ING_DB
This commit is contained in:
Oliver Lehmann
parent
c70c40cbf9
commit
aeb5fd9cdb
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@ -0,0 +1,359 @@
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.SA 1
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.nr Hy 1
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.HC ^
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.nr Pt 2
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.nr Oc 1
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.DS C
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.B "INGRES - KOMPATIBLE DATENBANKSYSTEME"
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B.-M. Paschke
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J. Wenzlaff
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.DE
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.H 1 Einleitung
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Datenbanken sind Systeme zur Beschreibung, Speicherung und Wiedergewinnung
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von umfangreichen Datenmengen, die von mehreren Anwendungsprogrammen
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genutzt werden. Sie befreien den Nutzer vom Umgang mit der physischen
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Struktur der Daten.
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Bei mehrnutzerfaehigen Systemen regeln sie den parallelen Zugriff auf
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den gleichen Datenbestand und gewaerleisten die Wiederherstellbarkeit
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der Datenintegritaet bei Systemfehlern.
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.br
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Eine Aenderung der Datenbankstruktur erfordert nicht in jedem Fall eine
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Aenderung der Anwenderprogramme.
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.br
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Ist die Datenbanksprache
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in eine hoehere Programmiersprache eingebettet, wird dem Programmierer
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die Moeglichkeit gegeben, die Dateiarbeit rechnerunabhaengig zu
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gestalten. Dadurch wird die Portabilitaet von Programmen wesentlich
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verbessert. Entwicklungs- und Zielrechner muessen nicht identisch sein.
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.P 1
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INGRES ist international eines der bedeutendsten
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Datenbanksysteme (DBS).
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Es wird von sieben der zehn groessten Industrieunternehmen der USA
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benutzt und ist mit einem Markt^anteil von 36 Prozent /1/
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.FD 10 1
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.FS /1/
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UNIX MAGAZIN 5/88 S. 57-58
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.FE
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Marktfuehrer bei
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relationalen Datenbanksystemen fuer VAX-Rechner. In der BRD wurde 1987
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eine INGRES-Benutzergruppe /2/
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.FD 10 1
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.FS /2/
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unix/mail 4/87 S. 12
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.FE
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mit mehr als 50 Grossanwendern gegruendet.
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.br
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Es kann eingeschaetzt werden, dass es sich bei INGRES um das
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fortschrittlichste relationale DBS handelt. 50 Prozent der Gewinne von
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Relational Technology (RTI) werden in die weitere Forschung investiert.
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.H 1 "Verfuegbarkeit von INGRES-kompatiblen DBS in der DDR"
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In der DDR steht z. Z. fuer alle Rechner mit einer Verarbeitungsbreite
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>= 16 Bit ein INGRES-kompatibles DBS zur Verfuegung.
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.br
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Es handelt sich dabei in allen Faellen um Systeme, die im wesentlichen von
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J. Wenzlaff aus dem Zentralinstitut fuer Kybernetik
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und Informationsprozesse (ZKI) erstellt wurden.
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Ihm steht der Quelltext des Datenbanksystems INGRES
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zur Verfuegung, der von ihm auch staendig gewartet und erweitert wird.
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Sie repraesentieren,
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im Vergleich zum INGRES, einen Stand von 1984. Alle Systeme sind
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mehrplatzfaehig.
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.DS 3
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Rechner Betriebssystem Name des DBS
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---------------------------------------------------------
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BC 5120.16 MUTOS 8000 ING_DB
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A 7150, EC 1834, DCP INDES
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IBM XT / AT MS-DOS INDES
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VENIX, XENIX ING_DB
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P 8000 WEGA ING_DB
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K 1630, SM 4, I 100 MUTOS ING_DB
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SM 1420, SM 52/11 UNIX ING_DB
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HP 9000 HP-UX ING_DB
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AT 386 XENIX 386 ING_DB
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K 1840, MUTOS 1800 DABA 32
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VAX-Rechner ULTRIX ING_DB
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UNIX (BSD 4.x) ING_DB
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SVP bzw. VMS Entwicklung geplant
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ESER-Rechner VMX ING_DB
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PSU z.Z. in Entwicklung
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.DE
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Der Vertrieb erfolgt z. Z. durch verschiedene Einrichtungen. ING_DB wird vom
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ZKI, INDES von der NVA und DABA 32 vom Kombinat ROBOTRON /3/
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.FS /3/
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Neue Technik im Buero 3/88 S. 84-86
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.FE
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angeboten.
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Es ist vorgesehen, dass alle Systeme in Zukunft vom Kombinat
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ROBOTRON vertrieben werden.
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Entsprechende Verhandlungen stehen kurz vor dem Abschluss.
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.H 1 "Moeglichkeiten zur Datenuebernahme aus anderen Systemen"
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Zur Uebernahme von Daten aus anderen Systemen steht ein leistungsfaehiges
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Kopierkommando zur Verfuegung. Es ermoeg^licht nicht nur die Uebernahme
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von Daten aus ASCII-Dateien, sondern auch das Ueberspielen von
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Integer- bzw. Gleitkommazahlen.
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Zur Uebernahme von dBASE-Dateien wird in Kuerze ein spezielles Kopierprogramm
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zur Verfuegung stehen.
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.br
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Da die Moeglichkeit besteht, Datenbankanweisungen in C-Programme zu
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integrieren (siehe Abschnitt Programmierung), koennen Daten problemlos
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in jedes beliebige Format konvertiert werden.
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.H 1 "Programmierung und Arbeit mit der Datenbank"
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||||
Zur Nutzung der Datenbank stehen verschiedene Nutzerschnittstellen
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zur Verfuegung.
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.DS I
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QUEL - QUEry Language
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EQUEL - Embedded QUEL interface to C
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AMX - Access Method - an eXtended interface
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RC, RG - ReportCompiler, ReportGenerator
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.DE
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||||
Die Sprache QUEL wird nicht nur fuer Anfragen an die Datenbank benutzt,
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sie ermoeglicht auch jegliche Manipulationen in der Datenbank.
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Die Query-Kommandos werden ueber einen interaktiven Terminal-Monitor
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eingegeben, dann an einen Makro-Prozessor weitergeleitet und gelangen von
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dort zum Datenbanksystem.
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.br
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Es besteht die Moeglichkeit, den Monitorpuffer durch einen beliebigen
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im Betriebssystem verfuegbaren Texteditor zu bearbeiten. Weiterhin koennen Kommandofolgen in einer
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Datei abgelegt und jederzeit in den Monitorpuffer geladen werden.
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.br
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Da mehrere Kommandos zu einer Query zusammengestellt werden koennen,
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Eingaben und Verzweigungen moeglich sind, besteht mit QUEL bereits
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die Moeglichkeit der Programmierung.
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.P 1
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Da aber viele Anwendungen den Einsatz komplexerer Programme erfordern,
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wird mit EQUEL die Moeglichkeit bereitgestellt, QUEL-Kommandos
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in C-Programme zu integrieren. Dabei stehen alle QUEL-Kommandos zur
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Verfuegung. Variable Angaben in den EQUEL-Kommandos koennen aus
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C-String-Variablen gelesen werden. Das Ergebnis eines retrieve-Kommandos
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wird in C-Variablen abgelegt.
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Damit besteht keine Einschraenkung bei der Nutzung der Datenbank
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auf eine reine Datenbanksprache.
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.P 1
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Fuer sich staendig wiederholende Aufgaben mit der gleichen Datenbank
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steht der AMX-Compiler zur Verfuegung. Mit ihm koennen sehr schnelle und
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kurze Programme erstellt werden, da die Zugriffsmethoden des DBS
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fest in die Programme integriert werden. Die Auswertung des Aufbaus
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der einzelnen Relationen (Tabellen) erfolgt bereits waehrend der Uebersetzung, so
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dass zur Laufzeit nicht mehr das DBS benoetigt wird. Dies hat
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zur Folge, das AMX-Programme nach einer Veraenderung der Struktur benutzter
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||||
Relationen neu uebersetzt werden muessen.
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.P 1
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||||
Der Reportgenerator stellt ein leistungsfaehiges Hilfsmittel
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zur Aufbereitung von Listen zur Verfuegung. Er benutzt eine
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eigene "Programmiersprache", die von einem Programmierer sicherlich
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schnell zu erlernen, aber fuer den EDV-Laien nicht handhabbar ist.
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Dafuer bietet er alles, was man sich von einem Reportgenerator
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wuenscht.
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.P 1
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||||
Viele relationale Datenbanksysteme stellen ein SQL-Interface zur
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Verfuegung. Damit wird der Eindruck erweckt, dass SQL bereits eine
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Standardsprache fuer relationale Datenbanken darstellt.
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.br
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||||
Bei den hier genannten Systemen steht diese Sprache nicht zur
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Verfuegung. Die Sprache QUEL ist in seinen wesentlichen Eigenschaften
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mit SQL vergleichbar und bietet alle Moeg^lich^keiten einer modernen
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Datenbanksprache.
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.br
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Bender und Bien weisen in ihrem Artikel "Kriterien fuer die Auswahl von
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Datenbanksystemen in der Sozialwissenschaft" /4/
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.FS /4/
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ZA-Informationen 23 (November 1988) S. 113-118 Universitaet zu Koeln
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||||
.FE
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darauf hin, dass die einzelnen SQL-Pakete nur bedingt kompatibel sind.
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||||
Da somit SQL-Programme nur bedingt portabel sind, besteht bis zur
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Erarbeitung eines verbindlichen SQL-Standards keine Notwendigkeit
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zur Bereitstellung dieser Sprache.
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.H 1 "Speicherstrukturen fuer Relationen"
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Die Effizienz eines DBS haengt im wesentlichen von den benutzten
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Speicherstrukturen ab. Bei den hier genannten Systemen stehen folgende
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Speicherstrukturen zur Auswahl:
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.DS I
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heap - unstrukturiert und ohne Schluessel
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isam - index sequentielle Struktur
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hash - hash Struktur
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.DE
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Es besteht fuer alle drei Speicherstrukturen die Moeg^lich^keit,
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Zeichenketten in verdichteter Form abzulegen, d. h. nachlaufende
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Leerzeichen werden nicht abgespeichert.
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.P 1
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Zu jeder Relation koennen eine beliebige Anzahl von Sekundaerindizes
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bestehen. Diese koennen wieder in einer der drei Speicherstrukturen
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organisiert sein.
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.P 1
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||||
Vom Datenbanksystem wird fuer jede Anfrage der optimale Zugriffspfad
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ausgewaehlt.
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.H 1 "Grenzwerte und Formate der Domaenen"
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||||
Jede Datenbank kann aus einer beliebigen Anzahl von Relationen bestehen.
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Die Zahl der gleichzeitig benutzten Relationen wird nur durch das jeweilige
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Betriebssystem beschraenkt. Ebenso ist die Groesse einer Relation durch
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die maximale Groesse eines Dateisystems auf dem benutzten Rechner
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eingeschraenkt.
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Die Anzahl der Domaenen (Spalten) fuer eine Relation ist
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fuer 16-Bit-Rechner auf
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49 bzw. fuer 32-Bit-Rechner auf 128 begrenzt.
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Die maximale Laenge der Tupel (Zeilen) betraegt 1010 Bytes.
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Fuer die Abspeicherung der Domaenen koennen folgenden Formate gewaehlt
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werden:
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.DS I
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c1 - c255 Zeichenketten von 1-255 Bytes Laenge
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i1 1-Byte Integer
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i2 2-Byte Integer
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i4 4-Byte Integer
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f4 4-Byte floating
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f8 8-Byte floating
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.DE
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||||
Numerische Domaenen werden mit Null initialisiert.
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||||
Die Behandlung von nicht vorhandenen Werten bleibt dem Nutzer ueberlassen.
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.P 1
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Die genannten Grenzwerte werden oftmals als zu eng bewertet.
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||||
Da die maximale Laenge einer Zeichenkette
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auf 255 Bytes beschraenkt ist, erscheint es empfehlenswert, Texte
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||||
zeilenweise abzuspeichern bzw. eine Relation mit Textbausteinen
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||||
(z. B. Saetzen) anzulegen und ueber einen Schluessel mit anderen
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||||
Relationen zu verbinden.
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.br
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Sollte jedoch jemand mehr als 49 bzw. 128 Domaenen in einer
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||||
Relation benoetigen,
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ist er in den meisten Faellen gut beraten, wenn er sein Datenbankmodell
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||||
noch einmal ueberdenkt. Gegebenenfalls koennen mehrere Relationen
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||||
ueber einen Schluessel miteinander verbunden werden.
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.H 1 "Zugriffsschutz und Datensicherheit"
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||||
Voraussetzung fuer die Benutzung des Datenbanksystems ist ein
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||||
Eintrag im Nutzerverzeichnis. Dieser legt auch
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die Rechte des Nutzers innerhalb des Datenbanksystems fest.
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.br
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||||
Fuer Relationen kann der Datenbankadministrator Zugriffsrechte
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||||
vergeben. Diese koennen sich auf bestimmte
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Kommandos,
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Zeitraeume und Terminals beziehen.
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||||
Weiterhin ist es moeg^lich, die Rechte der einzelnen Nutzer auf einzelne
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Domaenen und datenabhaengig sogar auf einzelne Tupel einzuschraenken.
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.P 1
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||||
Zur Sicherung der Integritaet der Datenbank bei Systemabstuerzen wird
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||||
garantiert, dass jede Veraenderung am Datenbestand zuerst in
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||||
eine Protokolldatei geschrieben wird, welches erst nach
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||||
erfolgreicher Aenderung
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geloescht wird. Fuer den Fall eines Systemabsturzes waehrend einer
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||||
Aktu^ali^sie^rung steht ein "restore"-Programm zur Verfuegung, welches die
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||||
Integritaet der Datenbank gegebenenfalls wieder herstellt.
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||||
.P 1
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||||
Da die genannten Systeme mehrplatzfaehig sind, besteht die Notwendigkeit
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||||
einer "Gleichzeitigkeitskontrolle". Es wird gesichert, dass bei
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||||
Aenderungen in einer Relation die betreffende Seite bzw. die
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gesamte Relation fuer diese Zeit gesperrt wird.
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.H 1 "Speicherbedarf"
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||||
Die Abspeicherung der Daten auf externen Datentraegern erfolgt nach einem
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Seitenkonzept. Jede Seite enthaelt Tupel einer Relation und zwar so,
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dass jedes Tupel ganz auf einer Seite untergebracht ist.
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||||
Der Fuellfaktor einer Seite ist im wesentliche von der gewaehlten
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||||
Speicherstruktur abhaengig. Er
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||||
kann durch den Nutzer festgelegt werden.
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||||
Damit hat der Nutzer die Moeglichkeit, fuer Relationen, in denen keine bzw.
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nur wenige Aenderungen zu erwarten sind, einen hoeheren Fuellfaktor anzugeben
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und damit den
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Speicherbedarf zu beeinflussen.
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Als vorteilhaft erweist sich die Tatsache, dass die Daten entsprechend der
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||||
gewaehlten Speicherstruktur nach ihrem Hauptschluessel sortiert in den
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Dateien abgelegt werden und somit fuer den jeweiligen Hautschluessel
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keine sekundaere Indexdatei notwendig ist.
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Weiterhin ist darauf hinzuweisen, dass numerische Daten
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nicht als Zeichenketten in den Dateien gespeichert werden (wie
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es z. B. in dem weit verbreiteten dBASE erfolgt).
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.P 1
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||||
Ein weiterer Gesichtspunkt bei der Bewertung eines DBS ist der
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||||
Hauptspeicherbedarf bei Mehrplatzsystemen, sowie der benoetigte externe
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||||
Speicherplatz fuer die Programme des DBS. Bei den hier genannten Systemen
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||||
wird ein externer Spei^cher^platz von 1,2 MByte (MS-DOS) bis etwa 2 MByte
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||||
(ESER) benoetigt. Es besteht also auch auf kleinen Systemen noch die
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||||
Moeglichkeit, Daten abzuspeichern.
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||||
.P 1
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||||
Der Hauptspeicherbedarf des DBS ist als ausgesprochen gering einzuschaetzen.
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Auf einem P 8000 mit einem Hauptspeicher von 1 MByte wurde von 3 Terminals
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||||
gleichzeitig ING_DB gestartet. Es konnte dabei keine zusaetzliche Behinderung
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||||
der einzelnen Prozesse durch ein notwendiges "swappen" festgestellt
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||||
werden. Natuerlich war aber eine Verlangsamung der einzelnen Prozesse
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||||
durch die notwendige Resourcenteilung zu bemerken. Ein sinnvolles Arbeiten
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||||
war jedoch noch moeglich.
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||||
.H 1 "Literatur"
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||||
Zum Datenbanksystem ING_DB steht eine umfangreiche, stellenweise
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||||
nicht gerade leicht verstaendliche Dokumentation zur Verfuegung. Sie zeichnet
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sich dadurch aus, dass insbesondere die Speicherstrukturen
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und Zugriffsmethoden des DBS sehr gut dargestellt werden. Die Entscheidung
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||||
des Nutzers fuer eine der moeglichen Benutzerschnittstellen wird durch
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||||
ein Kapitel ueber die Einbettung von Datenbanksprachen in hoehere
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||||
Programmiersprachen erleichtert. Hilfreich erscheint auch die Tatsache,
|
||||
dass die Arbeitsweise des Makroprozessors ausfuerlich erlaeutert wird.
|
||||
Dadurch ist diese Dokumentation sehr gut geeignet, die Arbeitsweise
|
||||
des DBS verstehen zu lernen und beim Entwurf des Datenbankmodells
|
||||
zu beruecksichtigen.
|
||||
.P 1
|
||||
In der Zeitschrift "Neue Technik im Buero", Heft 3/1988 ist ein
|
||||
Ueberblicksartikel von Gruenhagen (DABA 32 - relationales Datenbanksystem
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||||
unter MUTOS 1800) erschienen, der in knapper Form auf die Moeglichkeiten
|
||||
von DABA 32 eingeht.
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||||
.P 1
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||||
Zum aktuellen Entwicklungsstand von INGRES ist vom Vogel-Verlag fuer
|
||||
voraussichtlich April 1989 ein Chip-Sonderheft geplant.
|
||||
.P 1
|
||||
Das Buch von Date "A Guide to INGRES" (Addison Wesly 1987) kann
|
||||
als Standardwerk bezeichnet werden.
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||||
.H 1 "Zusammenfassung"
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||||
In der DDR steht fuer alle 16- und 32-Bit-Rechner ein INGRES-kompatibles
|
||||
DBS zur Verfuegung. Alle diese Systeme sind in der Nutzerschnittstelle
|
||||
und im Leistungsvermoegen vollstaendig identisch.
|
||||
Der Uebergang zwischen verschiedenen Rechnern
|
||||
wird dadurch betraechtlich vereinfacht.
|
||||
Da im ZKI die Quellen fuer das DBS vorhanden sind, kann davon ausgegangen
|
||||
werden, dass dieses DBS auch fuer jeden exotischen (ROBOTRON-) Rechner
|
||||
bereitgestellt werden kann. Damit besteht nicht die Abhaengigkeit
|
||||
vom Import westlicher Systeme.
|
||||
.br
|
||||
Die Systeme werden vom ZKI staendig aktualisiert und gewartet.
|
||||
.br
|
||||
Die genannten DBS sind sehr leistungsstarke, mehrplatzfaehige
|
||||
Systeme, die sich vor
|
||||
allem fuer den professionellen Einsatz eignen. Fuer die Benutzung durch
|
||||
EDV-Laien koennte man sich eine komfortablere Benutzerschnittstelle
|
||||
wuenschen. Mit EQUEL- bzw. AMX-Programmen koennen jedoch sehr
|
||||
leistungsfaehige und benutzerfreundliche Bedienoberflaechen fuer den
|
||||
jeweiligen Einsatzfall geschaffen werden.
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.DS I
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Anschrift der Autoren:
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B.-M. Paschke
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||||
Institut fuer Krankenhaushygiene
|
||||
des Bereiches Medizin (Charite)
|
||||
der Humboldt-Universitaet zu Berlin
|
||||
|
||||
Otto-Grotewohl-Str.1
|
||||
Postfach 140
|
||||
Berlin
|
||||
1 0 4 0 Tel. 2202411 App. 319
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
J. Wenzlaff
|
||||
|
||||
Zentralinstitut fuer Kybernetik
|
||||
und Informationsprozesse der
|
||||
Akademie der Wissenschaften
|
||||
|
||||
Kurstrasse 30 - 34
|
||||
Berlin
|
||||
1 0 8 0 Tel. 2072 322
|
||||
.TC
|
||||
|
|
@ -0,0 +1,594 @@
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|||
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- 1 -
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||||
IIIINNNNGGGGRRRREEEESSSS ---- KKKKOOOOMMMMPPPPAAAATTTTIIIIBBBBLLLLEEEE DDDDAAAATTTTEEEENNNNBBBBAAAANNNNKKKKSSSSYYYYSSSSTTTTEEEEMMMMEEEE
|
||||
|
||||
B.-M. Paschke
|
||||
J. Wenzlaff
|
||||
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||||
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||||
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||||
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1. EEEEiiiinnnnlllleeeeiiiittttuuuunnnngggg
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Datenbanken sind Systeme zur Beschreibung, Speicherung und
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||||
Wiedergewinnung von umfangreichen Datenmengen, die von
|
||||
mehreren Anwendungsprogrammen genutzt werden. Sie befreien
|
||||
den Nutzer vom Umgang mit der physischen Struktur der Daten.
|
||||
Bei mehrnutzerfaehigen Systemen regeln sie den parallelen
|
||||
Zugriff auf den gleichen Datenbestand und gewaerleisten die
|
||||
Wiederherstellbarkeit der Datenintegritaet bei System-
|
||||
fehlern.
|
||||
Eine Aenderung der Datenbankstruktur erfordert nicht in
|
||||
jedem Fall eine Aenderung der Anwenderprogramme.
|
||||
Ist die Datenbanksprache in eine hoehere Programmiersprache
|
||||
eingebettet, wird dem Programmierer die Moeglichkeit gege-
|
||||
ben, die Dateiarbeit rechnerunabhaengig zu gestalten.
|
||||
Dadurch wird die Portabilitaet von Programmen wesentlich
|
||||
verbessert. Entwicklungs- und Zielrechner muessen nicht
|
||||
identisch sein.
|
||||
|
||||
INGRES ist international eines der bedeutendsten Daten-
|
||||
banksysteme (DBS). Es wird von sieben der zehn groessten
|
||||
Industrieunternehmen der USA benutzt und ist mit einem
|
||||
Marktanteil von 36 Prozent /1/ Marktfuehrer bei relationalen
|
||||
Datenbanksystemen fuer VAX-Rechner. In der BRD wurde 1987
|
||||
eine INGRES-Benutzergruppe /2/ mit mehr als 50 Grossanwen-
|
||||
dern gegruendet.
|
||||
Es kann eingeschaetzt werden, dass es sich bei INGRES um das
|
||||
fortschrittlichste relationale DBS handelt. 50 Prozent der
|
||||
Gewinne von Relational Technology (RTI) werden in die
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weitere Forschung investiert.
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__________
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||||
/1/ UNIX MAGAZIN 5/88 S. 57-58
|
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/2/ unix/mail 4/87 S. 12
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- 2 -
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2. VVVVeeeerrrrffffuuuueeeeggggbbbbaaaarrrrkkkkeeeeiiiitttt vvvvoooonnnn IIIINNNNGGGGRRRREEEESSSS----kkkkoooommmmppppaaaattttiiiibbbblllleeeennnn DDDDBBBBSSSS iiiinnnn ddddeeeerrrr DDDDDDDDRRRR
|
||||
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In der DDR steht z. Z. fuer alle Rechner mit einer Verar-
|
||||
beitungsbreite >= 16 Bit ein INGRES-kompatibles DBS zur Ver-
|
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fuegung.
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Es handelt sich dabei in allen Faellen um Systeme, die im
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wesentlichen von J. Wenzlaff aus dem Zentralinstitut fuer
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Kybernetik und Informationsprozesse (ZKI) erstellt wurden.
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Ihm steht der Quelltext des Datenbanksystems INGRES zur Ver-
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fuegung, der von ihm auch staendig gewartet und erweitert
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wird. Sie repraesentieren, im Vergleich zum INGRES, einen
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Stand von 1984. Alle Systeme sind mehrplatzfaehig.
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Rechner Betriebssystem Name des DBS
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BC 5120.16 MUTOS 8000 ING_DB
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A 7150, EC 1834, DCP INDES
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IBM XT / AT MS-DOS INDES
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VENIX, XENIX ING_DB
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P 8000 WEGA ING_DB
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K 1630, SM 4, I 100 MUTOS ING_DB
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SM 1420, SM 52/11 UNIX ING_DB
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HP 9000 HP-UX ING_DB
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AT 386 XENIX 386 ING_DB
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K 1840, MUTOS 1800 DABA 32
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VAX-Rechner ULTRIX ING_DB
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UNIX (BSD 4.x) ING_DB
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SVP bzw. VMS Entwicklung geplant
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ESER-Rechner VMX ING_DB
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PSU z.Z. in Entwicklung
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Der Vertrieb erfolgt z. Z. durch verschiedene Einrichtungen.
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ING_DB wird vom ZKI, INDES von der NVA und DABA 32 vom Kom-
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||||
binat ROBOTRON /3/ angeboten. Es ist vorgesehen, dass alle
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||||
Systeme in Zukunft vom Kombinat ROBOTRON vertrieben werden.
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Entsprechende Verhandlungen stehen kurz vor dem Abschluss.
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/3/ Neue Technik im Buero 3/88 S. 84-86
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- 3 -
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3. MMMMooooeeeegggglllliiiicccchhhhkkkkeeeeiiiitttteeeennnn zzzzuuuurrrr DDDDaaaatttteeeennnnuuuueeeebbbbeeeerrrrnnnnaaaahhhhmmmmeeee aaaauuuussss aaaannnnddddeeeerrrreeeennnn SSSSyyyysssstttteeeemmmmeeeennnn
|
||||
|
||||
Zur Uebernahme von Daten aus anderen Systemen steht ein
|
||||
leistungsfaehiges Kopierkommando zur Verfuegung. Es ermoeg-
|
||||
licht nicht nur die Uebernahme von Daten aus ASCII-Dateien,
|
||||
sondern auch das Ueberspielen von Integer- bzw. Gleitkomma-
|
||||
zahlen. Zur Uebernahme von dBASE-Dateien wird in Kuerze ein
|
||||
spezielles Kopierprogramm zur Verfuegung stehen.
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||||
Da die Moeglichkeit besteht, Datenbankanweisungen in C-
|
||||
Programme zu integrieren (siehe Abschnitt Programmierung),
|
||||
koennen Daten problemlos in jedes beliebige Format konver-
|
||||
tiert werden.
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4. PPPPrrrrooooggggrrrraaaammmmmmmmiiiieeeerrrruuuunnnngggg uuuunnnndddd AAAArrrrbbbbeeeeiiiitttt mmmmiiiitttt ddddeeeerrrr DDDDaaaatttteeeennnnbbbbaaaannnnkkkk
|
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Zur Nutzung der Datenbank stehen verschiedene Nutzer-
|
||||
schnittstellen zur Verfuegung.
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QUEL - QUEry Language
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EQUEL - Embedded QUEL interface to C
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||||
AMX - Access Method - an eXtended interface
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||||
RC, RG - ReportCompiler, ReportGenerator
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||||
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||||
Die Sprache QUEL wird nicht nur fuer Anfragen an die Daten-
|
||||
bank benutzt, sie ermoeglicht auch jegliche Manipulationen
|
||||
in der Datenbank. Die Query-Kommandos werden ueber einen
|
||||
interaktiven Terminal-Monitor eingegeben, dann an einen
|
||||
Makro-Prozessor weitergeleitet und gelangen von dort zum
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||||
Datenbanksystem.
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||||
Es besteht die Moeglichkeit, den Monitorpuffer durch einen
|
||||
beliebigen im Betriebssystem verfuegbaren Texteditor zu
|
||||
bearbeiten. Weiterhin koennen Kommandofolgen in einer Datei
|
||||
abgelegt und jederzeit in den Monitorpuffer geladen werden.
|
||||
Da mehrere Kommandos zu einer Query zusammengestellt werden
|
||||
koennen, Eingaben und Verzweigungen moeglich sind, besteht
|
||||
mit QUEL bereits die Moeglichkeit der Programmierung.
|
||||
|
||||
Da aber viele Anwendungen den Einsatz komplexerer Pro-
|
||||
gramme erfordern, wird mit EQUEL die Moeglichkeit bereit-
|
||||
gestellt, QUEL-Kommandos in C-Programme zu integrieren.
|
||||
Dabei stehen alle QUEL-Kommandos zur Verfuegung. Variable
|
||||
Angaben in den EQUEL-Kommandos koennen aus C-String-
|
||||
Variablen gelesen werden. Das Ergebnis eines retrieve-
|
||||
Kommandos wird in C-Variablen abgelegt. Damit besteht keine
|
||||
Einschraenkung bei der Nutzung der Datenbank auf eine reine
|
||||
Datenbanksprache.
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||||
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Fuer sich staendig wiederholende Aufgaben mit der
|
||||
gleichen Datenbank steht der AMX-Compiler zur Verfuegung.
|
||||
Mit ihm koennen sehr schnelle und kurze Programme erstellt
|
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- 4 -
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werden, da die Zugriffsmethoden des DBS fest in die Pro-
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||||
gramme integriert werden. Die Auswertung des Aufbaus der
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||||
einzelnen Relationen (Tabellen) erfolgt bereits waehrend der
|
||||
Uebersetzung, so dass zur Laufzeit nicht mehr das DBS benoe-
|
||||
tigt wird. Dies hat zur Folge, das AMX-Programme nach einer
|
||||
Veraenderung der Struktur benutzter Relationen neu ueber-
|
||||
setzt werden muessen.
|
||||
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||||
Der Reportgenerator stellt ein leistungsfaehiges
|
||||
Hilfsmittel zur Aufbereitung von Listen zur Verfuegung. Er
|
||||
benutzt eine eigene "Programmiersprache", die von einem Pro-
|
||||
grammierer sicherlich schnell zu erlernen, aber fuer den
|
||||
EDV-Laien nicht handhabbar ist. Dafuer bietet er alles, was
|
||||
man sich von einem Reportgenerator wuenscht.
|
||||
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||||
Viele relationale Datenbanksysteme stellen ein SQL-
|
||||
Interface zur Verfuegung. Damit wird der Eindruck erweckt,
|
||||
dass SQL bereits eine Standardsprache fuer relationale
|
||||
Datenbanken darstellt.
|
||||
Bei den hier genannten Systemen steht diese Sprache nicht
|
||||
zur Verfuegung. Die Sprache QUEL ist in seinen wesentlichen
|
||||
Eigenschaften mit SQL vergleichbar und bietet alle Moeglich-
|
||||
keiten einer modernen Datenbanksprache.
|
||||
Bender und Bien weisen in ihrem Artikel "Kriterien fuer die
|
||||
Auswahl von Datenbanksystemen in der Sozialwissenschaft" /4/
|
||||
darauf hin, dass die einzelnen SQL-Pakete nur bedingt kompa-
|
||||
tibel sind. Da somit SQL-Programme nur bedingt portabel
|
||||
sind, besteht bis zur Erarbeitung eines verbindlichen SQL-
|
||||
Standards keine Notwendigkeit zur Bereitstellung dieser
|
||||
Sprache.
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||||
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||||
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||||
5. SSSSppppeeeeiiiicccchhhheeeerrrrssssttttrrrruuuukkkkttttuuuurrrreeeennnn ffffuuuueeeerrrr RRRReeeellllaaaattttiiiioooonnnneeeennnn
|
||||
|
||||
Die Effizienz eines DBS haengt im wesentlichen von den
|
||||
benutzten Speicherstrukturen ab. Bei den hier genannten
|
||||
Systemen stehen folgende Speicherstrukturen zur Auswahl:
|
||||
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heap - unstrukturiert und ohne Schluessel
|
||||
isam - index sequentielle Struktur
|
||||
hash - hash Struktur
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||||
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||||
Es besteht fuer alle drei Speicherstrukturen die Moeglich-
|
||||
keit, Zeichenketten in verdichteter Form abzulegen, d. h.
|
||||
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__________
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||||
/4/ ZA-Informationen 23 (November 1988) S. 113-118
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||||
Universitaet zu Koeln
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- 5 -
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nachlaufende Leerzeichen werden nicht abgespeichert.
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Zu jeder Relation koennen eine beliebige Anzahl von
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Sekundaerindizes bestehen. Diese koennen wieder in einer der
|
||||
drei Speicherstrukturen organisiert sein.
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||||
Vom Datenbanksystem wird fuer jede Anfrage der optimale
|
||||
Zugriffspfad ausgewaehlt.
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6. GGGGrrrreeeennnnzzzzwwwweeeerrrrtttteeee uuuunnnndddd FFFFoooorrrrmmmmaaaatttteeee ddddeeeerrrr DDDDoooommmmaaaaeeeennnneeeennnn
|
||||
|
||||
Jede Datenbank kann aus einer beliebigen Anzahl von Rela-
|
||||
tionen bestehen. Die Zahl der gleichzeitig benutzten Rela-
|
||||
tionen wird nur durch das jeweilige Betriebssystem
|
||||
beschraenkt. Ebenso ist die Groesse einer Relation durch die
|
||||
maximale Groesse eines Dateisystems auf dem benutzten
|
||||
Rechner eingeschraenkt. Die Anzahl der Domaenen (Spalten)
|
||||
fuer eine Relation ist fuer 16-Bit-Rechner auf 49 bzw. fuer
|
||||
32-Bit-Rechner auf 128 begrenzt. Die maximale Laenge der
|
||||
Tupel (Zeilen) betraegt 1010 Bytes. Fuer die Abspeicherung
|
||||
der Domaenen koennen folgenden Formate gewaehlt werden:
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c1 - c255 Zeichenketten von 1-255 Bytes Laenge
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i1 1-Byte Integer
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i2 2-Byte Integer
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i4 4-Byte Integer
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f4 4-Byte floating
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f8 8-Byte floating
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Numerische Domaenen werden mit Null initialisiert. Die
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||||
Behandlung von nicht vorhandenen Werten bleibt dem Nutzer
|
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ueberlassen.
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Die genannten Grenzwerte werden oftmals als zu eng
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bewertet. Da die maximale Laenge einer Zeichenkette auf 255
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||||
Bytes beschraenkt ist, erscheint es empfehlenswert, Texte
|
||||
zeilenweise abzuspeichern bzw. eine Relation mit
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||||
Textbausteinen (z. B. Saetzen) anzulegen und ueber einen
|
||||
Schluessel mit anderen Relationen zu verbinden.
|
||||
Sollte jedoch jemand mehr als 49 bzw. 128 Domaenen in einer
|
||||
Relation benoetigen, ist er in den meisten Faellen gut bera-
|
||||
ten, wenn er sein Datenbankmodell noch einmal ueberdenkt.
|
||||
Gegebenenfalls koennen mehrere Relationen ueber einen
|
||||
Schluessel miteinander verbunden werden.
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- 6 -
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7. ZZZZuuuuggggrrrriiiiffffffffsssssssscccchhhhuuuuttttzzzz uuuunnnndddd DDDDaaaatttteeeennnnssssiiiicccchhhheeeerrrrhhhheeeeiiiitttt
|
||||
|
||||
Voraussetzung fuer die Benutzung des Datenbanksystems ist
|
||||
ein Eintrag im Nutzerverzeichnis. Dieser legt auch die
|
||||
Rechte des Nutzers innerhalb des Datenbanksystems fest.
|
||||
Fuer Relationen kann der Datenbankadministrator Zugriffs-
|
||||
rechte vergeben. Diese koennen sich auf bestimmte Kommandos,
|
||||
Zeitraeume und Terminals beziehen. Weiterhin ist es moeg-
|
||||
lich, die Rechte der einzelnen Nutzer auf einzelne Domaenen
|
||||
und datenabhaengig sogar auf einzelne Tupel einzuschraenken.
|
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||||
Zur Sicherung der Integritaet der Datenbank bei Sys-
|
||||
temabstuerzen wird garantiert, dass jede Veraenderung am
|
||||
Datenbestand zuerst in eine Protokolldatei geschrieben wird,
|
||||
welches erst nach erfolgreicher Aenderung geloescht wird.
|
||||
Fuer den Fall eines Systemabsturzes waehrend einer Aktuali-
|
||||
sierung steht ein "restore"-Programm zur Verfuegung, welches
|
||||
die Integritaet der Datenbank gegebenenfalls wieder her-
|
||||
stellt.
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||||
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||||
Da die genannten Systeme mehrplatzfaehig sind, besteht
|
||||
die Notwendigkeit einer "Gleichzeitigkeitskontrolle". Es
|
||||
wird gesichert, dass bei Aenderungen in einer Relation die
|
||||
betreffende Seite bzw. die gesamte Relation fuer diese Zeit
|
||||
gesperrt wird.
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8. SSSSppppeeeeiiiicccchhhheeeerrrrbbbbeeeeddddaaaarrrrffff
|
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||||
Die Abspeicherung der Daten auf externen Datentraegern
|
||||
erfolgt nach einem Seitenkonzept. Jede Seite enthaelt Tupel
|
||||
einer Relation und zwar so, dass jedes Tupel ganz auf einer
|
||||
Seite untergebracht ist. Der Fuellfaktor einer Seite ist im
|
||||
wesentliche von der gewaehlten Speicherstruktur abhaengig.
|
||||
Er kann durch den Nutzer festgelegt werden. Damit hat der
|
||||
Nutzer die Moeglichkeit, fuer Relationen, in denen keine
|
||||
bzw. nur wenige Aenderungen zu erwarten sind, einen
|
||||
hoeheren Fuellfaktor anzugeben und damit den Speicherbedarf
|
||||
zu beeinflussen. Als vorteilhaft erweist sich die Tatsache,
|
||||
dass die Daten entsprechend der gewaehlten Speicherstruktur
|
||||
nach ihrem Hauptschluessel sortiert in den Dateien abgelegt
|
||||
werden und somit fuer den jeweiligen Hautschluessel keine
|
||||
sekundaere Indexdatei notwendig ist. Weiterhin ist darauf
|
||||
hinzuweisen, dass numerische Daten nicht als Zeichenketten
|
||||
in den Dateien gespeichert werden (wie es z. B. in dem weit
|
||||
verbreiteten dBASE erfolgt).
|
||||
|
||||
Ein weiterer Gesichtspunkt bei der Bewertung eines DBS
|
||||
ist der Hauptspeicherbedarf bei Mehrplatzsystemen, sowie der
|
||||
benoetigte externe Speicherplatz fuer die Programme des DBS.
|
||||
Bei den hier genannten Systemen wird ein externer Speicher-
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- 7 -
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platz von 1,2 MByte (MS-DOS) bis etwa 2 MByte (ESER) benoe-
|
||||
tigt. Es besteht also auch auf kleinen Systemen noch die
|
||||
Moeglichkeit, Daten abzuspeichern.
|
||||
|
||||
Der Hauptspeicherbedarf des DBS ist als ausgesprochen
|
||||
gering einzuschaetzen. Auf einem P 8000 mit einem
|
||||
Hauptspeicher von 1 MByte wurde von 3 Terminals gleichzeitig
|
||||
ING_DB gestartet. Es konnte dabei keine zusaetzliche Behin-
|
||||
derung der einzelnen Prozesse durch ein notwendiges "swap-
|
||||
pen" festgestellt werden. Natuerlich war aber eine Verlang-
|
||||
samung der einzelnen Prozesse durch die notwendige Resour-
|
||||
centeilung zu bemerken. Ein sinnvolles Arbeiten war jedoch
|
||||
noch moeglich.
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9. LLLLiiiitttteeeerrrraaaattttuuuurrrr
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||||
Zum Datenbanksystem ING_DB steht eine umfangreiche, stel-
|
||||
lenweise nicht gerade leicht verstaendliche Dokumentation
|
||||
zur Verfuegung. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass
|
||||
insbesondere die Speicherstrukturen und Zugriffsmethoden des
|
||||
DBS sehr gut dargestellt werden. Die Entscheidung des
|
||||
Nutzers fuer eine der moeglichen Benutzerschnittstellen wird
|
||||
durch ein Kapitel ueber die Einbettung von Datenbanksprachen
|
||||
in hoehere Programmiersprachen erleichtert. Hilfreich
|
||||
erscheint auch die Tatsache, dass die Arbeitsweise des
|
||||
Makroprozessors ausfuerlich erlaeutert wird. Dadurch ist
|
||||
diese Dokumentation sehr gut geeignet, die Arbeitsweise des
|
||||
DBS verstehen zu lernen und beim Entwurf des Datenbankmo-
|
||||
dells zu beruecksichtigen.
|
||||
|
||||
In der Zeitschrift "Neue Technik im Buero", Heft 3/1988
|
||||
ist ein Ueberblicksartikel von Gruenhagen (DABA 32 - rela-
|
||||
tionales Datenbanksystem unter MUTOS 1800) erschienen, der
|
||||
in knapper Form auf die Moeglichkeiten von DABA 32 eingeht.
|
||||
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||||
Zum aktuellen Entwicklungsstand von INGRES ist vom
|
||||
Vogel-Verlag fuer voraussichtlich April 1989 ein Chip-
|
||||
Sonderheft geplant.
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Das Buch von Date "A Guide to INGRES" (Addison Wesly
|
||||
1987) kann als Standardwerk bezeichnet werden.
|
||||
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10. ZZZZuuuussssaaaammmmmmmmeeeennnnffffaaaassssssssuuuunnnngggg
|
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||||
In der DDR steht fuer alle 16- und 32-Bit-Rechner ein
|
||||
INGRES-kompatibles DBS zur Verfuegung. Alle diese Systeme
|
||||
sind in der Nutzerschnittstelle und im Leistungsvermoegen
|
||||
vollstaendig identisch. Der Uebergang zwischen ver-
|
||||
schiedenen Rechnern wird dadurch betraechtlich vereinfacht.
|
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- 8 -
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Da im ZKI die Quellen fuer das DBS vorhanden sind, kann
|
||||
davon ausgegangen werden, dass dieses DBS auch fuer jeden
|
||||
exotischen (ROBOTRON-) Rechner bereitgestellt werden kann.
|
||||
Damit besteht nicht die Abhaengigkeit vom Import westlicher
|
||||
Systeme.
|
||||
Die Systeme werden vom ZKI staendig aktualisiert und gewar-
|
||||
tet.
|
||||
Die genannten DBS sind sehr leistungsstarke,
|
||||
mehrplatzfaehige Systeme, die sich vor allem fuer den pro-
|
||||
fessionellen Einsatz eignen. Fuer die Benutzung durch EDV-
|
||||
Laien koennte man sich eine komfortablere Benutzer-
|
||||
schnittstelle wuenschen. Mit EQUEL- bzw. AMX-Programmen
|
||||
koennen jedoch sehr leistungsfaehige und benutzerfreundliche
|
||||
Bedienoberflaechen fuer den jeweiligen Einsatzfall geschaf-
|
||||
fen werden.
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Anschrift der Autoren:
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B.-M. Paschke
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||||
Institut fuer Krankenhaushygiene
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des Bereiches Medizin (Charite)
|
||||
der Humboldt-Universitaet zu Berlin
|
||||
|
||||
Otto-Grotewohl-Str.1
|
||||
Postfach 140
|
||||
Berlin
|
||||
1 0 4 0 Tel. 2202411 App. 319
|
||||
|
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||||
J. Wenzlaff
|
||||
|
||||
Zentralinstitut fuer Kybernetik
|
||||
und Informationsprozesse der
|
||||
Akademie der Wissenschaften
|
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|
||||
Kurstrasse 30 - 34
|
||||
Berlin
|
||||
1 0 8 0 Tel. 2072 322
|
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CONTENTS
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1. Einleitung.......................................... 1
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2. Verfuegbarkeit von INGRES-kompatiblen DBS in der
|
||||
DDR................................................. 2
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||||
3. Moeglichkeiten zur Datenuebernahme aus anderen
|
||||
Systemen............................................ 3
|
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|
||||
4. Programmierung und Arbeit mit der Datenbank......... 3
|
||||
|
||||
5. Speicherstrukturen fuer Relationen.................. 4
|
||||
|
||||
6. Grenzwerte und Formate der Domaenen................. 5
|
||||
|
||||
7. Zugriffsschutz und Datensicherheit.................. 6
|
||||
|
||||
8. Speicherbedarf...................................... 6
|
||||
|
||||
9. Literatur........................................... 7
|
||||
|
||||
10. Zusammenfassung..................................... 7
|
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Reference in New Issue