Grundlagen der Datenorganisation

Question 1

Was ist eine Voraussetzung für den Betrieb von Informationssystemen?

Answer 1

Eine strukturierte Organisation der benötigten Daten auf den vorhandenen Speichermedien

Question 2

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

Answer 2

Kodierung

Modellierung

Strukturierung

Question 3

Was ist die Kodierung?

Answer 3

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

Question 4

Was ist Modellierung?

Answer 4

Gruppierung zusammengehöriger Datenelemente zu Datensätzen.

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

Question 5

Was ist die Strukturierung?

Answer 5

Erfolgt mithilfe eines Dateisystems.

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

Question 6

Wie erfolgt die Kodierung?

Answer 6

Dezimalzahlen: Konversion zur Basis 2

Text: Zeichenkodierung (z.B. ASCII)

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

Question 7

Was ist der Unterschied zwischen ASCII und Unicode?

Answer 7

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

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

Question 8

Was ist RGB?

Answer 8

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

Question 9

Was ist die Hierarchie bei dr logischen Organisation von Daten?

Answer 9

Datei

Datensatz

Datenelement (Zelle)

Byte (Buchstabe)

Bit (Teil eines Byte)

Question 10

Was ist der Dateiname?

Answer 10

Dient der eindeutigen Identifikation einer Datei innerhalb eines Verzeichnisses.

Question 11

Was ist die Dateiendung?

Answer 11

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

Question 12

Was ist der Dateipfad?

Answer 12

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

Question 13

Was ist ein Dateisystem?

Answer 13

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.

Question 14

Was ist die wesentliche Aufgabe eines Dateisystems?

Answer 14

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.

Question 15

Welche Probleme kann es bei dateibasiertewn Datenorganisationen geben?

Answer 15

Datenredundanz

Dateninkonsistenzen

Mangelnde Datensicherheit

Abhängigkeit zwischen Programm und Daten

Fehlender Datenaustausch und mangelnde Flexibilität

Question 16

Was ist Datenredundanz?

Answer 16

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.

Question 17

Was ist Dateninkosistenz?

Answer 17

Dasselbe Attribut weist unterschiedliche Werte auf.

Entsteht z.B. wenn redundante Datensätze modifiziert werden

Question 18

Was ist mangelnde Datensicherheit?

Answer 18

Management kann nicht kontrollieren wer Daten liest oder schreibt

Entsteht, wenn Dateien in dezentralen Dateisystemen gespeichert sind

Question 19

Was sind Abhängigkeiten zwischen Daten und Programm?

Answer 19

Änderungen an Programmen erfordern Folgeänderungen an Dateien

Entsteht bei einer zu engen Beziehung zwischen Programm und Daten

Question 20

Was ist fehlender Datenaustausch und mangelnde Flexibilität?

Answer 20

Datenaustausch zwischen verschiedenen Systemen ist nicht möglich.

Entsteht, wenn der Zugriff auf Dateien spezielle Verfahren erfordert.

Question 21

Wie kann man die fünf Probleme der dateibasiereten Datenorganisation verhindern?

Answer 21

Eine zusätzliche Abstraktionsebene oberhalb der Dateiebene erforderlich

-> Datenbankansatz

Question 22

Wieso überwindet der Datenbankansatz die Probleme?

Answer 22

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)

Question 23

Was ist eine Datenbank?

Answer 23

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

Question 24

Was ist ein DBMS?

Answer 24

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

Question 25

Was benötigt man für ein DBMS?

Answer 25

einheitliches Datenmodell -> Semantische Datenmodelle einheitliche Zugriffsschnittstelle -> Datendefinitions- und Abfragesprachen einheitliches Zugriffsverfahren -> Transaktionskonzept und ACID

Question 26

Wie funktioniert die Strukturierung der Datensätze im relationalen Datenmodell?

Answer 26

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

Question 27

Wie funktioniert die Strukturierung der Datensätze im Graphenmodell?

Answer 27

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

Question 28

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

Answer 28

Referenzen auf Einträge in anderen Tabellen

Question 29

Wie funktioniert die Modellierung von Beziehungen zwischen Datensätzen im Graphenmodell?

Answer 29

Kanten zwischen zwei Knoten des Graphen

Question 30

Was sind Merkmale des rel. Modells?

Answer 30

leicht verständlich Ausdruck von Beziehungen in Tabellenform nötig geeignet für zentrale Datenverwaltung im Unternehmen

Question 31

Was sind Merkmale des Graphenmodells?

Answer 31

komplexeres Modell einfache Kombination von Graphen aus mehreren Quellen geeignet für verteilte Anwendungen/netzwerkartige Strukturen (Web, Rechnernetzwerke)

Question 32

Was versteht man unter Modellbildung?

Answer 32

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

Question 33

Was bezweckt ein semantisches Datenmodell?

Answer 33

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

Question 34

Was ist ein Schema?

Answer 34

Abstrakte Beschreibung eines zu modellierenden Sachverhaltes Beschreibt Eigenschaften von Objekten (entities) und Beziehungen (relationships) doe alle Instanzen des Schemas gemein haben.

Question 35

Was ist eine Instanz?

Answer 35

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)

Question 36

Was ist die Datendefinitionssprache?

Answer 36

Definiert wie die einzelnen Datenelemente in der Datenbank dargestellt werden sollen

Question 37

Was ist die Datenmaniuplationssprache?

Answer 37

Fragt die in der Datenbank enthaltenen Daten ab oder bearbeitet sie

Question 38

Was ist die Data Control Language?

Answer 38

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

Question 39

Was ist eine Transaktion?

Answer 39

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

Question 40

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

Answer 40

Realisierung des Transaktionskonzepts

Question 41

Wofür steht ACID?

Answer 41

Atomicity Consistency Isolation Durability

Question 42

Was bedeutet Atomicity?

Answer 42

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

Question 43

Was ist Consistency?

Answer 43

Datenbank muss nach Ende einer Transaktion konsistent sein. Nach Abschluss einer Transaktion dürfen keine widersprüchlichen Daten und keine Verletzungen von definierten Integritätsbedinungen vorliegen

Question 44

Was ist Isolation?

Answer 44

Alle Transaktionen müssen unabhängig voneinander ausgeführt werden. Es darf niemals vorkommen, dass eine Transaktion (Teil-) Ergebnisse einer anderen TA sieht, bevor diese abgeschlossen ist

Question 45

Was ist Durability?

Answer 45

Das Ergebnis einer TA muss permanent sein Alle Änderungen die eine abgeschlossene TA vorgenommen hat können nur durch eine weitere TA rückgängig gemacht werden.

Question 46

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

Answer 46

Welche Beziehungen bestehen zwischen den zu verwaltenden Daten? Welche Datentypen sollen in der DB verwaltet werden? Wie sollen die verwalteten Daten verwendet werden?

Question 47

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

Answer 47

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

Question 48

Welches Modell wird oft beim konzeptionellen DB Entwurf verwendet?

Answer 48

Entity Relationship Modell

Question 49

Was ist eine Entity im Entity Relationship Modell?

Answer 49

Modellierte Objekte der realen Welt Darstellung durch Rechteck mit Entitäätstyp im Plural

Question 50

Was ist ein beziehungstyp im Entity Relationship Modell?

Answer 50

Beziehung zwischen zwei Entitätstypen Darstellung durch Raute mit Namen der Beziehung

Question 51

Was ist ein Attribut im Entity Relationship Modell?

Answer 51

Eigenschaft eines Entitäts- oder Beziehungstyps Darstellung durch Oval mit Attributnamen

Question 52

Was ist ein Schlüsselattribut im Entity Relationship Modell?

Answer 52

Attribute die einen Identitätstypen identifizieren Darstellung durch unterstrichenen Attributnamen

Question 53

Welche Kardinalitäten gibt es im E/R Modell?

Answer 53

1: 1 1: N M:N

Question 54

Was sind Kardinalitäten?

Answer 54

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

Question 55

Welche komplexen Beziehungstsypen gibt es im E/R Modell?

Answer 55

Ternär: Dreieckskonstellation zwischen drei Entitätstypen Rekursiv: Beziehung eines Entitätstypen mit sich selbst.