Entwicklung eines relationalen Datenbankschemas unter Oracle 7.1 sowie eines Zugangssystems zum Retrival über das World Wide Web für volkswirtschaftliche Zeitreihen
Kriterien zur DB-Schema- und Abfrageoptimierung anhand von Versuchen, Klassifizierung von DB-WWW-Anbindungsarchitekturen
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Ingo Ruth
- Abgabedatum: März 1998
- Umfang: 175 Seiten
- Dateigröße: 21,3 MB
- Note: 1,0
- Institution / Hochschule: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-0875-6
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-0875-6 P - ISBN (CD) :978-3-8324-0875-6 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Ruth, Ingo März 1998: Entwicklung eines relationalen Datenbankschemas unter Oracle 7.1 sowie eines Zugangssystems zum Retrival über das World Wide Web für volkswirtschaftliche Zeitreihen, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Datenbankschema-Optimierung, Datenbank-WWW-Anbindung, Datenbankabfragen-Optimierung, Internet-Datenbanken, Oracle
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Diplomarbeit von Ingo Ruth
Problemstellung:
Das heutige Zeitalter ist geprägt durch Menge und Schnellebigkeit von Informationen. Informationen sind betriebswirtschaftlicher Faktor (vgl. [BODENDORF94], S. 5) und damit Grundlage unternehmerischer Entscheidungen. Sie zeit- und kostenmäßig günstig bereitzustellen oder abzufragen rückt in den Mittelpunkt ökonomischen Handelns. Zur Speicherung großer Datenbestände - hierbei kann es sich um betriebliche Absatz- oder Kundendaten ebenso wie um gesamtwirtschaftliche Informationen handeln - werden Datenbanken verwendet und mit einer spezifischen Benutzeroberfläche ausgestattet.
Eine zunehmende Rolle im Zusammenhang der Informationsbeschaffung spielt das World Wide Web, einerseits als Informationsquelle selbst, andererseits als Möglichkeit, unterschiedliche Datenbanksysteme durch dieselbe Zugangstechnologie zu vereinen. Eine derartige Integration kann sowohl weltweit, d.h. im Internet, als auch firmenintern, d.h. im Intranet realisiert werden.
Nutznießer derartiger Inter- bzw. Intranetlösungen wären neben Entscheidungsträgern beispielsweise Informationsdienstleistungsunternehmen, die ihre Daten kostengünstig und schnell aktualisieren können, Außendienstmitarbeiter, die auf neueste Kundendaten zurückgreifen möchten, oder Unternehmen, die ihre Produktpalette online zum Verkauf anbieten. In der Praxis bereits vielfach vorzufindende Data Warehouse Systeme dieser Art schaffen durch das zentralisierte globale Informationsangebot zunehmend Markttransparenz und bieten im Sinne von Systemintegration und Lean Management (vgl. [PFEIFFER94], S.83 ff.) eine sehr flexible Möglichkeit, Kunden und Lieferanten in das eigene Unternehmen zu integrieren.
Die Akzeptanz von Datenbanken im World Wide Web hängt im wesentlichen von der Performance der Gesamtanwendung ab. Diese läßt sich untergliedern in Performance der Datenbank und ihrer Abfragen, der Art der Anknüpfung an das World Wide Web, der Netzkapazität, sowie der Datenflußmenge der Anwendung im Netz. Da die Kapazität des Netzes kaum beeinflussbar ist, kann nur versucht werden dieses Problem durch geringen Datenfluß zu umgehen. Die verbleibenden Ansatzpunkte Datenbankperformance und Anknüpfungsart sind im wesentlichen von Anwendungsspezifika und Rechner- bzw. Softwareressourcen geprägt. Thema und Ziel dieser Arbeit soll es sein, Problemfelder und Lösungsansätze zu dieser Problematik aufzuzeigen.
Eine CD-ROM-Datenbank mit jährlich vom Statistischen Bundesamt erhobenen wirtschafts- und sozialwissenschaftlichen Zeitreihen bildet die Grundlage der Arbeit. Dieser Datenbestand wird unter einer ORACLE-Datenbank in ein relationales Datenbankschema überführt. Nach einer einführenden Begriffsabgrenzung im 2. Kapitel werden im 3. Kapitel das Leistungsprofil der CD-ROM und die Anforderungen an die Datenbank im World Wide Web in Form eines Pflichtenheftes vorgestellt.
Bereits beim Erstellen des Schemas einer Datenbank muß berücksichtigt werden, welcher Abfragemittel man sich bei der Anknüpfung an das Web bedient. Gerade ORACLE bietet hier diverse Arten der Abfrage und damit Möglichkeiten der Aufbereitung. In etwas abgewandelter Form sind diese aber auch bei namhaften anderen Datenbanken wiederzufinden. Kapitel 4 behandelt die Entwicklung des relationalen Datenbankschemas. Darauf aufbauend wird im 5. Kapitel auf weitere Optimierungsansätze bei der Abfrageperformance eingegangen. Die Wirkung dieser Ansätze korreliert aber stark mit der Anzahl der Datensätze sowie dem Datenbankschema. Damit sind die in diesen beiden Kapiteln diskutierten Problemfelder besonders abhängig von Anwendungsanforderungen.
Bei der eigentlichen Anknüpfung der Datenbank an das World Wide Web haben sich verschiedene Architekturtypen gebildet (Kapitel 6 und 7). Sie vorzustellen und zu diskutieren soll einen Schwerpunkt, eine Kategorisierung von Auswahlkriterien ein Ziel dieser Arbeit ausmachen. Im 7. Kapitel wird in diesem Zusammenhang die Bedeutung von Java vertieft. Es bietet die Möglichkeit zur Verbesserung der Performance durch Minimierung des Datenflusses im Netz und Verlagerung von Rechenleistung auf die Clientseite. Eine flexible und komfortable Weiterverarbeitung der Ergebnisdaten auf Clientseite wird damit überhaupt erst realisierbar.
Als Abrundung soll nach einer Zusammenfassung in einem Ausblick versucht werden, eine mögliche Richtung in der Entwicklung der Datenbankintegration im World Wide Web aufzuzeigen.
Aufgrund der Komplexität sowohl des Themas Datenbanken als auch des Themas World Wide Web kann in dieser Arbeit keinesfalls auf alle Details eingegangen werden. Vielmehr soll anhand der Entwicklung einer Rechercheanwendung versucht werden, die entstehenden Problemfelder global abzugrenzen um in den Bereichen, die als kritisch für die Zielsetzung einer Optimierung der Gesamtanwendung gesehen werden, detailliertere Lösungsansätze zu skizzieren.
Inhaltsverzeichnis:
| BAND I | ||
| 1. | Einführung | 1 |
| 1.1 | Motivation | 1 |
| 1.2 | Vorgehensweise | 1 |
| 2. | Begriffsabgrenzung | 3 |
| 2.1 | Datenbanksysteme | 3 |
| 2.1.1 | Historische Entwicklung | 3 |
| 2.1.2 | Relationale Datenbankmanagement-Systeme | 4 |
| 2.1.3 | Datenbankabfragesprachen | 5 |
| 2.1.4 | ORACLE 7.1 Server | 6 |
| 2.2 | World Wide Web | 8 |
| 2.3 | Objektorientierung und Java | 10 |
| 3. | Anforderungsanalyse und Anforderungsziel der Zeitreihendatenbank | 12 |
| 3.1 | Beschreibung des Datenbestandes | 12 |
| 3.2 | Leistungsprofil der Statisbund-CD | 15 |
| 3.2.1 | Zentrale Funktionen | 15 |
| 3.2.2 | Suchfunktionen | 15 |
| 3.2.3 | Auswertende Funktionen | 17 |
| 3.2.4 | Zusammenfassung | 17 |
| 3.3 | Leistungsprofil der Zeitreihendatenbank des Statistischen Bundesamtes im WWW | 18 |
| 3.3.1 | Dokumentationen und Recherche | 19 |
| 3.3.2 | Weiterverarbeitung der Zeitreihen | 20 |
| 3.3.3 | Zusatzinformationen | 20 |
| 3.3.4 | Zusammenfassung | 20 |
| 3.4 | Pflichtenheft | 21 |
| 3.4.1 | Allgemeine Anforderungen | 21 |
| 3.4.2 | Zukünftige Anforderungen | 24 |
| 3.4.3 | Zusammenfassung | 24 |
| 4. | Entwicklung eines relationalen Schemas unter ORACLE 7.1 | 25 |
| 4.1 | Relationales Datenmodell | 25 |
| 4.1.1 | Modellierung | 25 |
| 4.1.2 | Aufbereiten der Daten zu Universalrelationen | 26 |
| 4.2 | Normalisierung | 27 |
| 4.2.1 | Gründe für die Normalisierung | 27 |
| 4.2.2 | Die Normalformen einer Relation | 28 |
| 4.2.3 | Denormalisierung zur Verbesserung der Anwendungsperformance | 30 |
| 4.2.4 | Ergebnis der Normalisierung | 33 |
| 4.3 | Überlegungen zu Speicherbedarf und Performance | 34 |
| 4.3.1 | Aufbau der Speicherstrukturen in ORACLE | 34 |
| 4.3.2 | Optimierung der Speicherung | 34 |
| 4.3.2.1 | Indizierung | 35 |
| 4.3.2.2 | Physisches Verteilen von Tabelle und Index auf verschiedene Festplatten | 35 |
| 4.3.2.3 | Speicherparameter | 36 |
| 4.3.2.4 | Cluster | 38 |
| 4.3.3 | Ergebnis der Optimierung | 42 |
| 4.4 | Aufbereiten und Einlesen der Daten | 43 |
| 4.4.1 | Verwendung von Excel-Makros | 43 |
| 4.4.2 | Verwendung einer 3.GL-Sprache | 43 |
| 4.4.3 | Verwendung von PL/SQL | 45 |
| 4.5 | Zusammenfassung und Schluß der Schemaentwicklung | 45 |
| 5. | Entwicklung und Optimierung von Datenbankanfragen | 46 |
| 5.1 | Der Query-Optimizer | 46 |
| 5.1.1 | Optimierungsansätze | 46 |
| 5.1.2 | Wahl eines Optimierungsansatzes | 47 |
| 5.2 | Optimierung von SQL-Statements | 47 |
| 5.2.1 | Einfache Abfragen | 48 |
| 5.2.2 | Joins | 50 |
| 5.2.3 | Geschachtelte Statements | 51 |
| 5.2.4 | Optimierung durch Verwendung von PL/SQL | 52 |
| 5.2.5 | Optimierung durch Verwendung von Dynamic SQL | 52 |
| 5.2.6 | Zusammenfassung der Optimierungsansätze | 53 |
| 5.3 | Wahl der Abfragemittel | 53 |
| 5.3.1 | SQL | 53 |
| 5.3.2 | PL/SQL | 54 |
| 5.3.3 | Embedded SQL | 54 |
| 5.3.4 | Dynamic SQL | 55 |
| 5.3.5 | Übersicht über die Entscheidungskriterien | 56 |
| 5.4 | Zusammenfassung und Schluß zur Anfrageentwicklung | 56 |
| 6. | Serverlastige Architekturtypen der DB-Anbindung an das WWW | 57 |
| 6.1 | DB-Report-Generatoren | 57 |
| 6.2 | CGI-basierte Architekturtypen | 58 |
| 6.2.1 | CGI-Executable | 58 |
| 6.2.2 | Fast-CGI-Executable | 60 |
| 6.2.3 | CGI-Application-Server | 60 |
| 6.3 | Servererweiternde Architekturtypen | 61 |
| 6.3.1 | HTTP-Server-API | 61 |
| 6.3.2 | HTTP-Server mit ODBC-Schnittstelle | 62 |
| 6.3.3 | HTTP-Server mit Cartridges-Interface | 63 |
| 6.3.4 | Der ORACLE Web Application Server | 64 |
| 6.4 | DBMS-Erweiternder Architekturtyp | 66 |
| 6.5 | Zusammenfassung und Übersicht | 66 |
| 7. | Clientlastige Architekturtypen der DB-Anbindung an das WWW | 68 |
| 7.1 | External Viewer | 68 |
| 7.2 | Browser Extension Architekturtypen | 69 |
| 7.3 | Java Architekturtypen | 70 |
| 7.3.1 | JDBC | 70 |
| 7.3.2 | JSQL | 72 |
| 7.4 | Zusammenfassung | 72 |
| 8. | Vorstellung der Anwendung und Zusammenfassung | 74 |
| 9. | Ausblick | 76 |
| BAND II | ||
| ANHANG A: Abbildungen | ||
| ANHANG B: Übersichten und Beispiele | ||
| ANHANG C: Versuche | ||
| ANHANG D: Verzeichnisse über Literatur, Abkürzungen und Inhalt der Datei |
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Link zur Arbeit:
http://www.diplom.de/ean/9783832408756
Arbeit zitieren:
Ruth, Ingo März 1998: Entwicklung eines relationalen Datenbankschemas unter Oracle 7.1 sowie eines Zugangssystems zum Retrival über das World Wide Web für volkswirtschaftliche Zeitreihen, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
Datenbankschema-Optimierung, Datenbank-WWW-Anbindung, Datenbankabfragen-Optimierung, Internet-Datenbanken, Oracle



