Inhaltsverzeichnis

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Datenbank Modelle
 Generelle Architektur
o Ansi / Sparc – Architektur (3 Ebenen [Externe-, Konzeptionelle-,
Interne Sicht]
o Wichtige Aufgaben des DBMS
 Aufgaben des DBA
o Log
 Die Interne Ebene
o Speicherung und Wiederbeschaffung von Daten
 Schichten (Diagramm)
 Aufgaben der Internen Ebene
o TID (Tupel-Identifier)
o Cluster
o Index
o Index über Feldkombinationen
o Pointerketten
o Datenkompression
 IMS : Hierarchische DBMS (hierarchische Datenverwaltung von Wurzel
ausgehend – Baumstruktur)
o Prozeduren zum Suchen eines Datensegmentes
 Direkt
 Sequentiell
 Sequentiell unter einer Wurzel
o Datenmanipulation (Einfügen, Löschen, Ändern)
o Physische Datenbank
 Definitionssprache
 Definitionsdatei
 Zugriffsmethoden
o Logische Datenbank
 Abbildung von Hierarchien über Pointer
 IDMS : Netzwerk-DBMS (Gegensatz zur hierarchischen-DBMS, ein Kind hat
mehrere Vorgänger)
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Relationale DBMS
 Anforderungen
o Was Kennzeichnet ein relationales DBMS
o Regeln die erfüllt sein müssen
 Basisregeln
 Strukturregeln
 Manipulationsregeln
 Integrationsregeln
 SQL-Standard
o SQL 92 Standard (siehe Folien)
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SQL 3 (neuer Standard)
SQL 4 (zukünftiger Standard mit objekt-relationalen Eigenschaften)
 Besonderheiten DB2
 Besonderheiten Oracle
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Schnittstellen
 Embedded SQL
o Konzept: Einbetten der SQL-Anweisung in den Programm-Quelltext
o Precompiler
o Hostvariable
o Indikatorvariable
o Cursor Prinzip (ähnlich Auslesen sequentieller Dateien)
o Statisches SQL (Struktur der Anweisung steht zur Übersetzungszeit fest)
o Dynamisches SQL (Anweisungen erst zur Laufzeit bekannt)
 einmalige Eingabe
 mehrfache Eingabe
 Probleme wegen unbekannter Struktur (Prepare, Describe)
 Probleme durch Precompiler
 CLI (Call Level Interface)
o sprach- und DBMS-unabhängige SST von Prozeduraufrufen
o wichtiger Standard: Trennung zwischen SQL und Programmiersprache,
wohldefinierter Übergabemechanismus zwischen Programm und CLI-Routine,
Implementation weitgehend datenbankunabhängig
o Nach- und Vorteile gegenüber Embedded SQL
o Typische Verarbeitung
 ODBC
o Kommunikation wird übers Netz adressiert
o Bei Clients ist MS-Umgebung gefordert

JDBC
o wichtiger (kommender) Standard, v.a. für DB-Prozeduren, Web-Anbindungen
o besteht aus Klassen und Interfaces
o Eigenschaften von Java
o Anbindungsmöglichkeiten
 JDBC-ODBC-Bridge
 Java-DBMS-spezifische API
 JDBC-Netz mit Pure Java Treiber
 Natives Protokoll mit Pure Java Treiber
o DB wird über URL adressiert (Netzwerk)
o Zugangsbeispiel
o Statement-Interface
o PreparedStatement-Interface
o CallableStatement-Interface
o ResultSet-Interface
o ResutSetMetaData-Interface
 JDBC 2.0
o java.sql
o javax.sql
 JNDI
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Datenbank-Entwurf (4 Phasen-Modell)
 Phasen-Anforderungen
o 1.Phase – Analyse
o 2.Phase – Konzeptioneller Entwurf (mit ER-Modell)
 Normalisierung & Normalform 1-5
 ER-Modell (Entity, Entity Type, Attribut, Domäne,
Relationship, Aggregation, Generalisierung, Weak Entity
Type, Kardinalitäten, Strukturelle Modellierung,
Dynamikmodellierung, Funktionsmodellierung)
o 3.Phase – Logischer Entwurf
o 4.Phase – Physischer Entwurf
o Verzahnung der Entwurfsphasen
 Sichtenerstellung (Entwurf lokaler Sichten) und Sichtenkonsolidierung
o Konflikte
 Namenskonflikt
 Merkmalskonflikt
 Strukturkonflikt
 Bedingungskonflikt
 Abstraktionskonflikt
 Strategien der Zusammenführung
 Phasenmodell eines Konsolidierungsschrittes
o Konfliktanalyse, -bereinigung, Sichtverbindung
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Optimierung
 Optimierung eines Knoten
o Installation des DBMS
o Bereitstellung von physischen Speicherplatz
o Denormalisierung
o Partitionierung der Tabellen
 Tabellendesign
 Anwendungsdesign
o Clusterung s. o.
o Indexierung s. o.
 Knotenübergreifende Optimierung
o Verteilung
o Replikation
 Redundanzen, parallelisierte Datenhaltung
 Nach- und Vorteile
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Synchronisation und Replikation
 Gründe und Probleme
 Transaktion
o Eigenschaften – ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, Durabillity)
o Zwei Phasen-Commit
 Wait-Phasen
 Timeout-Mechanismus
 Ausfälle oder Verklemmungen (Deadlocks)
 Recovery Phase
 Synchronisation
o Parallelisierungsgrad
 Lost updates
 Dirty reads
 Inconsistent reads
 Phantom reads
 Serializable
o Sperrverfahren
 Zwei Phasen Sperrprotokoll
o Zeitstempelverfahren
o Optimistisches Synchronisationsverfahren
 3 Phasen Transaktionen
 Deadlockfrei
 Rückwärtsorientierte Validierungsverfahren
 Vorwärtsorientierte Validierungsverfahren
 Replikation
o Nach- und Vorteile
o Korrektheit
 Replikationsverfahren
 Syntaktisches Replikationsverfahren
 Primay Copy
 ROWA-Verfahren (Read One – Write All)
 Voting-Verfahren
 Majoritz Consesus
 Tree Quorum
 Dynamische Quoren
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DRDA : Distributed Relational Database
Arichitecture
 als Architekturbeschreibung, um Anwendungen und relationale Datenbanken auf
Basis einer Verteilung miteinander zu verbinden
 DRDA beschreibt die Aktionen zwischen Application und Server
 Verteilter Zugriff wird in DRDA mit drei Funktionen verwirklicht, die miteinander
operieren:
Application Requester (AR)
Application Server (AS)
Database Server (DS)
 Limited Block Protocol
 Standards, auf denen DRDA aufsetzt
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APPC – Advanced Program to Program Communication
DDM – Distributed Data Management Architecture
FD:OCA – Formatted Data: Objekt Content Architecture
CDRA – Character Data Representation Architecture
 5 Ebenen für die Unterstützung von Verteilung
o User-Assisted
o Remote Request
o Remote Unit of Work (RUW)
o Distributed Unit of Work (DUW)
o Distributed Request
 DRDA – Manager
o SNA- bzw. TCP / IP – Manager
o Agent
o Supervisor
o Secruity Manager
o Directory
o Dictionary
o Resynchronisation Manager
o Sync Point Manager (Rollback)
o SQL Application Manager

SQLAM
o Relation Database Manager
o DRDA Kommando Fluss (siehe Folien)
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Data-Ware-House – Konzept
 DSS (Decision Support System)
o Aufgaben eines DSS
 Vergleich OLTP (Online transaction prozessing) - Data Warehouse
 Typische Methoden beim Einsatz eines RDBMS
 Anlegen und Laden eines Data Warehouse
o SQL-Anweisungen während off-Zeit des OLTP
o Snapshot
o Log sniffing
o Insert-, Update-, Delete-Trigger
o spezielle Data Extract Programme während off-Zeit des OLTP
 Einführung von Redundanzen
 Star – Schema
 Snowflake – Schema
 Multidimensional DB
o Vor- und Nachteile
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Objektorientierte DBMS
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Grundsatz und Aufgabengebiet des Objektorientierten Ansatzes
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Modellierung komplexer Objekte und Datentypen,
Unterstützung von Objekt-Identität,
Unterscheidung von Typen und Klassen,
Unterstützung von Klassenhierarchien,
ggf. Modellierung von Verhalten, d.h. objekt-spezifische Methoden, die durch
das Datenmodell beschreibbar sind.
System – Eigenschaften eines OO-DBMS
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Persistenz
Mehrbenutzerfähigkeit
Sekundärspeicherverwaltung
Fehlertoleranz
Nebenläufigkeit
 Das OO-DBMS Poet
 Poet in Beispielen (konkretes Beispiel im Skript)
 Trigger
 Optimizer und Zugriffsplan
 Lotus Notes
 Implementation mit vertikale Zerlegung und
Geschäftsregeln
 Objektidentität
 Temporäre Tabellen
 Allgemeine Fragen