Die theoretische Grundlage eines Datenbanksystems ist ein Datenbankmodell, welches die Realität vereinfacht, abstrahiert und ein korrektes Abbild der zugrunde liegenden Daten darstellt.
Allgemein dienen Datenbanken der effizienten Organisation, Erzeugung, Manipulation und Verwaltung großer Datenmengen. Sie strukturieren die Daten mit Hilfe diverser Datenbankmodelle und stellen ihre Beziehungen zueinander dar.
In der heutigen Zeit gibt es mehrere Ansätze für Datenmodelle, wie beispielsweise
- das hierarchische Datenbankmodell (HDBM),
- das Netzwerk-Datenbankmodell (NDBM),
- das relationale Datenbankmodell (RDBM).
Die Entwicklung vollzog sich in mehreren Schritten. Am Anfang, in den 50er Jahren, waren die wesentlichen Medien für Daten noch Papier und Magnetbänder. In den frühen 60er Jahren gab es bereits Magnetplatten (z.B. Festplatten und Disketten) und kurze Zeit später wurde die erste Datenbank, das hierarchische Datenbankmodell, entwickelt.
In den 70er Jahren folgte das NDBM und fast zeitgleich, obwohl erst Ende der 70er Jahre umgesetzt, entstand die Idee des RDBM. Das HDBM und das NDBM sind heute kaum noch gebräuchlich und das RDBM stellt den Standard für Datenmodelle dar. Trotzdem haben alle der im Folgenden vorgestellten Modelle einen unterschiedlichen Aufbau und Stärken und Schwächen, die näher erläutert werden.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Hierarchisches Datenbanksystem
2.1 Aufbau
2.2 Vorteile
2.3 Nachteile
3 Netzwerk-Datenbanksystem
3.1 Aufbau
3.2 Vorteile
3.3 Nachteile
4 Relationales Datenbanksystem
4.1 Aufbau
4.1.1 Integritätsbedingungen
4.1.2 Regeln
4.1.3 Normalisierung
4.1.4 Abfragesprachen
4.2 Vorteile
4.3 Nachteile
5 Schlussbetrachtung und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit verfolgt das Ziel, die verschiedenen syntaktischen Datenbankmodelle – hierarchische, Netzwerk- und relationale Systeme – systematisch miteinander zu vergleichen, ihre spezifischen Stärken und Schwächen zu analysieren und ihre historische sowie praktische Relevanz in der Datenverwaltung aufzuzeigen.
- Grundlagen und historische Entwicklung verschiedener Datenbankmodelle
- Aufbau und Funktionsweise des hierarchischen Datenbanksystems
- Analyse der Netzwerk-Datenbankstruktur und deren Implementierung
- Charakteristika des relationalen Modells sowie Anforderungen an Integrität und Normalisierung
- Vergleich der Leistungsfähigkeit und Anwendungsgebiete im betrieblichen Kontext
Auszug aus dem Buch
4.1.1 Integritätsbedingungen
In einer Datenbank bedeutet Integrität, dass keine widersprüchlichen Daten vorhanden sind. Er wird unterschieden in die Entity- und die referentielle Integrität. Mit der Entity-Integrität soll sichergestellt sein, dass in jeder Zeile einer Tabelle ein Primärschlüssel vorhanden ist, damit die Zeile eindeutig zuordenbar bleibt. Diese notwendige Eindeutigkeit wird von vielen Datenbanksystemen automatisch geprüft, wenn ein Primärschlüssel festgelegt wird. In Access beispielsweise kann jedoch auch ohne Primärschlüssel gearbeitet werden. Die referentielle Integrität verlangt, dass in allen 1:n-Beziehungen jeder Fremdschlüsselwert genau einem Primärschlüssel entspricht.
Sind diese Integritätsbedingungen verletzt, entsprechen die Daten nicht den Anforderungen eines RDBM.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die Bedeutung von Datenbankmodellen zur effizienten Verwaltung von Datenmengen ein und stellt die drei betrachteten Modelle kurz vor.
2 Hierarchisches Datenbanksystem: Dieses Kapitel erläutert den Aufbau des ältesten Datenbankmodells in Baumstruktur sowie dessen Vorteile bei einfachen Hierarchien und Nachteile bei m:n-Beziehungen.
3 Netzwerk-Datenbanksystem: Hier wird das NDBM als Weiterentwicklung vorgestellt, das auf dem Drei-Schichten-Modell basiert und komplexere Datenverknüpfungen durch mehrere Vorgänger und Nachfolger ermöglicht.
4 Relationales Datenbanksystem: Dieses Hauptkapitel behandelt das aktuell dominierende relationale Modell, seinen tabellarischen Aufbau, die Codd-Regeln sowie die Bedeutung der Normalisierung und Abfragesprachen wie SQL.
5 Schlussbetrachtung und Ausblick: Das Fazit fasst die Vorherrschaft relationaler Datenbanken zusammen und gibt einen Ausblick auf die objektorientierten Datenbankmodelle als mögliche zukünftige Lösung für komplexe Anforderungen.
Schlüsselwörter
Datenbankmodell, HDBM, NDBM, RDBM, Baumstruktur, Netzwerkmodell, Relationenmodell, Primärschlüssel, Fremdschlüssel, Integrität, Normalisierung, SQL, Datenverwaltung, Datensätze, Objektorientierung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit vergleicht drei verschiedene syntaktische Datenmodelle: das hierarchische, das Netzwerk- und das relationale Datenbankmodell, um ihre Funktionsweise und Eignung darzustellen.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Zentrale Themen sind der strukturelle Aufbau der Modelle, ihre jeweiligen Vor- und Nachteile sowie die historische Einordnung der Datenbankentwicklung.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist es, die Unterschiede zwischen den Modellen aufzuzeigen und zu klären, warum das relationale Modell heute als Standard für viele betriebliche Anwendungen gilt.
Welche wissenschaftliche Methode wird zur Analyse verwendet?
Es handelt sich um eine vergleichende Literaturanalyse, die auf gängigen Fachpublikationen und Datenbank-Grundlagen basiert.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in drei große Abschnitte, die jeweils Aufbau, Vorteile und Nachteile der hierarchischen, Netzwerk- und relationalen Systeme im Detail untersuchen.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?
Die zentralen Begriffe sind Datenmodellierung, Datenbankmodelle (HDBM, NDBM, RDBM), Integrität, Normalisierung und Abfragesprachen.
Warum sind m:n-Beziehungen in einem hierarchischen System problematisch?
Da eine Baumstruktur in hierarchischen Systemen nur einen eindeutigen Pfad zur Wurzel vorsieht, können Datensätze mit mehreren übergeordneten Knoten nicht ohne Redundanzen dargestellt werden.
Welche Bedeutung hat die Normalisierung beim relationalen Modell?
Die Normalisierung dient dazu, Daten in Tabellen so zu verteilen, dass Redundanzen vermieden werden und Speicherplatz effizient genutzt wird, ohne Informationen zu verlieren.
- Arbeit zitieren
- Janine Erdstein (Autor:in), 2007, Syntaktische Datenmodelle im Vergleich, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/85260
