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29.10.1999 - 

Datenbanken/Von relational über objektorientiert zur Information Infrastructure

Trend zum E-Commerce krempelt Datenbankmarkt um

MÜNCHEN - E-Commerce-Lösungen stellen neue Anforderungen an das zugrundeliegende Datenbanksystem. Zählten früher noch Fähigkeiten wie Replikation oder Locking zu den gewünschten Leistungsmerkmalen, so dienen moderne Datenbanken heute als Plattform für die Anwendungsentwicklung und als Backend für E-Commerce- und Business-Intelligence-Projekte. Hans-Peter Müller* beschreibt die Anforderungen einer modernen Datenbank im Internet-Zeitalter.

Die Entwicklung einer E-Commerce-Lösung ist in der Regel ein individuelles Projekt, das die besonderen Gegebenheiten der jeweiligen Kundensituation einbezieht. So müssen einerseits die verschiedenen Datenquellen und Applikationen, die E-Commerce-Lösungen mit den benötigten Informationen beliefern, integriert und andererseits Eingaben beziehungsweise Aktionen auf der Browser-Oberfläche in die jeweiligen Applikationen und Datenquellen umgesetzt werden.

Dabei werden an die zugrundeliegende Datenbanktechnologie besondere Anforderungen gestellt. Neben der schnellen und konsistenten Verarbeitung von Massendaten rückt der Umgang mit multimedialen Objekten in den Vordergrund. Denn die Stärke der zukünftigen Geschäftsanwendungen liegt in deren mächtigen, aber leicht zu bedienenden Oberflächen.

Informationen werden im Netz der Netze intuitiv über Bilder, Ton- und Videosequenzen und Animationen dargestellt. Bei Applikationen, die über das Internet angeboten werden, ist es zudem nicht mehr möglich, den Anwender aufwendig zu schulen. Sind Anwendungen hier nicht intuitiv und effizient zu bedienen, wendet sich der potentielle Kunde in windeseile anderen Offerten zu: Der nächste Anbieter wartet ja bekanntlich nur einen Mausklick entfernt.

Von relationalen Datenbanken ...

Daten und Anwendungen, die mit diesen Daten arbeiten, sind heute im ganzen Unternehmen verteilt - in Datenbanken mit verschiedenen Architekturen sowie verschiedenen Plattformen wie E-Mail- oder ERP-Systemen. Daß diese Daten konstant repliziert, dupliziert und synchronisiert werden, gestaltet die IT-Landschaft zunehmend komplexer.

Relationale Datenbank-Management-Systeme (RDBMS) werden noch immer durchaus erfolgreich als Backend-Lösungen für Standardanwendungen eingesetzt. Immer, wenn es um die performante Verarbeitung einfacher Datentypen geht, spielen klassische RDBMS ihre Stärken aus. Massendaten lassen sich auf Basis des relationalen Modells sehr effizient verarbeiten.

Bei der Verwaltung der zu speichernden Daten können RDBMS effizient aber nur mit den elementaren Datentypen umgehen, die dem relationalen Modell zugrunde liegen. Erweiterte oder benutzerdefinierte Datentypen wie Bilder, Videos oder Animationen werden in der Regel als Binary Large Objects (BLOBs) verwaltet, die dann aber naturgemäß den Limitierungen der RDBMS-Basissprache SQL unterliegen.

RDBMS werden in der Regel zur Spiegelung der Unternehmensdaten verwendet, um Daten und Frontend zu trennen. Für eine E-Commerce-Lösung wird die Verbindung zwischen dem entstehenden Internet-Frontend und dem zugrundeliegenden Anwendungs-Backend über Datentransfer realisiert, beispielsweise durch Replikation der Transaktionen und Daten auf das Backend-System.

Im Gegensatz zu klassischen RDBMS können objektorientierte Datenbank-Management-Systeme (OODBMS) beliebige Datentypen intelligent managen. Sie verwalten und speichern die verschiedensten Datentypen grundsätzlich flexibler und effizienter. Im Gegensatz zu RDBMS, denen unstrukturierte BLOBs aufgesetzt werden, "verstehen" OODBMS die Strukturen solch großer Objekte und können diese auch analysieren und verarbeiten.

über objektorientierte Datenbanken ...OODBMS eignen sich speziell für alle Arten von Stücklistenstrukturen, die bei den meisten kommerziellen Internet-Anwendungen eine Rolle spielen. So lassen sich beispielsweise alle Katalogsysteme in Stücklisten überführen. Komplexe Beziehungen von Elementen untereinander oder rekursive Referenzen können mit OODBMS einfacher abgebildet werden als in RDBMS.

Stärken zeigen OODBMS damit bei der Verarbeitung nicht relationaler Datentypen und der Verwaltung ihrer komplexen Beziehungen untereinander. Ihre Effizienz begründet sich in der Möglichkeit, ohne großen Aufwand von einem Objekt zum nächsten zu navigieren. Denn die Beziehungen der Objekte zueinander sind Referenzen aufeinander. Diese Referenzen sind physikalisch nichts anderes als ein Pointer, die einen direkten Zugriff auf das referenzierte Objekt ermöglichen. Für die "navigierende Datenverarbeitung", auf der die Internet-Technologie ja basiert, bieten OODBMS gegenüber RDBMS damit entscheidende Vorteile.

Zudem liegen Intelligenz und Logik im OODBMS selbst. Sie kann damit jederzeit wiederverwendet werden und steht darüber hinaus allen anderen Anwendungen zur Verfügung. Sie muß nicht wie bei RDBMS über die Anwendung realisiert werden. Prozeduren und Trigger aus dem RDBMS-Umfeld bieten nur eingeschränkt diese Möglichkeit. OODBMS lassen sich damit einfacher und dynamischer an die sich schnell ändernden elektronischen Geschäftsmodelle anpassen. Weitere Vorteile objektorientierter Lösungen sind die Wiederverwendung von Code und die leichte Wartbarkeit der Software. Entwickler fügen eigene oder gekaufte Komponenten zu Lösungen zusammen, wobei der "Werkzeugkasten" flexibel durch Zukauf von Klassenbibliotheken erweiterbar ist.

Eine durchgängig objektorientierte Umgebung begleitet den gesamten Entwicklungsprozeß von der Umsetzung der Unternehmenslogik bis hin zum Erscheinungsbild und zur Benutzerinteraktion mit einfach bedienbaren, nichtprozeduralen Point-and-click-Werkzeugen. Diese Durchgängigkeit erlaubt eine Arbeitsteilung ohne Reibungsverluste: Während die IT-Abteilung das Backend der Anwendung entwirft, konzentriert sich der Multimedia-Web-Designer auf Benutzeroberfläche und -interaktion.

Relationale wie objektorientierte Datenbanken haben aufgrund ihrer verschiedenen technischen Konzepte unterschiedliche Stärken und Schwächen. Für eine gelungene E-Commerce-Lösung bietet es sich an, die Stärken der beiden Datenbanktechnologien zu kombinieren, frei nach dem Motto "Das eine tun, ohne das andere zu lassen".

Ein Framework, das im Kern auf einem OODBMS als Repository beruht, integriert die verschiedenen Informationsquellen und stellt alle benötigten Daten effizient bereit. Unternehmen haben im Umfeld hierarchischer und relationaler Datenbanken in Entwicklungswerkzeuge und -strategien sowie in die Ausbildung ihrer Mitarbeiter investiert.

Der technologische Schwerpunkt von E-Commerce-Lösungen richtet sich über ein reines OODBMS hinaus auf die integrativen Möglichkeiten einer Information Infrastructure. Diese fügt Daten und Applikationslogik unterschiedlicher Herkunft in einer Anwendung zusammen, ohne daß sich Entwickler um Details kümmern müssen. Die Information Infrastructure integriert dabei Eigenentwicklungen ebenso wie Standardanwendungen etwa von SAP, andere vertikale Systeme und Branchenlösungen wie beispielsweise Händlersysteme, Lagerverwaltung, Auftragserfassung.

zu einer integrierten Information Infrastructure

Die Visualisierung von Informationen und die optimale Benutzerunterstützung verlangen Anwendungen, die darüber hinaus dynamisch und intelligent auf das Verhalten der Benutzer reagieren. E-Commerce-Anwendungen erfordern eine Intelligenz, die nicht vom Entwickler vorprogrammiert ist, sondern die sich aus der aktuellen Situation und damit aus dem Verhalten des Benutzers ergibt. Diese intelligente Dynamik ist nicht mehr nur über Datenbanktechnologie und Objektorientierung realisierbar, sondern erfordert neue technologische Ansätze wie beispielsweise selbstlernende neuronale Netze.

Moderne Netzwerkagenten werten dabei große Mengen an unstrukturierten Daten automatisch aus und beleuchten dadurch Trends, die sich auf Verkauf, Marketing und Geschäftsprozesse auswirken können.

Weil sich das ursprüngliche Datenbanksystem in Richtung Backend für E-Commerce und Business Intelligence entwickelt, glauben IDC-Marktforscher einen neuen Trend ausgemacht zu haben: das Cybersmart Computing. Dieses läutet den nächsten Paradigmenwechsel in der IT ein und erfordere benutzerfreundliche, "natürliche" Schnittstellen und Interoperabilität innerhalb einer heterogenen Welt.

Angeklickt

Seit dem Siegeszug des Internet geht ein Ruck durch das Datenbankgeschäft. Nicht Replikationsfähigkeit oder Locking-Mechanismen sind es, die die Datenbankentwicklung vorantreiben. Vielmehr gilt es heute, eine Plattform für die Anwendungsentwicklung beziehungsweise für E-Commerce- und Business-Intelligence-Projekte zu schaffen. Dabei müssen Anforderungen wie etwa die Verarbeitung multimedialer Objekte beachtet werden. Anforderungen also, mit denen herkömmliche relationale Datenbanken nicht mehr zurecht kommen können. E-Commerce-Anwendungen verlangen eine Intelligenz, die nicht vom Entwickler programmiert wird, sondern die sich aus der aktuellen Situation und damit aus dem Verhalten des Benutzers ergibt.

*Hans-Pter Müller ist Business Solution Technologist bei CA Computer Associates Deutschland in Darmstadt.