Datenbankserver SQL - schulnote.de 
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Apache 2 Test Page
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The Community ENTerprise Operating System (CentOS) Linux is a community-supported enterprise distribution derived from sources freely provided to the public by Red Hat. As such, CentOS Linux aims to be functionally compatible with Red Hat Enterprise Linux. The CentOS Project is the organization that builds CentOS. We mainly change packages to remove upstream vendor branding and artwork.

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http://www.internic.net/whois.html





Titel:

Datenbankserver SQL


  Note: 2   Klasse: 11









Arbeit: Referat Datenbankserver SQL

Datenbankmodelle:

* Hierarchische Datenbank Eine solche Datenbank verwendet eine rein hierarchische Struktur. Eine derartige hierarchische Struktur ist zum Beispiel das Dateisystem von Dos.
* Netzwerkmodell Es können von beliebiger Stelle aus Verknüpfungen zu anderen Datenquellen gemacht werden. Man könnte das Internet als große Datenbank nach dem Netzwerkmodell ansehen.
* Objektorientierte Datenbank Objekte kann man sich als Behälter für Daten aller Art vorstellen.
* Objektrelationale Datenbank Eine Verbindung vom Relationalen Datenbestand mit der Objektorientierten Programmierung.
* Relationale Datenbanken Dieses Modell wird heute meistens verwendet.

Vor der Entwicklung relationaler Datenbank-Managementsystemen (DBMS) wurden zunächst hierarchische DBMS (Ein-Vater-viele-Kinder) und dann Netzwerk-DBMS (Ein-Vater-viele-Kinder plus ein-Kind-viele-Eltern) eingesetzt. Beide hatten den Nachteil, daß man sich sowohl bei der Datenspeicherung, als auch bei Datenabfragen mit der inneren Struktur der Datenhaltung auskennen und beschäftigen mußte. Speziell bei den Abfragen ging es häufig darum, irgendwelchen Zeigern von einem gefundenen Datensatz zu seinem Vater oder den Kindern zu folgen. Dies war sehr kompliziert, konnte nur von DB-Experten durchgeführt werden und deckte trotzdem nicht alle Anforderungen ab.

1970 wurde von Codd (IBM, San Jose Research Lab) das zunächst theoretische Modell der relationalen Datenbankmanagementsysteme (RDBMS) entwickelt. Erste kommerzielle relationale Datenbanksysteme wurden dann zwischen 1975-1980 entwickelt (DB2 von IBM, ORACLE von Oracle Corporation u.a.).

Wichtiger Punkte der Coddschen Datenbank sind:

• Jedes Datum einer Relation ist durch Relationsname, Attributname und Wert des

Primärschlüssels eindeutig bestimmbar und somit durch einen Zugriff schnell zu erreichen.

NAME
S# NAME ALTER
S1 Wolfgang 20
S2 Udo 20
S3 Susanne 19

Folgende Abfrage Relationsname = NAME Attributname = NAME Primärschlüssel = S2 ergibt eindeutig den Wert Udo

Der Primärschlüssel definiert eindeutig ein Tupel (Zeile) einer Relation (Tabelle). Natürlich könnte man auch den Produktnamen als Primärschlüssel definieren, dies wäre jedoch bezogen auf die Programmierung der Front End nicht sehr sinnvoll.

* Anwenderebene (Front End) und Datenbank sind voll getrennt, sodaß eine Änderung der physischen Struktur der Daten sowie ein hinzufügen von Tabellen keine unmittelbare Änderung des Anwenderprogramms darstellt. Diese Struktur ist bei verteilten Datenbanken notwendig. Durch die Verpflichtung, diese Struktur einzuhalten, ist es leicht möglich eine bestehende Einzelplatzdatenbank in ein verteiltes Datenbanksystem umzuwandeln.
* Zum relationalen DBMS gehört eine Sprache, die alle nötigen Befehle zum Datenzugriff und zum Datenschutz beinhaltet. Diese Sprache ist die unterste Ebene der Datenbank.
* Jeglicher Schreibzugriff ist einfach zu gestalten. Es muß eigene Befehle für lesen, ändern, neu und löschen geben.
* Unterhalb dieser Sprachebene darf aus Sicherheitsgründen kein Zugriff erfolgen!

Vorraussetzungen an eine Datenbank beim Kauf

* Hardware und Betriebssystem müssen zu allen Komponenten kompatibel sein. Es sollten möglichst viele Betriebssysteme unterstützt werden. (Negativbeispiel MS-SQL Server und MS Access sowie Fox Pro)
* Gewähr für zukünftige Systemwartung und Weiterentwicklung (Betriebssystemänderungen).
* Referenzinstallationen und Dokumentation.
* DDL (Data Definition Language) vorhanden und auch während des Betriebs einsetzbar.
* Alle gängigen Datentypen sollten unterstützt werden.
* Mehrschichten-Architektur, in der Datenzugriffe, Transaktionsverwaltung und Anwenderschnittstelle streng voneinander getrennt sind.
* Integrität der verknüpften Datenbank(en) darf im Netz nicht verloren gehen.
* Methoden wie Datenkomprimierung, automatische Reorganisation der Indizes, Cache Verwaltung, Suchanfrage-Optimierung, parallele Prozesse für komplexe Anfragen.
* Masken und Report-Generator, 4-GL und SQL Version sowie eine Schnittstelle zur systemeigenen DBM-Sprache für das Anwenderprogramm soll zur Verfügung stehen.
* Transaktionskontrolle und (automatisches) Recovery nach Systemabsturz und Wiederanlauf. Spiegelung der Daten.
* Schutz von Relationen, Funktionen, Masken unterschieden nach Lese- und Schreiboperationen vor unberechtigten Zugriff.

Vorraussetzungen an eine relationale Datenbank

* Repräsentation sämtlicher Daten in Tabellen (Relationen)
* Hochsprache zum Anlegen von Tabellen, Speichern und Abfragen von Daten. Mit dieser Hochsprache sagt der Benutzer dem System nur WAS für Information er möchte. Das System muß selber wissen WIE es an diese Daten kommt. (Sprache der 4. Generation).
* Optimierung der Zugriffe auf die Daten (speziell bei komplexen Anfragen).
* Volle relationale Fähigkeiten: Die Ergebnisse von Anfragen sollten Mengen sein. (nicht einzelne Datensätze wie in hierarchischen-, oder Netzwerk-DBMS) und die Hochsprache muß vollständig sein.
* Die Wartung des Systems muß vom Benutzer durchgeführt werden können. Also das Anlegen, Umdefinieren, Zerstören von Tabellen, Rechtevergabe usw.
* Sämtliche Information, die das System zur internen Verwaltung benötigt, muß auch wieder in Tabellen abgelegt werden, auf die der Benutzer (je nach Rechtevergabe) zugreifen kann (auch Data Dictionary).

Folgende Versionen, Zusätze und Assistenten gibt es von den renommierten Herstellern zu kaufen:

Laufzeitversion, Entwicklerversion, SQL, Compiler/Interpreter, Maskengenerator, Report-Generator, Hardware und Betriebssystem, Netzwerkunterstützung, Data Dictionary, 4GL, Datenschutz-Modul, Wartungsmodule, System-Updates, Installationssupport, Hotline mit individuelle Konditionen.
Relationale Datenbanksysteme:

DBASE; FoxPro; Paradox; Filemaker; MS-Access; Informix; Sybase; MS-SQL-Server; Oracle

Database Engine Features Comparison
Feature Microsoft Jet FoxPro SQL Server
Joins X X
Top n queries X X
Default values X X X
Scheduled replication X X
Replication over the Internet X
Built-in security X X
Distributed transactions X
Dynamic backup and restore X
Back up and restore a single X
table
Transaction log backups X
Automatic recovery X
Data capacity 1.2 gigabytes 2.1 gigabytes 1 terabyte
per database per table per database
Maximum number of users 255 Unlimited 32,767 user connections
Modules (Views, Tables, Macro) 1024
Objects 32.768
Hyperlink data type X

Kommunikation zwischen DB und Front End bzw. zw. DBn und DBm

Zur Kommunikation zwischen der Front End und der Datenbank sowie zwischen verschiedener Datenbanken bedient man sich einer Daten-Abfragesprache.

Das Ergebnis einer Abfrage ist immer eine Relation. Das Problem relationaler Abfragemethoden ist, daß das Ergebnis meist unstrukturiert eintrifft vor allem wenn die Daten auf mehrere Tabellen verteilt sind.
Auf den tabellarisch gespeicherten Daten müssen mit der Hochsprache fünf elementare relationale Operationen durchgeführt werden können, damit diese Sprache als relational vollständig gilt:

(1)
Selektion: Sag mir, wer in EDT maturiert! (liefert einige Tabellenzeilen)

(2)
Projektion: Gib mir die Klassenbuchnummer und Nachnamen aller Schüler (einige Spalten)
(3)
Vereinigung: Sage mir alle Schüler der 4. und der 5. Klasse!
(4)
Schnitt: Wer maturiert in Deutsch und Englisch?
(5)
Differenz: Wer maturiert in Deutsch aber nicht in Englisch? Weitere Befehle (wie Join) ermöglichen eine einfachere Programmierung des Front End.

SQL Structured (Standard) Query Language
LITERATUR
Kennung Autor Titel Verlag
1 Berger Platinen selbstgemacht Markt
2 Müller Kochen mit Milch Abtibohul
3 Mayr EDAD für Profis Technik
4 Yurttas Deutsch für Ausländer Trü
NEBENAUTOR
Kennung Nebenautor
1 Schaber
3 Pfligersdorffer
4 Pirker

Relationsschemata:

Literatur = {Kennung, Autor, Titel, Verlag} Nebenautor = {Kennung, Nebenautor}

Abfragemöglichkeiten:

SELECT Nebenautor -- ATTRIBUTNAME FROM Nebenautor -- TABELLENNAME WHERE Autor = `Berger`;

Diese Abfrage gibt keine Werte zurück, da die Spalte Autor nicht in der Tabelle Nebenautor vorhanden ist.

Möchte man den Nebenautor von Berger finden, muß man nach folgendem Schema
vorgehen:
SELECT Nebenautor
FROM Nebenautor
WHERE ( (SELECT Kennung
FROM Literatur
WHERE Autor = `Berger`)
=
(SELECT Kennung
FROM Nebenautor));

Dieses Beispiel zeigt, daß bereits eine einfache Abfrage zu Problemen führt. Zu guter letzt ist nämlich auch die zweite Abfrage nach dem 1. SQL Standard nicht erlaubt, da dieser Vergleiche zweier Tupelmengen nicht erlaubt! In SQL2 und SQL3 sind die Mängel teilweise beseitigt.

Trotzdem hat sich SQL mittlerweile zu einem Standard entwickelt. Alle namhaften Hersteller bieten eine SQL Anbindung an ihre Datenbank.

Aufgrund dieser Schwierigkeiten bedienen sich die einzelnen Hersteller ihrer eigenen SQL Sprache. Bei Oracle heißt diese SQL*Plus. Sie ist im Gegensatz zum MS-Sql zumindest teilweise abwärtskompatibel.

Das Problem der Inkompatibilität der einzelnen Hersteller-Sql-Sprachen ist für den Erstprogrammierer einer Datenbank irrelevant, da er ja die herstellerspezifischen Entwicklungspakete zum Design der Datenbank und zur Programmierung der Front End verwendet.

Probleme treten dann auf, wenn mehrere DBMS miteinander arbeiten sollen. Zum Beispiel wenn eine Bank, die ihr DBMS auf Basis von Oracle betreibt, eine andere Bank aufkauft, deren Datenbanken auf MS-SQL Server laufen. Entweder man programmiert jede Front-End Applikation neu oder man bedient sich einer Bridge. Eine Bridge konvertiert die jeweiligen SQL Befehle in den gewünschten Standard. Solche Bridge Systeme verlangsamen die jedoch Zugriffszeit und sind Kostenintensiv.

Weitere Begriffe sind:

* ODBC Open Database Connectivity Schnittstelle zur Kommunikation zwischen Datenbanken und Front End Systemen sehr langsam auf C++ basierend
* JDBC Java-Äquivalent zu ODBC, rein auf JAVA basierend, Vorteil: Auf jeder Plattform ablauffähig wenn es eine Java-Run-Time Umgebung dafür gibt.

Oft tritt das Problem auf, daß die Front End auf verschiedenen Plattformen ablaufen soll. Meist wurde dann die Front End im Prinzip auf C programmiert und mit entsprechenden Veränderungen und Compiler auf andere Plattformen exportiert. Dies ist ein langwieriger und kostenintensiver Prozeß. Deshalb hat man in Java direkt eine Abfragesprache implementiert. Mittlerweile gibt es Java Datenbanken die (ohne JDBC) einen direkten und somit schnellen Zugriff durch Java Befehle gestatten. Somit kann man die Front End auf jedem beliebigen System ablaufen lassen. Da man z.B. für Windows Java-Code in DLLs exportieren kann und somit ein ausführbares Programm schafft, ist eine derartige Programmierung nicht unbedingt an eine langsame JAVA Umgebung gebunden.
Microsoft SQL Server

Wie schon oben erwähnt, können auf einen SQL Server über 32000 Zugriffe gleichzeitig erfolgen. Dies ist insofern nicht unbedingt ausschlaggebend, da große Datenmengen sowieso auf mehrere Server verteilt abgespeichert werden. Der SQL Server Stellt einen großen Teil des DBMS dar, aber beinhaltet nur wenig Entwicklungs- und Front-End-Tools. Die Administration des Servers ist für kleine Anwendungen denkbar einfach. Man konvertiert eine bestehende DB in den SQL Server und schon ist die Datenbank via der Server URL und dem MS-Sql-Standard erreichbar. Natürlich kann man auch eine DB im SQL-Server einfach erstellen. Dies klingt vielleicht etwas zu einfach, wozu gibt es dann eigene Datenbankspezialisten? Die Arbeit der Datenbankspezialisten ist einerseits der Entwurf (vorerst auf dem Papier), dann die Programmierung der Front End und vorallem die Administration der Datenbank. Als Front End Entwicklungsumgebung für den MS-Sql Server eignen sich die meisten MS-Entwicklungsumgebunen (C++, J++ ...).

Achtung: J++ greift auf die DCOM Schnittstelle von Winxx zu und ist somit für die Programmierung einer Windowsunabhängigen Java oder Internetanwendung nicht sonderlich geeignet.
Oracle8

Oracle ist eine Datenbank-Software, die auf fast jedem Computer und Betriebssystem läuft - vom kleinsten Laptop bis hin zum größten Mainframe. Die Software kann sowohl zur Verwaltung kleiner als auch großer Datenmengen eingesetzt werden und ist relativ einfach zu bedienen. Für den "Hausgebrauch" eignet sich das PersonalOracleTool am PC, für größere Anwendungen stehen die verschiedensten SoftwareTools serverseitig zur Verfügung. Die häufigste Anwendung von Oracle-Systemen besteht in einer Installation der Datenbank am Server und Bedienung über eine der vielen ClientTools von verschiedenen PCs. Die Daten können natürlich auch mit der inzwischen bei fast allen Datenbanken Standard gewordenen Programmsprache SQL bearbeitet werden. Da Oracle die unterschiedlichsten Datentypen (character, date, number, rowid,...) speichern kann und in deren Umwandlung sehr flexibel ist, eignet sich diese Datenbank auch zum Speichern und Verarbeiten von Video- und Audio-Daten. Oracle stellt auch eine Schnittstelle zum WorldWideWeb bereit und ist somit interessant für Personen, die Ihre Daten dem Internet zur Verfügung stellen möchten. Mittlerweile gibt es auch die Version Oracle8i die eine für das Internet/Intranet optimierte Java Datenbank darstellt.








Quelle:




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