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DMIA > Grundlagen der Datenorganisation > Flashcards

Grundlagen der Datenorganisation Flashcards

1
Q

Was ist eine Voraussetzung für den Betrieb von Informationssystemen?

A

Eine strukturierte Organisation der benötigten Daten auf den vorhandenen Speichermedien

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Q

Was sind die drei Schritte zur strukturierten Organisation von Daten die vom Betriebssysteme/Anwendungsprogrammen durchgeführt werden?

A

Kodierung

Modellierung

Strukturierung

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3
Q

Was ist die Kodierung?

A

Umwandlung von Informarionen in digitale Daten. Daten werden als Binarzähl auf digitale Speichermedien geschrieben.

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4
Q

Was ist Modellierung?

A

Gruppierung zusammengehöriger Datenelemente zu Datensätzen.

Repräsentation der gruppierten Datensätze als Dateien.
Dateien sind die kleinste logische Einheit auf die durch Anwendungsprogramme zugegriffen wird.

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5
Q

Was ist die Strukturierung?

A

Erfolgt mithilfe eines Dateisystems.

Dateien werden auf einem Speichermedium so strukturiert, dass das Betriebssystem diese effizient verwalten kann und sie eindeutig auffindbar sind.

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6
Q

Wie erfolgt die Kodierung?

A

Dezimalzahlen: Konversion zur Basis 2

Text: Zeichenkodierung (z.B. ASCII)

Farbe: Zerlegung in Farbspektrum (z.B. RGB)

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7
Q

Was ist der Unterschied zwischen ASCII und Unicode?

A

ASCII: Ein 7 Bit Code also 2^7 = 128 Zeichen abbildbar

Unicode: Moderner 32 Bit Code also über 4Mrd. Zeichen

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8
Q

Was ist RGB?

A

Die Anzahl der durch ein Kodierungsvefahren unterscheidbaren Farben wird als
Farbtiefe bezeichnet Die häufig verwendete RGB/ 8 Kodierung hat eine Farbtiefe von 24 waswas224
also ca 16 7 Millionen Farben entspricht Eine Farbe setzt sich dabei aus jeweils 256 Rot Grün
und Blautönen zusammen, deren Werte jeweils zwischen 0 und 255 liegen. Möchte man nur Graustufen reicht 2^8 also 256

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9
Q

Was ist die Hierarchie bei dr logischen Organisation von Daten?

A

Datei

Datensatz

Datenelement (Zelle)

Byte (Buchstabe)

Bit (Teil eines Byte)

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10
Q

Was ist der Dateiname?

A

Dient der eindeutigen Identifikation einer Datei innerhalb eines Verzeichnisses.

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11
Q

Was ist die Dateiendung?

A

Besteht meist aus 2-4 Buchstaben ermöglicht Nutzer/Betriebssystem den Typ der Datei zu identifizieren und dem entsprechend zu öffnen/interpretieren

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12
Q

Was ist der Dateipfad?

A

Eine Zeichenfolge zur Identifikation des ( Speicherorts der Datei auf dem Speichermedium. Er besteht aus einer Folge von Namen hierarchisch verschachtelter
Verzeichnisse und dem Dateinamen mit der Dateiendung. Verzeichnisse werden dabei
üblicherweise mit einem Schrägstrich oder Backslash getrennt, Dateiname und Dateiendung
mit einem Punkt

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13
Q

Was ist ein Dateisystem?

A

EIne hierarchiche Struktur aus Verzeichnissen welche der Organisation der Dateien dient. Innerhalb eines Dateisystems können alle Daten und Verzeichnisse unter Angabe des Dateipfads lokalisiert werden.

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14
Q

Was ist die wesentliche Aufgabe eines Dateisystems?

A

Konsistente Verbindung zwischen den logischen Dateipfaden und physischen Dateiadressen auf dem Speichermedium sowie Zugriffsrechte auf Dateien zu verwalten um die gespeicherten Dateien für Anwendungsprogramme und den Rest des Betriebssystem zugreifbar zu machen.

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15
Q

Welche Probleme kann es bei dateibasiertewn Datenorganisationen geben?

A

Datenredundanz

Dateninkonsistenzen

Mangelnde Datensicherheit

Abhängigkeit zwischen Programm und Daten

Fehlender Datenaustausch und mangelnde Flexibilität

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16
Q

Was ist Datenredundanz?

A

Das mehrfache Vorkommen identischer Datenelemente in verschiedenen Dateien. Sie entsteht in der Regel dann, wenn die gleichen Daten an unterschiedlichen Speicherorten abgespeichert werden, weil verschiedene Unternehmensbereiche Daten unabhängig voneinander erfassen und verarbeiten.

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17
Q

Was ist Dateninkosistenz?

A

Dasselbe Attribut weist unterschiedliche Werte auf.

Entsteht z.B. wenn redundante Datensätze modifiziert werden

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18
Q

Was ist mangelnde Datensicherheit?

A

Management kann nicht kontrollieren wer Daten liest oder schreibt

Entsteht, wenn Dateien in dezentralen Dateisystemen gespeichert sind

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19
Q

Was sind Abhängigkeiten zwischen Daten und Programm?

A

Änderungen an Programmen erfordern Folgeänderungen an Dateien

Entsteht bei einer zu engen Beziehung zwischen Programm und Daten

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20
Q

Was ist fehlender Datenaustausch und mangelnde Flexibilität?

A

Datenaustausch zwischen verschiedenen Systemen ist nicht möglich.

Entsteht, wenn der Zugriff auf Dateien spezielle Verfahren erfordert.

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21
Q

Wie kann man die fünf Probleme der dateibasiereten Datenorganisation verhindern?

A

Eine zusätzliche Abstraktionsebene oberhalb der Dateiebene erforderlich

-> Datenbankansatz

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22
Q

Wieso überwindet der Datenbankansatz die Probleme?

A

Durch Einführung einer
zusätzlichen Abstraktionsschicht oberhalb der Dateiebene der Datenbank. Während die
Anwendungsprogramme beim Dateiansatz direkt auf die Dateien innerhalb des Dateisystems zugreifen,
erfolgt der Zugriff auf die Dateien beim Datenbankansatz über ein DBMS.

( Dieses stellt sicher, dass eine einheitliche und damit von den einzelnen
Anwendungsprogrammen unabhängige Zugriffsschnittstelle für die Datensätze in den Dateien
bereitgestellt wird, die zudem einen simultanen Zugriff mehrerer Anwendungsprogramme ohne
Datenverlust oder Dateninkonsistenz erlaubt)

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23
Q

Was ist eine Datenbank?

A

Eine Sammlung von Daten die so strukturiert sind, dass sie von mehreren Benutzern und Anwendungen gleichzeitig und Effizienz genutzt und flexible ausgewertet und verknüpft werden können

24
Q

Was ist ein DBMS?

A

Eine Sammlung von Programmen zum Erstellen und Verwalten einer DB, die es mehreren Anwendungenen gleichzeitig erlaubt, die von ihnen benötigten Daten zu speichern, extrahieren und zu manipulieren ohne jeweils eigene Dateien erstellen zu müssen

25
Q

Was benötigt man für ein DBMS?

A

einheitliches Datenmodell -> Semantische Datenmodelle

einheitliche Zugriffsschnittstelle -> Datendefinitions- und Abfragesprachen

einheitliches Zugriffsverfahren -> Transaktionskonzept und ACID

26
Q

Wie funktioniert die Strukturierung der Datensätze im relationalen Datenmodell?

A

Datei -> Tabelle
Datensatz -> Tabellenzeile
Datenelement -> Tabellenzelle

27
Q

Wie funktioniert die Strukturierung der Datensätze im Graphenmodell?

A

Datei -> gerichteter Graph
Datensatz -> Verbindung von knoten
Datenelement -> einzelner Knoten

28
Q

Wie funktioniert die Modellierung von Beziehungen zwischen Datensätzen im rel. Datenmodell?

A

Referenzen auf Einträge in anderen Tabellen

29
Q

Wie funktioniert die Modellierung von Beziehungen zwischen Datensätzen im Graphenmodell?

A

Kanten zwischen zwei Knoten des Graphen

30
Q

Was sind Merkmale des rel. Modells?

A

leicht verständlich

Ausdruck von Beziehungen in Tabellenform nötig

geeignet für zentrale Datenverwaltung im Unternehmen

31
Q

Was sind Merkmale des Graphenmodells?

A

komplexeres Modell

einfache Kombination von Graphen aus mehreren Quellen

geeignet für verteilte Anwendungen/netzwerkartige Strukturen (Web, Rechnernetzwerke)

32
Q

Was versteht man unter Modellbildung?

A

Die Abstraktion eines Ausschnitts der realen Welt oder Vorstellung in Form einer formalen Beschreibung

33
Q

Was bezweckt ein semantisches Datenmodell?

A

Die Datenarchitektur eines Informationssystems unter Berücksichtigung der semantischen Zusammenhänge der Objekte und Beziehungen zu erfassen. (Daten und Datenbeziehungen werden durch Abstraktion und Klassenbildung beschrieben)

34
Q

Was ist ein Schema?

A

Abstrakte Beschreibung eines zu modellierenden Sachverhaltes

Beschreibt Eigenschaften von Objekten (entities) und Beziehungen (relationships) doe alle Instanzen des Schemas gemein haben.

35
Q

Was ist eine Instanz?

A

Konkreter Sachverhalt, welcher der Beschreibung des Schemas genügt

Repräsentiert ein konkretes Objekt mit seinen Eigenschaften und Beziehungen. (EIne Datenbank die die im Schema definierten Eigenschaften und Beziehungen aufweist)

36
Q

Was ist die Datendefinitionssprache?

A

Definiert wie die einzelnen Datenelemente in der Datenbank dargestellt werden sollen

37
Q

Was ist die Datenmaniuplationssprache?

A

Fragt die in der Datenbank enthaltenen Daten ab oder bearbeitet sie

38
Q

Was ist die Data Control Language?

A

Erlaubt die Einschränkung der Zugriffsrechte auf die in der Datenbank enthaltenen Daten

39
Q

Was ist eine Transaktion?

A

Eine Einheit von mehreren Datenbankoperationen, die einen konsistenten Datenbankzustand in einen konsistenten Datenbankzustand überführt

40
Q

Was ist Vorrausetzung für einen gleichzeitigen Zugriff mehrerer Anwendungsprogramme auf dieselbe Datenbank in einem DBMS?

A

Realisierung des Transaktionskonzepts

41
Q

Wofür steht ACID?

A

Atomicity
Consistency
Isolation
Durability

42
Q

Was bedeutet Atomicity?

A

Eine Transaktion muss entweder ganz oder gar nicht ausgeführt werden. Kommt es zu einer Störung wird die Transaktion abgebrochen und anschließend vollständig zurückgesetzt.

43
Q

Was ist Consistency?

A

Datenbank muss nach Ende einer Transaktion konsistent sein.

Nach Abschluss einer Transaktion dürfen keine widersprüchlichen Daten und keine Verletzungen von definierten Integritätsbedinungen vorliegen

44
Q

Was ist Isolation?

A

Alle Transaktionen müssen unabhängig voneinander ausgeführt werden.

Es darf niemals vorkommen, dass eine Transaktion (Teil-) Ergebnisse einer anderen TA sieht, bevor diese abgeschlossen ist

45
Q

Was ist Durability?

A

Das Ergebnis einer TA muss permanent sein

Alle Änderungen die eine abgeschlossene TA vorgenommen hat können nur durch eine weitere TA rückgängig gemacht werden.

46
Q

Welche Fragen müssen beantwortet werden um eine Datenbank als Teil eines IS einsetzen zu können?

A

Welche Beziehungen bestehen zwischen den zu verwaltenden Daten?

Welche Datentypen sollen in der DB verwaltet werden?

Wie sollen die verwalteten Daten verwendet werden?

47
Q

Wie erfolgt die Umsetzung der Antworten der drei Fragen in ein Datenbankschema?

A

In zwei Phasen:

Konzeptioneller DB-Entwurf: Erstllung eines abstrakten Modells der zu speichernden Daten aus der Unternehmensperspektive

Logischer Datenbankentwurf: Überführung des konzeptiónellen Modells in ein äquivalentes DB Schema, welches zur Struktur des konkreten DB Systems passt

48
Q

Welches Modell wird oft beim konzeptionellen DB Entwurf verwendet?

A

Entity Relationship Modell

49
Q

Was ist eine Entity im Entity Relationship Modell?

A

Modellierte Objekte der realen Welt

Darstellung durch Rechteck mit Entitäätstyp im Plural

50
Q

Was ist ein beziehungstyp im Entity Relationship Modell?

A

Beziehung zwischen zwei Entitätstypen

Darstellung durch Raute mit Namen der Beziehung

51
Q

Was ist ein Attribut im Entity Relationship Modell?

A

Eigenschaft eines Entitäts- oder Beziehungstyps

Darstellung durch Oval mit Attributnamen

52
Q

Was ist ein Schlüsselattribut im Entity Relationship Modell?

A

Attribute die einen Identitätstypen identifizieren

Darstellung durch unterstrichenen Attributnamen

53
Q

Welche Kardinalitäten gibt es im E/R Modell?

A

1: 1
1: N

M:N

54
Q

Was sind Kardinalitäten?

A

Mengenangaben die beschreiben, wie viele Entitäten eines Typs mit wie vielen Entitäten eines anderen Typs in Beziehung stehen

55
Q

Welche komplexen Beziehungstsypen gibt es im E/R Modell?

A

Ternär: Dreieckskonstellation zwischen drei Entitätstypen

Rekursiv: Beziehung eines Entitätstypen mit sich selbst.

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