Architektur und Realisierung von DBMS

Doz.: Torsten Grust

Adressaten:

• Studierende im Vertiefungsstudium im Bachelor-Studiengang Information Engineering
• Studierende im Master-Studiengang Information Engineering
• Empfohlen zu Projekt- oder Individualpraktikum Datenbanken und Informationssysteme

Themengebiet:
Informatik der Systeme / Angewandte Informatik

Angebot im Lehrexport:

• Lehramt, Zusatzfach Informatik
• Mathematik Nebenfach oder Schwerpunkt Informatik
• Nebenfach Informatik in einem Magisterstudiengang
• Physik Nebenfach Informatik
• Psychologie Wahlpflichtfach Information Engineering
• Verwaltungswissenschaft, benachbartes Fach
• Wirtschaftspädagogik Doppelwahlpflichtfach Information Engineering

Voraussetzungen:

• Teilnahme an einer der Veranstaltungen
  - ``Datenbanksysteme'' (z.B. SS 2002)
  - `Ìnformationssysteme'' (z.B. WS 2000/01)
  - ``Query Processing'' (SS 2001)
  
• Grundlegende Kenntnis einer OO- oder prozeduralen Programmiersprache (etwa Java, C++, C)

Inhalt:

Diese Vorlesung durchleuchtet die einzelnen (mit Schwerpunkt auf den daten-intensiven) Komponenten eines relationalen Datenbanksystems und versucht damit Antworten auf Fragen zu geben, wie etwa:

• Wie kann der Datentransport zwischen Festplatte und Hauptspeicher organisiert werden, ohne dass das DBMS laufend auf langsame Festplattenzugriffe warten muß?
• Wie strukturiert/sortiert/manipuliert man Daten von 20 GB Größe, wenn der Hauptspeicher nur 128 MB faßt?
• Wie orientiert man sich in Datenmengen dieser Größe? Welche zusätzlichen Indexstrukturen (``Wegweiser für Daten'') benötigt man hier?

Dabei werden wir die Architektur eines DBMS als Leitfaden nehmen und uns sukzessive von der physischen Ebene (Dateiorganisation etc.), über Index-Verwaltung zur Anfrageauswertung durcharbeiten. Dieser Weg ist mit interessanten Algorithmen und Datenstrukturen geradezu gepflastert.

Die besprochenen Techniken werden wir in den Übungen implementieren: uns steht der Quellcode von MINIBASE zur Verfügung, einem kleinen relationalen DBMS, das wir nach und nach mit den diskutierten Algorithmen und Verfahren ``aufpolieren'' werden. Implementationssprache wird C++ sein. In den ersten Semsterwochen wird in den Übungen das notwendige C++-Know-How vermittelt -- Kenntnis von bspw. Java oder C ist daher sehr hilfreich.

Literatur:

Leistungsnachweis:

ECTS: