Datenbankverwaltungssoftware: Eigenschaften, Typen, Vorteile und Anwendungen

Lernen Sie alles über Datenbankmanagement-Software, ihre Eigenschaften, Funktionen und Anwendungen. Der Blog befasst sich auch mit der Definition von DBMS mit einem Beispiel, der Rolle von DBMS in der Wirtschaft, zusammen mit Typen, Vorteilen, Anwendungsfällen und Beispielen von DBMS im Detail.

DBMS Definition: Was ist eine Datenbankverwaltungssoftware (DBMS)?

Eine Datenbankverwaltungssoftware oder DBMS-Software wird zum Speichern, Bearbeiten und Verwalten von Daten, wie z. B. Format, Feldnamen sowie Datensatz- und Dateistrukturen in einer Datenbankumgebung verwendet. Benutzer können mit einem DBMS ihre eigenen Datenbanken erstellen, um ihre geschäftlichen Anforderungen zu erfüllen. dBase war zum Beispiel eines der ersten DBMS für Mikrocomputer. Das Datenbankdesign unterstützt auch die Erstellung, den Entwurf, die Implementierung und die Wartung eines unternehmensweiten Datenverwaltungssystems.

Um mit einer Datenbank zu interagieren, verwendet ein DBMS-Paket im Allgemeinen SQL-Abfragen. Es empfängt einen Befehl von einem Datenbankadministrator (DBA) und fordert das System auf, die erforderliche Aktion durchzuführen. Bei diesen Anweisungen kann es sich um das Laden, Abrufen oder Ändern vorhandener Daten im System handeln.

Database Management System Environment (Quelle: Kullabs)

Im Laufe der Jahre wurde neue DBMS-Software mit unterschiedlicher Architektur und Anwendungsschwerpunkten eingeführt. Ein Beispiel für Datenbanksoftware sind fortgeschrittene Datenbanksysteme, die die Anforderungen moderner Datenbankanwendungen in Bezug auf Datenmodellierung, Datenintegrationsfunktionen, Unterstützung von Multimediadaten usw. erfüllen.

Welche Arten von Informationen werden in einer Datenbank gespeichert?

Eine Datenbank kann verschiedene Daten auf verschiedene Weise speichern. Einige der Datentypen, die in einer Datenbank gespeichert werden können, sind:

  • Textuelle Daten
  • Numerische Daten
  • Binäre Daten
  • Daten und Zeit

Beliebteste Datenbankverwaltungssoftware (DBMS)

Eine Datenbankverwaltungssoftware zeichnet sich durch Datenunabhängigkeit aus, da der Speichermechanismus und die Formate geändert werden können, ohne die gesamte Anwendung innerhalb der Datenbank zu verändern. Die Liste der populärsten DBMS-Software oder kostenlosen Datenbankverwaltungstools umfasst MySQL, Microsoft SQL Server, Microsoft Access DBMS, Oracle, IBM DB2 und FoxPro. Ein gängiges DBMS-Tool, MySQL, eine kostenlose Business-Datenbank-Software, ist beispielsweise eine Hochleistungs-Datenbank-Software, mit der Unternehmensanwender skalierbare Datenbankanwendungen erstellen können. In ähnlicher Weise umfassen die Funktionen von FoxPro das Erstellen, Hinzufügen, Bearbeiten und Entfernen von Informationen aus einer Datenbank.

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Hauptmerkmale eines DBMS

Zu den Hauptmerkmalen einer Datenbankmanagementsystem-Software gehören:

– Geringe Wiederholung und Redundanz

In einer Datenbank ist die Wahrscheinlichkeit der Datenduplizierung recht hoch, da mehrere Benutzer eine Datenbank verwenden. Ein DBMS verringert die Wiederholung und Redundanz von Daten, indem es einen einzigen Datenspeicher schafft, auf den mehrere Benutzer zugreifen können und der sogar eine einfache Datenzuordnung bei der Durchführung von ETL ermöglicht.

– Einfache Wartung großer Datenbanken

Die meisten Unternehmensdaten werden in großen Datenbanken gespeichert. Ein DBMS hilft bei der Pflege dieser Datenbanken, indem es benutzerdefinierte Validierungs- und Integritätsbeschränkungen, wie z.B. den benutzerbasierten Zugriff, durchsetzt.

– Verbesserte Sicherheit

Beim Umgang mit großen Datenmengen wird die Sicherheit zum obersten Gebot für alle Unternehmen. Eine Datenbankverwaltungssoftware erlaubt niemandem außer dem Datenbankadministrator oder dem Abteilungsleiter den vollen Zugriff. Nur sie können die Datenbank ändern und den Benutzerzugriff kontrollieren, wodurch die Datenbank sicherer wird. Alle anderen Benutzer sind je nach Zugriffsstufe eingeschränkt.

– Verbesserte Dateikonsistenz

Durch die Einführung eines Datenbankmanagementsystems können Unternehmen eine standardisierte Methode zur Verwendung von Dateien schaffen und die Konsistenz der Daten mit anderen Systemen und Anwendungen sicherstellen. Die Manipulation und Rationalisierung fortgeschrittener Datenverwaltungssysteme ist von wesentlicher Bedeutung. Die Anwendung eines fortschrittlichen Datenbanksystems ermöglicht die Anwendung derselben Regeln auf alle Daten im gesamten Unternehmen.

– Unterstützung einer Mehrbenutzerumgebung

Eine Datenbankverwaltungssoftware bietet und unterstützt eine Mehrbenutzerumgebung, die es mehreren Benutzern ermöglicht, gleichzeitig auf Daten zuzugreifen und an ihnen zu arbeiten. Sie unterstützt auch mehrere Ansichten der Daten. Eine Ansicht ist ein Teilbereich einer Datenbank, der für bestimmte Benutzer des Systems bestimmt ist.

Da in der Regel mehrere Benutzer gleichzeitig auf eine Datenbank zugreifen, benötigen diese Benutzer möglicherweise unterschiedliche Datenbankansichten. Beispielsweise möchte Operator A einen Kontoauszug drucken, während Operator B nur den Kontostand überprüfen möchte. Obwohl beide dieselbe Datenbank abfragen, erhalten sie unterschiedliche Ansichten.

Zusätzlich zu den oben genannten Merkmalen ist es auch wichtig, auf die Eigenschaften eines guten Datenbanksystems zu achten, wie z.B. dass es logische Strukturen des Problems abbildet, redundante Datenspeicherung eliminiert und einen guten Datenzugriff bietet.

DBMS-Sprache

Um Datenbankaktualisierungen und -abfragen zu kommunizieren, wird die DBMS-Sprache verwendet. Die verschiedenen Arten von Datenbanksprachen werden im Folgenden erläutert:

  1. Data Definition Language (DDL): Sie wird verwendet, um Informationen über Tabellenschemata, Indizes, Spalten, Beschränkungen usw. zu speichern.
  2. Data Manipulation Language (DML): Sie wird für den Zugriff auf und die Manipulation von Datenbanken verwendet.
  3. Data Control Language (DCL): Sie wird für den Zugriff auf die gespeicherten Daten verwendet. Sie erlaubt auch, einem Benutzer den Zugriff zu gewähren oder zu entziehen.
  4. Transaction Control Language (TCL): Sie wird verwendet, um die von der DML vorgenommenen Änderungen auszuführen oder zu verarbeiten.

Typen von Datenbankmanagementsystemen

Es gibt verschiedene Datenbankmanagementsysteme, die sich grob in vier Typen einteilen lassen. Die populärste Art von DBMS-Software ist:

1- Hierarchisch

Ein hierarchisches DBMS organisiert Daten in einer baumartigen Anordnung, in Form einer Hierarchie, entweder in einem Top-Down- oder Bottom-Up-Design. Die Hierarchie wird durch eine Eltern-Kind-Beziehung definiert, wobei ein Elternteil zahlreiche Kinder haben kann, während Kinder nur ein einziges Elternteil haben können.

Diese Art von DBMS umfasst in der Regel Eins-zu-Eins- und Eins-zu-Viel-Beziehungen. Eine Eins-zu-Eins-Beziehung liegt vor, wenn ein Elternteil ein einziges Kind hat. Bei einer Eins-zu-Viel-Beziehung hingegen hat ein Elternteil mehrere Kinder.

Da Daten hierarchisch sind, werden sie zu einem komplizierten Netzwerk, wenn Eins-zu-Viel-Beziehungen gestört werden.

Abbildung 1. Hierarchisches Datenbankmodell (Quelle: DBMS Internals)

2- Netzwerk

Ein Netzwerk-DBMS ist eine etwas komplexere Erweiterung des hierarchischen DBMS, bei dem die Daten in Form eines Netzwerks mit Viele-zu-Viele-Beziehungen erscheinen. Die Vorteile des Netzwerk-Datenbankmodells bestehen darin, dass die Datensätze in einem Graphen angeordnet sind, auf den über zahlreiche Datenpfade zugegriffen werden kann. In dieser Datenbankstruktur kann ein Kind mehrere Eltern haben. Daher können Sie damit komplexere Beziehungen modellieren. Die Möglichkeit, mehr Beziehungen zwischen verschiedenen Datentypen herzustellen, macht diese Datenbanken effizienter.

Abbildung 2. Ein Netzwerk-Datenbankmodell (Quelle: The Intact One)

3- Relational

Ein relationales Modell ist eines der am häufigsten verwendeten Arrangements zur Organisation von Datenbanken. Es normalisiert Daten und organisiert sie als logisch unabhängige Tabellen. Auf diesen Tabellen können Sie Operationen wie „Select“ und „Join“ durchführen. Die Daten werden in festen Strukturen gespeichert und mit SQL manipuliert.

Gemeinsame Daten stellen Beziehungen zwischen verschiedenen Tabellen dar. Da Daten in einer Tabelle auf ähnliche Daten in einer anderen Tabelle verweisen können, bleibt die Zuverlässigkeit der Verbindungen zwischen ihnen erhalten. Dies wird als referentielle Integrität bezeichnet, die ein entscheidendes Konzept in diesem Datenbankmodell ist.

Abbildung 3. Beispiel für ein relationales Datenbankmodell (Quelle: ResearchGate)

4- Objektorientiert

Das objektorientierte Modell beschreibt eine Datenbank als eine Gruppe von Objekten, die sowohl Werte als auch Operationen/Methoden speichern. Objekte mit ähnlichen Werten und Operationen werden als Klassen gruppiert.

Da dieser Datenbanktyp mit objektorientierten Programmiersprachen integriert ist und ein identisches Darstellungsmodell verwendet, können Programmierer die Einheitlichkeit einer einzigen Programmierumgebung nutzen. Objektorientierte Datenbanken sind mit verschiedenen Programmiersprachen kompatibel, wie Delphi, JavaScript, Python, Java, C++, Perl, Scala und Visual Basic .NET.

Abbildung 4. Ein Beispiel für ein objektorientiertes Datenbankmodell (Quelle: Data Integration Glossary)

Was ist der Zweck einer Datenbank: Vorteile einer Datenbankverwaltungssoftware

Lassen Sie uns verstehen, was die Verwendungszwecke einer Datenbankverwaltungssoftware sind und was die Vorteile der Verwendung eines Datenbankverwaltungssystems mit Beispielen und Anwendungen sind:

  • Vereinfachte gemeinsame Datennutzung

Einer der Hauptvorteile von DBMS ist, dass es den Benutzern (sowohl vor Ort als auch aus der Ferne) ermöglicht, die Daten leicht gemeinsam zu nutzen, indem sie die richtigen Autorisierungsprotokolle befolgen. Es bietet den Betreibern Zugang zu gut verwalteten Daten. Dadurch können sie schnell auf Veränderungen in der Umgebung reagieren.

Durch den Einsatz von Datenbankverwaltungssoftware können Sie schnelle Antworten auf spontane Abfragen geben, da die Daten ordnungsgemäß verwaltet und auf dem neuesten Stand sind. Im Falle einer Ad-hoc-Abfrage gibt die Datenbankverwaltungssoftware eine Antwort (bekannt als Abfrageergebnismenge) an die Anwendung zurück.

  • Verbesserte Datensicherheit

Die Gefahr von Datensicherheitsverletzungen wird größer, wenn mehrere Benutzer auf die Datenbank zugreifen. Eine Datenbankverwaltungssoftware bietet eine bessere Umsetzung der Richtlinien für Datenvertraulichkeit und -sicherheit durch kontrollierten Benutzerzugriff.

  • Verbesserte Datenintegration

Ein DBMS fördert eine integrierte Sicht auf die Unternehmensdaten. Das Unternehmen kann schnell erkennen, wie sich die Aktivitäten in einer Abteilung der Organisation auf andere Abteilungen auswirken.

  • Bessere Entscheidungsfindung

Eine der Anwendungen von Datenbankmanagement-Software besteht darin, Zugang zu gut verwalteten Daten zu gewähren, so dass die Benutzer genaue und rechtzeitige Entscheidungen treffen können. Sie bietet einen optimierten Rahmen für Datenqualitätsinitiativen, die die Datenverwaltungsverfahren verbessern und qualitativ hochwertigere Informationen liefern.

  • Verbesserte Effizienz

Eine optimierte Datenzugriffssoftware und die Werkzeuge, die Daten in wertvolle Informationen umwandeln, ermöglichen es den Anwendern, schnelle und fundierte Entscheidungen zu treffen. Dies verbessert die Leistung und Effizienz einer Datenbank.

Anwendungen von Datenbankmanagementsoftware

Was ist die Funktion eines Datenbankmanagementsystems? Im Folgenden sind einige der Anwendungen von DBMS in verschiedenen Branchen aufgeführt:

  • Banken: Speicherung von Kundeninformationen, Kontoaktivitäten, Auszahlungen, Krediten und Hypotheken
  • Fluggesellschaften: Flugbuchungen und Flugplanungsinformationen
  • Akademien: Informationen über Lernende, Kursanmeldungen, Benotung und Ergebnisse
  • Telekommunikation: Archivierung von Anrufen, monatlichen Rechnungen und Guthaben
  • Wirtschaft und Finanzen: Speichern von Daten über Anleihen, Transaktionen und Käufe von Finanzinstrumenten wie Aktien und Wertpapiere
  • Vertrieb und Marketing: Speichern von Daten über Verbraucher, Waren und Verkäufe
  • Technik und Fertigung: Verwaltung der Versorgungskette und Verfolgung der Herstellung von Artikeln und der Lagerbestände
  • Personalwesen: Aufzeichnungen über Arbeitnehmer, Vergütungen, Gehaltsabrechnungen, Gehaltsabzüge, Erstellung von Gehaltsabrechnungen und mehr

Alle diese Anwendungen von Datenbankverwaltungssoftware werden oft auch als Beispiele für Datenbankverwaltungssoftware bezeichnet und dienen demselben Zweck, nämlich Anfängern zu helfen, die Bedeutung von DBMS und ihre Anwendungsfälle zu verstehen.

Wer verwendet DBMS: Arten von Datenbankbenutzern

Es gibt verschiedene Datenbankbenutzer, wie zum Beispiel:

  • Datenbankadministrator: Ihre Hauptaufgabe ist es, das gesamte Datenbankmanagementsystem zu verwalten. Manche beauftragen sogar eine Datenbankmanagementfirma, die diese Aufgabe übernimmt.
  • Anwendungsprogrammierer: Sie schreiben Programme in verschiedenen Programmiersprachen, um mit der Datenbank zu interagieren.
  • Endbenutzer: Sie sind die Personen, die mit dem DBMS interagieren und verschiedene Aufgaben in der Datenbank ausführen, wie z.B. Aktualisieren, Löschen, Abrufen usw.

Was ist Datenbankkontrolle?

Die Datenbankkontrolle hat die Aufgabe, bestimmte Vorschriften durchzusetzen, um sicherzustellen, dass korrekte Daten an authentische Benutzer gesendet werden. Die drei Hauptaspekte der Datenbankkontrolle sind Authentifizierung, Zugriffsrechte und Integritätsbeschränkungen. Daher müssen alle Daten mit der Integritätsregelung in Einklang gebracht und vor unbefugten Benutzern geschützt werden. Die Datenbankkontrolle ist eine der Hauptaufgaben eines DBA oder Datenbankadministrators.

Ein DBMS ist eine Sammlung von Programmen, die es ermöglichen, Daten in einer Datenbank zu speichern, umzuformen und aus ihr zu extrahieren. Es gibt verschiedene Arten von Datenbankmanagementsystemen, vier der gängigsten werden in diesem Artikel besprochen. Die Begriffe hierarchisch, relational, objektorientiert und Netzwerk bezeichnen alle die Art und Weise, wie eine Datenbankverwaltungssoftware die Daten intern organisiert.

Insgesamt bietet ein DBMS eine vereinfachte Möglichkeit, Unternehmensdaten mit verbesserter Datensicherheit, weniger Redundanz und schnellerem Datenzugriff zu speichern.

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