, A., Wüst, Th.: Objektorientierte Datenbanken, dpunkt Verlag, 1997 FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 6 Literatur Abbey, Corey, Abramson: Oracle 8i für Einsteiger, Hanser Verlag 1999 Ponndorf, St., Matthäus, W.-G.: Oracle 8i und Java, Addison-Wesley, 1999 Kähler, W.-M.: Relationales und objektrelationales SQL, Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, 1999 McCullough-Dieter, C.: Oracle8i für Dummies, MITP-Verlag GmbH Bonn, 1999 Kofler, M.: MySQL, Addison-Wesley, 2001 Riccardi, G.: Datenbanksysteme mit Internet und Java-Applikationen, Addison-Wesley, 2001 Hohenstein, U., Pleßer, V.: Oracle 9i, Effiziente Anwendungsentwicklung mit objektrelationalen Konzepten, dpunkt.verlag, 2002 Kuhlmann, G., Müllmerstadt, F.: SQL, Der Schlüssel zu relationalen Datenbanken, Rowohlt Taschenbuch Verlag, 2001 FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 7 Kapitel 1 Warum Datenbanken ? FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 8 Datenbank eines Industriebetriebes – – – Kundeninformationen Kontobewegungen Datenbank eines Energieversorgers – – Mitarbeiterverwaltung Maschinen, Produkte Datenbank einer Bank – Beispiele (1) Abrechnungen (Strom) Leitungskataster Datenbank einer Kommunalverwaltung – – – Einwohnerdaten und –statistiken An- und Abmeldungen Umweltdaten: Erfassung und Verwaltung FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 9 Datenbank einer Bibliothek – – – Informationen über chemische Stoffe und ihre Verbindungen Veröffentlichungen Datenbank eines Handwerksbetriebes – – Vorhandene Bücher Ausleihe Datenbank eines Forschungsinstitutes – Beispiele (2) Rechnungswesen Materialzulieferung und -verbrauch Datenbank eines Flugunternehmens – – Kundenbetreuung Abflug- und Zielorte; Zeiten; Buchungslage FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 10 Einstiegsfragen Wozu kann man Datenbanken gebrauchen? Welche Konzepte liegen Datenbanken zugrunde? Wie sind Datenbanken aufgebaut? Wie erstellt man Datenbanken? Wie arbeitet man mit Datenbanken? Was haben Datenbanken mit Geoinformatik zu tun? Welche Datenbank-Produkte gibt es? FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 11 Beispiel: ° Die „Bundesländer-Datenbank“ Idee Anforderungen Konzept Datenmodell Umsetzung FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 12 Idee für eine Datenbank Gedanken sammeln, ordnen „Bürgerinformationssystem“ Informationen zu allen Bundesländern: - Größe Bevölkerungszahl Hauptstädte EW/km2 Privathaushalte Eheschließungen, Geborene, Gestorbene, etc. ... FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 13 Anforderungsanalyse Nutzer fragen, Ziele bestimmen Anforderungsanalyse („requirements engineering“) Wer soll die Datenbank nutzen? Welchen Inhalt soll sie haben? Welche Abfragen sollen möglich sein? Wie soll die Datenbank aktuell gehalten werden? Wie sollen die Informationen abrufbar sein – – – WWW - gestütztes System? PC an einem Standort (z. B. Rathaus?) Client- Server- Architektur? Konzept Datenmodell Umsetzung FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 14 Konzept entwickeln Vorüberlegungen „Basisdaten“: statistische Jahrbücher - S t r u k t u r i e r u n g der Information - 16 Bundesländer Größe, Bevölkerungszahl, statistische Kennwerte, geographische Angaben Nur textlich? Oder auch (karto-)graphisch? Ziele schriftlich fixieren! Basisdaten zusammenstellen Anforderungen detailliert beschreiben Konzept textlich erläutern Datenmodell entwerfen Datenmodell Umsetzung FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 15 Konzeptionelles Datenmodell entwickeln Datenmodell – – – Abhängig von den Zielen ... Und den Anforderungen!!! Ohne genaue Festlegung der Ziele und der Anforderungen kann keine ordentliche Datenbank entstehen! Das konzeptionelle Datenmodell ist Voraussetzung zur Umsetzung mittels eines kommerziellen DBMS FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 16 Konzeptionelles Datenmodell Typen – – – Konzeptionell Logisch Physisch Konzeptionelles Modell unabdingbar für Implementierung – – – Auf Vollständigkeit prüfen Auf Qualität prüfen Mit Nutzern diskutieren FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 17 Erste Erkenntnis Vor der Implementierung müssen eine Reihe arbeitsaufwendiger Schritte durchgeführt werden: – Anforderungsanalyse – Konzeption – Datenmodellierung FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 18 Basisdaten: Länder und Hauptstädte Bundesländer – – – – – – – – – – – – – – – – Berlin, Brandenburg (Potsdam) Mecklenburg - Vorpommern (Schwerin), Hamburg, Bremen, Schleswig- Holstein (Kiel), Niedersachsen (Hannover), Sachsen - Anhalt (Magdeburg), Nordrhein - W estfalen (Düsseldorf), Hessen (Wiesbaden), Saarland (Saarbrücken), Rheinland- Pfalz (Mainz), Sachsen (Dresden), Thüringen (Erfurt), Bayern (München), Baden- Württemberg (Stuttgart) FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 19 Weitere Basisdaten Einwohnerzahlen Städtische/ländliche Bevölkerung Männliche/weibliche Bevölkerung Bevölkerung < 6 J., 6 – 10 J., 10 – 18 J., 18 – 36 J., 36 – 64 J., > 64 J. Privathaushalte Eheschließungen Geborene, Gestorbene Hochschulen, Studierende FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 20 Datenmodell Anforderungen – Ausgangspunkt: Karte mit Ländern und Hauptstädten (Bundesländer „anklickbar“) – „Klick“ Bundesland: Basisdaten/statistische Daten – „Klick“ Hauptstadt: Basisdaten/statistische Daten FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 21 Datenmodelle Hierarchisches Modell Netzwerkmodell Relationales Modell Objekt-relationales Modell Objekt-orientiertes Modell FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 22 Datenmodell: Relationales Modell Tabellen – – – – – – Zeilen Spalten Tabellenname übersichtlich einfach effizient FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 23 Tabellen-orientiert Hamburg Bremen Niedersachsen SachsenAnhalt NordheinWestfalen Hessen Saarland Hauptstadt Hamburg Bremen Hannover Magdeburg Düsseldorf Wiesbaden Saarbrücken EWZ 1702000 671000 7853000 2690000 17971000 6032000 1077000 Privathaushalte 916000 348000 3578000 1210000 8267000 2763000 508000 Studierende 66461 25772 144364 35358 512031 148992 20422 FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 24 Tabellenstruktur Aufsplitten „großer“ in „kleine“ Tabellen – Bessere Übersicht – Bessere Handhabung – Änderungen einfach und sicher – Operationen einfacher – Abfragen besser formulierbar – Tabellen zusammenfügen, wenn nötig FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 25 Tabellenstruktur Hauptstädte Einwohner Hauptstadt Niedersachsen Hannover Sachsen-Anhalt Magdeburg 1995 1998 Niedersachsen 7746000 7853000 Sachsen-Anhalt 2750000 2690000 Studierende Unis FHs Niedersachsen 103892 35190 Sachsen-Anhalt 20477 13306 Hamburg 48577 15049 FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 26 Tabellen Spalten: Attribute Zeilen: Datensätze Tabellenname Identifikatoren für Datensätze (Schlüssel) Konzeptionelles Modell: Entity-RelationshipModell (ERM) Z. B. Access, dBase, Paradox, Oracle, Informix, Interbase, Firebird, mySQL, DB/2 FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 27 Tabellen ...sind die Basis des relationalen Datenmodelles ... und relationaler Datenbanken ... Und den darauf aufsetzenden Datenbankmanagementsystemen FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 28 Von Dateiverwaltung zur Datenbanktechnologie Frühzeit 1950-1967 Es gab nur Großrechner, Zimmergröße Hauptinteresse war die Codierung, numerische Programmierung Den Daten wurde wenig Aufmerksamkeit geschenkt Vorwiegend numerische Daten Hauptspeichergröße: 50 kB Programmiersprachen: Assembler, Algol, Fortran bis 1963 nur elementare Daten im Programm – – Massenverarbeitung auf Großrechnern (Anhang an den Lochkarten) FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 29 Von Dateiverwaltung zur Datenbanktechnologie ab 1963 wurde das „Dateikonzept“ entwickelt – – – – – Ein Datei besteht aus einer Menge von Datensätzen, die ein internes Format haben Organisationsform: sequentiell, index- sequentiell, regional Verarbeitungsform: Lesen, Schreiben, Fortschreiben, Verändern, Satzform: Sätze fester oder variabler Länge, eventuell zu Blöcken zusammengefasst (struct, record). Medium: Art des externen Gerätes (Magnetplatte, Magnetband,...). Dateiformate: Feste Datenlänge Variable Datenlänge (Bitmap, Winword) rec1 rec1 rec2 rec2 rec3 rec3 FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 30 Dateikonzept FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 31 Eigenschaften des Dateikonzeptes: Datei als Organisationseinheit Zugriff des Anwenders durchs Betriebssystem Unterschiedliche Nutzer Die Dateien waren bestimmten Programmen fest zugeordnet. Anwendungsspezifische Datenorganisation Eventuell mit einer Kopie arbeiten (?!) Logisch gemeinsame Daten waren auf mehrere unabhängige Dateien verteilt. Keine Rechteverteilung Keine Synchronisation FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 32 Eigenschaften des Dateikonzeptes: Redundante Daten – Verschwendung von Ressourcen Speicherplatz, Arbeitskraft, – Zeit, Geld Gefahr von Inkonsistenzen bei Veränderungen plattformabhängig anwendungsabhängig ineffizient bei großen Datenmengen parallele Zugriffe durch mehrere Nutzer schwierig – unkontrolliertes Überschreiben FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 33 Elementare Dateien (Variante a) Umweltsünder identifizieren Bescheide erstellen Aufgabe n GIS Textverarbeitung Anwendung n Betriebssystem, Dateiverwaltung Datei 1 Format 1 Datei 2 Format 2 Adressen FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken Datei n Format n 34 Elementare Dateien (Variante b) Umweltsünder identifizieren Bescheide erstellen Aufgabe n GIS Textverarbeitung Anwendung n Betriebssystem, Dateiverwaltung Datei 1 Format 1 Datei 2 Format 2 Adressen FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken Datei n Format n 35 Beispiel „Umweltsünderkartei“ Schadenfälle dokumentieren Adressen, personenbezogene Daten verwalten Abfrage der Daten – Wer hat wann was getan, und wo? – Zeige mir alle Datensätze mit Umweltsündern, die bereits öfter als 3x als solche in Erscheinung getreten sind und ihren Wohnort in Wernigerode haben FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 36 Probleme anwendungsabhängig ineffizient bei großen Datenmengen (?) parallele Zugriffe durch mehrere Nutzer, mehrere Anwendungen schwierig (?) – unkontrolliertes Überschreiben FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 37 Von Dateiverwaltung zur Datenbanktechnologie Aufbruch bis Neuzeit 1968-2004 Der Übergang von der klassischen, programmzentrierten Sicht zur datenzentrierten Sicht (Datenbanktechnologie) wurde etwa 1968 bis 1970 vollzogen. Begleitet wurde diese Entwicklung von einer raschen Kapazitätszunahme externer Massenspeicher und von der Tatsache, dass die Daten immer wertvoller wurden. Die Verfügbarkeit der Daten und der Zugriff im Dialog wurden wichtiger als umfangreiche Auswertungsalgorithmen. Das Datenmodell beschreibt die “logische Struktur der Datenbasis”. Der Nutzer hat eine Datenbankabfragesprache “SQL” (Structured Query Language) zur Wiedergewinnung von Informationen aus der Datenbasis zur Verfügung. Als Mittler zwischen Nutzer und Datenbasis arbeitet ein „Datenbankmanagementsystem”- DBMS (DataBase Management System). FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 38 3. Stufe: Datenbanksysteme zentrale Datenhaltung für alle Anwendungen Trennung der Daten von den Anwendungen Datenbankverwaltungssystem (DBMS) viele Dienstprogramme unterschiedliche Anwendungsprogramme FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 39 Datenbanksysteme Anwendung 1 Anwendung 2 Anwendung n DBMS Datenbank Datenbanksystem FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 40 Übergang zum Datenbankkonzept FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 41 Eigenschaften des Datenbankkonzeptes (1) Die Verfügbarkeit der Daten und der Zugriff im Dialog wurden wichtiger als umfangreiche Auswertungsalgorithmen. Das Datenmodell beschreibt die „logische Struktur der Datenbasis“. Der Nutzer hat eine Datenbankabfragesprache „SQL“ (Structured Query Language) zur Wiedergewinnung von Informationen aus der Datenbasis zur Verfügung. Als Mittler zwischen Nutzer und Datenbasis arbeitet ein „Datenbankmanagementsystem“ - DBMS (DataBase Management System). Eine weitere Möglichkeit besteht für den Nutzer einer Datenbank darin, die „Entwicklungsumgebung“ einer Datenbank zu verwenden, um komplexere Abfragen über der Datenbasis zu formulieren. Diese „4GL“-Sprachen erlauben die Erstellung von kompletten (SQL-) Programmen FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 42 Eigenschaften des Datenbankkonzeptes (2) Ein Datenbanksystem besteht aus einer Datenbank, einem Datenverwaltungssystem und einer Kommunikationsschnittstelle (z. B. Abfragesprachen wie SQL). In einer Datenbank lassen sich umfangreiche Datenbestände langfristig speichern und verwalten Die gespeicherten Daten werden vom Datenbankverwaltungssystem verwaltet und kontrolliert Das Arbeiten mit einer Datenbank wird über die Kommunikationsschnittstelle weitgehend durch Datenbanksprachen gewährleistet FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 43 Modell eines Datenbanksystems Realität Datenmodell Datenbanksystem -Datenbank -DB - Verwaltungssystem -Kommunikations-schnittstelle FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 44 Daten, analog Datenbank modellieren Datenbankimplementierung FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 45 Anforderungen an eine Datenbank langfristig skalierbar verteilt sicher schnell plattformunabhängig anwendungsneutral einfach zu bedienen FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 46 Definition 1: Datenbanktechnologie Unter der Bezeichnung Datenbanktechnologie seien alle Aufgaben, Hilfsmittel und Lösungen zu verstehen, die notwendig sind für: die Entwicklung von Datenbanksystemen, die Benutzung von Datenbanksystemen und dabei insbesondere die Entwicklung von Anwendersoftware auf der Basis von Datenbanksystemen. FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 47 Definition 2: Datenbank Die Datenbank ist eine Ansammlung von Daten, die nach bestimmten Verfahren des Datenbankdesign aus der innerbetrieblichen Datenmodellierung strukturiert eingegeben wurden. Dabei lassen sich folgende Anforderungen bezüglich der Abspeicherung der Daten formulieren: redundanzfreie, bzw. redundanzarme Abspeicherung der Daten, konsistente Abspeicherung der Daten und sichere Abspeicherung der Daten. FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 48 Definition 3: Datenbankmanagementsystem Ein Datenbankmanagementsystem umfasst die Gesamtheit von Software zur Datenverwaltung in einem Unternehmen. Als Basis dienen Systeme von so genannten Datenbankherstellern, z.B.: ORACLE? – Oracle Server 9i, IBM – DB2, Microsoft – SQL Server Borland – Interbase, Firebird Informix Postgre SQL FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 49 Definition 4: Datenbanksystem Ein Datenbanksystem ist die Verbindung aus der Datenbank (DB) und dem Datenbankmanagementsystem (DBMS) DBS = DB + DBMS Der Umstand, dass ein DBMS von einem Hersteller nicht allein als Datenbankmanagementsystem für den Anwender ausreichend ist, stellt eine zentrale Überlegung dar. Stand beim klassischen Softwarekonzept das Programm im Mittelpunkt, während die Daten eine eher untergeordnete Rolle spielten, so verhält es sich bei Datenbanksystemen („objektorientierte“ Datenbanken ausgenommen) genau umgekehrt. FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 50 Begriffe (Wiederholung) Datenbanksystem (DBS) DatenBankManagementSystem (DBMS) z. B. Informix, Oracle Datenbank (DB) (Daten) 0Häufig wir der Begriff Datenbank synonym mit Datenbanksystem verwendet. FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 51 Definition 5: Redundanz Unter Redundanz versteht man „überflüssige“, d.h. mehrfach gehaltene Information, die auch mehrfach zu pflegen ist und daher früher oder später zur Inkonsistenz der Datenbank führt. Definition 6: Inkonsistenz Die Dateninkonsistenz ist eine Widersprüchlichkeit, die aus den Informationen der Datenbank resultiert. FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 52 Datenbanken Während beim konventionellen Programmieren eine vollständige formale Spezifikation zu Algorithmen-Entwicklung gefordert wird, kann das von einer Datenbankapplikation oft nicht verlangt werden. Die Datenbankentwicklung ist also nicht als linearer, zirkelfreier und terminierender Prozess zu verstehen, sondern als periodisch auftretendes Phänomen gängiger Bestandteil der Datenbankpraxis. FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 53 Vorteile einer Datenbank Verschiedenen Nutzergruppen steht eine Datenbasis für eine gemeinsame Nutzung zur Verfügung, die Nutzung erfolgt sowohl im Dialog als auch durch Programme bzw. Applikationen. Die Datenbasis als Modell eines Realitätsausschnittes erlaubt verschiedenen Nutzern eine unterschiedliche Sicht auf die Daten. Die realen Daten sind unabhängig von Nutzerprogrammen und applikationen und damit von Verarbeitungsprozessen, und die Nutzung ist unabhängig von der physischen Speicherungsform. Durch die zentralisierte Verwaltung (durch einen DBA – Data Base Administrator) wird Redundanz vermieden und inhaltliche Vollständigkeit „Integrität“ sowie die logische Korrektheit „Konsistenz“ gesichert, durch eine Nutzerverwaltung lassen sich „Zugriffsrechte“ vergeben und überwachen - „Datenschutz“. FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 54 Datenunabhängigkeit Aus den vorangegangenen Überlegungen ist die Unabhängigkeit des Modells von der Realisierung zu fordern: 1. Physische Datenunabhängigkeit: Die Unabhängigkeit zwischen (portablen Programmen) und physikalischer Datendarstellung und Speicherung ist der erste Schritt zur Maschinenunabhängigkeit des Datenbanksystems. 2. Logische Datenunabhängigkeit: Hier wird eine weitgehende Unabhängigkeit der Software vom Datenbankmodell gefordert. FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 55 Definition 7: physische Datenunabhängigkeit Die physische Datenunabhängigkeit der auf der Datenbank arbeitenden Programme ist zu gewährleisten, d.h., die Programme seien invariant gegenüber Änderungen in der physischen Abspeicherung der Daten. Definition 8: logische Datenunabhängigkeit Die logische Datenunabhängigkeit der auf der Datenbank arbeitenden Programme ist zu gewährleisten, d.h., die Programme seien invariant gegenüber Änderungen und Erweiterungen von Struktur und Inhalt der Datenbank. FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 57 Schemata FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 58 Konzeptionelles Schema, logische Gesamtsicht, rechnerunabhängig: Hier kann man von einer Spezifikation des Datenmodells bzw. der formalen Beschreibung der realen Welt sprechen. Logisches Schema, DBS - abhängige Gesamtsicht: Das logische Schema wird oft auch als „implementiertes konzeptionelles Schema“ bezeichnet. Dies ist jedoch maschinenunabhängig zu verstehen, es bezieht sich auf das tatsächlich vorhandene Datenbanksystem. Die Daten werden explizit in der (relationalen) Datenbank dargestellt. Dabei wird die Datenbank vom Be-nutzer als eine Sammlung von Tabellen wahrgenommen. Dies sagt jedoch nichts über die interne Struktur aus. Internes Schema , DBS - abhängige physische Datenorganisation: Das interne Schema ist durch das Datenbankmanagementsystem festgelegt und für den Benutzer i. a. nicht zugänglich. Dies entlastet einerseits den Benutzer. Andererseits liegt hier auch ein Ansatzpunkt für Datenschutz und -sicherheit. Das interne Schema ist aus Nutzersicht allenfalls für gewisse Tuning-Maßnahmen (Index, Cluster, usw.) relevant. Externes Schema, DBS - abhängige Anwendersicht: Eine spezielle Anwendersicht auf das logische Schema wird als externes Schema bezeichnet. Darin ist es besonders ausgeprägt möglich, Probleme des Zugriffsschutzes in Multiuser-Umgebungen zu behandeln. FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 59 Schichtenmodell einer Datenbank FB Automatisierung und Informatik: Einf. In Datenbanken 60
