Universität Karlsruhe (TH) © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Kapitel 1 Architektur als Leitfaden.

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1 Universität Karlsruhe (TH) © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Kapitel 1 Architektur als Leitfaden

2 2 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Kapitel 1.1 Umfeld: Verteilte Informationssysteme

3 3 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 4-Stufen-Architektur Application Server... Middleware Client Database Server other Servers... Ressourcen WWW Server... Geschäftslogik Präsentation Anwendung Datenübertragung

4 4 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Umsetzung: Java 2 Enterprise Edition Application Server... Client Database Server other Servers... WWW Server... Anwendung Präsentation Geschäftslogik Ressourcen Datenübertrng. Middleware Behälter WWW- Dienst- geber Java 2 SDK Transaktionsver waltung Nachrichten- warteschlangen- Verwaltung Konnektoren Java Servlets Java Server Pages Dienst- nehmer Fremd- Produkt..... Behälter Kommunikation (HTTP, IIOP, RMI) HTML, XML, SSL CORBA- An- passung Daten- bank (JDBC) Transak- tionen (JTA) Nach- richten (JMS) Registra- tur (JNDI) XML (JAXP) Sicher- heit DBMS

5 5 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Umsetzung: Java 2 Enterprise Edition Behälter WWW- Dienst- geber Java 2 SDK Transaktionsver waltung Nachrichten- warteschlangen- Verwaltung Konnektoren Java Servlets Java Server Pages Dienst- nehmer Fremd- Produkt..... Behälter Kommunikation (HTTP, IIOP, RMI) HTML, XML, SSL CORBA- An- passung Daten- bank (JDBC) Transak- tionen (JTA) Nach- richten (JMS) Registra- tur (JNDI) XML (JAXP) Sicher- heit DBMS Langfristspeicherung Verteilte Zuverlässigkeit Voraussetzung: zentrale Zuverlässigkeit Lose Kopplung

6 6 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Umsetzung: Java 2 Enterprise Edition Behälter WWW- Dienst- geber Java 2 SDK Transaktionsver waltung Nachrichten- warteschlangen- Verwaltung Konnektoren Java Servlets Java Server Pages Dienst- nehmer Fremd- Produkt..... Behälter Kommunikation (HTTP, IIOP, RMI) HTML, XML, SSL CORBA- An- passung Daten- bank (JDBC) Transak- tionen (JTA) Nach- richten (JMS) Registra- tur (JNDI) XML (JAXP) Sicher- heit DBMS relational objektorientiert

7 7 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Umsetzung: Java 2 Enterprise Edition Behälter WWW- Dienst- geber Java 2 SDK Transaktionsver waltung Nachrichten- warteschlangen- Verwaltung Konnektoren Java Servlets Java Server Pages Dienst- nehmer Fremd- Produkt..... Behälter Kommunikation (HTTP, IIOP, RMI) HTML, XML, SSL CORBA- An- passung Daten- bank (JDBC) Transak- tionen (JTA) Nach- richten (JMS) Registra- tur (JNDI) XML (JAXP) Sicher- heit DBMS Informationsintegration und Web-Portale Datenbankeinsatz Transaktionsver waltung Datenbankim- plementierung

8 8 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Kapitel 1.2 Grundsätze zentraler Architekturen

9 9 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Vom Dienst zur Architektur (1) Algorithmen und Datenstrukturen Dienst Leistungsangebot nach außen Leistungserbringung intern Kapselung: außen: keine Kenntnis der internen Erbringung erforderlich innen: keine Kenntnis der äußeren Nutzung erforderlich Liefert viel Freiheit bei der Umsetzung!

10 10 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Vom Dienst zur Architektur (2) Algorithmen und Datenstrukturen Dienst Viel Freiheit bei der Umsetzung! Architektur: Disziplinierte Umsetzung Strukturelle Definition: Die Software-Architektur eines Programms oder Rechensystems ist die Struktur eines Systems und umfasst Softwarekomponenten, deren nach außen sichtbare Eigenschaften und die Beziehungen zwischen den Komponenten.

11 11 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Der Weg zur Architektur Einbezug von Erfahrungswissen: pattern-oriented software architecture: A pattern for software architecture (or architectural pattern) describes a particular, recurring design problem that arises in specific design contexts, and presents a well- proven generic scheme for its solution. A pattern expresses a fundamental structural organization schema for software systems, describes their constituent components, specifies their responsibilities, and includes rules and guidelines for organizing the relationships between them and the ways in which they collaborate.

12 12 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Muster Schichtenarchitektur (1) Algorithmen und Datenstrukturen Dienst Wiederholte Anwendung der Dienstsicht: Vorherrschendes Muster für große zentralisierte Systeme Hw- und BS- Ressourcen Lücke zu groß Hw, BS Dienst 1 Dienst 0 Dienst 2 Dienst 3 Dienst 4 Dienst 5

13 13 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Muster Schichtenarchitektur (2) Hw, BS Dienst 1 Dienst 0 Dienst 2 Dienst 3 Dienst 4 Dienst 5 Dienst n Schicht n Dienst n-1 Schicht n-1 Dienst n-2 Schicht n-2 Dienst 0 Hw, BS Dienst 1 Schicht 1

14 14 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 sisi Korrektheit von Schichtenarchitekturen (1) sisi oioi titi titi s i-1 p i-1 Ebene i realisiere einen Ressourcen-Verwalter M i mit einer Funktionalität, die sich in einer Dienstschnittstelle D i ausprägt. Die Realisierung bedient sich der Ressourcen auf der Ebene i-1, die von einem Ressourcen-Verwalter M i-1 mit einer Dienstschnittstelle D i-1 verwaltet werden. Dienst-Schnittstelle D i Dienst-Schnittstelle D i-1 Schicht i (Ressourcen-Verwalter M i )

15 15 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Korrektheit von Schichtenarchitekturen (2) Grundsätze: Die Dienste D i-1 (die Regeln für die Strukturierung der Daten und die auf die Daten anwendbaren Operatoren), welche Ressourcen-Verwalter M i-1 zur Verfügung stellt, bilden die alleinige und vollständige Grundlage für die Realisierung von Verwalter M i, d.h. zur Realisierung von M i darf nicht auf Dienste D j von M j, j < i-1, zurückgegriffen werden. Strukturierungsregeln und Operatoren dürfen unverändert von D i-1 in die Dienste D i von Verwalter M i übernommen werden, vorausgesetzt dass sie nicht auch zur Realisierung neuer Strukturierungsregeln oder Operatoren in D i beitragen. Begründung: n Keine unkontrollierte Fortpflanzung der Änderungen in einer Schicht nach oben. n Beweis der Korrektheit der Realisierung der Dienste D i eines Verwalters M i lokal zu führen, weil man die Korrektheit von D i-1 unterstellen kann.

16 16 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 sisi Schnittstelle D i-1 Schnittstelle D i Schicht i (Ressourcen-Verwalter M i ) o i (t i (s i-1 )) = t i (p i-1 (s i-1 )) Korrektheit von Schichtenarchitekturen (3) sisi oioi titi titi s i-1 p i-1

17 17 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Einflussfaktoren auf die Schichtung (1) Algorithmen und Datenstrukturen Dienst Dienstfunktionalität Sammlung von Funktionen, die in einem erkennbaren Zusammenhang stehen, aber einzeln abgerufen werden können (Datenbanksystem: Datenmodell) Dienst n Schicht n Dienst n-1 Schicht n-1 Dienst n-2 Schicht n-2 Dienst 0 Hw, BS Dienst 1 Schicht 1 Wiederverwendbarkeit der Funktionalität Zunehmende Anwendungsbreite (abnehmende Anwendungsnähe)

18 18 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Einflussfaktoren auf die Schichtung (2) Algorithmen und Datenstrukturen Dienst Nichtfunktionale Eigenschaften Dienst n Schicht n Dienst n-1 Schicht n-1 Dienst n-2 Schicht n-2 Dienst 0 Hw, BS Dienst 1 Schicht 1 Dauerhaftigkeit Performanz Skalierbarkeit Zuverlässigkeit

19 19 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Kapitel 1.3 Referenz-Schichtenarchitektur für Datenbanksysteme

20 20 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Dienstfunktionalität (1) Mengenorientiertes Datenmodell Datenmodell Dateien Dateiverwaltung Geräteschnittstelle Geräte-E/A Datentypen: Satzmengen Operatoren: Operatoren auf Mengen Datentypen: Block = feste Anzahl von Bytes Datei = variable Anzahl v. Blöcken Operatoren: Dateien anlegen/öffnen/schließen Lesen/Schreiben von Blöcken Aufgaben: Bereitstellung eines Namensraums für Dateien Platzierung von logischen Blöcken auf dem Speichermedium gemäß Speicherstruktur Freispeicherverwaltung auf dem Speichermedium Prüfung von Lese- u. Schreiboperationen Bedienung der Geräteschnittstelle

21 21 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Dienstfunktionalität (2) Mengenorientiertes Datenmodell Datenmodell Dateien Dateiverwaltung Geräteschnittstelle Geräte-E/A Anfragebearbeitung Satzorientiertes Datenmodell Datentypen: Sätze und Satzmengen Operatoren: Operatoren auf Sätzen Datentypen: Satzmengen Operatoren: Operatoren auf Mengen Datentypen: Block = feste Anzahl von Bytes Datei = variable Anzahl v. Blöcken Operatoren: Dateien anlegen/öffnen/schließen Lesen/Schreiben von Blöcken Aufgaben: Abbildung von externen auf interne Satzmengen Übersetzung von Anfragen auf Mengen in Folgen von Satz-Operationen Optimierung dieser Operationsfolgen Durchsetzung von Konsistenzbedingungen

22 22 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Dienstfunktionalität (3) Mengenorientiertes Datenmodell Datenmodell Dateien Dateiverwaltung Geräteschnittstelle Geräte-E/A Anfragebearbeitung Satzorientiertes Datenmodell Datentypen: Sätze und Satzmengen Operatoren: Operatoren auf Sätzen Datentypen: Satzmengen Operatoren: Operatoren auf Mengen Datentypen: Block = feste Anzahl von Bytes Datei = variable Anzahl v. Blöcken Operatoren: Dateien anlegen/öffnen/schließen Lesen/Schreiben von Blöcken ?

23 23 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Dauerhaftigkeit Register Prozessor Cache Hauptspeicher Festplattenspeicher Archivspeicher (Bänder, DVD etc.) Register Prozessor Cache Hauptspeicher Festplattenspeicher Archivspeicher (Bänder, DVD etc.) Speicherhierarchie: nichtflüchtig flüchtig Dauerhaftigkeit Verarbeitung

24 24 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Performanz (1) Register Prozessor Cache Hauptspeicher Festplattenspeicher Archivspeicher (Bänder, DVD etc.) Register Prozessor Cache Hauptspeicher Festplattenspeicher Archivspeicher (Bänder, DVD etc.) Speicherhierarchie: nichtflüchtig flüchtig sec 1-10ns 10-100ns 100-1000ns 10 ms 1 ms = 1.000.000 ns Zugriffslücke 10 5

25 25 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Performanz (2) Performanz: (Geeignete) Leistung gemessen in Durchsatz oder Antwortzeiten Skalierbarkeit: Erhaltung der Leistung unter wachsender Last Hauptmaßnahme Überwinden der Zugriffslücke: Replizierung der benötigten Teile der Datenbasis im flüchtigen Hauptspeicher. Entspricht einer Vorratshaltung. benötigt bedarf des Vorwissens über die Verwendung. Nur realistisch, wenn Hauptspeicher- und Cache-Größen entsprechende Zuwächse aufweisen. Hauptspeicher (RAM) mit enormen Kapazitätszuwächsen, heute bei Arbeitsplatzrechnern in den GB-Bereich.

26 26 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Performanz (3) Mengenorientiertes Datenmodell Datenmodell Dateien Dateiverwaltung Geräteschnittstelle Geräte-E/A Anfragebearbeitung Satzorientiertes Datenmodell Datentypen: Sätze und Satzmengen Operatoren: Operatoren auf Sätzen ? Performanz Hintergrundspeicher Hauptspeicher Zunehmende Breite des Vorwissens über die Nutzung Datentypen: Satzmengen Operatoren: Operatoren auf Mengen Datentypen: Block = feste Anzahl von Bytes Datei = variable Anzahl v. Blöcken Operatoren: Dateien anlegen/öffnen/schließen Lesen/Schreiben von Blöcken

27 27 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Performanz (4) Mengenorientiertes Datenmodell Datenmodell Dateien Dateiverwaltung Geräteschnittstelle Anfragebearbeitung Satzorientiertes Datenmodell Speicherstruktur Schneller Transport zwischen Haupt- und Hintergrundspeicher Hauptspeicherseiten u. Segmente Segment- u. Pufferverwaltung Bevorratung von Daten im Hauptspeicher (rechtzeitige Bereitstellung vor Benutzung) Transparenter homogener Speicher Datentypen: Seite = feste Anzahl von Bytes Segment = var. Anzahl von Seiten Operatoren: Anforderung/Freigabe von Seiten Segmente anlegen/öffnen/schließen Datentypen: Block = feste Anzahl von Bytes Datei = variable Anzahl v. Blöcken Operatoren: Dateien anlegen/öffnen/schließen Lesen/Schreiben von Blöcken Geräte-E/A Aufgaben: Zuordnung von Segmenten zu Dateien Zuordnung von Seiten zu Dateiblöcken Anstoß und Überwachung von Seiten-Transfers zwischen Haupt- u. Hintergrundspeicher Minimierung von Transfer-Wartezeiten durch geeignete Pufferungs-Strategien gemäß Zugriffsmuster Datentypen: Sätze und Satzmengen Operatoren: Operatoren auf Sätzen Datentypen: Satzmengen Operatoren: Operatoren auf Mengen Performanz

28 28 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Performanz (5) Mengenorientiertes Datenmodell Datenmodell Dateien Dateiverwaltung Geräteschnittstelle Anfragebearbeitung Satzorientiertes Datenmodell Speicherstruktur Schneller Transport zwischen Haupt- und Hintergrundspeicher Hauptspeicherseiten u. Segmente Segment- u. Pufferverwaltung Bevorratung von Daten im Hauptspeicher (rechtzeitige Bereitstellung vor Benutzung) Transparenter homogener Speicher Datentypen: Seite = feste Anzahl von Bytes Segment = var. Anzahl von Seiten Operatoren: Anforderung/Freigabe von Seiten Segmente anlegen/öffnen/schließen Datentypen: Block = feste Anzahl von Bytes Datei = variable Anzahl v. Blöcken Operatoren: Dateien anlegen/öffnen/schließen Lesen/Schreiben von Blöcken Geräte-E/A Satz- u. Satzmengenverwaltung Satzzugriffsstrukturen Zugriffsschicht Vorschau auf zukünftig benötigte Daten Vermeiden nicht aktuell benötigter Daten Datentypen: Sätze und Satzmengen Operatoren: Operatoren auf Sätzen Datentypen: Satzmengen Operatoren: Operatoren auf Mengen Datentypen: phys. Zugriffsstrukturen auf Sätze Operatoren: seq. Durchlauf, gezielte Suche Performanz

29 29 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Performanz (6) Mengenorientiertes Datenmodell Datenmodell Dateien Dateiverwaltung Geräteschnittstelle Anfragebearbeitung Satzorientiertes Datenmodell Speicherstruktur Schneller Transport zwischen Haupt- und Hintergrundspeicher Hauptspeicherseiten u. Segmente Segment- u. Pufferverwaltung Bevorratung von Daten im Hauptspeicher (rechtzeitige Bereitstellung vor Benutzung) Transparenter homogener Speicher Datentypen: Seite = feste Anzahl von Bytes Segment = var. Anzahl von Seiten Operatoren: Anforderung/Freigabe von Seiten Segmente anlegen/öffnen/schließen Datentypen: Block = feste Anzahl von Bytes Datei = variable Anzahl v. Blöcken Operatoren: Dateien anlegen/öffnen/schließen Lesen/Schreiben von Blöcken Geräte-E/A Satz- u. Satzmengenverwaltung Satzzugriffsstrukturen Zugriffsschicht Vorschau auf zukünftig benötigte Daten Vermeiden nicht aktuell benötigter Daten Datentypen: Sätze und Satzmengen Operatoren: Operatoren auf Sätzen Datentypen: Satzmengen Operatoren: Operatoren auf Mengen Datentypen: phys. Zugriffsstrukturen auf Sätze Operatoren: seq. Durchlauf, gezielte Suche Performanz Aufgaben: Abbildung von Satzmengen auf physische Datenstrukturen gemäß Zugriffsmuster Abbildung von Satz- u. Satzmengenoperatoren auf Operatoren der phys. Datenstruktur Aufgaben: Implementierung der physischen Datenstrukturen in einem virtuellen Adressraum

30 30 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Performanz (7) Mengenorientiertes Datenmodell Datenmodell Dateien Dateiverwaltung Geräteschnittstelle Anfragebearbeitung Satzorientiertes Datenmodell Speicherstruktur Schneller Transport zwischen Haupt- und Hintergrundspeicher Hauptspeicherseiten u. Segmente Segment- u. Pufferverwaltung Bevorratung von Daten im Hauptspeicher (rechtzeitige Bereitstellung vor Benutzung) Transparenter homogener Speicher Datentypen: Seite = feste Anzahl von Bytes Segment = var. Anzahl von Seiten Operatoren: Anforderung/Freigabe von Seiten Segmente anlegen/öffnen/schließen Datentypen: Block = feste Anzahl von Bytes Datei = variable Anzahl v. Blöcken Operatoren: Dateien anlegen/öffnen/schließen Lesen/Schreiben von Blöcken Geräte-E/A Satz- u. Satzmengenverwaltung Satzzugriffsstrukturen Zugriffsschicht Vorschau auf zukünftig benötigte Daten Vermeiden nicht aktuell benötigter Daten Datentypen: Sätze und Satzmengen Operatoren: Operatoren auf Sätzen Datentypen: Satzmengen Operatoren: Operatoren auf Mengen Datentypen: phys. Zugriffsstrukturen auf Sätze Operatoren: seq. Durchlauf, gezielte Suche Optimaler Einsatz der logischen Ressourcen Performanz

31 31 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Zuverlässigkeit: Konsistenz Ideal: Volle und aktuelle Übereinstimmung von Datenbasis und Miniwelt: Semantische Konsistenz min 100% Zustände als Ergebnis von Operatoren, die das Datenbasisschema interpretieren: Schemakonsistenz Konsistenzbedingungen zur weiteren Einschränkung des Zustandsraums: Formale Konsistenz

32 32 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Zuverlässigkeit: Schemakonsistenz Mengenorientiertes Datenmodell Anfragebearbeitung Satzorientiertes Datenmodell Satz- u. Satzmengenverwaltung Satzzugriffsstrukturen Zugriffsschicht Hauptspeicherseiten u. Segmente Segment- u. Pufferverwaltung Dateien Dateiverwaltung Geräteschnittstelle Primärdaten Daten- wörterbuch Metadaten Steuerung der generischen Operatoren durch Schemadaten

33 33 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Zuverlässigkeit: Transaktionale Konsistenz Ideal: Volle und aktuelle Übereinstimmung von Datenbasis und Miniwelt: Semantische Konsistenz min 100% Zustände als Ergebnis von Operatoren, die das Datenbasisschema interpretieren: Schemakonsistenz Konsistenzbedingungen zur weiteren Einschränkung des Zustandsraums: Formale Konsistenz Einzelne Operation: Garantiert Schemakonsistenz Transaktion: Garantiert beim Abschluss formale Konsistenz und vereinbarte semantische Konsistenz (sofern diese am Anfang gegeben war) Transaktionen: Prozedurale Konsistenzkontrolle

34 34 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Zuverlässigkeit: Unverletzlichkeit Unverletzlichkeit: Gewährleistung der Konsistenz der Datenbasis zu allen Zeiten Da Transaktion Einheit der Konsistenz ist, müssen alle Maßnahmen der Konsistenzsicherung bei den Transaktionen ansetzen Maßnahmen: Persistenz: Herstellen der Dauerhaftigkeit erst bei erfolgreichem Transaktionsabschluss Fehler-Resistenz: Üblich: Zurücksetzen auf den Transaktionsanfang. Konflikt-Resistenz: Isolation der Transaktionen untereinander. Recovery- Verwalter Scheduler

35 35 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Zuverlässigkeit: Transaktionen (1) Übliche Platzierung von Scheduler und Recovery-Verwalter: Recovery-Verwalter benötigt Wissen um Transporte zwischen Haupt- und Hintergrundspeicher Konsequenz: Integration mit Segmentverwaltung Scheduler sollte mit denselben Einheiten wie der Recovery- Verwalter umgehen, daher Ansiedlung dort Folge: Transaktion muss als solche in der Segmentverwaltung noch erkennbar sein.

36 36 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Zuverlässigkeit: Transaktionen (2) Mengenorientiertes Datenmodell Anfragebearbeitung Satzorientiertes Datenmodell Satz- u. Satzmengenverwaltung Satzzugriffsstrukturen Zugriffsschicht Hauptspeicherseiten u. Segmente Dateien Dateiverwaltung Geräteschnittstelle Scheduler Recovery-Verwalter Segment- u. Pufferverwaltung Transaktion: Eine vom Benutzer als abgeschlossene Arbeitseinheit definierte Folge von Anfragen (Operatoren auf Mengen)

37 37 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Archivver- waltung Grobarchitektur aus Komponenten Datenbasis-Verwaltungssystem Datenverwaltungs-Schnittstelle (Externes Datenmodell) Datenbasis (Ressource) Anfragemaschine (query engine) Betriebssystem (operating system) Datenwör- terbuch (data dictionary) Transak- tionsver- waltung Datenmodell Konflikt-Resistenz Seiten Speichermaschine (storage engine) Dateien Performanz Konsistenz Dauerhaftigkeit Fehler-Resistenz, Persistenz

38 38 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Einfluss: Art der Datenquellen Strukturierte Daten: relationale, objektorientierte und andere Datenbanken festes Schema präzise Semantik vielfältige Verarbeitungsmöglichkeiten Semistrukturierte Daten: XML, HTML selbstbeschreibend durch integrierte Metadaten (Tags) optionales Schema, bei Abwesenheit keine präzise Semantik Verarbeitungsmöglichkeiten umso vielfältiger, je besser die Struktur bekannt ist Unstrukturierte Daten: Texte, Bilder, Videoclips,... kein Schema unpräzise Semantik spezialisierte Verarbeitungsmöglichkeiten

39 39 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Kapitel 1.4 Hauptaufgaben

40 40 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Entwicklung und Pflege Mengenorientiertes Datenmodell Anfragebearbeitung Satzorientiertes Datenmodell Satz- u. Satzmengenverwaltung Satzzugriffsstrukturen Zugriffsschicht Hauptspeicherseiten u. Segmente Dateien Dateiverwaltung Geräteschnittstelle Scheduler Recovery-Verwalter Segment- u. Pufferverwaltung Vorrat an Implementie- rungs- techniken Strukturierung nach Schichten

41 41 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Administration/Tuning Mengenorientiertes Datenmodell Anfragebearbeitung Satzorientiertes Datenmodell Satz- u. Satzmengenverwaltung Satzzugriffsstrukturen Zugriffsschicht Hauptspeicherseiten u. Segmente Dateien Dateiverwaltung Geräteschnittstelle Scheduler Recovery-Verwalter Segment- u. Pufferverwaltung Vorrat an Implementie- rungs- techniken Auswahl und Parametrierung

42 42 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Betrieb Mengenorientiertes Datenmodell Anfragebearbeitung Satzorientiertes Datenmodell Satz- u. Satzmengenverwaltung Satzzugriffsstrukturen Zugriffsschicht Hauptspeicherseiten u. Segmente Dateien Dateiverwaltung Geräteschnittstelle Scheduler Recovery-Verwalter Segment- u. Pufferverwaltung Vorrat an Implementie- rungs- techniken Optimale Auswahl vorhandener Techniken

43 43 © 2008 Univ,Karlsruhe, IPD, Prof. LockemannDBI 1 Abhängigkeiten Optimale Auswahl vorhandener Techniken Auswahl und Parametrierung Bevorratung nach Schichten Zugriffs- profile