Kap f f derierte datenbanksysteme
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Kap. F: Föderierte Datenbanksysteme. Motivation, Begriffsbestimmungen. Objekte in föderierten DBMS. • Grade der Kooperation. • Fünf-Schichten-Architektur. • Integration von Objekttypen. • Semantische Konflikte. • Integration von Objekten. F.1 Motivation und Begriffsbestimmungen. •.

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Presentation Transcript


Kap f f derierte datenbanksysteme

Kap. F: Föderierte Datenbanksysteme

Motivation, Begriffsbestimmungen

Objekte in föderierten DBMS

• Grade der Kooperation

• Fünf-Schichten-Architektur

• Integration von Objekttypen

• Semantische Konflikte

• Integration von Objekten


F 1 motivation und begriffsbestimmungen

F.1 Motivation und Begriffsbestimmungen

Existierende DBMS und existierende

Anwendungen beibehalten. Neue DBS-

umspannende Anwendungen sollen ent-

wickelt werden ("Interoperabilität").

Zerlegung komplexer Aufgaben in ein-

fachere Teilaufgaben.

– Autonome Bearbeitung

– Parallelisierung

– Dezentralisierung

– Sicherheit

Rechnernetze vorhanden.

Voraussetzung für Zusammenarbeit ge-

geben. Aufbau höherer Dienste aus

vorhandenen einfacheren möglich.


Motivation 2

?

. .

Produkt-

CAD

planung

Finanz-

planung

Daten

Daten

Daten

?

. .

ORACLE

DB

1

Motivation - 2

Anwendungssicht

Datenbanksicht

Sybase

Sybase

DB

3

DB

2


Kap f f derierte datenbanksysteme

Beispiel Uni-Informationssystem

Verschiedene Datenbanken:

Studenten

Fächer

Prüfungen

Bücher

Personen

Ausleihe

Studenten-DB Bibliothek-DB

Exmatrikulation:

- Test: Student hat alle Prüfungen abgelegt

- Test: Student hat alle Bücher zurückgegeben

- Löschen als Bibliotheksbenutzer

- Ausstellung des Zeugnisses

Nur ein gemeinsamer Zugriff auf alle Daten gewährleistet die konsistente Ausführung aller Operationen!


Grobarchitektur f derierter datenbanken

Grobarchitektur Föderierter Datenbanken

Ausführung globaler und lokaler

Anwendungen

GA

FDBMS

LA

LA

n

1

LDBMS

LDBMS

1

n

DB

DB

1

2

LDBMSe autonom. LA = lokale Anwendung

GA = globale Anwendung


Verteilung f deration autonomie

Verteilung, Föderation, Autonomie

Verteilung:

Globales Schema

Orts-, Fragmentierungs- und

Replikationstransparenz

Föderation:

Zusammenschluss von

mehreren autonomen Kompo-

nentendatenbanksystemen mit

ihren Datenbanken zur Unter-

stützung systemübergreifender

("globaler") Anwendungen

kein

globales Schema.

Koexistenz globaler und lokaler

Anwendungen

vollständige

vollständige

Föderation

Integration

Autonomie

verteilte

keine

Zusammenarbeit

Datenbanken

möglich


Kap f f derierte datenbanksysteme

Verteilung

6

2

7

8

4

1

Autonomie

5

3

Heterogenität

Klassifikation

Zentral – verteilt

integriert – autonom

homogen – heterogen

... alle Kombinationen

existieren


Klassifikation 2

Klassifikation - 2


Grade der kooperation

Grade der Kooperation

von loser Föderation

Interoperabilität

• Datenaustausch,

Konversion

• Anfragen über mehrere

Komponenten-DBMSe

• Änderungen in

Komponenten-DBMSe

• Globale Transaktionen

• Globale Sichten

• Teilschema-Integration

zu engerer

Föderation


Grade der kooperation 2

Grade der Kooperation - 2


Kap f f derierte datenbanksysteme

Fünf-Schichten-Architektur für FDBS

External

Schema 1

External

Schema 2

filter

transform

Federated Schema

construct

Export 1

Export 2

filter

filter

Component 1

Component 2

transform

transform

Local

Schema 1

Local

Schema 2

DB1

DB2


F 2 integration von objekttypen

+

D1.DEPT

F.2 Integration von Objekttypen

Fall 1: Gleiche Typen

Name

Name

D2.DEPT

DEPT

Name


Integration von objekttypen 2

+

Integration von Objekttypen -2

Fall 2: Typ und Subtyp

MatNr

MatNr

DIPLOMAND

STUD

Fach

Fach

Dipl.-Arb.

MatNr

STUD

Fach

DIPLOMAND

Dipl.-Arb.


Integration von objekttypen 3

Name

Name

INGENIEUR

Gehalt

SEKRETÄR

Gehalt

+

Typ

Stufe

Integration von Objekttypen -3

Fall 3: Gemeinsamer Supertyp

Name

ANG

Gehalt

SEKRETÄR

INGENIEUR

Stufe

Typ

disjunkt

Domain

nicht disjunkt


Integration von objekttypen 4

+

Integration von Objekttypen -4

Fall 4: Nicht (direkt) integrierbare Typen

Name

PERSON

Gewicht

Adresse

?

Name

WERKZEUG

Gewicht

Typ

Keine Integration!


F 3 semantische konflikte

+

+

F.3 Semantische Konflikte

(1) Namenskonflikte

Synonyme / Homonyme

z. B.

KUNDE

für Kunde

KLIENT

STUD…für Praktikant

STUD…für Student

(2) Wertemengen-Konflikte

• verschiedene Typen

(AHV-NR ist Integer

oder String)

• verschiedene Masseinheiten

DM,

Dollar)

(Gehalt in SFR,

• verschiedene Kodierung

(Datum, Zeit)


Semantische konflikte 2

Deptnr

+

Name

ANGEST

AHVNR

Semantische Konflikte - 2

(3) Typ-Konflikte, Fall A:

Attribut oder Beziehung?

DEPT

Deptnr

(0,*)

AD

Name

(1,1)

ANGEST

AHVNR


Semantische konflikte 3

Semantische Konflikte - 3

(3) Typ-Konflikte, Fall B:

Entität oder Beziehung?

Name

PERS

(0,*)

PB

(1,1)

Anzahl

BESTELLUNG

(1,1)

WB

(0,*)

WARE

Wnr

+

Name

PERS

(0,*)

Anzahl

B

(0,*)

Wnr

WARE


Semantische konflikte 4

+

Semantische Konflikte - 4

(3) Typ-Konflikte, Fall C:

Rekursive Beziehung oder Subtypen?

Mann

Name

PERS

VERH

Frau

PERS

Name

VERH

VMÄNNER

VFRAUEN


Semantische konflikte 5

+

Semantische Konflikte - 5

(3) Typ-Konflikte, Fall D:

Schema oder Metaschema?

Oid

MNAME

(0,*)

(1,*)

BESCHR

MERKMAL

WERT

OBJEKT

Oid

OBJEKT

KFZ

Leistung

AHVNR

PERS

Marke

Name

Wohn

Kennz

Besitzer


Semantische konflikte 6

+

Semantische Konflikte - 6

(3) Typ-Konflikte, Fall D:

Schema oder Metaschema?

Beispiel auf Instanzebene:

OBJEKT Oid MNAME WERT

1

AHVNR

4711

1

Name

Hugo

1

Wohn

Zürich

2

Kennz

ZH-0815

2

Besitzer

Franz

2

Marke

Citroen

2

Leistung

160

PERS Oid AHVNR Name Wohn

1 4711 Hugo Zürich

KFZ Oid Kennz Besitzer Marke Leistung

2 ZH-0815 Franz Citroen 160


F 3 semistrukturierte daten im referenz modell semantischer datenmodelle

F.3 Semistrukturierte Daten im Referenz-modell semantischer Datenmodelle

Zur Erinnerung: RMSDM hat folgende Typen (schwarz)

Vereinigung

Wir fügen einen Vereinigungstyp Ú hinzu


Rmsdm symbole aus is k

RMSDM Symbole (aus IS-K)


Rmsdm symbole 2 aus is k

RMSDM Symbole - 2 - (aus IS-K)


Beispiel im rmsdm

Beispiel im RMSDM

OEM dargestellt im RMSDM (s. Vorl)


Erweiterung des deskriptor orientierten datenmodells

Erweiterung des Deskriptor-orientierten Datenmodells

Jedes Objekt hat eine Beschreibung b, nämlich eine Menge B von Deskriptoren D, jeder Deskriptor D hat Namen N, Typ T, Wert W:

O

oid

b

B

Oid

D

W

N

T

Jetzt: Hinzunahme eines Vereinigungstyps zum RSDM (Symbol V) zur Erfassung von Hierarchien variabler Tiefe und allgemeineren Graphen:


Vereinigungstyp

Vereinigungstyp

O

oid

b

  • Ein Objekt hat eine Beschreibung b, die entweder ein (anderes) Objekt ist oder eine Menge B ist von Deskriptoren ist. Ein Deskriptor D ist entweder atomar und besteht aus einem Typ-Wertpaar, oder er ist objektwertig.

V

Oid

B

D

O

N

V

N

A

O

T

W


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