datenbanken:grundlagen [Wiki zum Unterricht]
datenbanken:grundlagen
Definition:
„Ein Datenbanksystem (DBS) (eine Datenbank) ist eine systematische und strukturierte Zusammenfassung von Daten eines Problembereiches (Datenbasis) einschließlich der zur Eingabe, Verwaltung, Auswertung und Ausgabe erforderlichen Software (Datenbankmanagementsystem, DBMS).“1) Bei einem Datenbanksystem erfolgt eine Trennung von Datenbasis und Datenbankmanagementsystem: Durch die Trennung ist es möglich, dass unterschiedlichste Anwendungen auf die Datenbasis zugreifen. Es ist auch möglich, dass ein DBMS auf unterschiedliche Datenbasen derselben Sorte zugreifen. Nach der Art der Modellierung kann man folgende Datenbankenarten unterscheiden: Hierarchische Datenbanken
Netzwerk- Datenbanken
Relationale Datenbanken In der Praxis trifft man dabei am häufigsten auf relationale Datenbanken.
Zu den Aufgaben es Datenbanksystems gehört es, die Daten aus einem bestimmten Bereich zu speichern und zu Verwalten. Es muss den Nutzer (meist unter Verwendung der Datenbanksprache SQL) Zugang zu den Daten gewähren. Dabei muss es Aspekte der Datensicherheit beachten.
Redundanzen, Anomalien, Inkonsistenzen
Damit ein Datenbanksystem effizient arbeiten kann, sollte man bei seiner Konstruktion Redundanzen, Anomalien und Inkonsistenzen vermeiden. Unter einer Redundanz versteht man dabei das mehrfache Speichern derselben Daten.
Inkonsistenzen sind Widersprüche innerhalb der gespeicherten Daten. Ihre Ursache können Redundanzen sein.
Unter Anomalien versteht man Probleme die bei Operationen (Abfragen, Einfügen und Löschen von Daten) auf Datenbankensystemen entstehen.
Die Architektur einer Datenbank kann in drei Ebenen beschrieben werden: Die externe Ebene beschreibt die Sicht des Nutzers und anderer Anwendungsprogramme. Das DBMS organisiert die Art und Weise, wie Nutzer auf die Daten zugreifen können. Die konzeptionelle oder logische Ebene beschreibt das Modell (ER-Modell und relationales Modell), nach dem das Datenbanksystem aufgebaut ist. Die interne oder physische Ebene beschreibt die Art und Weise, wie das konzeptionelle Schema konkret auf dem Computer umgesetzt wird, also z.B. wo und wie die Daten abgespeichert werden, welche Schutzmechanismen es gibt usw. Dies ist auch Aufgabe des DBMS.
Erklärvideo zu dieser Seite
Mit diesem Video werden die Inhalte dieser Seite nochmal erklärt:
LibreOffice-Base
Wir werden für unsere praktischen Aufgaben die Datenbank LibreOffice-Base verwenden. Damit ihr den Umgang mit der Datenbank lernt, habe ich für euch zwei Videos erstellt. Das erste Video beschreibt die Installation von LibreOffice-Base unter Windows. Im zweiten Video wird das Erstellen einer Datenbank erklärt und es werden die Bestandteile des Programms erläutert.
Aufgaben
Unterschied zwischen DBMS und Datenbank
DBMS vs. Datenbank
Ein System, das zum einfachen Organisieren, Speichern und Abrufen großer Datenmengen gedacht ist. Mit anderen Worten enthält eine Datenbank ein Bündel von organisierten Daten (typischerweise in digitaler Form) für einen oder mehrere Benutzer. Datenbanken, oft mit DB abgekürzt, werden nach ihrem Inhalt klassifiziert, z. B. Dokumententext, bibliografische und statistische Daten. Ein DBMS (Database Management System) ist jedoch das gesamte System zur Verwaltung digitaler Datenbanken, das die Speicherung von Datenbankinhalten, die Erstellung / Pflege von Daten, die Suche und andere Funktionalitäten ermöglicht. In der heutigen Welt ist eine Datenbank selbst nutzlos, wenn kein DBMS für den Zugriff auf ihre Daten vorhanden ist. Der Begriff Datenbank wird jedoch zunehmend als Abkürzung für das Datenbankverwaltungssystem verwendet.
Datenbank
Eine Datenbank kann in ihrer Architektur unterschiedliche Abstraktionsebenen enthalten. In der Regel bilden die drei Ebenen: extern, konzeptuell und intern die Datenbankarchitektur. Externe Ebene definiert, wie die Benutzer die Daten anzeigen. Eine einzelne Datenbank kann mehrere Ansichten haben. Die interne Ebene definiert, wie die Daten physikalisch gespeichert werden. Die konzeptionelle Ebene ist das Kommunikationsmedium zwischen internen und externen Ebenen. Es bietet eine einzigartige Sicht auf die Datenbank, unabhängig davon, wie sie gespeichert oder angezeigt wird. Es gibt verschiedene Arten von Datenbanken, wie z. B. Analysedatenbank, Data Warehouses und Distributed-Datenbanken. Datenbanken (genauer gesagt, relationale Datenbanken) bestehen aus Tabellen und enthalten Zeilen und Spalten, ähnlich wie Tabellenkalkulationen in Excel. Jede Spalte entspricht einem Attribut, während jede Zeile einen einzelnen Datensatz darstellt. In einer Datenbank, in der Mitarbeiterinformationen eines Unternehmens gespeichert werden, können die Spalten beispielsweise den Namen des Mitarbeiters, die Mitarbeiter-ID und das Gehalt enthalten, während eine einzelne Zeile einen einzelnen Mitarbeiter darstellt.
DBMS
DBMS, manchmal auch als Datenbankmanager bezeichnet, ist eine Sammlung von Computerprogrammen, die für die Verwaltung (dh Organisation, Speicherung und Abruf) aller Datenbanken vorgesehen sind, die in einem System (dh Festplatte oder Netzwerk). Es gibt verschiedene Arten von Datenbankverwaltungssystemen, die auf der Welt existieren, und einige von ihnen sind für die korrekte Verwaltung von Datenbanken bestimmt, die für bestimmte Zwecke konfiguriert sind. Die bekanntesten kommerziellen Datenbank-Management-Systeme sind Oracle, DB2 und Microsoft Access. Alle diese Produkte bieten die Möglichkeit, verschiedene Berechtigungsebenen für verschiedene Benutzer zu vergeben, so dass ein DBMS von einem einzelnen Administrator zentral gesteuert oder mehreren verschiedenen Personen zugeordnet werden kann. Es gibt vier wichtige Elemente in jedem Datenbankverwaltungssystem. Sie sind die Modellierungssprache, Datenstrukturen, Abfragesprache und Mechanismus für Transaktionen.Die Modellierungssprache definiert die Sprache jeder Datenbank, die im DBMS gehostet wird. Gegenwärtig sind einige populäre Ansätze wie hierarchisch, Netzwerk, Relation und Objekt in der Praxis. Datenstrukturen helfen dabei, die Daten wie einzelne Datensätze, Dateien, Felder und deren Definitionen und Objekte wie visuelle Medien zu organisieren. Die Datenabfragesprache hält die Sicherheit der Datenbank aufrecht, indem sie Anmeldedaten, Zugriffsrechte auf verschiedene Benutzer und Protokolle überwacht, um dem System Daten hinzuzufügen. SQL ist eine beliebte Abfragesprache, die in relationalen Datenbankverwaltungssystemen verwendet wird. Schließlich unterstützt der Mechanismus, der Transaktionen ermöglicht, Parallelität und Multiplizität. Dieser Mechanismus stellt sicher, dass derselbe Datensatz nicht gleichzeitig von mehreren Benutzern geändert wird, wodurch die Datenintegrität im Takt erhalten bleibt. Darüber hinaus bieten DBMS Backup und andere Funktionen.
- Unterschied zwischen DBMS und Datenbank
Eine Datenbank ist eine Sammlung von organisierten Daten, und das System, das eine Sammlung von Datenbanken verwaltet, wird als Datenbankverwaltungssystem bezeichnet. Die Datenbank enthält die Datensätze, Felder und Zellen von Daten. Das DBMS ist das Werkzeug, mit dem die Daten in der Datenbank manipuliert werden. Der Begriff Datenbank wird jedoch zunehmend als Abkürzung für das Datenbankverwaltungssystem verwendet. Um die Unterscheidung zu vereinfachen, betrachten Sie das Betriebssystem und die einzelnen im System gespeicherten Dateien. So wie Sie ein Betriebssystem benötigen, um auf Dateien im System zuzugreifen und diese zu modifizieren, benötigen Sie ein DBMS zur Manipulation von Datenbanken, die im Datenbanksystem gespeichert sind.
Könnt ihr mir die Begriffe Datenbanksystem, Datenbank und Datenbankmanagementsystem erklären?
Ein Datenbanksystem ist eine Unterstützung zur Datenverarbeitung, es strukturiert und speichert alle Daten in einer Datenbank ab. Datenbanksysteme ermöglichen also einen einfacheren Zugriff auf Daten, sowie eine einheitliche Struktur der Daten.
Ein Datenbanksystem besteht also aus der schon erwähnten Datenbank (stellt die Datenbasis dar), sowie auch aus einem Datenbankmanagementsystem. Das DBMS ist eine Software, und funktioniert nach einem frei gewählten Datenbankmodell, das je nach Bedarf und Projekt unterschiedlich sein kann- generell soll ein DBMS einen einfachen und unkomplizierten Zugriff auf die Daten ermöglichen. Durch das DBMS kann man Datenbanken beliebig konstruieren und verändern. Zentrale Aufgaben des DBMS sind also Speicherung, Verwaltung, sowie die Abfrage von Daten