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Was ist ein Datenbankmanagementsystem (DBMS)? Aufgaben und Vorteile

Inhaltsverzeichnis

Vereinfacht gesagt, kannst Du Dir ein Datenbankmanagementsystem (DBMS) so vorstellen: Du stehst in der größten Bibliothek der Welt, um ein ganz bestimmtes Buch zu finden. Du bist umgeben unzähligen Büchern, aber diese sind nach keiner Dir ersichtlichen Struktur geordnet. Wie sollst Du in dieser Masse an Büchern, Gängen und Regalen nun das Buch finden, nach dem Du suchst? Wie findest Du es, ohne jedes Regal einzeln abzulaufen und jedes Buch genau zu prüfen?

Vor einem ähnlichen Problem stehen die meisten Computer jeden Tag. Das umfasst die Transaktionen Deiner Bank, die Kundendaten in der Firma, in der Du arbeitest oder die Standortdaten der Lagerhalle, aus der Dein bestelltes Paket verschickt wird.

Überall und zu jeder Zeit werden enorm große Mengen an neuen Daten produziert. Ohne ein fest definiertes Ordnungssystem, gleichen diese einem unnutzbaren Datenberg. Das ist nicht nur eine Verschwendung von Speicherplatz, sondern auch Potenzial Geschäftsprozesse zu vereinfachen, Engpässe vorherzusehen oder kundenzentrierter zu agieren.

Wir erklären deshalb nachfolgend, wie Du mit einem Datenbankmanagementsystem (DBMS) Ordnung in Dein Datenchaos bringst und Dir neben einer Menge Arbeit dabei auch viel Zeit ersparst.

Was ist ein Datenbankmanagementsystem?

DBMS ist die Abkürzung für das sperrige, zusammengesetzte Wort Datenbankmanagementsystem. Doch was ist eine Datenbank eigentlich? Was ein Datenbanksystem? Und was hat Management damit zu tun? Fangen wir klein an.

Kaum ein Computer oder eine Web-Anwendung funktioniert heute ohne ein Datenbanksystem. Technologische Megatrends wie künstliche Intelligenz oder das Internet der Dinge sorgen dafür, dass wir eine regelrechte Datenflut erleben. Bis zum Jahr 2025 entstehen weltweit schätzungsweise 175 Zettabyte Daten. Zum Vergleich: Ein 90-minütiger Film braucht ungefähr 500 Megabyte Speicherplatz.

Die Datenmenge im Jahr 2025 entspricht damit 350 Billionen Filmen – das ist eine Zahl mit zwölf Nullen. Ganz schön viele Nullen oder? Genau deshalb müssen Daten strukturiert und in ein Format gebracht werden, was für Dich nachvollziehbar und logisch ist. Doch wie können Datenmengen strukturiert gespeichert und für Dich als Nutzer in der gewünschten Form bereitgestellt werden? Hier kommen Datenbankmanagementsysteme ins Spiel.

DBMS sind Teil eines Datenbanksystems, was aus zwei Kernkomponenten besteht:

  1. einer Datenbank
  2. einer zentralen Verwaltungsschnittstelle, dem DBMS

Im Zusammenspiel der beiden Komponenten ermöglicht Dir das Datenbanksystem, Daten strukturiert zu speichern und in gewünschter Form zur Verfügung zu stellen.

Während in der Datenbank die physischen Daten gespeichert werden, steuert das DBMS den Zugriff auf die Datenbank. Generell gesprochen, ist das DBMS eine Software. Es arbeitet als Schnittstelle zwischen Dir als Benutzer und der Anwendung, und übernimmt die Aufgabe der Organisation und Strukturierung. Ein DBMS hilft Dir, schnell und einfach Erkenntnisse aus den gespeicherten Daten zu gewinnen.

Um Daten aus der Datenbank abzufragen, gibt es spezielle Datenbanksprachen. Ein bekanntes Beispiel ist SQL (Structured Query Language). Mithilfe von SQL kannst Du Datensätze in der DBMS speichern, abfragen und verwalten.

Welche Komponenten hat ein Datenbankmanagementsystem?

Über eine Schnittstelle ermöglicht Dir das DBMS den Zugriff auf die Datenbasis. Doch nur wenn Du über entsprechende Zugriffsrechte verfügst, kannst Du Datenbankabfragen machen oder die Daten für andere Anwendungen nutzen. Datenbankmanagementsysteme leisten damit einen wichtigen Beitrag zur Sicherheit und Datenschutz in Deinem Unternehmen.

Um Daten strukturiert zu speichern und abrufbar zu machen, bestehen die Systeme bestehen aus verschiedenen Komponenten. Die Hauptkomponenten sind:

  • die Datendefinitionssprache
  • die Datenmanipulationssprache
  • das Datenwörterbuch

Die Datendefinitionssprache, auch Data Definition Language (DDL) genannt, legt die eigentliche Struktur der Datenbank fest. Einzelne Objekte wie Referenzen, Beziehungen oder Nutzerrechte kannst Du mithilfe der Definitionssprache erzeugen, ändern oder löschen.

Mithilfe der Datenmanipulationssprache, Data Manipulation Language (DML), erfolgt die Bearbeitung der eigentlichen Daten. Auf diese Weise kannst Du Datensätze löschen, einfügen, verändern oder auslesen.

Das Datenwörterbuch hat die Aufgabe, alle Informationen über die in der Datenbank gespeicherten Daten bereitzustellen. Diese Metadaten, also “Daten über Daten”, geben Dir Aufschluss über den Inhalt der verschiedenen Daten im Datenspeicher.

Welche Datenbankmanagementsystem-Modelle gibt es?

Die Art, wie das DBMS Daten strukturiert und verwaltet, ist vom Datenbankmodell abhängig. Es gibt eine Vielzahl an Datenbankmodellen, die sich durch unterschiedliche Eigenschaften auszeichnen.

Am weitesten verbreitet ist das relationale Datenbankmodell. Hier organisierst Du Daten in Form von Tabellen. Jede Zeile bildet eine sogenannte Entität, beispielsweise einen Film. Jede Entität hat bestimmte Eigenschaften, die Du in den Tabellenspalten ablesen kannst. In einer Filmdatenbank hat jeder Film eine Vielzahl an verschiedenen Attributen, wie Titel, Genre oder eine Länge. Der Vorteil von relationalen Datenbanken besteht darin, dass verschiedenste Beziehungen zwischen den Daten abgebildet und durch Werte in Tabellenspalten dargestellt werden können.

Wichtig ist, dass Du die einzelnen Entitäten eindeutig unterscheidest. Dazu weißt Du jeder Zeile ein sogenannten eindeutigen Primärschlüssel zu. In unserem Beispiel ist das eine Film-ID, die automatisch generiert wurde.

Datenbankmanagementsystem DBMS - Bild in Artikel. Tabelle mit Filmtiteln.

Bild 1: Datenspeicherung im relationale Datenbankmodell

Anders ist die Vorgehensweise bei einem hierarchischen Datenbankmodell. Hier stehen die Daten in einer Art Eltern-Kind-Beziehung zueinander. Abgebildet wird dieses Modell mit einer hierarchischen Baumstruktur, welche Dir einen schnellen Lesezugriff ermöglicht. Die oberste Hierarchieebene, der sogenannten Wurzel des Baumes, bildet die gesamte Filmsammlung ab. In den einzelnen Blättern des Baums findest Du dann die Filme und die Attribute der einzelnen Filme.

Datenbankmanagementsystem DBMS - Bild in Artikel. Datenspeicherung in einem hierarchischen Datenbankmodell.

Bild 2: Datenspeicherung im hierarchischen Datenbankmodell

Relationale oder hierarchische Datenbankmodelle speichern strukturierte Daten. Doch was passiert, wenn Du unstrukturierte Daten wie Bilder oder Audiodateien verwalten möchtest? Diese Daten und Informationen können nicht in Form von Tabellen gespeichert werden. Für diesen Fall wurden sogenannte NoSQL-Datenbanken entwickelt. Hier organisierst Du die Daten in Form von Key-Value-Pairs (Schlüssel-Wert-Paaren).

Welche Vorteile bieten Datenbankmanagementsysteme?

Als Grundpfeiler von Datenbanksystemen bieten Datenbankmanagementsysteme viele Vorteile. Ohne das DBMS könntest Du Deine Datenbasis weder verwalten, noch steuern oder kontrollieren. Insbesondere erleichtert es Dir die Verwaltung von großen Datensätzen. Durch die Strukturierung kannst Du einfach und schnell auf gespeicherte Daten zugreifen. Neben einer hohen Flexibilität, reguliert das Datenbankmanagementsystem außerdem den Zugriff der Anwender und kann Dich und Dein Unternehmen beim Datenschutz unterstützen.

Kommen wir noch einmal zurück zum Beispiel vom Anfang: der unübersichtlichen Bibliothek. Wäre es nicht hilfreich, wenn auch die Bücher nach einem bestimmten System geordnet wären? Wir können den Büchern zum Beispiel eine eindeutige Book-ID zuweisen und sie anschließend aufsteigend in den Regalen sortieren. Wenn Du nun ein bestimmtes Buch suchst, weißt Du genau, in welchem Regal und welcher Höhe Du es findest.

Ordnung ist bekanntlich das halbe Leben. Möchtest für mehr Ordnung in Eurer Datenbank sorgen? Dann haben wir die richtigen Ressourcen für Dich. Wir helfen Dir gerne und unterstützen Dein Unternehmen dabei, schnell und einfach die richtigen Schlüsse aus den wertvollen Unternehmensdaten zu ziehen. Lass Dich unverbindlich von uns beraten.

Quellen

Wikipedia (2022): „Schlüssel-Werte-Datenbank“ [14.10.2022]

Louisa Krützfeldt
Louisa Krützfeldt
Louisa ist gebürtige Berlinerin und Junior Data Scientistin bei StackFuel. Sie hat in ihrer Heimatstadt Biochemie sowie im nahen Potsdam Bioinformatik studiert. Nach ihrem Studium arbeitete sie in der medizinischen Forschung, wo sie insbesondere mit der Auswertung medizinischer Daten betraut war, um die Krebsprognose bei Kindern zu untersuchen. Die riesigen Datenmengen auszuwerten, war für Louisa sehr wertvoll und sie erinnert sich gern an das Gefühl, wenn sie aus den Daten relevante, verwertbare Informationen gewinnen konnte. Dieses wertvolle Können und ihre Freude an der Datenanalyse möchte Louisa bei StackFuel Lernenden vermitteln und mit Spaß erfahrbar machen.

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