Datenbank

Datenbank einfach erklärt

Eine Datenbank ist ein digitales System zur Speicherung und Organisation von Daten. Die Informationen sind dabei in einer strukturierten Tabellenform gespeichert. So wird nämlich ein schneller Zugriff und eine effiziente Verwaltung ermöglicht.

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Du findest Datenbanken praktisch überall, wo Informationen verarbeitet werden, wie z. B. in Unternehmen. Dort werden sie für die Speicherung und Verwaltung von Kundeninformationen, Mitarbeiterdaten und Transaktionen genutzt. Darüber hinaus sind sie auch in der Forschung unentbehrlich, um große Mengen an Daten zu sammeln und zu analysieren. 

Funktionen einer Datenbank

Datenbanken sind ein unverzichtbares Werkzeug in der Datenverwaltung. Grund dafür sind 4 wichtige Funktionen:

1. Speichern von Daten: Datenbanken speichern Daten strukturiert. Durch eine effiziente Organisation großer Datenmengen wird sowohl Speicherplatz gespart, als auch ein schneller Zugriff ermöglicht.
    
2. Suchen und Abrufen: Durch Datenbanken kannst du Informationen schnell suchen und abrufen. Sie nutzen Indizes und spezielle Suchalgorithmen, um die Effizienz beim Durchsuchen großer Datenmengen zu maximieren.
    
3. Aktualisierungen: Daten ändern sich manchmal. Dann erlauben Datenbanken einfache und schnelle Aktualisierungen von Informationen, wobei sie gleichzeitig die Datenintegrität sicherstellen. Das ermöglicht Änderungen ohne Betriebsunterbrechungen.
    
4. Sicherheit und Schutz: Datenbanken sorgen dafür, dass nur berechtigte Personen Zugriff auf die Information haben. Durch fortgeschrittene Sicherheitsmaßnahmen wie Verschlüsselung und Zugriffskontrollen schützen sie sensible Daten.

Wie ist eine Datenbank aufgebaut?

Eine Datenbank ist so aufgebaut, dass sie eine effiziente Speicherung, Verwaltung und Abfrage von Daten ermöglicht. Als Grundelemente findest du dabei immer die folgenden:

Datenstrukturen:

• Tabellen, Dokumente, Graphen oder andere Strukturen, in denen Informationen gespeichert sind
• In relationalen Datenbanken: Daten in Zeilen (Datensätze) und Spalten (Attribute) organisiert
• Graphen in Graph-Datenbanken: Daten werden als Knoten, Kanten und Eigenschaften dargestellt, ideal für komplexe Beziehungen und Netzwerke

Schlüssel:

• Primärschlüssel zur eindeutigen Identifizierung von Datensätzen
• Fremdschlüssel zur Herstellung von Beziehungen zwischen verschiedenen Datensätzen oder Tabellen

Beziehungen:

• Verknüpfungen zwischen verschiedenen Datensätzen, die den Zusammenhang ausdrücken
• Relationale Verknüpfungen: In relationalen Datenbanken werden Beziehungen zwischen Tabellen über Schlüssel definiert
• Hierarchische und Netzwerk-Beziehungen: In hierarchischen oder Netzwerk-Datenbanken werden Daten in einer Baum- oder Netzwerkstruktur organisiert

Abfragesprachen:

• bieten eine strukturelle Methode, um mit Datenbanken zu kommunizieren und Datenoperationen durchzuführen
• SQL: Die Standardabfragesprache für relationale Datenbanken ermöglicht das Lesen, Schreiben, Aktualisieren und Löschen von Daten
• NoSQL: Wie MongoDB Query Language oder Cypher für Neo4j; eignen sich besonders gut mit sehr großen und unstrukturierten Datensätzen

Arten von Datenbanken

Es gibt unterschiedliche Datenbankarten, deren Aufbau und Anforderungen variieren. Allgemein kannst du vier verschiedene Arten von Datenbanken unterscheiden:

Übrigens: SQL (Structured Query Language) ist die am häufigsten genutzte, standardisierte Programmiersprache. Sie wurde speziell für das Verwalten und Abfragen von Daten in relationalen Datenbanken entwickelt. SQL ermöglicht es, Daten unkompliziert zu verwalten.

Datenbankmanagementsysteme

Wichtig ist auch die Wahl des Datenbankmanagementsystems (DBMS). Das ist nämlich die Schnittstelle zwischen den gespeicherten Daten und dir, also dem Anwender.

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Ein DBMS kann dich bei vielfältigen Aufgaben der Datenverwaltung unterstützen, wie:

• Datenorganisation und -speicherung: Ein DBMS organisiert Daten in einer strukturierten Form, meist in Tabellen, und speichert sie effizient in einer Datenbank.

• Datenabfrage und -manipulation: Es ermöglicht dir das Erstellen, Lesen, Aktualisieren und Löschen von Daten durch eine standardisierte Abfragesprache, wie SQL.

• Transaktionsmanagement: Das DBMS stellt sicher, dass die Daten in der Datenbank korrekt, vollständig und konsistent sind. Dazu verwendet es verschiedene Mechanismen, wie z. B. Transaktionsmanagement, Datenvalidierung und Datenkonsistenzprüfungen.

• Sicherheit und Zugriffskontrolle: Es stellt sicher, dass nur autorisierte Benutzer Zugang zu den Daten haben und verwaltet Benutzerberechtigungen und Zugriffsebenen.

• Backup und Wiederherstellung: Ein DBMS bietet Mechanismen zur Datensicherung und Wiederherstellung, um Datenverluste zu verhindern.

Hier findest du Beispiele für Datenbanksysteme:

• MySQL ist ein einfaches und beliebtes Datenbankmanagementsystem, das auf SQL basiert. Es ist kostenlos und leicht zu bedienen, was es ideal für kleinere Unternehmen macht. 
• Oracle Database ist ein mächtiges Datenbanksystem, das häufig große Unternehmen einsetzen. Es kann sehr große Datenmengen verarbeiten und hat viele Funktionen, die speziell für komplexe Anforderungen entwickelt wurden.
• Der Microsoft SQL Server wird oft in Unternehmen verwendet, da er gut mit anderen Microsoft-Produkten zusammenarbeitet. Er ist benutzerfreundlich und bietet einen breiten Werkzeugkoffer.
• MongoDB ist ein modernes Datenbankmanagementsystem, das gut für große Mengen an unterschiedlichen Daten geeignet ist. Es erlaubt dir, Daten in verschiedenen Formaten zu speichern. Das macht es ideal für Webanwendungen und Big Data- Projekte.

Datenbank — häufigste Fragen

• Welche Arten von Datenbanken gibt es?
  Es gibt allgemein vier Arten von Datenbanken: Relationale Datenbanken, objektorientierte Datenbanken, hierarchische Datenbanken und Netzwerkdatenbanken.
   
• Was gehört alles zu einer Datenbank?
  Eine Datenbank besteht typischerweise aus Tabellen, die Daten in Zeilen und Spalten organisieren. Zusätzlich enthält eine Datenbank meist Mechanismen für Sicherheit, Datenintegrität und Abfrageverarbeitung.
    
• Wie funktioniert eine Datenbank?
  Eine Datenbank speichert und organisiert Daten in strukturierter Weise. Nutzer interagieren dann mit der Datenbank über eine Abfragesprache wie SQL, um Daten zu suchen, abzurufen, zu aktualisieren oder zu löschen.

Relationale Datenbank

Jetzt weißt du, was eine Datenbank ist und wozu du sie nutzen kannst. Im Alltag werden dir meist relationale Datenbanken begegnen. Mehr dazu findest du hier im Video.