Definition Was ist ein Datenbankmanagementsystem?

Das Datenbankmanagementsystem, abgekürzt DBMS, ist neben den eigentlichen Daten der wichtigste Bestandteil einer jeden Datenbank. Es übernimmt die Aufgabe der Organisation und Strukturierung der Daten. Gleichzeitig kontrolliert es lesende und schreibende Zugriffe.

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Ein Datenbanksystem (DBS) besteht aus zwei Komponenten. Diese sind das Datenbankmanagementsystem (DBMS) und die Menge der eigentlichen Daten, die Datenbasis. Die beiden Komponenten ermöglichen es im Zusammenwirken, große Datenmengen strukturiert zu speichern und sie Anwendungen oder Usern in gewünschter Form bereitzustellen. Wesentliche Aufgaben des DBMS sind die Organisation und Strukturierung der Daten sowie die Kontrolle der lesenden und schreibenden Zugriffe auf die Datenbasis.

Es handelt sich beim DBMS um eine Software, die auf einem System zu installieren ist. Je nach Anwendungsbereich befindet sich das DBMS auf einem Server oder auf einer Workstation wie einem PC. Um Daten der Datenbank abzufragen, zu speichern oder zu administrieren, bietet das Datenbankmanagementsystem eine spezielle Datenbanksprache.

Ein Beispiel für eine solche Datenbanksprache ist SQL (Structured Query Language). Erst dank des Datenbankmanagementsystems ist die persistente Speicherung der Daten und ihre Konsistenz sichergestellt. Das DBMS definiert das Datenbankmodell und ist maßgeblich für die Performance und die Funktionalität einer Datenbank verantwortlich. Ein alternativer Begriff für Datenbankmanagementsystem ist Datenbankverwaltungssystem (DBVS). Im Internetumfeld kommen oft so genannte relationale Datenbankmanagementsysteme (RDBMS – Relational Database Management System) wie beispielsweise MySQL zum Einsatz.

Aufgaben und Funktionen eines Datenbankmanagementsystems

Das Datenbankmanagementsystem stellt eine Kernkomponente jeder Datenbank dar. Um die Daten zu strukturieren, zu speichern und sie Anwendern und Anwendungen zur Verfügung zu stellen, hat das DBMS eine ganze Reihe an Aufgaben zu erfüllen. Die wesentlichen Aufgaben des DBMS sind folgende:

• Speichern, Löschen und Überschreiben von Daten,

• Verwalten der Metadaten einer Datenbank,

• die Organisation der Daten auf Basis des zugrundeliegenden Datenmodells,

• die Definition von Datentypen und Attributen,

• die Bereitstellung von Datenbankoperationen für den schreibenden und lesenden Datenzugriff und für die Suche,

• die Sicherstellung der Datensicherheit und des Datenschutzes,

• die Sicherstellung der Datenintegrität,

• die Bereitstellung von Kommunikationsschnittstellen für den Mehrbenutzerzugriff,

• die Optimierung der Datenbank für schnelle und performante Zugriffe und Abfragen sowie

• die Bereitstellung von Reports und Kennzahlen über Parameter, Technik und Betriebsdaten des DBMS.

Die verschiedenen Komponenten des Datenbankmanagementsystems

Das Datenbankmanagementsystem besteht aus mehreren Komponenten, die die zuvor beschriebenen Aufgaben und Funktionen erfüllen und bereitstellen. Anwender und Anwendungen können über Schnittstellen und eine spezifische Datenbanksprache wie SQL auf das DBMS und die Datenbasis zugreifen. Die wichtigsten Komponenten des DBMS sind die Datendefinitionssprache, die Datenmanipulationssprache und das Datenwörterbuch. Die Datendefinitionssprache, auch Data Definition Language (DDL) genannt, legt die eigentliche Struktur der Datenbank und ihres Inhalts fest. Mit ihr lassen sich die in der Datenbank verwendeten Objekte generieren, bearbeiten und löschen. Diese Objekte können beispielsweise Benutzerrechte, Beziehungen (Relationen), Indizes oder Referenzen sein.

Mithilfe der Datenmanipulationssprache, Data Manipulation Language (DML), erfolgt die Bearbeitung der eigentlichen Daten. Die in der Datenbank enthaltenen Daten können per DML angelegt, verändert, eingefügt, ausgelesen oder gelöscht werden. Das Datenwörterbuch schließlich hat die Aufgabe, alle Informationen über die in der Datenbank gespeicherten Daten bereitzuhalten. Es handelt sich dabei um so genannte Metadaten (Daten über Daten), die Rückschlüsse auf die inhaltliche Bedeutung und die Gesamtheit der in der Datenbank abgelegten Daten erlauben.

Die verschiedenen Datenbankmodelle eines Datenbankmanagementsystems

Um die Strukturierung der Daten in einer Datenbank festzulegen und die Beziehungen untereinander zu definieren, bestimmt das Datenbankmanagementsystem das zugrundeliegende Datenbankmodell. Mit der Entscheidung für ein bestimmtes DBMS ist auch das entsprechende Datenbankmodell definiert.

Es existieren eine Vielzahl verschiedener Datenbankmanagementsysteme und Datenbankmodelle. Das im Internet am häufigsten eingesetzte Datenbankmodell ist das relationale Datenbankmodell. Bei diesem werden die Daten in Tabellen zeilenweise verwaltet. Zwischen den Daten können beliebige Beziehungen existieren, die durch die Werte der Tabellenspalten festgelegt sind. In einem hierarchischen Datenbankmodell hingegen, können Daten nur in abhängigen und hierarchisch verknüpften Eltern-Kind-Beziehungen zueinanderstehen. Eine Netzwerk-Verknüpfung der einzelnen Datenobjekte ermöglichen die netzwerkartigen Datenbankmodelle.

In objektorientierten Datenbankmodellen lassen sich die Eigenschaften und die Daten der Objekte von anderen Objekten vererben. Das Datenbankmanagementsystem verwaltet die Beziehungen und Vererbungen der Datenobjekte. Abgerundet wird die Vielfalt der Modelle vom dokumentenorientierten Datenbankmodell, das die zu speichernden Objekte als Dokumente ablegt. Neben diesen Modellen existieren zahlreiche Mischformen an Datenbankmodellen.

Beispiele für Datenbankmanagementsysteme

Ein häufig im Office-Umfeld eingesetztes DBMS für Einzelplatzrechner oder kleine Server und Arbeitsgruppen ist Microsoft Access. Weitere Beispiele für DBMS sind der Datenbankmanger von Oracle, DB2 von IBM oder das als Open-Source-Software erhältliche relationale Datenbankverwaltungssysteme MySQL. MySQL ist das am weitesten verbreitete Open-Source-Datenbankverwaltungssystem und stellt die Grundlage vieler Content-Management-Systeme im Internet wie WordPress oder Joomla dar.

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