Modul Datenbanken und Kommunikationsnetze 1, Informatik (Bachelor) (SPO 7)
Die Studierenden kennen die gängigen Modelle der Kommunikations- und Datenbanktechnik und können ihnen unbekannte, z.B. neue Systeme darin einordnen und damit bewerten. Vor- und Nachteile verschiedener Architekturen sind ihnen bekannt und werden bei der Auswahl der Architektur für eigene Produkte beachtet.
Im Datenbankbereich beherrschen sie die Grundlagen des aktuellen SQL-Standards und sind in der Lage, Datenbanksysteme auszuwählen, aufzusetzen und sicher in Betrieb zu halten. Die Studierenden sind in der Lage, gegebene Sachverhalte zu analysieren, diese Sachverhalte in ein normalisiertes Datenmodell zu transferieren, dieses Datenmodell unter SQL anzulegen und die so entstandenen SQL-Datenbanken unter objektorientierten Sprachen zu nutzen.
Im Bereich der Kommunikationsnetze lernen die Studierenden, Anwendungsszenarien und Problemsituationen zu analysieren, indem sie diese anhand des Internet-Schichtenmodells strukturieren und ihr Wissen über Protokolle, Mechanismen und Programmierung der einzelnen Schichten anwenden, um Anwendungen unter Berücksichtigung von Kommunikationsaspekten zu entwerfen.
Die Vorlesung behandelt die folgenden Themen:
- Einführung Informationssysteme
- Grundlagen von Datenbanksystemen
- Datenbankorganisation
- Datenmodelle
- Datenbankschema
- Architektur: 3-Schichten-Modell, Client-Server-Architektur
- Aktueller SQL-Standard (Abfragen, DDL, DML, insbes. auch SQL:2003 mit objektorientierten Erweiterungen, NF2, Fenster-Funktionen)
- Transaktionen
- JDBC
- ER-Modellierung
- Abbilden von Entitäten und Beziehungen auf relationale Datenmodelle
- Normalisierung
- OR-Mapping
- Skript
- Beispieldatenbanken der Vorlesung für die gängigen Datenbanksysteme
- Übungsaufgaben
- Beispielprogramme
- Sammlung alter Klausuren und deren Lösungen
- Edwin Schicker, "Datenbanken und SQL", Springer Vieweg, 2017, ISBN: 978-3834817327
- Gunter Saake, Kai-Uwe Sattler, "Datenbanken - Konzepte und Sprachen", mitp, 2013, ISBN: 978-3286694530
Seminaristischer Unterricht, Übungen teils mit direkter Erfolgskontrolle.
Prof. Dr.-Ing. Holger Vogelsang
Die in "Datenbanken 1" erlernten Kenntnisse werden in Gruppenarbeit vertieft und praktisch geübt. Das Zusammenspiel einer Datenbank mit einer höheren Programmiersprache (Java) wird verstanden. Der Einsatz von SQL (DCL; DML; DDL), Transaktionen und Isolationsebenen und die Vermeidung von Deadlocks wird beherrscht.
Es wird eine Datenbankanwendung für eine Lagerverwaltung entworfen und prototypisch realisiert. Dies umfasst das Aufsetzen eines DB-Schemas, den Entwurf und das Testen von SQL-Abfragen, den Einsatz von Transaktionen und Transaktionsebenen sowie die Programmierung von Abfragen und Transaktionen mit Java unter Verwendung von JDBC auf Basis von PostgreSQL oder Oracle.
Schließlich werden mehrere gegebene verbale Sachverhalte analysiert, in ein Entity-Relationship-Modell übertragen, normalisiert, in ein physikalisches Schema transferiert und zuletzt in SQL angelegt. Abschließend wird der Umgang mit dem OR-Mapper Hibernate geübt.
- Skript
- Beispieldatenbanken
- Programmierrahmen
- Edwin Schicker, "Datenbanken und SQL", Springer Vieweg, 2017, ISBN: 978-3834817327
- Gunter Saake, Kai-Uwe Sattler, "Datenbanken - Konzepte und Sprachen", mitp, 2013, ISBN: 978-3286694530
Betreutes Labor mit Abschlusspräsentation am Rechner, selbstständige Arbeit, Vor- Nachbereitung
Was muss alles passieren, damit die Seite "www.google.com" in meinem Webbrowser angezeigt wird? Um den gewünschten Inhalt von einem Server irgendwo auf der Welt auf den eigenen Rechner zu übertragen, ist aus Sicht des Netzes ein Zusammenspiel vieler Technologien und Protokolle notwendig. Und gerade die Analyse, wenn etwas nicht funktioniert oder langsamer geht als gedacht, setzt ein fundiertes Wissen voraus. Die Vorlesung versetzt die Studierenden in die Lage, Anwendungsszenarien und Problemsituationen von Kommunikationsnetzen zu analysieren, indem sie diese anhand des Internet-Schichtenmodells strukturieren und ihr Wissen über Protokolle, Mechanismen und Programmierung der einzelnen Schichten anwenden, um Anwendungen unter Berücksichtigung von Kommunikationsaspekten entwerfen zu können.
- Powerpoint-Foliensammlung im ILIAS-System
- Kurose/Ross, "Computernetzwerke - Der Top-Down-Ansatz", Pearson, 2014
Im Labor werden ausgewählte Inhalte der Vorlesung "Kommunikationsnetze 1" in vier praktischen Versuchen vertieft. Die Versuche werden in Gruppen von drei bis vier Studierenden durchgeführt. Behandelt werden die Themen Programmierung von Netzwerkanwendungen in Java, zuverlässige Übertragung über fehlerbehaftete Netze, Konfiguration von Netzen und Subnetzen sowie Leistungsmessung von Netzwerkanwendungen. Am Ende des Labors sind die Studierenden in der Lage, praktische Probleme aus dem Bereich der Kommunikationsnetze unter Anwendung der in der Vorlesung erlernten Methoden zu lösen, um im Berufsalltag auf den Einsatz und die Realisierung vernetzter Anwendungen vorbereitet zu sein.
- Vorlesungsfolien zur Vorlesung "Kommunikationsnetze 1"
- Kurose/Ross, "Computernetzwerke - Der Top-Down-Ansatz", Pearson, 2014