Warum Datenbanken?
Aufgabe 1
Finde heraus, wann eine Tabellenkalkulation an ihre Grenzen stößt und woraus ein Datenbanksystem besteht.
Entdecken
Viele Daten verwalten
Rückblick: Mit einer Tabellenkalkulation rechnest du mit Daten. Daten stellen Dinge oder Sachverhalte aus der realen Welt dar und enthalten Informationen – zum Beispiel über einen Account auf einer Plattform.
Leitfrage: Wie verwaltet man sehr viele Daten am besten – also wie speichert, bearbeitet und wertet man sie aus?
Instahub ist eine ausgedachte Plattform zum Teilen von Fotos. Jeder Account hat einen Benutzernamen, einen Namen und eine E-Mail-Adresse. Instahub hat mehrere Millionen Accounts.
| A | B | C | |
|---|---|---|---|
| 1 | Benutzername | Name | |
| 2 | aktivlese_alina | Alina Keller | aktivlese_alina@instahub.test |
| 3 | aktivlesealva | Alva Sonnenfeld | aktivlesealva@instahub.test |
| 4 | aktivlottin | Matilda Helgig | aktivlottin@instahub.test |
| 5 | aktivschwimmyara | Yara Kleinschmidt | aktivschwimmyara@instahub.test |
| 6 | amaliazockt | Amalia Wunderlich | amaliazockt@instahub.test |
| 7 | ameliezauber | Amelie Kornblume | ameliezauber@instahub.test |
| … | … | … | … |
1.1 Schätzfrage
Schätze, wie viele Zeilen ein Tabellenblatt in Excel oder LibreOffice Calc höchstens hat. Gib deine Schätzung als Zahl ein.
Auflösung
Ein Tabellenblatt in Excel oder LibreOffice Calc hat höchstens 1 048 576 Zeilen – also gut eine Million.
Das klingt viel. Doch es gibt rund 2 Milliarden Websites, deren Informationen zum Beispiel Google speichert. Große soziale Netzwerke haben mehr als eine Milliarde Accounts. Für 2 Milliarden Zeilen bräuchte man über 1 900 volle Tabellenblätter.
1.2 Anforderungen an die Datenverwaltung
Wähle alle Anforderungen aus, die die Datenverwaltung von Instahub erfüllen muss. Mehrere Antworten sind richtig.
Hilfe 1
Stell dir vor, was bei Instahub jeden Tag passiert: Wie viele Menschen nutzen die Plattform – und wie viele davon zur selben Zeit?
Hilfe 2
Eine Anforderung beschreibt, was die Datenverwaltung unbedingt leisten muss – nicht, was man mit den Daten zusätzlich machen könnte. Denk an die Menge der Daten, an die Menschen, die zugreifen, und daran, wie die Daten gespeichert sein müssen.
Hilfe 3
Drei Aussagen sind richtig. Sie handeln von der Menge der Daten, vom gleichzeitigen Zugriff und davon, dass die Daten zusammenhängend gespeichert sind.
Verstehen und anwenden
Das Datenbanksystem
Für so viele Daten wie bei Instahub braucht man ein Datenbanksystem. Meist ist das eine relationale, also tabellenorientierte Datenbank.
Merke: Datenbanksystem (DBS)
Datenbanksystem (DBS): Es speichert Daten so, dass man auch komplexe Informationen schnell abrufen kann. DBS = DB + DBMS
Datenbank (DB): Sie ist die Menge der zu verwaltenden Daten und speichert diese in Tabellen.
Datenbankmanagementsystem (DBMS), auch: Datenbankverwaltungssystem: Es ist die Software, die die Daten der DB verwaltet und alle Zugriffe auf die Daten regelt.
2.1 Grafik beschriften
Ziehe die drei Begriffe auf die passenden Felder der Grafik.
Ohne Ziehen: Begriff antippen, dann Feld antippen. Ein belegtes Feld zweimal antippen, um den Begriff zurückzulegen.
Hilfe 1
Lies noch einmal den Merke-Kasten: Aus welchen zwei Teilen besteht ein Datenbanksystem?
Hilfe 2
Der äußere Rahmen umschließt alles. Nutzer und Anwendungen greifen nie direkt auf die Daten zu, sondern immer über die Software, die die Zugriffe regelt.
Hilfe 3
Der äußere Rahmen ist das Datenbanksystem (DBS). Überlege für die beiden inneren Teile: Welcher ist das Programm, über das der Pfeil von „Nutzer / Anwendung“ läuft?
2.2 Wer macht was?
Ordne jede Karte der Datenbank (DB) oder dem Datenbankmanagementsystem (DBMS) zu.
Ohne Ziehen: Karte antippen, dann Feld antippen. Eine zugeordnete Karte zweimal antippen, um sie zurückzulegen.
Hilfe 1
Die Datenbank ist die Menge der Daten selbst. Das DBMS ist ein Programm, das etwas mit den Daten tut.
Hilfe 2
Frag bei jeder Karte: Beschreibt sie, was gespeichert ist – oder eine Tätigkeit, die ein Programm ausführen muss?
Hilfe 3
Nur zwei Karten gehören zur Datenbank. Beide beschreiben, was in ihr liegt und wie es gespeichert ist.
Übertragen und sichern
Tabellenkalkulation oder Datenbank?
Nicht immer braucht man ein Datenbanksystem.
Stell dir eine lange Bücherliste vor. Fragen wie „Von wie vielen verschiedenen Verlagen gibt es Bücher?“ oder „Wie viele Bücher gibt es von jedem Autor?“ lassen sich in einer Tabellenkalkulation nur mühsam beantworten. Ein Datenbanksystem beantwortet solche komplexen Abfragen schnell.
3.1 Tabellenkalkulation oder Datenbanksystem?
Ordne jede Situation der passenden Spalte zu. Achte darauf, welches Kriterium den Ausschlag gibt.
Ohne Ziehen: Karte antippen, dann Feld antippen. Eine zugeordnete Karte zweimal antippen, um sie zurückzulegen.
Hilfe 1
Prüfe jede Karte mit vier Fragen: Sind es sehr viele Daten? Greifen viele Personen gleichzeitig zu? Müssen Daten zusammenhängend gespeichert sein? Sind komplexe Abfragen nötig?
Hilfe 2
Eine Tabellenkalkulation ist stark beim Rechnen und bei Diagrammen – solange es um wenige Daten geht, die nur wenige Personen bearbeiten.
Hilfe 3
Zu jedem Thema gibt es zwei Karten: Klassenbibliothek und Stadtbibliothek, Kassenbuch und Onlineshop, Notenberechnung und Instahub. Von jedem Paar gehört genau eine Karte zu „Datenbanksystem nötig“.
Merke: Tabellenkalkulation oder Datenbanksystem?
Eine Tabellenkalkulation stößt an ihre Grenzen, wenn
- sehr viele Daten gespeichert werden müssen – ein Tabellenblatt hat höchstens 1 048 576 Zeilen,
- viele Personen gleichzeitig auf die Daten zugreifen,
- die Daten zusammenhängend gespeichert sein müssen,
- komplexe Fragen an die Daten gestellt werden, zum Beispiel „Wie viele Bücher gibt es von jedem Autor?“.
In solchen Fällen ist ein Datenbanksystem besser geeignet.
Eine Tabellenkalkulation ist aber nicht schlechter: Sie verwaltet nur wenige Daten, bietet dafür mehr fertige Funktionen zum Rechnen und für Diagramme. Oft verwaltet ein Datenbanksystem die Daten, und in einer Tabellenkalkulation wird danach mit ihnen weitergerechnet. Beide eignen sich für unterschiedliche Anwendungsgebiete.
Abschlussquiz
Kreuze alle richtigen Antworten an. Bei manchen Fragen sind mehrere Antworten richtig.
Übersicht: alle Aufgaben mit Lösung
- 1.1 Wie viele Zeilen hat ein Tabellenblatt höchstens? → 1 048 576 Zeilen.
- 1.2 Anforderungen an die Datenverwaltung von Instahub → sehr viele Daten speichern, viele Personen greifen gleichzeitig zu, die Daten zusammenhängend speichern.
- 2.1 Grafik beschriften → äußerer Rahmen: Datenbanksystem (DBS); Rechteck: Datenbankmanagementsystem (DBMS); Zylinder: Datenbank (DB).
- 2.2 Wer macht was? → DB: speichert die Daten in Tabellen, enthält die Daten aller Instahub-Accounts. DBMS: fügt neue Daten ein, löscht Daten, ändert Daten, sucht Daten für eine Abfrage heraus, regelt Benutzerrechte.
- 3.1 Tabellenkalkulation oder Datenbanksystem? → Tabellenkalkulation reicht: Klassenbibliothek, Kassenbuch, Notenberechnung. Datenbanksystem nötig: Stadtbibliothek, Onlineshop, Instahub.
- Abschlussquiz → Frage 1: sehr viele Daten, gleichzeitiger Zugriff, komplexe Fragen · Frage 2: DB = Menge der Daten, DBMS regelt die Zugriffe, DBS besteht aus DB und DBMS · Frage 3: das DBMS · Frage 4: Sportverein, Geburtstagsfeier · Frage 5: mehr fertige Funktionen in der Tabellenkalkulation, Daten aus dem DBS lassen sich dort weiterverarbeiten.