Datenbankmanagementsystems

Datenbankmanagementsystems (DBMS) – in der deutschen Fachsprache üblicherweise als Datenbankmanagementsysteme bezeichnet – sind Softwarelösungen zur Erstellung, Verwaltung und Nutzung von Datenbanken. Sie bieten Speichermanagement, Abfragefunktionalität, Transaktionsunterstützung und Sicherheitsmechanismen, damit Daten zuverlässig, konsistent und effizient zugänglich bleiben.

Zu den Kernaufgaben eines DBMS gehören die Datenmodellierung über definierte Schemata, die Ausführung von Abfragen (oft in SQL oder anderen Abfragesprachen), Transaktionsverarbeitung zur Gewährleistung von Atomarität, Konsistenz, Isolation und Dauerhaftigkeit (ACID) sowie Backup, Wiederherstellung, Replikation und Zugriffskontrollen.

Architekturally bestehen DBMS aus einer Verarbeitungsschicht (Query Processor, Transaktionsmanager), einer Speicherschicht (Storage Engine) und einem Data Dictionary. Eine Abstraktion von der physischen Speicherung ermöglicht Datenunabhängigkeit und Mehrbenutzerzugriff.

Es gibt verschiedene Typen: Relationale DBMS (RDBMS) nutzen strukturierte Tabellen und SQL; NoSQL-Datenbankmanagementsysteme bieten dokumenten-, key-value-, spalten- oder graphbasierte Modelle und legen oft mehr Wert auf Skalierbarkeit und flexible Schemata; NewSQL zielt darauf ab, relationale Konsistenz mit skalierbarer Leistung zu verbinden.

Zu den Merkmalen gehören Datenintegrität, Sicherheit, Transaktionsisolierung, Indizierung, Replikation, Backup und Skalierbarkeit. Die meisten Systeme unterstützen SQL, während NoSQL oft eigene Abfragesprachen verwenden.

DBMS finden Anwendung in Unternehmenssoftware, Web- und Mobile-Anwendungen, Datenbanken für Analytik, Finanzwesen, Inventar- und Kundendatenmanagement sowie in Cloud-Umgebungen.

Historisch entwickelten sich DBMS aus frühen Dateisystemen in Richtung relationaler Modelle der 1970er Jahre; SQL wurde zum Standard. Open-Source-DBMS und kommerzielle Systeme prägen heute die Landschaft, oft in hybriden, Cloud-basierten Bereitstellungen.

Herausforderungen sind Sicherheit, Datenschutz, Compliance, Performance bei großen Datenmengen, Kosten und die Komplexität verteilten Transaktionssystems.