Um sich die Handlungsfähigkeit zu erhalten, setzen Unternehmen auf digitale Datenbanken. Sie bilden die Voraussetzung für eine stets verfügbare, korrekte und vollständige Datenbasis und kommen überall dort zum Einsatz, wo Software-Lösungen wie Warenwirtschaftssysteme oder ERP eingesetzt werden.
Die Datenbanken gelten somit als fixer Bestandteil der IT-Landschaft eines Unternehmens. Dabei ermöglichen diese eine dauerhafte Archivierung und eine bedarfsgerechte Bereitstellung der Daten.
Doch was ist eine Datenbank im Detail? Welche Datenbank-Arten existieren und was ist ein Datenbanksystem? Und welche Herausforderungen gehen mit der Nutzung einer Datenbank einher?
Datenbank – Definition
Bei einer Datenbank handelt es sich um eine Daten- oder Informationssammlung, die sich auf einem Computersystem befindet. Um eine effiziente Ausspielung der Daten zu gewährleisten, speichert das System die Daten in Tabellenform. Auf diese Weise können die Informationen sowohl abgerufen und kontrolliert als auch verändert, organisiert und archiviert werden.
In der Regel steuert ein Datenbankverwaltungssystem, kurz DBMS, die Datenbank. Gemeinsam mit den Daten und Anwendungen ergeben beide Elemente ein Datenbanksystem.
Was ist Structured Query Language (SQL)?
Die Structured Query Language, kurz SQL, bezeichnet eine Programmiersprache, die der Großteil der Datenbanken nutzt, um die enthaltenen Daten abfragen, verändern und definieren zu können. Außerdem ermöglicht diese eine Zugriffskontrolle.
Der Haken: Bei SQL handelt es sich um keine vollständige Programmiersprache, die zur Erstellung von Programmen herangezogen wird. Stattdessen besteht die Chance, SQL mit weiteren Programmiersprachen zu kombinieren oder in andere Programme zu integrieren. Zu empfehlen sind zum Beispiel Techniken wie Frameworks oder Embedded SQL.
In den 1970er Jahren entwickelte IBM in einer Zusammenarbeit mit Oracle die erste SQL. Im selben Jahr wurden die SQL ANSI-Standards implementiert. Heute existieren zahlreiche Programmiersprachen. Nichtsdestotrotz nutzen die meisten Unternehmen SQL-Datenbanken.
Mit Hilfe der SQL-Befehle gelingt es Ihnen im Handumdrehen, Daten zu verändern oder zu löschen. Die Syntax fällt dabei simpel aus und zeichnet sich durch eine relationale Algebra und Elemente in englischer Sprache aus.
Häufig weisen die Datenbanksysteme SQL-Schnittstellen auf. Über die standardisierte Datenbanksprache greifen Sie auf Ihre Daten in der Datenbank zu. Dabei erfolgen die Abfragen schnell und einfach. In der Regel genügen einige wenige Befehle.
Im Hinblick auf die SQL-Befehle differenziert man die dynamischen und die statischen Varianten. Die statischen Anweisungen stehen bereits zum Zeitpunkt der Programm-Übersetzung fest. Die dynamischen Befehle dagegen geben sich erst bei der Programmausführung zu erkennen.
Unterschieden werden folgende SQL-Befehle:
- Data Manipulation-Language-Befehle, kurz DML, zum Einfügen, Bearbeiten und Löschen von Daten
- Data Control-Language-Befehle, kurz DCL, zur Verwaltung der Rechte und Kontrolle der Transaktionen
- Data Definition-Language-Befehle, kurz DDL zur Definition des Datenbank-Schemas.
Um Daten abzufragen, verwenden Sie den Befehl “SELECT”. Anschließend können Befehle wie “WHERE” oder “FROM” folgen. Das Ergebnis kann in Tabellenform ausgespielt werden. Gleichzeitig kann die Tabelle weiterverwendet und bearbeitet werden.
Die wichtigsten DML-Befehle sind Folgende:
- SELECT FROM: Mit diesem Befehl lesen Sie Daten aus.
- DELETE FROM: So löschen Sie Daten.
- INSERT INTO: Mit diesem Befehl fügen Sie Daten hinzu.
Die wichtigsten DCL-Befehle lauten:
- REVOKE: So widerrufen Sie Nutzerrechte.
- GRANT ON TO: So vergeben Sie Nutzerrechte.
Die wichtigsten DDL-Befehle umfassen diese Formulierungen:
- CREATE TABLE: So legen Sie Tabellen an.
- DROP INDEX: Mit diesem DDL-Befehl löschen Sie einen Index.
- ALTER TABLE: So können Sie Tabellen verändern.
Mit den DDL-Befehlen können Sie Tabellen basierend auf dem Datentyp erweitern. SQL verfügt über zahlreiche Datentypen.
Folgende Datentypen sind enthalten:
- Integer für ganze Zahlen
- Numeric und Decimal für Festkommazahlen
- Float, Real und Double für Gleitkommazahlen
- Charakter und Text für Zeichenketten
- Date und Time für Datums- und Zeitangaben
- Binärformate wie Blob.
Um die Daten schnell bereitstellen zu können, nutzen die Datenbanken eine Informationstechnologie namens Cache. Die Hochgeschwindigkeitsspeicherebene dient der temporären Datenspeicherung und verbessert das Nutzererlebnis, indem die Daten schnell zur Verfügung stehen. Dabei verfügt der Cache über eine geringe Kapazität.
Sie möchten mehr über die Speicherebene erfahren? Eine Cache-Erklärung finden Sie auf unserer Website!
Datenbankevolution
Seit den 1960er Jahren entwickelten sich die Datenbanken rasant weiter. Ursprünglich existieren ausschließlich die Navigationsdatenbanken und die Netzwerkdatenbanken.
Bei den Navigationsdatenbanken wie der hierarchischen Datenbank handelte es sich um eine 1:n-Beziehung. Das Modell erinnerte an einen Baum. Die Netzwerkdatenbank fiel weitaus flexibler aus und ermöglichte mehrere Beziehungen.
In den 1980er und 1990er Jahren verdrängten relationale Datenbanken und objektorientierte Datenbanken die ursprünglichen Systeme. Seit der Digitalisierung erfreuen sich NoSQL-Datenbanken großer Beliebtheit. Der Grund: Die Daten müssen schneller zur Verfügung stehen als in früheren Zeiten. Auch selbstverwaltende und Cloud-Datenbanken liegen im Trend.
Aus der Sammlung der Daten in der Datenbank schöpft der Bot. Gleichzeitig kann dieser Daten in der jeweiligen Datenbank hinterlegen. Die Bedeutung eines Bots besteht in der Realisierung sich wiederholender Aufgaben.
Was ist der Unterschied zwischen einer Datenbank und einer Kalkulationstabelle?
Sowohl Datenbanken als auch Tabellenkalkulationen wie Microsoft Excel bieten die Möglichkeit, Daten strukturiert aufzubewahren und zu verwalten. Letztgenannte wurden dafür konzipiert, von einem Verwender bedient zu werden. Auch eine kleine Anzahl von Benutzern findet sich in den Tabellen zurecht. Komplizierte Datenverarbeitungsprozesse sind nicht möglich.
Datenbanken dagegen enthalten große Datenmengen und bieten vielen Benutzern die Möglichkeit, die Informationen zu verwalten. Gleichzeitig fallen die Sprache und Logik komplex aus.
Die Datenbanken und Tabellenkalkulationen unterscheiden sich demnach in den folgenden Punkten:
- Datenbanken und Tabellenkalkulationen ermöglichen eine unterschiedliche Speicherung von Daten.
- Die Daten können auf verschiedene Art und Weise bearbeitet werden.
- Beide Systeme zielen auf eine unterschiedlich hohe Nutzerzahl ab.
- Datenbanken und Tabellenkalkulationen unterscheiden sich durch die gespeicherte Datenmenge.
Datenbanktypen
Es existieren zahlreiche Datenbanktypen. Welche Datenbank sich für Ihre Bedürfnisse eignet, muss im Einzelfall entschieden werden, denn Unternehmen stellen unterschiedliche Anforderungen an die Systeme. Hinterfragen Sie vor allem, wie Sie die Unternehmensdaten verwenden möchten.
Folgende Datenbanktypen stehen unter anderem zur Auswahl:
- Relationale Datenbanken: Eine relationale Datenbank besteht aus einem Tabellensatz. Das Modell erfreute sich in den 1980er Jahren großer Beliebtheit, denn das System ermöglicht einen schnellen und strukturierten Zugriff auf Informationen.
- Objektorientierte Datenbanken: Eine objektorientierte Datenbank fußt auf einer objektorientierten Programmierung. Die Inhalte werden demnach in Form von Objekten dargestellt.
- Verteilte Datenbanken: Diese Datenbank besteht aus mindestens zwei Dateien an verschiedenen Standorten. Dabei kann sich die Datenbank selbst an einem oder mehreren Orten befinden oder auf verschiedene Netzwerke verteilt werden.
- Data Warehouses: Schnelle Abfragen und Datenanalysen gelingen mit Data Warehouses, einem zentralen Daten-Repository.
- NoSQL-Datenbanken: Nicht relationale Datenbanken, auch NoSQL-Datenbanken genannt, beinhalten Daten wie Big-Data, die keiner festen Zusammensetzung folgen. Im Gegensatz zu relationalen Datenbanken ist die Datenstruktur nicht definiert. Die NoSQL-Datenbanken dienen als Antwort auf die Komplexität der aktuellen Internetanwendungen.
- Diagrammdatenbanken: Diese Datenbank ermöglicht eine Datenspeicherung in Form von Entitäten oder den Beziehungen der Entitäten.
- OLTP-Datenbanken: Bei der OLTP-Datenbank handelt es sich um eine effiziente Datenbank für mehrere Benutzer. Sie gewährt einen schnellen Datenzugriff und zahlreiche Transaktionen durch die Verwender.
- Cloud-Datenbanken: Die Daten der Cloud-Datenbank befinden sich auf einer Cloud-Computing-Plattform, die privat, öffentlich oder hybrid ausfallen kann. Gleichzeitig können die Daten strukturiert oder unstrukturiert vorliegen. Traditionelle Database-as-a-Service-Datenbanken, kurz DBaaS, dienen der administrativen Ausführung. Multimodale Datenbanken dagegen führen unterschiedliche Datenbanken in einem einzigen Backend zusammen.
- Open-Source-Datenbanken: Die SQL- oder NoSQL-Datenbanken fußen auf einem Open-Source-Quellcode.
- Dokument-/JSON-Datenbanken: Diese Datenbanken eignen sich hervorragend zur Abspeicherung von Dokumenten und Daten im JSON-Format.
- Selbstverwaltende Datenbanken: Autonome Datenbanken liegen aktuell im Trend. Die cloudbasierten Systeme basieren auf Machine-Learning, um automatisiert Routineaufgaben zu realisieren.
Wie funktioniert eine Datenbank?
Alle Datenbanksysteme bestehen aus zwei Einheiten: dem Datenbankmanagementsystem (DBMS) und der Datenbank selbst. Das DBMS umfasst die Software für die Datenverwaltung. Die Datenbank gewährleistet die Informationsspeicherung in Form von Datensätzen.
Bei einer relationalen Datenbank liegen Tabellen (Relationen) vor, in denen Sie die einzelnen Datensätze einfügen. Sie können eingesehen, abgerufen und neu angeordnet werden. In dem Moment, in dem Sie die Daten öffnen oder verwalten, greift das Daten-Management-System ein. Dafür nutzen die relationalen DBMS die Programmiersprache SQL.
Der SQL-Dialekt kann sich von Hersteller zu Hersteller unterscheiden und gibt Aufschluss über die Beziehung der Sprache, zum Beispiel PL-SQL.
Wie ist ein Datenbanksystem aufgebaut?
Ein DBS besteht aus den folgenden Komponenten:
- Das DBMS (Datenbankmanagementsystem) übernimmt die Datenverwaltung.
- Die Datenbank speichert die Informationen computergestützt.
Was ist eine Datenbanksoftware?
Die Datenbanksoftware dient der Erstellung, Bearbeitung und Verwaltung einzelner Datenbankdateien sowie einzelner Datensätze. Sie vereinfacht die Eingabe, Bearbeitung, Aktualisierung von Berichterstellung und steuert zudem die Datensicherung, die Zugriffskontrolle und die Sicherheit. Unternehmen setzen in Zeiten der Digitalisierung auf starke Datenbanksoftwares, um sich vor Fremdzugriffen zu schützen und die Daten langfristig und zuverlässig aufzubewahren.
Die Datenbanksoftware soll die Datenverwaltung erleichtern. Der Grund: Indem Sie Ihre Daten strukturiert abspeichern und im Nachhinein jederzeit auf die Informationen zugreifen können, gelingt es Ihnen, die Unternehmensprozesse effizienter zu gestalten. Die grafische Fläche überzeugt in der Regel durch eine einfache Bedienbarkeit und eine vorteilhafte Strukturierung.
Was ist ein Datenbankverwaltungssystem (DBMS)?
Ein Datenbankverwaltungssystem, kurz DBMS, umfasst eine Datenbanksoftware. Das DBMS bildet die Schnittstelle zwischen den Benutzern, der Datenbank und den digitalen Programmen.
Mit Hilfe des DBMS gelingt es Ihnen zudem, die Datenbanken zu überprüfen. So besteht zum Beispiel die Möglichkeit, die Leistung zu kontrollieren und Backups oder Wiederherstellungen zu realisieren.
Viele Unternehmen greifen unter anderem auf DBMS wie MySQL, Microsoft SQL Server, FileMaker Pro, Microsoft Access oder dBASE zurück.
Was ist eine MySQL Database?
Das relationale Open-Source-Datenbankmanagementsystem MySQL wurde für webbasierte Anwendungen konzipiert und zeichnet sich durch eine hohe On-Demand-Flexibilität aus. Der Vorteil: MySQL kann Millionen von Transaktionen und Anfragen ausführen.
Darüber hinaus können Sie das System auf jeder Plattform verwenden. Insbesondere Webentwickler und Unternehmen mit einem E-Commerce-Projekt entscheiden sich häufig für MySQL. So nutzen zum Beispiel LinkedIn, Facebook, Twitter, YouTube, Uber und Airbnb das DBMS MySQL.
Datenbank-Herausforderungen
Die Datenintegrationsanforderungen steigen. So unterstützen die großen Datenbanken von Unternehmen komplexe Datenabfragen und sollten in der Lage sein, die Informationen innerhalb kurzer Zeit bereitzustellen. In der Folge fokussieren sich die Datenbank-Administratoren darauf, die Leistung der Datenbank stetig zu erhöhen.
Doch vor welchen Herausforderungen stehen die Administratoren konkret?
- Datenvolumen: Im Zuge der Digitalisierung werden Datenbanken mit einer Vielzahl an Informationen aus diversen Quellen gespeist. Diese rasante Steigerung des Informationsvolumens sollte sich nicht negativ auf die Verwaltungs- und Organisationsprozesse auswirken. Aus diesem Grund gilt es, die Verwaltung stetig zu optimieren und anzupassen.
- Datensicherheit: Unternehmen einer jeden Größe und Branche setzen sich zum Ziel, sorgfältig mit den Unternehmensdaten umzugehen, denn ein Verlust kann schwerwiegende finanzielle Einbußen begünstigen. Schließlich versuchen Cyberkriminelle fortwährend, neue Wege zu finden, um Unternehmensdaten zu stehlen. Die Administratoren überprüfen die Sicherheitsvorkehrungen deswegen regelmäßig und ergreifen Schutzmaßnahmen, die stetig optimiert werden.
- Datenverwaltung und die Wartung der Software: Wartungsmaßnahmen müssen in regelmäßigen Abständen getroffen werden. Obendrein sollten Software-Updates und Patches realisiert und Softwareprobleme behoben werden. Im Vergleich zu früheren Zeiten benötigen Unternehmen ein Team aus Fachkräften, das die Überwachung und Anpassung übernimmt.
- Schnelllebige Geschäftswelt: Unternehmen benötigen Echtzugriff auf alle Unternehmensdaten. Denn Entscheidungen können nur dann zeitnah getroffen werden, wenn die notwendigen Daten möglichst schnell zur Verfügung gestellt werden.
- Kapazität der Datenbanken: Jedes Unternehmen verfolgt eine langfristige Umsatzsteigerung. Um die Wettbewerbsfähigkeit auszubauen, ist es erforderlich, die Datenbankkapazität einzuschätzen. Vorherzusagen, welche Kriterien die Software in den kommenden Geschäftsjahren erfüllen soll, stellt zahlreiche Administratoren vor Herausforderungen. Dies gilt insbesondere für kleine Unternehmen, die schnell wachsen.
- Engineered Systems für die Datenbank: Für Anwendungsfälle, die On-Premise-Softwarelösungen erfordern, eignen sich Datenbanken mit speziell für die jeweilige Datenbank konfigurierten Engineered Systems.
Alle genannten Herausforderungen können sich negativ auf die internen Firmenprozesse auswirken. Denn die Datenbankadministration erweist sich als zeitaufwändig. Des Weiteren sind Fachkräfte erforderlich, die die Systeme betreuen und warten. Andernfalls fehlt Ihren Mitarbeitern wertvolle Zeit, um ihre strategischen Aufgaben zu erfüllen.
Das Fazit – moderne Datenbanken zur Optimierung der Geschäftsprozesse
Bei einer Datenbank handelt es sich um eine organisierte Sammlung von Daten und Informationen. Komplexe Datenbanken finden häufig in Zusammenhang mit großen Warenwirtschaftssystemen Anwendung. Sie dienen unter anderem der Optimierung der Geschäftsprozesse und der strukturierten Aufbewahrung von Kundendaten.
Um die Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten und langfristig auszubauen, setzen Unternehmen größen- und branchenunabhängig auf diverse Softwares. Aufgrund der hohen Anzahl der zu strukturierenden Daten liegen derzeit insbesondere NoSQL-Datenbanken und autonome Datenbanken im Trend.
FAQ
Bei einer Datenbank handelt es sich um eine Sammlung von Informationen. Diese können abgerufen, organisiert und aktualisiert werden. So können zum Beispiel Kundendaten, Finanzdaten oder Verkaufstransaktionen in Echtzeit ermittelt werden.
Datenbanken werden verwendet, um Informationen und Daten abzurufen und zu verwalten.