Probeklausur in Datenmanagement SS 2014

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1 Hochschule München FB 07 Informatik Probeklausur in Datenmanagement SS 2014 Studiengang : Informatik - Semester IBB4B Prüfer : Bojan Milijas Prüfungstermin : ; 17:15 18:15 Uhr (R 0.011) Prüfungsdauer : 60 Minuten Hilfsmittel : alle Prüfungsunterlagen : Aufgabensatz (Deckblatt, 7 Aufgaben auf 6 Blättern)!!! Bitte vollständig ausfüllen!!! Name : Matrikelnummer : Vorname : Unterschrift : Bitte lesen Sie die folgenden Hinweise aufmerksam durch: 1. Die von Ihnen benötigten Prüfungsunterlagen bestehen aus dem vorliegenden Aufgabensatz von 7 durchnummerierten Blättern (Blatt 1-6). 2. Tragen Sie im obigen Rahmen Ihre persönlichen Angaben (Name, Vorname, und Matrikelnummer) und Ihre Unterschrift ein. 3. Der Aufgabensatz besteht aus 7 Aufgaben. Insgesamt sind 100 Punkte zu vergeben. Achten Sie bei der Aufgabenbearbeitung auf die zu vergebene Punktezahl! 4. Eigenes Papier darf für die Prüfung nicht verwendet werden. Eventuell erforderliche Nebenrechnungen oder Notizen sind auf den Aufgabenblättern oder auf Prüfungspapier auszuführen, das von den Aufsichten im Bedarfsfall ausgegeben wird. 5. Geben Sie nach Abschluss der Prüfung den kompletten Aufgabensatz und das von Ihnen benutzte Prüfungspapier ab.

2 Blatt 1 Aufgabe 1 (7 Punkte) Fassen Sie stichwortartig die wichtigsten Eigenschaften eines OLAP und eines OLTP Systems zusammen. OLAP: Ein On-Line Analytical Processing System wird für Analysen, Auswerungen und Berichte verwendet, bildet die Grundlage für BI, Datawarehouse und Data Mining Systeme. Es wird mehrdimensionales Modell sogenanntes Star Schema eingesetzt. Mit bewußt eingebauten Redundanzen verstösst man gegen die 3 NF, um komplexe Joins zu sparen. Das System ist optimiert für Lese-Zugriffe. Es werden überwiegend Bitmap Indizies verwendet bzw. Daten komprimiert. OLTP: Ein On-Line Transactional Processing System wird für die transaktionielle Abwicklung von Geschäftsprozessen verwendet wie z.b. ein Buchungssystem, Reservierungs- und Bestellsystem, CRM, ERP usw. Es wird relationales Modell verwendet, die 3. NF wird angestrebt, um Redundanzen zu vermeiden. Das System ist optimiert für Schreib-Zugriffe. Es werden überwiegend B-Baum Indizies verwendet.

3 Blatt 2 Aufgabe 2 (6 Punkte) Kreuzen Sie die richtige(n) Aussage(n) an Allein mit technischen Maßnahmen, kann man das Problem des Datenmissbrauchs durch Insider nicht lösen. Man kann aus Kostengründen auf umfangreiche und detaillierte Autorisierungsregeln und Maßnahmen verzichten, wenn man die Authentifizierung sorgfältig und konsequent durchführt, insbesondere bei grossen Unternehmen, die viele Mitarbeiter in unterschiedlichen Ländern beschäftigen. Der Datenbank-Administrator soll jederzeit auf sämtliche, auch unternehmenskritische Informationen uneingeschränkten Zugriff haben, da er sie notfalls wiederherstellen muss. Bei Mandatory Access Control (MAC) wird jeder Daten-Zugriff zusätzlich mit der eindeutigen, unverwechselbaren MAC-Adresse des jeweiligen Rechners protokolliert. Aufgabe 3 (9 Punkte) Gegeben Sie die abstrakte Relation R:{[A, B, C, D]}. Prüfen Sie mit Hilfe einer SQL-Abfrage, ob in der Datenausprägung die funktionale Abhängigkeit A,C B eingehalten ist. Tipp: Die SQL-Abfrage soll diejenigen Attributwerte für A und C zurückliefern, für die die funktionale Abhängigkeit nicht eingehalten wird und ansonsten keine Zeilen zurückliefern, falls die funktionale Abhängigkeit gilt. SELECT A, C, count(distinct B) FROM R GROUP BY A, C HAVING count(distinct B) > 1;

4 Blatt 3 Aufgabe 4 (12 Punkte) Ihr nächster Kunde ist eine Rechtsanwaltskanzlei. Gegeben sei die Tabelle bzw. das Spreadsheet Rechtsfälle_und_Termine. Anwalt Alter Titel Anrede Fall Kunde Streitwert Gebiet Datum Ort Räumlichkeit Anton 45 Dr. Herr 1 Streit 4000 Familienrecht 01. Jul München OLG München Anton 45 Dr. Herr 2 Schuld Familienrecht 04. Jul Freising Kanzlei Albert 38 Herr 3 Park 150 Verkehrsrecht 12. Jul Erding Gericht III Adam 55 Dr. Herr 5 Geld Steuerrecht 13. Jul Freising Gericht I Albert 38 Herr 4 Schnell 4000 Verkehrsrecht 13. Jul Erding Gericht III Anton 45 Dr. Herr 2 Schuld Familienrecht 19. Jul Freising Kanzlei Erklären Sie dem Kunden, warum es nicht gut ist, weiterhin mit dem Spreadsheet zu arbeiten. Tipp: erklären Sie in wenigen Sätzen am Beispiel der Tabelle Rechtsfälle die Einfüge und Löschanomalien, mögliche Konsistenzverletzungen, sowie den unnötigen Mehraufwand für die Datenpflege mit dem Hinweis auf die Verletzung der jeweiligen Normalform. Es können nicht neue Anwälte ohne einen Rechtsfall eigefügt werden, weil kein Attribut des zusammengesetzten Schlüssels NULL sein darf. Wenn der letzte Fall eines Anwalts oder eines Kunden gelöscht wird, werden damit auch die Stammdaten des Anwalts bzw. des Kunden gelöscht. Wenn sich etwas bei den Stammdaten eines Anwalts ändert (Name, Alter oder Titel), muß die Änderung mehrfach durchgeführt, für jede Zeile in der sich die Stammdaten wiederholen. Dies hat häufig falsche Werte, Inkonsistenzen und Performance- Probleme (weil die komplette Tabelle während der Änderung zu sperren ist) zur Folge. Hier wird die zweite Normalform verletzt und somit auch automatisch die 3 NF.

5 Blatt 4 Aufgabe 5 (32 Punkte) Modellieren Sie die Rechtsanwaltkanzlei (als Entity-Relationship Modell). Sie müssen jede Beziehung mit den entsprechenden Funktionalitäten beschriften und zusätzlich die (min-max) Notation verwenden! Einem Rechtsanwalt werden in der Regel mehrere Fälle zugewiesen. Zu jedem Fall soll der Streitgegenstand, beteiligte Parteien, Streitwert und Adressdaten des Mandanten gespeichert werden. Ein Anwalt darf an höchstens 20 Fällen gleichzeitig arbeiten. Jeder Fall wird von dem dafür zuständigen Anwalt bearbeitet. Jeder Anwalt hat sein Spezialgebiet, in dem er tätig wird. Die Anwälte regeln die Urlaubs- und Krankheitsvertretung unter sich. Anwälte nehmen Termine wahr: Gerichtsverhandlungen, interne Besprechungen oder Beratungstermine. Ein Termin ohne einen Rechtsanwalt macht bei der Terminplanung keinen Sinn und muss ausgeschlossen werden. Zu einem Termin sollen Uhrzeit, Ort und Räumlichkeiten festgehalten werden. Ein Termin kann einen oder mehrere Nachfolgetermine haben. Jeder Termin muss einem Fall zugeordnet werden. Zu einem Fall kann es mehrere Termine geben. Manche Fälle können jedoch ohne Termine (z.b. per Schriftverkehr) abgewickelt werden.

6 Blatt 5 Aufgabe 6 (22 Punkte) Für die Überführung des ER-Modells reicht die Zeit und das Budget des Kunden nicht aus. Handeln Sie schnell, indem Sie das vorgegebene Spreadsheet aus der Aufgabe 4 in die dritte Normalform bringen. Überprüfen Sie abschließend die Kriterien für die Verlustlosigkeit und Abhängigkeitsbewahrung anhand einer von Ihnen vorgenommenen Zerlegung (Dekomposition). Tipp: fangen Sie mit der Erstellung der funktionalen Abhängigkeiten an. Anwalt Alter, Gebiet Fall Kunde, Anrede, Titel, Streitwert Kunde Anrede, Titel Räumlichkeit Ort Anwalt, Fall, Datum, Räumlichkeit Alter, Gebiet, Kunde, Anrede, Titel, Streitwert, Ort RECHTSANWÄLTE:{[Anwalt,Alter,Gebiet]} RECHTSFÄLLE:{[Fall, Kunde, Streitwert]} KUNDEN:{[Kunde,Anrede,Titel]} RÄUMLICHKEITEN:{[ Räumlichkeit,Ort]} TERMINE:{[ Anwalt, Fall, Datum, Räumlichkeit]} Verlustlosigkeit die ursprüngliche Tabelle lässt sich mittels 4-Wege-Join wiederherstellen. SELECT A.Anwalt, A.Alter, K.Titel, K.Anrede, F.Fall, K.Kunde, F.Streitwert, A.Gebiet, T.Datum, R.Ort, R.Räumlichkeit FROM TERMINE T, RECHTSANWÄLTE A, KUNDEN K, RÄUMLICHKEITEN R, RECHTSFÄLLE F WHERE T.ANWALT = A.ANWALT AND T.FALL = K.FALL AND T.RÄUMLICHKEIT = R.RÄUMLICHKEIT AND T.FALL = F.FALL Abhängigkeitserhaltung alle FDs bleiben nach der Komposition in den neu entstandenen Relationen erhalten. Die FD Anwalt, Fall, Datum, Räumlichkeit Alter, Gebiet, Kunde, Anrede, Titel, Streitwert, Ort kann mit Hilfe der Transformatrionregeln hergeleitet bzw. konstruiert werden.

7 Blatt 6 Aufgabe 7 (12 Punkte) Ihr relationales Modell aus der Aufgabe 6 wurde als RDBMS implementiert und folgende Anforderungen an die Datensicherheit und Benutzerverwaltung sollen mittels Standard-SQL umgesetzt werden. Das RDBMS wird von Referendaren Robert und Richard, Rechtsanwaltsgehilfen Heidi, Hanna und Heinrich und Anwälten Anton, Albert und Adam benutzt. Die Datenbank-Accounts (Kennungen) heißen gleich wie die Benutzervornamen. CREATE ROLE referendare; GRANT ROLE referendare TO robert, richard; CREATE ROLE anwälte; GRANT ROLE anwälte TO anton, adam, albert; CREATE ROLE referendare; GRANT ROLE gehilfe TO heidi, hanna, heinrich; Die Referendare dürfen sich Rechtsfälle bis zu einem Streitwert von 50,000 EUR anschauen. Dabei müssen die Namen der Kunden unkenntlich gemacht werden. CREATE VIEW Referendarfälle AS SELECT Fall, Streitwert FROM Rechtfälle WHERE streitwer < 50000; GRANT Referendarfälle TO Referendare. Rechtsanwaltgehilfen und Referendare dürfen Termine recherchieren, eintragen, ändern, verschieben und absagen. Sie müssen in der Lage sein, für einen Termin den passenden Rechtsanwalt gemäß seinem Spezialgebiet auszusuchen. GRANT SELECT, UPDATE, INSERT, DELETE ON termine TO referendare, gehilfe; GRANT SELECT ON rechtsanwälte TO referendare, gehilfe; *rechtsanwälte ist eine TAbelle, anwälte eine Rolle. Ein Rechtsanwalt darf nicht gleichzeitig mit mehreren Mandanten einen Termin wahrnehmen. Kein Termin darf länger als 4 Stunden dauern. Nicht mit Rechtevergabe sondern mit Constraints und Trigger zu lösen! Nach mehreren schlecht koordinierten Terminen dürfen sich die Referendare die Termine nur noch anschauen, sie aber keinesfalls verändern, neu eintragen oder absagen. REVOKE UPDATE, INSERT, DELETE ON termine FROM referendare;