Datenbanken

• Architekturprinzipien und Datenstrukturen moderner Datenbanksysteme
• Algorithmen und optimierte Anfragen für Datenbankoperationen
• Transaktionsmodelle sowie Transaktionsverwaltung im Mehrbenutzerbetrieb

Datenbankmanagementsysteme (DBMS) bilden häufig die Kernkomponente von Informationssystemen und ermöglichen die integrierte Speicherung von großen Datenbeständen, auf die mehrere Anwendungen gleichzeitig zugreifen können. Bei der Implementierung dieser Systeme müssen einige Anforderungen berücksichtigt werden:

• Effiziente Speicherung und schnelles Wiederauffinden der Daten
• Datenunabhängigkeit
• Zuverlässiger Mehrbenutzerbetrieb
• Wiederherstellung der Daten nach Systemausfällen
• Kompatibilität zu verschiedenen Rechnerarchitekturen

Die Autoren behandeln die wichtigsten Konzepte und Techniken der Implementierung von DBMS, wobei der Schwerpunkt auf den Konzepten und Basistechnologien kommerzieller, meist relationaler Datenbanksysteme liegt: Architektur, Datenorganisation, Anfragebearbeitung, Synchronisation im Mehrbenutzerbetrieb und Recovery.

Darüber hinaus gehen die Autoren auch auf aktuelle Entwicklungen bei Speichermedien, alternativen Speichermodellen, der Bearbeitung von Data-Warehouse-Anfragen, Anfrageoptimierern und Transaktionsmodellen ein. Angaben zu vertiefender Literatur sowie Übungen am Ende der Kapitel helfen beim Vertiefen des Gelernten sowie bei Selbststudium und Prüfungsvorbereitung.

Zum Verständnis des Buches sind Grundkenntnisse der theoretischen Grundlagen von DBMS wie Relationenalgebra sowie Basiskenntnisse in SQL notwendig.

Externspeicher- und Pufferverwaltung

• Speicherhierarchie und -medien
• Seiten, Datensätze und ihre Adressierung
• Row Stores und Column Stores
• Seitenersetzungsstrategien

• B-Bäume
• Partitionierung
• Dynamisches Hashing
• Mehrdimensionale und geometrische Indexstrukturen
• Bitmap-Indexe

• Anfrageoperatoren
• Logische und physische Optimierung
• Kostenmodelle und Statistiken in DBMS

• Serialisierbarkeit
• Sperrprotokolle und nichtsperrende Verfahren
• Commit-Protokolle
• Logging und Recovery-Strategien