Database Internals

📘 Datenbank-Interna – (Ausgabe 2025–2026)

📚 Datenbank-Interna (Ausgabe 2025–2026) ist eine strukturierte, akademische und lehrplanbasierte Ressource für Studierende der Bachelor-/Informatik-, Bachelor-/Informatik- und Softwareentwicklungsstudien sowie angehende Dateningenieure. Die App bietet umfassende Notizen, Multiple-Choice-Fragen und Quizze zur Unterstützung des Lernens und des praktischen Verständnisses moderner Datenbanksysteme. Dank des übersichtlichen Layouts und der detaillierten Darstellung können Lernende Speicher-Engines, verteilte Systeme, Transaktionen, Replikation, Partitionierung und Leistungsoptimierung sicher beherrschen.

Diese Ausgabe behandelt grundlegende und fortgeschrittene Themen wie Speicher-Engines, Datenstrukturen für die Speicherung, Transaktionsverarbeitung, Grundlagen verteilter Systeme, Replikation, Partitionierung und Sharding, Konsistenz und Konsens, verteilte Abfrageausführung und Speichersystemleistung. Die App ist im Lehrplanformat konzipiert und bietet einen schrittweisen Lernpfad, der eine solide Grundlage für das Studium und die berufliche Weiterentwicklung bietet.

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📂 Kapitel & Themen

🔹 Kapitel 1: Speicher-Engines

- Seitenstruktur

- B-Bäume

- Log-strukturierte Merge-Bäume (LSM-Bäume)

- Kompromisse bei Speicher-Engines

🔹 Kapitel 2: Datenstrukturen für die Speicherung

- Indizes

- Hashing

- Bloom-Filter

- Datenorganisation auf der Festplatte

🔹 Kapitel 3: Transaktionsverarbeitung

- ACID-Eigenschaften

- Parallelitätskontrolle

- Sperren und Latches

- MVCC (Multi-Version Concurrency Control)

🔹 Kapitel 4: Grundlagen verteilter Systeme

- Verteilte Transaktionen

- Replikation

- Konsistenzmodelle

- Partitionierung

- Konsensalgorithmen

🔹 Kapitel 5: Verteilte Transaktionen

- Zwei-Phasen-Commit

- Drei-Phasen-Commit

- Global Sortierung

- Fehlertoleranz

🔹 Kapitel 6: Datenreplikation

- Leader-Follower-Replikation

- Quorum-Replikation

- Konfliktlösung

🔹 Kapitel 7: Partitionierung und Sharding

- Partitionierungsstrategien

- Rebalancing

- Konsistentes Hashing

- Auswirkungen auf die Performance

🔹 Kapitel 8: Konsistenz und Konsens

- CAP-Theorem

- Linearisierbarkeit

- Paxos

- Raft-Konsensalgorithmus

🔹 Kapitel 9: Verteilte Abfrageausführung

- Abfrageplanung

- Datenversand

- Parallele Ausführung

- Fehlertoleranz bei Abfragen

🔹 Kapitel 10: Speichersystemleistung

- Caching

- Komprimierung

- Schreibverstärkung

- Überlegungen zur Speicherhardware

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🌟 Warum diese App?

- Deckt den gesamten Lehrplan für Datenbank-Interna in strukturiertem akademischem Format ab.

- Enthält Multiple-Choice-Fragen und Quizze für gründliches Üben und zur Selbsteinschätzung.

- Bietet übersichtliche Notizen für schnelles Wiederholen und tiefes konzeptionelles Verständnis.

- Unterstützt Projekte, Kursarbeiten und praktisches Lernen mit Praxisbezug.

- Baut solide Grundlagen in Speicher-Engines, verteilten Systemen und Leistungsoptimierung auf.

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✍ Diese App wurde von den Autoren inspiriert:

Michael Stonebraker, Jim Gray, Pat Helland, Leslie Lamport, Andrew S. Tanenbaum, Alex Petrov

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