Database Research Group

WSI – Database Systems Research Group

Datenbanksysteme II



Aufbauend auf die Vorlesung Datenbanksysteme I, schaltet diese Vorlesung “auf Röntgenblick” und durchleuchtet die Internas relationaler Datenbanksysteme (DBMS). Wir versuchen dabei Antworten auf Fragen zu finden wie etwa:

  • Wie kann der Datentransport zwischen Sekundär– und Hauptspeicher organisiert werden, ohne dass das DBMS laufend auf langsame Festplattenzugriffe warten muss?

  • Wie strukturiert, sortiert und manipuliert man Daten von 20 GB Größe, wenn der verfügbare Hauptspeicher nur einen Bruchteil davon fassen kann?

  • Wie orientiert man sich in Datenmengen dieser Größe? Wie übersetzt man Anfragen (SQL) in effiziente "Programme", die Daten dieser Größe durchforsten/filtern/transformieren können?

Dabei werden wir die Architektur eines DBMS als Leitfaden nehmen und uns sukzessive von der physischen Ebene (File-Organisation etc.), über Index-Verwaltung zur Anfrageauswertung durcharbeiten. Dieser Weg ist mit interessanten Algorithmen und Datenstrukturen geradezu gepflastert. Themengebiete: Sekundärspreicherzugriff, Record– und Seiten–Layout, Indexstrukturen (B–Bäume, Hashes), Sortieren auf Sekundärspeichern, Anfrageauswertung, (geschätzte) Anfragekosten, Plangenerierung und –optimierung, Transaktionen (ACID), Logging.

Wann immer sich die Möglichkeit ergibt, richten wir unseren Röntgenstrahl auf Systeme wie IBM's DB2 V5 oder PostgreSQL, um die Internas von DBMS auch praktisch erleben/verstehen zu können.

Termine im Detail

  • Vorlesung: 19.10.2009, 20.10.2009, 26.10.2009, 27.10.2009, 2.11.2009, 3.11.2009, 9.11.2009, 16.11.2009, 17.11.2009, 24.11.2009, 30.11.2009, 1.12.2009, 7.12.2009, 14.12.2009, 15.12.2009, 11.1.2010, 18.1.2010, 19.1.2010, 25.1.2010, 1.2.2010, 2.2.2010

  • Übung: 10.11.2009, 23.11.2009, 8.12.2009, 12.1.2010, 26.1.2010, 9.2.2010

Klausur

Die Klausur findet am letzten Vorlesungstermin – am Dienstag, den 16.2.2010 um 15:15 Uhr – statt.

Literatur

Ramakrishnan, Gehrke: Database Management Systems

(3rd International Edition, McGraw-Hill, 2003, ISBN 0-07-246563-8)

Dieses Buch deckt die meisten Inhalte dieser Vorlesung sehr gut ab (teilweise orientiert sich die Vorlesung direkt an ausgewählten Kapiteln).

Kemper, Eickler: Datenbanksysteme

(6. Auflage, Oldenbourg Verlag, 2006, ISBN 3-486-57690-9)

Deutsches Standardlehrbuch, das auch Inhalte der Vorlesung Datenbanksysteme I bespricht — die Inhalte dieser Vorlesung gehen teilweise deutlich über das Material des Buches hinaus. Eine hervorragende Quelle für weiterführende Referenzen.

Semesterwochenstunden / Leistungspunkte / Hörerkreis

  • 3 SWS Vorlesung + 1 SWS Übung zur Vorlesung
  • 6 LP
  • Studierende im Grund- und Hauptstudium Diplom Informatik, Bioinformatik und Lehramt Informatik
  • Studierende in Informatik Bachelor- und Master-Studiengängen

Voraussetzungen

Modul Datenbanksysteme (Datenbanksysteme I) oder vgl. Vorkenntnisse


Slides
NrChapterDownload
1Introductionpdf
2Storagepdf
3Indexing

(revision 1)

pdf
4Baum-basierte Indizes

(revision 1)

pdf
5Hash-basierte Indizespdf
6Externes sortierenpdf
7Evaluation relationaler Operatorenpdf
8Schätzung von Anfragekostenpdf
9Anfrageoptimierung

(revision 1)

pdf
10Transaktionsmanagement

(revision 1)

pdf
Additional material (code, data)