Datenbanksysteme. Donald Kossmann TU München

Transkript

1 Datenbanksysteme Donald Kossmann TU München

2 Übersicht Wie benutze ich ein Datenbanksystem? Datenmodellierung (ER, UML, Theorie) Datenbankprogrammierung (SQL) Wie baue ich ein Datenbanksystem? Anfrageoptimierung Transaktionsverwaltung Wie sieht die nächste Generation aus? Objektorientierte, objektrelationale Datenbanken Data Warehousing, Decision Support, Data Mining XML, verteilte Datenbanken, WWW

3 Was ist ein Datenbanksystem? Ein Datenbanksystem ist ein Werkzeug zur Entwicklung von datenintensiven Anwendungen: großer Datenbestand große Datenströme

4 Vision Alles Wissen dieser Welt elektronisch speichern und jederzeit und an jedem Ort jedem autorisierten Benutzer zur Verfügung stellen. Status: Technologie ist da (Karteikästen). Das Modell fehlt (Beschriftung der Kästen).

5 Typische Anwendungen Bank (Buchungen Kontoverwaltung) Bibliothek (Volltextsuche, Entleihe) Redaktionssysteme im Internet (Dokumente erstellen, Struktur einer Website) E-Business (Auftrag, Katalog) ERP (Personal, Buchhaltung, Controlling) Decision Support (statistische Auswertungen)

6 Architekturen und Ausprägungen Großrechner Client-Server Multi-Tier Architekturen Parallele Datenbanksysteme Verteilte, Peer-to-peer Datenbanken

7 Großrechner einfache Textinterfaces zur Administration Terminals Batch Jobs Hier spielt die ganze Musik Großrechner (Anwendung + DB)

8 Anwendungslogik, GUIs Client-Server Client Client Datenhaltung Datenbankserver

9 Vorteile von Client/Server Skalierbarkeit: Clientrechner übernehmen einen Teil der Last je mehr Nutzer desto mehr Clientrechner Verfügbarkeit: Hardware am Server kann redundant ausgelegt werden Sicherheit: Beschütze Server und Zugang zum Server Administrierbarkeit: Backups nur am Server Nachteil: Komplexität (Caching, usw.)

10 Three-Tier PC PC PC PC PC Application- Server Application- Server Datenbankserver

11 Datenbanken im Web Browser Browser Browser Browser Browser Browser Web-Server Web-Server Web-Server Internet Application- Server Application- Server Datenbankserver

12 Multi-Tier-Architekturen Schichtenarchitektur: Jede Ebene implementiert einen anderen Aspekt (Datenbank, Anwendungen, GUI,...) Unterschiedliche Anbieter für einzelnen Schichten (Oracle für die Datenbank, sd&m für die Anwendung, Apache für den Webserver, Microsoft fürs GUI) Jede Schicht kann auf einem eigenen Rechner implementiert werden. Es können aber auch mehrere Schichten auf einem Rechner installiert werden. Skalierbarkeit auf jeder Schicht bis auf Datenbank.

13 Paralleles Datenbanksystem PC PC PC PC PC Application- Server Application- Server DB1 DB2 DB3

14 Paralleles Datenbanksystem Das Datenbanksystem selber ist aus mehreren Knoten (Festplatten, CPUs) aufgebaut. Die Knoten sind durch ein schnelles Netzwerk verbunden. Ziele: Höheren Durchsatz (Inter-Query Parallelität) Niedrigere Antwortzeiten (Intra-Query Parall.) Höhere Verfügbarkeit Kosten, Erweiterbarkeit, Skalierbarkeit Wichtig: Transparenz

15 Verteiltes Datenbanksystem DB1 Client Internet /Intranet Client DB2 DB3

16 Verteilte Datenbanken Die einzelnen Datenbanken sind autonom und durch ein langsames, instabiles Netzwerk verbunden. Zugriff von überall auf alles möglich. Großen Organisationen mit vielen Filialen. Prinzip: Speichere Daten, wo sie gebraucht werden. Eventuell: Replikation. Transparenz: Benutzer weiß nicht, wo Kopien, welcher Daten liegen. Aus Sicht des Benutzers ist der Zugriff auf das gesamte System wie bei einem zentralen System.