Datenbanksysteme und ihre Verwendung

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Datenbanksysteme
Mittlerweile sind Datenbanksysteme ein fester Bestandteil IT Landschaften geworden. Überall wo Software Applikationen einen Zugriff auf eine gemeinsame und integrierte Datenbasis durchführen, spielen Datenbanken eine essentielle Rolle. Welches Datenbanksystem konkret zum Einsatz kommt, hängt von einer Reihe von einzelnen Faktoren ab. Neben Performance müssen auch Kompatibilität, sowie eine nahtlose Implementierung bei der Wahl eines Datenbanksystems berücksichtigt werden. Traditionell wurden in der Datenverarbeitung spezielle Dateisysteme und Dateiformate für Anwendungen entwickelt. Diese konnten auch nur von entsprechenden Applikationen verarbeitet werden. Dies beeinhaltete eine enge Kopplung zwischen den Daten und dem verarbeitenden Programm. In andere Programme konnten die Daten so nur manuell und mit großem Aufwand übertragen werden.

Datenbank sorgt für mehr Flexibilität

Datenbanksysteme
Durch eine Datenbank (englisch: Database) wird die zentrale und dauerhafte Speicherung von Daten ermöglicht. Auch können die Daten auf diese Weise automatisiert verwaltet werden. Hier kann zwischen statischen und dynamischen Datenbanken unterschieden werden. Das Abfragen, sowie die Speicherung erfolgt über eine spezielle Skriptsprache. Zumeist handelt es sich um den SQL Standard oder einer herstellerspezifischen Abwandlung dieser. Dies ist allerdings nur bei einem relationalen Datenbanksystem der Fall. Daneben existieren unter anderem auch deduktive Datenbanken, objektorientierte Datenbanken, sowie Geodatenbanken. Häufig ist im Generellen von einer Datenbank als Datenverwaltung die Rede. Genauer betrachtet handelt es sich allerdings um Datenbanksysteme. Ein Datenbanksystem besteht neben einer Datenbasis auch aus einem Datenbankmanagementsystem (genannt: DBMS). Das DBMS führt Anweisungen aus, organisiert und verwaltet die Datensätze in der Datenbank. Die unterschiedlichen Arten von Datenbänken erfüllen zudem verschiedene Funktionen. Das bedeutet, dass, je nach Verwendungszweck, sich auch das Datenbanksystem unterscheidet.

Wichtige Daten speichern mit relationalen Datenbanken

In den letzten Jahren haben sich relationale Datenbanken zum Standard entwickelt, wenn es um die Speicherung wichtiger Daten geht. Sie zählen deshalb zu den weitverbreitesten Datenbanksystemen der Welt. Relationalen Datenbanken ermöglichen eine strukturierte Ablage von sensiblen Daten. Auch hat sich für diese Datenbankgattung die Modellierungssprache Entity Relationship Diagram (genannt: ERD) herausgebildet. Über die Jahre wurde diese stetig weiterentwickelt. ERD wird beispielsweise bei der grafischen Modellierung von Sachverhalten eingesetzt. Auch kommt sie bei der Modellüberführung in ein relationales Datenbankschema zum Einsatz.

Relationale Datenbanken arbeiten mit SQL

Relationale Datenbanken arbeiten mit SQL, um Anweisungen und Abfragen durchzuführen. Die verschiedenen Datenbankhersteller haben zumeist die Syntax geringfügig modifiziert, was sich zum Beispiel an der Bezeichnung der Sprache erkennen lässt (PL/SQL, T-SQL).

Viele Daten in Datenbanken speichern mit NoSQL

NoSQL ist noch eine vergleichsweise junge Technologie. Konträr zu relationalen Datenbanken geschieht hier die Ablage der Daten in einer relativ unstrukturierten Form. NoSQL Datenbanken werden dazu verwendet, um zum Beispiel Objekte einschließlich ihren Attributen zu speichern. Mit dem Big Data Hype begann sich diese Technologie zu etablieren. NoSQL Datenbanken bieten die Möglichkeit, große Datenmengen schnell auszuwerten und zu speichern. Auf die Aktualität und Konsistenz der Daten wird bei diesem Modell weniger Wert gelegt. Die Hauptaufgabe ist darin definiert, große Datenmengen und hochfrequente Daten schnell zu verarbeiten.

Vergleich von NoSQL und relationalen Datenbanken

Im Vergleich avancierten relationale Datenbanke zum Standard. Dies lag insbesondere an Speicherknappheit, sowie den hohen Kosten für Speichermedien in der Vergangenheit. Dadurch, dass die Speicher immer effizienter werden, ist Speicherknappheit kein wirkliches Problem mehr. Speicher ist mittlerweile überall günstig zu erwerben. Für die schnelle Speicherung von großen Datenmengen sind relationale Datenbanken jedoch nicht geeignet. Die Normalisierung und Integritätsprüfungen nehmen hier zu viel Verarbeitungszeit in Anspruch. Zu diesem Zweck sind schnelle NoSQL Lösungen wesentlich besser geeignet. Dennoch gehören relationale Datenbanksysteme nicht generell der Vergangenheit an. Diese sind immer dort notwendig, wo es auf Integrität, Genauigkeit, Nachvollziehbarkeit, sowie Aktualität von Datensätzen ankommt. Dies ist beispielsweise bei Transaktionssystemen der Fall.

Vorteile von Datenbanken

Durch den Einsatz von Datenbanksystemen werden Redundanzen verhindert (Mehrfach Speicherung identischer Informationen). Auch Inkonsistenzen, wie zum Beispiel Aktualisierungsprobleme bei Datensätzen, wird auf diese Weise verhindert. Darüber hinaus wird die Abhängigkeit zwischen Programm und Daten aufgelöst, da alle Anwendungen auf eine zentrale Datenbasis zurückgreifen.