DBMS Kurs

Lektion 1 • Rollen in einer Datenbankumgebung

Identifiziert Interessenvertreter, einschließlich Datenbankadministratoren, Entwickler und Endbenutzer. Stellt Zuständigkeiten klar, die für die berufliche Praxis relevant sind.

Lektion 2 • Datenbankmodelle und Klassifikationen

Dieser Abschnitt behandelt hierarchische, Netzwerk-, relationale und NoSQL-Modelle. Er verbindet die Modellwahl mit den Anforderungen des Anwendungsfalls.

Lektion 3 • DBMS-Architektur und -Komponenten

Erklärt die Drei-Schema-Architektur und die internen DBMS-Schichten. Die Teilnehmer ordnen die Datenunabhängigkeit den Systemdesign-Entscheidungen zu.

Lektion 1 • Fortgeschrittene ER-Konstrukte

Erweitert die grundlegende ER-Modellierung um schwache Entitäten, Generalisierung und Aggregation. Bereitet die Teilnehmer darauf vor, komplexe Bereiche genau zu modellieren.

Lektion 2 • Übung zum ER-Diagramm-Design

Wendet ER-Konzepte in geführten Übungen auf realistische Geschäftsszenarien an. Betont die Genauigkeit und Vollständigkeit der Diagramme vor der Schemaumwandlung.

Lektion 3 • Kernkonzepte des ER-Modells

Führt Entitäten, Attribute und Beziehungen als Modellierungsprimitive ein. Bietet die Notationsgrundlage für alle nachfolgenden ER-Arbeiten.

Lektion 1 • Abbildung von ER auf relationale Modelle

Bietet systematische Regeln zur Konvertierung von ER-Diagrammen in relationale Tabellen. Die Teilnehmer üben die Abbildung aller ER-Konstrukte, einschließlich schwacher Entitäten.

Lektion 2 • Grundlagen des relationalen Modells

Definiert formal Relationen, Tupel, Attribute und Domänen. Verankert die Teilnehmer in der mathematischen Basis des relationalen Modells.

Lektion 3 • Grundlagen der relationalen Algebra

Führt Selektion, Projektion, Join und Mengenoperationen als Grundlagen für Abfragen ein. Verbindet algebraische Operationen mit dem späteren Schreiben von SQL-Abfragen.

Lektion 1 • Views und Indizes in SQL

Definiert Views zur Abstraktion und Indizes zur Leistungssteigerung. Die Teilnehmer erstellen und verwalten beide Objekte innerhalb eines aktiven Schemas.

Lektion 2 • Joins und Unterabfragen

Kombiniert Daten aus mehreren Tabellen mithilfe von Inner-, Outer- und Self-Joins. Die Teilnehmer schreiben auch korrelierte und verschachtelte Unterabfragen.

Lektion 3 • Filtern, Sortieren und Aggregieren

Wendet WHERE-, ORDER BY-, GROUP BY- und HAVING-Klauseln an. Die Teilnehmer extrahieren präzise Ergebnismengen mithilfe von Aggregatfunktionen.

Lektion 4 • Datenmanipulationssprache

Vermittelt die Grundlagen von INSERT, UPDATE, DELETE und SELECT. Die Teilnehmer führen vollständige CRUD-Operationen auf relationalen Tabellen durch.

Lektion 1 • Dritte Normalform und BCNF

Entfernt transitive Abhängigkeiten und adressiert BCNF-Verletzungen. Die Teilnehmer vergleichen die Zielkonflikte zwischen 3NF und BCNF in praktischen Schemata.

Lektion 2 • Höhere Normalformen

Führt 4NF und 5NF für mehrwertige und Join-Abhängigkeiten ein. Die Teilnehmer erkennen, wann eine höhere Normalisierung gerechtfertigt ist.

Lektion 3 • Funktionale Abhängigkeiten

Definiert funktionale Abhängigkeiten und die Armstrong-Axiome zur Inferenz. Die Teilnehmer leiten Abschlüsse ab und identifizieren alle Schlüssel in einer Relation.

Lektion 1 • Nebenläufigkeitsprobleme und Zeitpläne

Identifiziert Dirty Reads, verlorene Aktualisierungen und nicht wiederholbare Lesevorgänge. Die Teilnehmer klassifizieren Abläufe als seriell, serialisierbar oder nicht serialisierbar.

Lektion 2 • Isolationsstufen und MVCC

Ordnet SQL-Isolationsstufen den Nebenläufigkeitsanomalien zu, die sie verhindern. Führt die Mehrversions-Nebenläufigkeitssteuerung als Alternative zur Sperrung ein.

Lektion 3 • Transaktionskonzepte und ACID-Eigenschaften

Definiert Transaktionen und die vier ACID-Eigenschaften anhand von Beispielen. Stellt dar, warum Transaktionen für die Datenintegrität unerlässlich sind.

Lektion 1 • Abfrageverarbeitungspipeline

Verfolgt eine Abfrage vom Parsing über die Optimierung bis zur Ausführung. Die Teilnehmer lesen Ausführungspläne und identifizieren Engpässe.

Lektion 2 • Physische Speicherung und Dateiorganisation

Beschreibt Plattenspeicher, Pufferverwaltung und Heap-Dateiorganisation. Die Teilnehmer verbinden das physische Layout mit den E/A-Kosten bei der Abfrageausführung.

Lektion 3 • Techniken zur Abfrageoptimierung

Wendet heuristische und kostenbasierte Optimierungsstrategien an. Die Teilnehmer schreiben Abfragen um und wählen Indizes aus, um die Ausführungskosten zu senken.

Lektion 1 • Fehlertypen und Wiederherstellungskonzepte

Klassifiziert Transaktions-, System- und Medienfehler sowie deren Wiederherstellungsstrategien. Die Teilnehmer ordnen Fehlertypen geeigneten Wiederherstellungsmechanismen zu.

Lektion 2 • Grundlagen der Datenbanksicherheit

Behandelt Authentifizierung, Autorisierung und das GRANT/REVOKE-Modell. Die Teilnehmer definieren rollenbasierte Zugriffsrichtlinien, die dem Least-Privilege-Prinzip folgen.

Lektion 3 • Überwachung der Datenbankleistung

Verwendet Systemmetriken, Slow-Query-Logs und Profiling-Tools zur Diagnose von Problemen. Die Teilnehmer legen Basislinien fest und reagieren auf Leistungsverschlechterungen.

Lektion 4 • Prüfung und Datenschutzkontrollen

Führt Audit-Logging, Datenmaskierung und Verschlüsselung im Ruhezustand und während der Übertragung ein. Die Teilnehmer implementieren Kontrollen, die allgemeine Datenschutzanforderungen erfüllen.