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--- q2:einfuehrung_und_geschichte [2017/07/13 06:21] – [Die Ebenen eines Datenbankmanagement-Systems] admin03
+++ q2:einfuehrung_und_geschichte [2017/07/13 16:21] (aktuell) – [Die Ebenen eines Datenbankmanagement-Systems] admin03
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 <WRAP round notice>Bsp.: An der Schule werden an verschiedenen Stellen Stammdaten der Schüler wie Vorname, Nachname, Geburtsdatum benötigt, z.B. im Sekretariat, in der Bibliothek und bei der Institution (Person), die Kurse einteilt. Alle nutzen unterschiedliche Programme und verwalten dabei ihre eigene Schülerdatei.
 </WRAP>
+{{:q2:datenbankebenen.png?400|}}
+Die Probleme, die hierbei auftreten sind ersichtlich:
+  - Datenredundanz, d.h. dieselben Daten werden mehrfach gespeichert.
+  - Gefahr der Dateninkonsistenz, d.h. bei Änderung können wegen der mehrfach gespeicherten Daten Widersprüche auftreten. Verlässt ein Schüler die Schule, so wird er mit Programm I im Sekretariat gelöscht, aber bei III immer noch in Kurse eingeteilt. (Es soll sogar schon vorgekommen sein, dass solche fiktiven Schüler dann auch noch Noten erhalten haben.
+  - Unflexibel gegenüber Änderungen, kurz gesagt, Änderungen der 	Datenstruktur verlangen Änderungen der Programme, zusätzliche Aufgaben verlangen neue Datenorganisation, da diese an der alten Zielsetzung ausgerichtet war. Abfragen über mehrere Datenbestände hinweg lassen sich in diesem System kaum realisieren (als Bsp. eine Abfrage über die Daten der Bibliothek und der Kurseinteilung: „Lesen Schüler der Deutsch-Leistungskurse mehr klassische Literatur?“).
+  - Datenschutzprobleme und Datensicherheit, Benutzer bzw. Programme besitzen vollen Zugriff zumindest auf die dem Programm zugeordnete Daten. (So könnte z.B. das Biblio-theksprogramm aufgrund einer Fehlfunktion sämtliche Ausleiher, d.h. Schülerdaten löschen.)
+  - Schwierige Einhaltung von Standards, d.h. Datenbestände werden an unterschiedlichen Stellen in unterschiedlichen Formaten abgespeichert und sind nicht ohne weiteres aus-tauschbar. Z.B. können die Schülerdaten im Sekretariat in einem Format vorliegen, das vom Bibliotheksprogramm nicht verstanden wird, so dass diese Daten dort extra einge-geben werden müssen.
+Diese Probleme sollen mit dem Konzept der Datenbank und des DBMS vermieden werden. Das DBMS verwaltet zentral alle Daten eines Unternehmens, einer Institution, eines Projekts usw. Redundanzen und Inkonsistenzen können so vermieden werden, unterschiedliche Standards entfallen.
+Die Daten sind gemäß ihren logischen Zusammenhängen organisiert und nicht entsprechend den Anforderungen spezieller Anwendungen. Das DBMS stellt Benutzern, das können Menschen, aber auch Programme sein, die Daten in einer für sie brauchbaren Form zur Ver-fügung. Ändert sich eine Anwendung, dann muss nicht mehr die Datenorganisation geändert werden, sondern lediglich eine neue „externe Sicht“ auf die Daten geschaffen werden.
+Datensicherheit und Datenschutz können leichter gewährleistet werden. So erhält ein Benutzer durch seine spezifische Sicht nur Zugriff auf für ihn „erlaubte“ Daten. Das DBMS kann durch spezifische Kontrollen beim Eingeben, Löschen und Ändern von Daten Fehler vermeiden helfen. So ist es z.B. nicht möglich, einem fiktiven Schüler, d.h. einem Schüler, der nicht in der Schülersubdatenbank existiert, Kurse zuzuweisen. Man spricht hier von der Erhaltung der Datenintegrität.
+Das zuvor Gesagte macht deutlich, dass es sehr unterschiedliche Sichten auf eine Datenbank gibt. Man unterscheidet sinnvoll drei Ebenen:
+  - Externe Sicht, so stellen sich, wie oben schon ausgeführt, die Daten dem Benutzer dar.
+  - Logische Gesamtsicht, hier sind die logischen Zusammenhänge und Abhängigkeiten der Daten beschrieben. Die Abstraktion, die von der realen Welt zu dieser logischen Gesamtsicht führt, bezeichnet man auch als 	konzeptuelles Modell.
+  - Interne Sicht, hier wird die Realisierung der Daten auf einer Computeranlage 	beschrieben. Es geht um Fragen, wie: welche Daten werden zu Einheiten (Daten¬sätzen) auf einem Massenspeicher zusammengefasst und wie wird (schnell) darauf zugegriffen (Suchbaum, Hashtabelle usw.)
+{{ :q2:dreiebenenkonzept.png?400 |}}
+Im Idealfall sind die drei Ebenen völlig unabhängig voneinander, d.h. dass z.B. eine andere interne Organisation der Daten nichts am konzeptuellen Modell ändern sollte. Die Ver-bindungen werden durch Transformationen geschaffen, die natürlich bei Änderungen auf einer Ebene anders gestaltet werden müssten.
+In einer ANSI-Definition dieses 3-Ebenen-Modells werden auch drei Instanzen (event. Personen) unterschieden, die für die einzelnen Ebenen zuständig sind : Anwendungsadministrator, Unternehmensadministrator und Datenbankadministrator. Inwieweit eine solche strenge Differenzierung sinnvoll ist und tatsächlich praktiziert wird, sei dahingestellt. Wichtig ist aber, dass es Benutzer gibt, die auf der externen Ebene Zugang zur Datenbank haben, und eine Instanz, die ein konzeptuelles Modell des Unternehmens erstellt und eine, die sich um die interne Organisation der Daten kümmert.