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Die Welt besteht nicht nur aus SQL
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Die Welt besteht nicht nur aus SQL
1.
Die Welt besteht nicht
nur aus SQL Aus der Reihe … Datenverwaltung und Datenspeicherung S. Holzgraefe (miracee) präsentiert … © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe Veltins Arena, Jan. 2020
2.
Wer spricht hier? ©
Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe Foto: Marco Heggen, Aug. 2018
3.
Regeln • Du • Zwischenfragen
sind erlaubt • Keine Individualberatung • Die Folien gehören zum gesprochenen Wort und haben keine alleinstehende Aussagekraft • Jegliche Form der Audio- und Videoaufzeichnung sowie Fotos sind nur mit vorheriger, expliziter, schriftlicher Genehmigung gestattet © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
4.
Was ist eine
Datenbank? © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
5.
Landläufig … Eine Datenbank
ist eine in sich geschlossene, unabhängige Ansammlung von Informationen. © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
6.
Urhebergesetz (UrhG) § 4 Sammelwerke
und Datenbankwerke Absatz 2 Satz 1 Datenbankwerk im Sinne dieses Gesetzes ist ein Sammelwerk, dessen Elemente systematisch oder methodisch angeordnet und einzeln mit Hilfe elektronischer Mittel oder auf andere Weise zugänglich sind. © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
7.
Urhebergesetz (UrhG) § 87a Begriffsbestimmung Absatz
1 Datenbank im Sinne dieses Gesetzes ist eine Sammlung von Werken, Daten oder anderen unabhängigen Elementen, die systematisch oder methodisch angeordnet und einzeln mit Hilfe elektronischer Mittel oder auf andere Weise zugänglich sind und deren Beschaffung, Überprüfung oder Darstellung eine nach Art oder Umfang wesentliche Investition erfordert. Eine in ihrem Inhalt nach Art oder Umfang wesentlich geänderte Datenbank gilt als neue Datenbank, sofern die Änderung eine nach Art oder Umfang wesentliche Investition erfordert. © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
8.
ISO 2382-1 database A collection
of data organized according to a conceptual structure describing the characteristics of these data and the relationships among their corresponding entities, supporting one or more application areas. © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
9.
Fazit © Alle Rechte
vorbehalten, S. Holzgraefe
10.
Zusammengefasst Eine elektronische Datenbank
ist eine Sammlung von Informationen, die strukturell gespeichert werden, um Applikationen zu unterstützen. © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
11.
Client-Server © Alle Rechte
vorbehalten, S. Holzgraefe
12.
Datenbankmodelle © Alle Rechte
vorbehalten, S. Holzgraefe
13.
Datenbankmodelle • Hierarchisches Datenbankmodell ©
Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
14.
Hierarchisches Datenbank- Modell © Alle Rechte
vorbehalten, S. Holzgraefe
15.
Hierarchisch © Alle Rechte
vorbehalten, S. Holzgraefe • Baumstruktur • Es gibt eine Wurzel (root) • Datenstruktur besteht aus Vorgängern und Nachfolgern (Parent / Child) • Verknüpfung mehrere Bäume nicht möglich • Schnelle und einfache Zugriffe
16.
Hierarchische Beispiele © Alle Rechte
vorbehalten, S. Holzgraefe • Dateisystem • Lightweight Directory Access Protocol (LDAP) • Domainverwaltung • Stammbaum • Aufbewahrungssystem
17.
Datenbankmodelle • Hierarchisches Datenbankmodell •
Netzwerkdatenbankmodell © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
18.
Kunde 1 Kunde
n Auftrag 1 Auftrag 2 Auftrag n Artikel 1 Artikel 2 Artikel 3 Artikel n Netzwerk- Datenbank- Modell © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
19.
Kunde 1 Kunde
n Auftrag 1 Auftrag 2 Auftrag n Artikel 1 Artikel 2 Artikel 3 Artikel n Netzwerk-DB © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe • In den 1970ern modern • In den 1990ern durch Relationale verdrängt • Vorläufer der Graphdatenbanken • Jeder Punkt kann Einstiegspunkt sein • m:n ist möglich • Eigene Beschreibungssprache • Bei zunehmender Größe wird das System durch Pointerstrukturen komplexer • Strukturänderungen führen zu Änderungen in der Anwendung
20.
Kunde 1 Kunde
n Auftrag 1 Auftrag 2 Auftrag n Artikel 1 Artikel 2 Artikel 3 Artikel n Netzwerk-DB Beispiele © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe • Geographische Orte • Semantic Web • Personen- und Firmennetzwerke • Integrated Data Store (IDS) , veröffentlicht 1964 • Integrated Database Management System (IDMS), umbenannt in Cullinet (1983), umbenannt in CA IDMS (1989)
21.
Datenbankmodelle • Hierarchisches Datenbankmodell •
Netzwerkdatenbankmodell • Relationales Datenbankmodell © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
22.
Entität 1 Entität 2 Entität
3 Entität 4 Entität 5Entität 6 Entität 7 Entität n Relation Relation Relation Relation RelationRelation Relation 1n 1 1 n n 1 5 1 1 1 n n n Relationales Datenbank- Modell © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
23.
Entität 1 Entität 2 Entität
3 Entität 4 Entität 5Entität 6 Entität 7 Entität n Relation Relation Relation Relation RelationRelation Relation 1n 1 1 n n 1 5 1 1 1 n n n Relational © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe • Die Revolution Ende der 1970er • Verdrängte in den 1990ern die Netzwerkdatenbanken • Der Klassiker unter den Datenbanksystemen • Für unzählige Anwendungen ideal • Aus kaum einer Firma mehr wegzudenken • In der Regel SQL basiert
24.
Entität 1 Entität 2 Entität
3 Entität 4 Entität 5Entität 6 Entität 7 Entität n Relation Relation Relation Relation RelationRelation Relation 1n 1 1 n n 1 5 1 1 1 n n n Relational © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe • Ungeeignet für Graphen und Dokumente • Echtzeit-Transaktionsverarbeitung (OLTP) • Online Analytical Processing (OLAP) • Spaltenorientierung in vielen alten Systemen möglich • Reine spaltenorientierte Systeme
25.
Entität 1 Entität 2 Entität
3 Entität 4 Entität 5Entität 6 Entität 7 Entität n Relation Relation Relation Relation RelationRelation Relation 1n 1 1 n n 1 5 1 1 1 n n n Beispiele Relationaler Systeme © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe • PostgreSQL • MariaDB / MySQL (Oracle) • Oracle • DB2 • Informix • und mehr
26.
Datenbankmodelle • Hierarchisches Datenbankmodell •
Netzwerkdatenbankmodell • Relationales Datenbankmodell • Objektorientiertes Modell © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
27.
Objekt Super Klasse Objekt Klasse Objekt Objektteil Attribut Attribut komplexes Objekt gehört
zu gehört zu gehört zu hat hat ist Teil Objektorientiertes Datenbank- Modell © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
28.
Objekt Super Klasse Objekt Klasse Objekt Objektteil Attribut Attribut komplexes Objekt gehört
zu gehört zu gehört zu hat hat ist Teil Objektorientiert © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe • Angelehnt an die objektorientierten Programmiersprachen • Eigene Beschreibungssprache (ODL, OML, OQL) • keine JOINs • komplexe Struktur • komplexe Datentypen sind kein Problem • stark abnehmende Performanz bei Zunahme der Daten • kein Schnittstellenstandard
29.
Objekt Super Klasse Objekt Klasse Objekt Objektteil Attribut Attribut komplexes Objekt gehört
zu gehört zu gehört zu hat hat ist Teil Beispiele Objektorientiert Systeme © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe • ZeroDB • Db4o • Entropy (IOS)
30.
Datenbankmodelle • Hierarchisches Datenbankmodell •
Netzwerkdatenbankmodell • Relationales Datenbankmodell • Objektorientiertes Modell • Objektrelationales Modell © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
31.
Objektrelationales Datenbank- Modell © Alle Rechte
vorbehalten, S. Holzgraefe Entität 1 Entität 2 Entität 3 Entität 4 Entität 5Entität 6 Entität 7 Entität n Relation Relation Relation Relation RelationRelation Relation 1n 1 1 n n 1 5 1 1 1 n n n Objekt Super Klasse Objekt Klasse Objekt Objektteil Attribut Attribut komplexes Objekt gehört zu gehört zu gehört zu hat hat ist Teil
32.
Objektrelational © Alle Rechte
vorbehalten, S. Holzgraefe • Relationales System mit objektorientierten Erweiterungen • Vererbung von Tabellen und anderen Objekten • Vererbung von Rollen und Privilegien • PostgreSQL und einige andere behaupten, sie seien objektrelational Entität 1 Entität 2 Entität 3 Entität 4 Entität 5Entität 6 Entität 7 Entität n Relation Relation Relation Relation RelationRelation Relation 1n 1 1 n n 1 5 1 1 1 n n n Objekt Super Klasse Objekt Klasse Objekt Objektteil Attribut Attribut komplexes Objekt gehört zu gehört zu gehört zu hat hat ist Teil
33.
Datenbankmodelle • Hierarchisches Datenbankmodell •
Netzwerkdatenbankmodell • Relationales Datenbankmodell • Objektorientiertes Modell • Objektrelationales Modell • Dokumentenorientes Datenbankmodell © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
34.
Dokumenten- orientiertes Datenbank- Modell © Alle Rechte
vorbehalten, S. Holzgraefe
35.
Dokumentenorientiert © Alle Rechte
vorbehalten, S. Holzgraefe • seit ca. 2007 • Ideal zur Durchsuchung von Dokumenten • Textsuche, Bilderkennung, … • Flexible Datenmodelle • häufig XML, JSON, BSON, YAML
36.
Dokumentenorientiert © Alle Rechte
vorbehalten, S. Holzgraefe • Gute Query-Performanz • horizontale Skalierung • extrem RAM-intensiv • administrativer Aufwand nicht zu unterschätzen • Risiko der inkonsistenten und obsoleten Dokumentenstruktur
37.
Beispiele © Alle Rechte
vorbehalten, S. Holzgraefe • Elasticsearch • Wikidata • CouchDB • Cassandra • MongoDB • Cloud Services wie Amazon DynamoDB und Google Firebase
38.
Datenbankmodelle • Hierarchisches Datenbankmodell •
Netzwerkdatenbankmodell • Relationales Datenbankmodell • Objektorientiertes Modell • Objektrelationales Modell • Dokumentenorientes Datenbankmodell • Graphdatenbankmodell © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
39.
Manfred Laura Kerstin Andreas Kollegevon Chefinvon Chefinvon Marina Freund von verheiratetm it Graph-basiertes Datenbank- Modell © Alle
Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
40.
Manfred Laura Kerstin Andreas Kollegevon Chefinvon Chefinvon Marina Freund von verheiratetm it Graph-basiert © Alle
Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe • seit ca. 2007 • sowohl bi- als auch unidirektional • hoch performant • mega intuitiv • Knoten und Kanten mit Eigenschaften • effiziente Speicherung • Skalierung kann zum Problem werden
41.
Manfred Laura Kerstin Andreas Kollegevon Chefinvon Chefinvon Marina Freund von verheiratetm it Anwendungs- beispiele © Alle
Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe • Analysen jeglicher Art • Betrugsaufdeckung • Echtzeitempfehlungen • Identifizierungs- und Zugangsverwaltung • Netzwerk- und IT-Operationen • Geldwäsche-Aufspührung • Personalisierte Werbung
42.
Manfred Laura Kerstin Andreas Kollegevon Chefinvon Chefinvon Marina Freund von verheiratetm it Verbreitung, Systeme und
mehr © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe • Neo4j • Apache HGraphDB • Kunden die dies gekauft haben, haben auch das gekauft • weit verbreitet in größeren Unternehmen • Facebook, eBay, CISCO, TomTom, … • Erstellung umstrittener Personenprofile leicht gemacht • Dennoch genial!
43.
Datenbankmodelle der Zukunft •
Hierarchisches Datenbankmodell • Relationales Datenbankmodell • Dokumentenorientes Datenbankmodell • Graphdatenbankmodell © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
44.
Häufig gemeinsam im
Einsatz © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe Cassandra ElasticsearchHBase HGraphDB LDAP MariaDBPostgreSQL
45.
–miracee „Lass dich nicht
von provisionsorientierten Vertrieblern um den Finger wickeln. Prüfe und entscheide selbst, was für Dich und Deine Anwendung am besten geeignet ist.“
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