Das Thema dieser Hausarbeit ist der Vergleich von zwei Datenbankmodellen, dem Netzwerk- und dem relationalen Datenbankmodell. Beide Modelle dienen der formalen Modellierung von Datenstrukturen.
Chronologisch betrachtet entstand das Netzwerk-Datenbankmodell vor dem relationalen, das versucht, die Schwächen des älteren Modells zu kompensieren. Heute hat sich das relationale Datenbankmodell zum Standard für Unternehmen weltweit etabliert und wird daher sogar in Schulen unterrichtet.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Aufbau der Datenbankmodelle
2.1 Netzwerk-Datenbankmodell
2.1.1 Historisches
2.1.2 Aufbau
2.2 Relationales Datenbankmodell
3 Untersuchungskriterien
4 Informationssuche
4.1 Netzwerk-Datenbankmodell
4.2 Relationales Datenbankmodell
5 Strukturelle Unabhängigkeit
5.1 Netzwerk-Datenbankmodell
5.1.1 Hinzufügen und Entfernen von Attributen
5.1.2 Hinzufügen und Entfernen von Objekttypen
5.2 Relationales Datenbankmodell
5.2.1 Hinzufügen und Entfernen von Attributen
5.2.2 Hinzufügen und Entfernen von Objekttypen
6 Schlussbetrachtung
Zielsetzung & Themen
Ziel dieser Hausarbeit ist der systematische Vergleich von Netzwerk- und relationalen Datenbanken, um deren Eignung für eine benutzerfreundliche und schnelle Informationssuche sowie ihre strukturelle Unabhängigkeit von der physikalischen Implementierung zu bewerten.
- Historische Entwicklung und konzeptioneller Aufbau beider Datenbankmodelle
- Analyse der Effizienz bei der Informationssuche und Navigation
- Vergleich der Abstraktionsebenen und Datenbanksprachen (NDL vs. SQL)
- Untersuchung der strukturellen Unabhängigkeit bei Änderungen am Datenbankschema
- Bewertung des Anpassungsaufwands für Anwendungen bei Strukturänderungen
Auszug aus dem Buch
2.2 Relationales Datenbankmodell
Das relationale Datenbankmodell wurde 1970 in einer Arbeit des IBM-Datenbanktheoretikers Edgar F. Codd vorgeschlagen. Es begeisterte viele zeitgenössische Wissenschaftler aufgrund seiner Einfachheit und mathematischen Präzision. Das relationale Modell ist genau wie das hierarchische Modell angetrieben von der Motivation, die technische und logische Ebene der Datenbank zu trennen. Allerdings beobachtete Codd eine Reihe von Nachteilen der existierenden ersten Generation von Modellen und verfolgte daraufhin einen anderen Ansatz.
Beim relationalen Datenbankmodell werden alle Daten in Relationen gespeichert. Jede Relation hat einen eindeutigen Namen und eine beliebige Anzahl von benannten Attributen, jedoch mindestens eins. Stellt man sich eine Relation als Tabelle vor, setzen sich die Spalten aus den Attributen zusammen. Besonders erwähnenswert ist, dass jedes Attribut von Anfang an einen klar definierten Datentyp besitzt und nur zugelassene Werte in die Datenbank übernommen werden. Jede Zeile der Tabelle beschreibt ein eindeutig identifizierbares Tupel. Jedes Tupel besitzt genau einen atomaren Wert für jedes Attribut, wobei Werte auch nicht gesetzt sein können (Nullwert). Die Reihenfolge von Tupeln und Attributen ist nicht relevant.
Um Datensätze, d. h. Tupel, einer Relation eindeutig identifizieren zu können, wird ein Attribut oder eine Kombination von Attributen als Primärschlüssel definiert. Jeder Datensatz kann über diesen unikalen Primärschlüssel adressiert werden. Weitere Attribute, die ein Tupel ebenfalls identifizieren könnten, aber nicht Primärschlüssel sind, nennen sich Schlüsselkandidaten. Ein Schlüssel mit mehreren Attributen wird zusammengesetzter Schlüssel genannt. Neben der Eindeutigkeit muss ein zusammengesetzter Schlüssel auch das Minimalitätsprinzip erfüllen: Keine Teilmenge des Schlüssels darf an sich eindeutig sein, sonst muss der Schlüssel auf diese Teilmenge reduziert werden.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Vorstellung der beiden Datenbankmodelle und Festlegung der Forschungsfragen sowie der Untersuchungskriterien für den Vergleich.
2 Aufbau der Datenbankmodelle: Erläuterung des geschichtlichen Kontexts und der funktionalen Struktur von Netzwerk- sowie relationalen Datenbankmodellen.
3 Untersuchungskriterien: Definition der Analyseansätze, konkret der Informationssuche und der strukturellen Unabhängigkeit, zur Bewertung der Modelle.
4 Informationssuche: Detaillierter Vergleich der Navigationsmöglichkeiten und Schnittstellen (NDL vs. SQL) innerhalb der beiden Datenbank-Architekturen.
5 Strukturelle Unabhängigkeit: Analyse des Aufwands bei der Modifikation von Attributen oder Objekttypen und deren Auswirkungen auf bestehende Anwendungen.
6 Schlussbetrachtung: Zusammenfassende Bewertung, warum sich das relationale Modell aufgrund höherer Abstraktion und SQL-Nutzung als Standard etabliert hat.
Schlüsselwörter
Datenbankmanagement, Netzwerk-Datenbankmodell, Relationales Datenbankmodell, Informationssuche, Datenabstraktion, NDL, SQL, Strukturelle Unabhängigkeit, Referenzielle Integrität, Normalisierung, Primärschlüssel, Fremdschlüssel, Drei-Ebenen-Architektur, Datenmodellierung, Performance
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundlegend?
Die Arbeit vergleicht die zwei zentralen Datenbankmodelle – das Netzwerk-Datenbankmodell und das relationale Datenbankmodell – hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Leistungsfähigkeit.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Themen sind der konzeptionelle Aufbau der Modelle, die Effizienz der Informationsabfrage sowie die strukturelle Flexibilität bei Änderungen an den Datenmodellen.
Welches Ziel verfolgt die Forschungsfrage?
Es soll geklärt werden, wie benutzerfreundlich und schnell die Informationssuche in beiden Systemen ist und wie stark sich Änderungen an der Datenstruktur auf abhängige Anwendungen auswirken.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Es wird eine vergleichende Analyse auf Basis von zwei fest definierten Untersuchungskriterien (Informationssuche und strukturelle Unabhängigkeit) durchgeführt.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Erläuterung der Modell-Aufbauten, die Untersuchung der Such-Performance sowie die Analyse der strukturellen Anpassungsfähigkeit.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit ist durch Begriffe wie Datenabstraktion, SQL, NDL, Normalisierung, Integrität und Datenbankmanagement geprägt.
Warum ist das relationale Modell heute der Standard?
Laut Autor liegt dies an der höheren Datenabstraktion und der benutzerfreundlichen Sprache SQL, die eine Trennung von logischer Ebene und physikalischer Speicherung ermöglicht.
Welche Rolle spielen Pointer beim Netzwerk-Modell?
Im Netzwerk-Modell werden Daten über "fest verdrahtete" Sets und Pointer gesteuert, was zwar performant ist, aber die Flexibilität bei Ad-hoc-Anfragen einschränkt.
- Arbeit zitieren
- Dominik Kropp (Autor:in), 2016, Vergleich von Netzwerk- und relationalen Datenbanken, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/435380
