Datenbanken in Rechnernetzen und Selected Topics in Data Management (DBRNSTDM)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Distributed Databases and Selected Topics in Data Management)

Lehrveranstaltungen:

• • Selected Topics in Data Management
    (Vorlesung, 2 SWS, Viktor Leis, Di, 10:15 - 11:45, H5; *Aktueller Hinweis*: Diese Veranstaltung findet dieses Semester *online* statt. Weitere Informationen finden Sie im zugehörigen *StudOn-Kurs*. Information regarding online courses are provided via StudOn.)
  • Datenbanken in Rechnernetzen
    (Vorlesung, Richard Lenz, Do, 16:15 - 17:45; *Aktueller Hinweis*: Diese Veranstaltung findet dieses Semester *online* statt. Weitere Informationen finden Sie im zugehörigen *StudOn-Kurs*. Information regarding online courses are provided via StudOn.)

Inhalt:

Datenbanken in Rechnernetzen
Rechnernetze entsprechen dem momentanen Stand der Technik; isolierte Rechnersysteme nehmen an Zahl und Bedeutung ab. Das Betreiben von Datenbanksystemen in Rechnernetzen erfordert neuartige Konzepte, die über die einer zentralisierten Datenbankverwaltung hinausgehen. In der Vorlesung werden Ansätze zur Datenbankverwaltung in verteilten Systemen vorgestellt. Verteilte Datenbanken, Parallele Datenbanken, DB-Sharing und heterogene Datenbanksysteme werden untersucht. Darüber hinaus widmet sich ein weiteres Hauptkapitel der Vorlesung der Verwendung und dem Betrieb von Datenbanksystemen im Internet.

In der Vorlesung Selected Topics in Data Management werden aktuelle Forschungsarbeiten aus dem Bereich des Datenmanagements vorgestellt. Beispiele sind Techniken zur effizienten und hochparallelen Anfrageverarbeitung und cache-effizienten und skalierbaren Indexierung von großen Datenmengen.

Lernziele und Kompetenzen:

DBRN
Die Studierenden

• benennen Ziele verteilter Datenhaltungssysteme;

• erklären verschiedene Zielkonflikte, insbesondere das CAP-Theorem;

• unterscheiden verschiedene Varianten verteilter Datenhaltungssysteme;

• erläutern die Optionen zur Metadatenverwaltung in verteilten Datenbanken;

• definieren horizontale und vertikale Fragmentierungen für relationale Datenbanken;

• erklären die Transformationsschritte und Optimierungen der verteilten Anfrageverarbeitung anhand konkreter Beispiele;

• erklären Algorithmen zur verteilten Ausführung von Verbund-Operationen;

• erläutern die Problematik der Deadlock-Erkennung bei verteilten Sperrverfahren;

• unterscheiden die Funktionsweise von Sperrverfahren, Zeitstempelverfahren und Optimistischen Verfahren zur Synchronisation verteilter Transaktionen;

• benennen und erklären verschiedene Verfahren zur Replikationskontrolle;

• erläutern Techniken und Verfahren zur Abschwächung der Konsistenzanforderungen an replizierte Datenbestände;

• erklären die Funktionsweise hochskalierbarer No-SQL Datenbanken am Beispiel der Replikationsmechanismen im Datenbanksystem Cassandra;

• unterscheiden und erläutern Realisierungsalternativen zur Kopplung und Integration heterogener autonomer Datenbanken;

• erläutern die erweiterte Schema-Architektur für föderative Datenbanksysteme;

• erklären die Abbildungsvarianten GaV und LaV für die Implementierung Föderativer Datenbanken.
  

Selected Topics in Data Management
Die Studierenden

• kennen ausgewählte aktuelle Techniken des Datenmanagements;

• können deren Einfluss auf die Leistungsfähigkeit von Datenbanksystemen abschätzen.
  

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Informatik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich | Säule der softwareorientierten Vertiefungsrichtungen | Vertiefungsrichtung Datenbanksysteme | Datenbanken und Selected Topics in Data Management)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Datenbanken und Selected Topics in Data Management (Prüfungsnummer: 31941)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Prüfungssprache: Deutsch und Englisch

Erstablegung: SS 2021, 1. Wdh.: WS 2021/2022

1. Prüfer:

Lenz/Leis