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Datenbanksystem

Ein Datenbanksystem unterstützt die computergestützte Datenverarbeitung von Informationen, die durch eine Datenbankapplikation erzeugt und verarbeitet werden. Das Datenbanksystem strukturiert und speichert die Informationen in einer Datenbank ab.

In der Anfangszeit der Datenverarbeitung wurden Daten, die durch ein Programm erzeugt und verarbeitet wurden, in anwendungseigenen Dateiformaten strukturiert und gespeichert.

Das hatte den Nachteil, dass unterschiedliche Anwendungsprogramme Daten nicht oder nur durch hohen Aufwand über die Programmierung von Schnittstellen austauschen konnten. Die Dateiverwaltung führte meist zu Redundanz, Inkonsistenz und Datenabhängigkeit.

Da die Daten(-haltung) im Laufe der Zeit immer stärker in den Fokus rückte(n) und die Programme nur noch ein Mittel zum Zweck waren, um die Daten zu erfassen, kam es zur Entwicklung von Datenbanksystemen. Diese behoben die Nachteile von Dateien und ermöglichten einen einheitlichen Zugriff und eine ganzheitliche Struktur der Daten.

Datenbanksystem Aufbau – Aufbau eines Datenbanksystems

Der Aufbau eines Datenbanksystems besteht aus einer Datenbank (DB), welche die Datenbasis darstellt, und aus einem Datenbankmanagementsystem (DBMS).

Eine Datenbank dient der strukturierten Speicherung und Verwaltung von Informationen, die einen Teilausschnitt aus der realen Welt abbilden und persistieren. Durch eine Datenbank (DB) wird eine einheitliche und anwendungsneutrale Sicht auf die Daten ermöglicht.

Datenbanksystem Definition & Erklärung | Datenbank Lexikon
Ein Datenbankmanagementsystem abstrahiert die Details von Hard- und Software-Komponenten eines Systems. Dadurch können Datenbanken anwendungsunabhängig definiert, konstruiert und manipuliert (verändert) werden. Ein Datenbankmanagementsystem (DBMS) bietet schnelle und effiziente Zugriffsverfahren, um Daten verarbeiten zu können.

Die zentralen Aufgaben eines Datenbanksystems sind die Entgegennahme großer strukturierter Datenmengen, deren Speicherung und Verwaltung sowie die Abfrage von Daten.

Die meisten modernen Datenbanksysteme bestehen aus drei Schichten bzw. Ebenen. Diese sind die konzeptuelle, logische und physische Ebene. Durch die Trennung ist es möglich, die Daten in den einzelnen Schichten unabhängig voneinander zu verändern. So hat beispielsweise die Einführung von Benutzerrechten, auf einzelne Datenbankobjekte, keine Auswirkung auf die physische Speicherung der Daten.

Datenbanksystem Anforderungen – Merkmale eines Datenbanksystems

Um die komplexen und vielseitigen Anforderungen an eine konsistente und einheitliche Datenhaltung zu erfüllen, müssen Datenbanksysteme eine Reihe von Merkmalen aufweisen. Die Anforderungen an ein Datenbanksystem sind:

  • Datenunabhängigkeit: Anwendungsprogramm und Datenhaltung sollten unabhängig voneinander sein.
  • Effizienter Speicherzugriff: Verwendung von Speichertechniken, um die Datenverarbeitung effizient zu gestalten (z. B. Indizes).
  • Paralleler Datenzugriff: Mehrere Benutzer müssen gleichzeitig auf die Daten zugreifen können. Hierfür benötigt es Protokolle für Transaktionskontrollen.
  • Datenkonsistenz: Eine Veränderung der Daten muss vollständig sein und zuvor definierte Regeln einhalten.
  • Gemeinsame Datenbasis: Die Daten werden zentral abgelegt und verwaltet.
  • Datenintegrität: Daten müssen vollständig und den Regeln entsprechend korrekt sein, ansonsten ist die Speicherung zu verhindern (z. B. Verweis auf einen nicht vorhandenen Fremdschlüssel).
  • Datensicherheit: Der Zugriff darf nur durch autorisierte Benutzer gestattet werden.
  • Wiederherstellungsverfahren: Im Fehlerfall muss ein Backup- oder Recovery-Verfahren zur Wiederherstellung einer konsistenten Datenbank vorhanden sein.
  • Abfragesprache: Ein Datenbanksystem (DBS) muss eine Möglichkeit für die Datenmanipulation (Abfrage, Aktualisierung, Berichtsgenerierung, Veränderung) bereitstellen (bei relationalen DBS ist dies meist eine Form von SQL).
  • Keine / kontrollierte Redundanz: Um Inkonsistenz und Integritätsverletzungen zu vermeiden, sollte die redundante (mehrfache) Speicherung von identischen Daten verhindert werden. In Ausnahmefällen kann Redundanz zur Performance-Optimierung verwendet werden, dies sollte jedoch überwacht werden.

Datenbanksystem Definition & Erklärung | Datenbank Lexikon

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Autor: Markus
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