Seminar: Verteilte Datenbanken Thema: Klassifikation von Datenbankarchitekturen

Gliederung 1. Verteilungsdimensionen 2. Definition Verteilter Datenbanken 3. Verteilte Datenbanksysteme 4. Multidatenbanksysteme 5. Architektur von Multidatenbanksystemen

1. Verteilungsdimensionen Autonomie Heterogenität

Verteilung Bezieht sich auf die Speicherung der Daten - zentral - physisch verteilt Daten können partitioniert sein und auf mehrere Datenbanken und/oder mehrere Rechner verteilt sein analog zu den Daten kann das Schema (also die Metadaten) auch verteilt vorliegen

Heterogenität Heterogene DBS beruht auf Unterschieden in den beteiligten DBS - unterschiedliche Systeme können unterschiedliche Datenmodelle verwenden - bei der Verwendung des gleichen Datenmodells kann derselbe Weltausschnitt in unterschiedlicher Weise dargestellt werden Semantische Heterogenität Es gibt ein nicht übereinstimmendes Verständnis über die Bedeutung und Interpretation von gleichen oder zusammengehörigen Daten sowie über die beabsichtigte Verwendung dieser Daten.

Autonomie keine Autonomie Datenbanken repräsentieren sich als eine Einheit halb-autonom - DBMS arbeitet unabhängig, befindet sich aber in einer Föderation, um die Daten zu teilen - DBMS entscheidet selbst, welche Daten anderen Nutzern zur Verfügung gestellt werden voll-autonom - MDBS besteht aus mehreren DBS, die durch ein MDBMS verwaltet werden - Lokale Operationen eines DBMS werden durch MDBMS nicht beeinflußt

2. Definition Verteilter Datenbanken „A distributed database is a collection of multiple, logically interrelated databases distributed over a computer network. A distributed database management system is the software that permits the management of the DDBS and makes the distribution transparent to the users.“ - DDBS ist keine Sammlung von Daten, die an jedem Punkt in einem Computernetzwerk gespeichert werden können - Daten sollten nicht nur logisch zusammenhängen, sondern auch eine Struktur enthalten; Zugriff soll über eine gemeinsame Schnittstelle möglich sein - physische Verteilung der Daten sehr wichtig - impliziert nicht, daß diese geographisch weit auseinander liegen, sondern daß die Kommunikation über ein Netzwerk erfolgt

3. Verteilte Datenbanksysteme (1) - gleichzeitige Benutzung der Rechenleistung mehrerer Rechner - Engpaß in zentralen Datenbanksystemen bei Zugriff auf die Daten wird vermieden, da die Daten verteilt sind (ggf. repliziert) - Daten werden von einem Datenbanksystem verwaltet - Verteilungstransparenz - Grundlage: 4-Ebenen-Schema-Architektur Verteilungstransparenz: Anwender soll Eindruck haben, er arbeitet an einem zentralen Datenbanksystem, d.h. das verteilte Datenbanksystem muß dafür sorgen, daß alle Daten von jedem Rechner verfügbar sind. Für den Anwender soll es keinen Unterschied geben, ob die Daten auf seinem Rechner sind oder von anderen Rechnern geholt werden müssen. 4-Ebenen-Schema-Architektur: - jeder beteiligte Rechner hat eigenes internes und eigenes konzeptionelles Schema ( -> lokale Schemata) - um nach außen wie ein einziges homogenes Datenbanksystem zu wirken, müssen die lokalen konzeptionellen Schemata durch ein globales konzeptionelles Schemata zusammegefaßt werden. - darauf werden dann externe Schemata definiert, die den Anwendern als Schnittstelle dient

3. Verteilte Datenbanksysteme (2) externes Schema 1 . . . externes Schema N konzeptionelles Schema lokales konzept. Schema lokales konzept. Schema lokales konzept. Schema . . . lokales internes Schema lokales internes Schema lokales internes Schema . . . 4 - Ebenen - Schema - Architektur

4. Multidatenbanksystem - Ein MDBS ist ein Verbund von mehreren Datenbanksystemen. - Das Konzeptionelle Schema repräsentiert nur den Teil von Daten, den die lokalen DBMS teilen wollen. - Auf jedes DBS können lokale Anwendungen zugreifen. - Jedes DBS kann Daten enthalten, welche keine Beziehung zu Daten anderer DBS haben.

5. Architektur v. Multidatenbanksystemen (1) GES GES GES LES LES LES LES LES LES GKS LKS 1 ... LKS n LIS 1 ... LIS n Modell mit globalem konzeptionellem Schema

5. Architektur v. Multidatenbanksystemen (2) ES 1 ES 2 ES 3 MDB-Schicht Lokale System -Schicht LKS 1 LKS 2 LKS 3 LIS 1 LIS 2 LIS 3 Modell ohne globales konzeptionelles Schema

Literatur Tamer, Özsu: Principles of Distributed Database Systems Prentice-Hall International Editions, 1991 Conrad: Föderierte Datenbanksysteme Springer, 1997 Worzyk: Datenbanksysteme 2, 2000