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Verteilte Datenbanksysteme

Verteilte Datenbanksysteme bilden eine Systemstruktur ab, die anfragenden Programmen und Benutzern über eine Schnittstelle einen Zugang ermöglicht. Ganz so als würde es sich um den Zugriff auf nur eine Datenbank handeln.

Zunehmend benötigen Anwendungen und Computersysteme den Zugriff auf unterschiedliche, verteilte Datenbanken.

Gerade die neuen NoSQL-Datenbanken haben sich in besonderer Weise auf diese neuen Anforderungen eingestellt.

Verteilte Datenbanksysteme – Aufbau und Funktionsweise

Die Datenbank-Software, die im Hintergrund die Verteilung erreicht, muss dabei einige technische Probleme bewältigen. Während normalerweise die abzurufenden Daten in nur einer Datenbank liegen, über die mit einem Datenbankmanagementsystem (kurz DBMS) zugegriffen wird, gestatten Verteilte Datenbanksysteme eine Anpassung ihrer Systemstruktur.

Dabei wird die Konsistenz der Datenbank nicht beeinträchtigt. Die Datenbank wird unter mehreren DBMS physisch aufgeteilt. Die DBMS laufen gewöhnlich auf unterschiedlichen, geographisch voneinander getrennten Rechnern, bzw. Servern.

Sie kommunizieren miteinander und stehen in einer engen Kooperation. Den Programmen und Benutzern gegenüber wird die Verteilung zumeist verborgen. Für den Datenzugriff sind diese Informationen nicht notwendig.

Vorteile von Verteilten Datenbanksystemen

Ein großer Vorteil von Verteilten Datenbanksystemen ist die Unterstützung dezentraler Organisations- und Unternehmensstrukturen. Gerade in Unternehmen mit vielen, unterschiedlichen Standorten, ist es sinnvoll die Daten ihrer Art und Nutzung nach auf verschiedene Datenbanken in verschiedenen DBMS zu verteilen. So liegen an jedem Standort genau die Daten, die dort nötig sind. Dennoch ist auch ein Zugriff auf weiterführende Daten möglich, da die Datenbankmanagement-Systeme untereinander verbunden sind.

Weitere Vorteile sind die höhere Verfügbarkeit, die Kosteneffizienz und die höhere Leistungsfähigkeit eines Systems mit verteilten Datenbanken. Einzelne Server werden allzu leicht zu Engpässen. Vor allem dann, wenn viele Nutzer zeitgleich darauf zugreifen und sich die Antwortzeiten in die Länge ziehen. Verteilte Datenbanksysteme haben dieses Problem nicht. Die Last der Zugriffe verteilt sich auf unterschiedliche Server.

Die Kosten der verteilten Systeme sind geringer, da ein Großrechnersystem mit nur einer Datenbank wesentlich teurer ausfällt, als viele verteilte „normale“ Systeme.

Auch die Ausfallsicherheit bei den verteilten Datenbanksystemen ist ein Vorteil. Fällt ein Server aus, ist nicht der gesamte Datenbestand betroffen. Die anderen Abteilungen, Zweigstellen und Bereiche können weiterhin arbeiten. Wird das Datenbankmanagementsystem repliziert, besteht sogar bei einem Ausfall der Zugriff auf das gesamte System mit allen Daten.

Beispiele zu Verteilten Datenbanksystemen aus der Praxis

Verteilte Datenbanksysteme in einer Großbank mit zahlreichen Standorten

Eine Großbank hat Standorte in München, Frankfurt, Berlin und Hamburg. In München liegen die Stammdaten der Privatkunden, Frankfurt hält die Stammdaten der Firmenkunden und repliziert die Datenbank nochmals.

In Berlin werden die Personalstammdaten vorgehalten. Hamburg beschäftigt sich mit Immobilienkrediten und hält die zugehörigen Daten vor. Alle DBMS sind untereinander verbunden und kommunizieren bei Bedarf miteinander.

Verteilte Datenbanksysteme für einen Suchmaschinenanbieter

Ein Suchmaschinenbetreiber verteilt seine Datenbank global. Sie wird synchron repliziert, ist skalierbar und multiversional. Das System verteilt Billionen von Verzeichnissen auf tausende Rechenzentren mit Millionen von Servern. Durch Verteilte Datenbanksysteme sollen konsistente, verteilte Transaktionen ermöglicht werden. Die Latenzzeiten sind minimal und die Verfügbarkeit ist sehr hoch.

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Autor: Markus
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