Architektur und Implementierung eines Datenbankmanagementsystems

Modulnummer
CS5323
Modulverantwortliche
Burkhardt Renz
Dozenten
Burkhardt Renz
Kurzbeschreibung
Architektur von Anfragebearbeitung, Zugriffsmechanismen, Speicherstrukturen und Transaktionsmechanismen in einem relationalen Datenbankmanagementsystem.
Qualifikations- und Lernziele

Die Studierenden verstehen, was hinter der Verwendung relationaler Datenbanksysteme steckt. Sie kennen nicht nur die Techniken, sondern wissen auch wie sie implementiert werden und können dadurch Datenbanksysteme effizient einsetzen. Als Nebeneffekt studieren sie mit den Datenbanksystemen ein Stück komplexer Software, also ein wichtiges Beispiel für den Wert von Softwarearchitektur.

Die Studierenden können die erarbeiteten Erkenntnisse über die Architektur eines DBMS klar und verständlich präsentieren.

Lerninhalte
  • Architektur eines relationalen DBMS: Anfrage Compiler, Ausführungssystem, Transaktionsmanager, Logging- und Recovery-Komponenten
  • Anfragebearbeitung: Anweisungsanalyse, Techniken der Optimierung, Regelbasierte und kostenbasierte Optimierung, Algorithmen für relationale Operatoren, insbesondere Join-Algorithmen; Beispiele der Implementierung der Optimierung in kommerziellen und Open-Source DBMS
  • Datenspeicherung: 1-dimensionale und mehrdimensionale Indizes, Datenstrukturen für geografische und temporale Daten, Bedeutung der Indexmechanismen für die Anfragebearbeitung und Optimierung
  • Synchronisationskontrolle: Implementierung von Sperrmechanismen und Transaktionen, Lockmanager, Multiversioning, lange Transaktionen
Moduldauer (Semester)
1
Unterrichtssprache
Deutsch
Gesamtaufwand
6 CrP; 180 Stunden, davon etwa 60 Stunden Präsenzzeit.
Semesterwochenstunden
4
Lernformen

Vorlesung 2 SWS, Praktikum 2 SWS

Geprüfte Leistung

Prüfungsvorleistung: 1 anerkannte Hausübung

Prüfungsleistung: Klausur, mündliche Prüfung oder Projektarbeit (Art des Leistungsnachweises wird den Studierenden rechtzeitig und in geeigneter Weise bekannt gegeben)

Bewertungsstandard

Bewertung der Prüfungsleistung nach § 9 der Prüfungsordnung (Teil I)

Häufigkeit des Angebots
Nach Bedarf
Literatur
  • M. Schneider: Implementierungskonzepte für Datenbanksysteme Springer
  • G. Saake, A. Heuer, K.-U. Sattler: Datenbanken: Implementierungstechniken mitp
  • H. Garcia-Molina, J. D. Ullman, J. Widom: Database System Implementation Prenctice Hall
  • M. Kifer, A. Bernstein, Ph. M. Lewis: Database Systems: An Application-Oriented Approach Addison Wesley
  • J. Gray, A. Reuter: Transaction Processing: Concepts and Techniques Morgan Kaufmann
  • J. M. Hellerstein, M. Stonebraker: Reading in Database Systems, 4th edition MIT-Press
Vorausgesetzte Module