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Die Welt besteht nicht nur aus SQL
- 1. Die Welt besteht nichtnur 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 • Zwischenfragensind 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 eineDatenbank? © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
- 5. Landläufig … Eine Datenbankist eine in sich geschlossene, unabhängige Ansammlung von Informationen. © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
- 6. Urhebergesetz (UrhG) § 4 Sammelwerkeund 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 Absatz1 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 collectionof 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 Rechtevorbehalten, S. Holzgraefe
- 10. Zusammengefasst Eine elektronische Datenbankist eine Sammlung von Informationen, die strukturell gespeichert werden, um Applikationen zu unterstützen. © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
- 11. Client-Server © Alle Rechtevorbehalten, S. Holzgraefe
- 12. Datenbankmodelle © Alle Rechtevorbehalten, S. Holzgraefe
- 13. Datenbankmodelle • Hierarchisches Datenbankmodell ©Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
- 14. Hierarchisches Datenbank- Modell © Alle Rechtevorbehalten, S. Holzgraefe
- 15. Hierarchisch © Alle Rechtevorbehalten, 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 Rechtevorbehalten, S. Holzgraefe • Dateisystem • Lightweight Directory Access Protocol (LDAP) • Domainverwaltung • Stammbaum • Aufbewahrungssystem
- 17. Datenbankmodelle • Hierarchisches Datenbankmodell •Netzwerkdatenbankmodell © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe
- 18. Kunde 1 Kunden 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 Kunden 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 Kunden 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 Entität3 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 Entität3 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 Entität3 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 Entität3 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 gehörtzu 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 gehörtzu 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 gehörtzu 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 Rechtevorbehalten, 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 Rechtevorbehalten, 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 Rechtevorbehalten, S. Holzgraefe
- 35. Dokumentenorientiert © Alle Rechtevorbehalten, S. Holzgraefe • seit ca. 2007 • Ideal zur Durchsuchung von Dokumenten • Textsuche, Bilderkennung, … • Flexible Datenmodelle • häufig XML, JSON, BSON, YAML
- 36. Dokumentenorientiert © Alle Rechtevorbehalten, S. Holzgraefe • Gute Query-Performanz • horizontale Skalierung • extrem RAM-intensiv • administrativer Aufwand nicht zu unterschätzen • Risiko der inkonsistenten und obsoleten Dokumentenstruktur
- 37. Beispiele © Alle Rechtevorbehalten, 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.
- 40. Manfred Laura Kerstin Andreas Kollegevon Chefinvon Chefinvon Marina Freund von verheiratetm it Graph-basiert © AlleRechte 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 © AlleRechte 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 undmehr © 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 imEinsatz © Alle Rechte vorbehalten, S. Holzgraefe Cassandra ElasticsearchHBase HGraphDB LDAP MariaDBPostgreSQL
- 45. –miracee „Lass dich nichtvon provisionsorientierten Vertrieblern um den Finger wickeln. Prüfe und entscheide selbst, was für Dich und Deine Anwendung am besten geeignet ist.“