Ein Datenbanksystem bezeichnet in der Informatik eine Instanz oder ein Verfahren zur Datenverwaltung, wenn es sich dabei um eine veränderbare, geordnete Sammlung von Informationen handelt. Häufig steht es als Oberbegriff für eine spezielle Datenbank, kann sich jedoch ebenfalls auf ein bestimmtes Modell – zum Beispiel relationale oder hierarchische Strukturen – oder einen konkreten physischen oder virtuellen Server beziehen. In der modernen Datenverarbeitung ist es übliche Praxis, Informationen und Inhalte etwa für Webseiten digital in einer Datenbank und nicht in Dokumenten oder Dateien zu speichern, um sie flexibel und zentral anlegen, abrufen oder verändern zu können.
Wie strukturiert eine Datenverwaltung die vorhandenen Informationen?
Für die Datenverwaltung existieren unterschiedliche Modelle, die sich im Wesentlichen dadurch unterscheiden, wie sie Informationen ordnen und strukturieren. Entsprechend ihrer Verknüpfung untereinander weisen sie jeweils eigene Vor- und Nachteile auf, die sie für spezielle Zwecke geeignet machen. Die wichtigsten Methoden und Systematiken in der Datenverwaltung sind:
- Hierarchisch mit einer festen, oft pyramidalen Ordnung
- Relational mit frei verknüpfbaren Informationen in zahlreichen Tabellen
- Dokumentenorientiert aus unterschiedlichen, nicht einheitlich gestalteten Archiven
- Objektorientiert durch Zuordnung in bestimmte Klassen mit vererbbaren Eigenschaften
- In Netzwerken, die untereinander verbunden sind und in einem direkten Austausch stehen
Viele Hersteller und Entwickler verwenden eine Kombination aus zwei oder mehr Modellen, um ihre Datenbank für eine Aufgabe oder einen Zweck zu optimieren. Der häufigste digital eingesetzte Typ stellt die multimodale relationale Datenbank dar, zu der unter anderem Oracle Database, MySQL und Microsoft SQL Server gehören.
Wie lässt sich mit einer Datenbank kommunizieren
In einer Datenbank kann eine Software Informationen unabhängig ablegen, verändern oder aufrufen. Sie ermöglicht zudem den parallelen Zugriff durch mehrere Nutzer oder Programme, so dass die Daten zentral an einer einzigen Stelle gespeichert und aktualisiert werden. Zu einem Datenbanksystem gehört dafür ein Server, der die Schnittstelle zwischen Anwendungen und den Datensätzen bildet. Er übernimmt ebenfalls Aufgaben der Datensicherheit wie zum Beispiel die Authentifizierung von Nutzern, die Verteilung von Lese- und Schreibrechten oder die Kontrolle der Daten auf Integrität und Gültigkeit. Anfragen an den Server erfolgen in Form einzelner Befehle in einer speziellen Programmiersprache und sind dadurch generell unabhängig von der Plattform oder einer Software verwendbar. Die häufigste Programmiersprache für die Datenverwaltung ist die Structured Query Language (SQL), die bereits Ende der 1970er Jahre entstand und seitdem permanent weiterentwickelt wird.
Was unterscheidet verschiedene Datenbanksysteme?
Je nach Entwickler und Modell besitzen Datenbanksysteme unterschiedliche Eigenschaften, die bei der Wahl einer idealen Lösung zu berücksichtigen sind. Entscheidende Merkmale umfassen unter anderem:
- Proprietäre, kostenpflichtige Anbieter oder freie Open Source Software
- Kompatibilität mit bestimmten Anwendungen
- Umfang und Komplexität der gespeicherten Datensätze
- Performance beim Zugriff auf einzelne Elemente oder große Datenmengen
- Sicherheit durch Verschlüsselung, Nutzerkontrolle und Rechtevergabe
- Speicherort der Daten zum Beispiel im Arbeitsspeicher oder als Datei
- Verfahren zur Kontrolle der Datenbank auf Integrität und korrekte Speicherung
Viele relationale Datenbanksysteme besitzen ähnliche Merkmale und sind teilweise sogar miteinander kompatibel. So handelt es sich zum Beispiel bei der unter Linux Server als Standard genutzten MariaDB um eine Abspaltung (Fork) des in früheren Versionen verwendeten MySQL mit weitgehend identischer Syntax.
Wo werden Datenbanksysteme eingesetzt?
Die digital genutzte Datenbankverwaltung stellt eine Grundvoraussetzung für heutige IT-Infrastruktur, Dienstleistungen und industrielle Produktion dar. Sämtliche Organisationen wie Banken, Behörden oder Lehranstalten, die mit Personendaten arbeiten, verwenden für deren Speicherung sichere und zuverlässige, oft kommerziell betreute Datenbanksysteme. Eine weitere häufige Anwendung sind dynamische Webseiten inklusive Content Management Systeme (CMS) wie WordPress, Joomla oder Drupal, die nahezu sämtliche nutzerbasierten Inhalte in einer Datenbank ablegen. Darüber hinaus verwenden zahlreiche Programme kleine lokale Datenbanken, um veränderliche Informationen unabhängig von der eigentlichen Software zu speichern.
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