Datenbanksysteme und Datenmodelle
Was du heute lernst:
- Die Bestandteile eines Datenbanksystems (DBMS und DB) definieren.
- Verschiedene Datenbankmodelle (hierarchisch, netzwerkartig, relational, NoSQL) voneinander abgrenzen.
- Die Vor- und Nachteile der jeweiligen Modelle für spezifische Anwendungsfälle bewerten.
Datenbanksystem (DBS) = DBMS + DB
Merksatz: Ein Datenbanksystem besteht aus der Datenbank (DB) als Sammlung der Daten und dem Datenbankmanagementsystem (DBMS) als Software zur Verwaltung dieser Daten.
Hierarchisches DBS
- Nutzt eine Baumstruktur (Rangfolge), um die Daten zu strukturieren.
- Beispiel: Dein Dateisystem auf dem PC (Ordner in Ordnern).
- Nachteile: Hohe Redundanz und hoher Pflegeaufwand bei Strukturänderungen.
Netzwerkmodell DBS
- Ähnlich dem hierarchischen Modell, erlaubt jedoch Verknüpfungen zwischen beliebigen Datensätzen (Graphstruktur).
- Beispiel: Ein Stammbaum, bei dem Personen mehrere Rollen haben können.
- Nachteile: Sehr hohe Komplexität und schwierige Wartbarkeit.
Relationales DBS
- Daten werden in Tabellen (Relationen) gespeichert, die über Schlüsselwerte miteinander verknüpft sind.
- Beispiel: Kundenlisten, Lagerverwaltung oder Schulnoten-Systeme.
- Vorteile: Hohe Flexibilität, Datenintegrität und weit verbreiteter Standard (SQL).
NoSQL oder nicht-relationale Datenbanken
- Unterstützt diverse Formate wie Dokumente (JSON), Key-Value-Paare oder Graphen.
- Beispiel: Social Media (Instagram/Facebook) für Milliarden von blitzschnellen Verknüpfungen oder Big Data.
- Wird oft für Big Data und unstrukturierte Daten eingesetzt.
Objektorientiertes DBS
- Speichert Daten direkt in Form von Objekten (wie in der Programmierung), statt sie in Tabellen zu zerlegen.
Übungsaufgabe: Vergleich von Datenbankmodellen
Aufgabenstellung: Wähle zwei der vorgestellten Datenbankmodelle (z.B. hierarchisch und relational). Beschreibe kurz die Hauptmerkmale jedes Modells und nenne jeweils einen Vor- und Nachteil. Gib an, in welchen Szenarien welches Modell deiner Meinung nach besser geeignet wäre.
Hinweise zur Lösung: Konzentriere dich auf die Struktur der Daten und die Art der Beziehungen zwischen ihnen.
Schwierigkeitsgrad: mittel
Erwartete Bearbeitungszeit: 20 Minuten
Check deinen Fortschritt:
- Ich kann den Unterschied zwischen einer Datenbank (DB) und einem Managementsystem (DBMS) erklären.
- Ich kenne mindestens drei verschiedene Datenbankmodelle.
- Ich weiß, warum das relationale Modell heute der Standard ist.