Verteilte Datenbanken und Client/Server-Systeme

Das Buch wendet sich als ein umfassender Kurs über Realisierungsformen verteilter Informationssysteme und deren Grundlagen an Studierende, Wissenschaftler und Praktiker. Es vermittelt Grundlagenwissen über die in den verschiedenen Teilbereichen auftretenden Problemstellungen und zeigt die technologischen Alternativen sowie ihre Möglichkeiten und Grenzen bzw. Chancen und Risiken auf. Für Studenten eignet sich das Buch zum Selbststudium. Anhand eingestreuter Übungsaufgaben und Musterlösungen kann das Gelernte überprüft werden. Für Wissenschaftler stellt das Buch einen "roten Faden" durch dieses breite Gebiet dar und erleichtert so den Einstieg. Über die Hinweise auf aktuelle, weiterführende Literatur können dann die interessierenden Themen selbst weiterverfolgt werden. Für Praktiker vermittelt das Buch einen Überblick über die wesentlichen Zusammenhänge. Es gibt Hinweise auf die potentiellen Fallstricke bei der Realisierung solcher Systeme und kann somit dazu beitragen, gravierende Fehlentscheidungen zu vermeiden.

1. Einführung, Problemstellung und Überblick.- 1.1 Einführung.- 1.2 Allgemeine Problemstellungen.- 1.3 Formen und Problemstellungen von verteilten Informationssystemen.- 1.4 Aufbau des Buches.- 2. Rechnernetze.- 2.1 Netze und Dienste auf Netzen.- 2.2 Netztopologien.- 2.3 Lokale Netze.- 2.4 Weitverkehrsnetze.- 2.5 Wegewahl (routing).- 2.6 Das ISO/OSI-Referenzmodell.- 2.7 Zusammenfassung.- 3. Grundlagen relationaler Datenbanksysteme.- 3.1 Relationenalgebra.- 3.2 Normalformen.- 3.3 Korrekte Zerlegung von Relationen.- 3.4 Zusammenfassung von Relationen (Relationensynthese).- 4. Speicherung globaler Relationen.- 4.1 Vorbemerkungen.- 4.2 Partitionierung und Allokation.- 4.3 Partitionierungsformen.- 4.4 Bestimmung geeigneter Partitionen.- 4.5 Physische Verteilung der Daten (Allokation).- 5. Schema-Architekturen verteilter Datenbanksysteme.- 5.1 Einführung.- 5.2 Homogene, prä-integrierte Datenbanksysteme.- 5.3 Heterogene, prä-integrierte Datenbanksysteme.- 5.4 Allgemeines zu post-integrierten Systemen.- 5.5 Homogene, post-integrierte Datenbanksysteme.- 5.6 Heterogene, post-integrierte Datenbanksysteme.- 5.7 Realisierung des globalen Katalogs.- 6. Anfragebearbeitung.- 6.1 Allgemeines.- 6.2 Formale Grundlagen der Anfragebearbeitung.- 6.3 Transformation von globalen Anfragen in lokale Anfragen.- 6.4 Erkennung überflüssiger Teilanfragen.- 6.5 Ausführung von Teilanfragen.- 6.6 Ausführung von Änderungsoperationen.- 6.7 Übertragungskosten und Übertragungsdauer.- 6.8 Berechnung von Joins.- 6.9 Bestimmung einer optimalen Ausführungsstrategie.- 6.10 Bewertung und Vergleich von Ausführungsplänen.- 7. Globale Transaktionen.- 7.1 Begriff der Transaktion.- 7.2 Globale und lokale Transaktionen.- 7.3 Formen entfernter Programm- und Transaktionsausführung.- 7.4 Korrekteparallele Ausführung globaler Transaktionen.- 7.5 Transaktionsaufrufstrukturen.- 7.6 Freigabe von Änderungen, Commit-Protokolle.- 7.7 Weiterführende Transaktionskonzepte.- 8. Synchronisationsverfahren.- 8.1 Sperrverfahren.- 8.2 Optimistische Synchronisationsverfahren.- 8.3 Andere Synchronisationsverfahren.- 8.4 Erkennung und Auflösung von Verklemmungen.- 9. Replikationsverfahren.- 9.1 Motivation.- 9.2 Grundsätzliche Problemstellungen und Vorgehensweisen.- 9.3 Ausgewählte Verfahren.- 9.4 Abschließende Bemerkungen.- 10. Recovery.- 10.1 Kurzzeit-Recovery (Crash-Recovery).- 10.2 Langzeit-Recovery (Media-Recovery).- 11. Client/Server-Anwendungen.- 11.1 Allgemeines.- 11.2 Das Client/Server-Modell.- 11.3 Architekturaspekte.- 11.4 Basistechnologien.- 11.5 Technisch/wissenschaftliche Anwendungen.- 11.6 Abschließende Bemerkungen.- 12. Zusammenfassung und Ausblick.- 13. Literatur.- 14. Lösungen zu den Übungsaufgaben.- Anhang A: Programm zur Bestimmung der optimalen Allokation.- Anhang B: Transaktionsabhängigkeitsgraph.- Anhang C: Topologische Knotensortierung.- Anhang D: Deadlocksuche.- Anhang E: Deklaration von Triggern.- Anhang F: Prozeßerzeugung und -überlagerung in UNIX.- Anhang G: Stream-Verbindung.- Anhang H: Datagram-Verbindung.