im einfachsten Sinne Programme, die Daten in Form von Tabellen verwalten (Knorz, 1997, S. 669)
basieren auf dem Relationen-Modell, das Ende der 60er Jahre von E.F. Codd entwickelt wurde

	Relation: eine Tabelle, in der in zweidimensionaler Anordnung die Datenelemente erfaßt sind, wobei:  Bestandsrelation: bildet eine Objektklasse mit identischen Merkmalen (Feldern) ab Beziehungsrelation: schafft eine Beziehung zwischen zwei verschiedenen Bestandsrelationen
	relationale Datenbank: eine aus verschiedenen Relationen (Bestands- und ggf. Beziehungsrelationen) aufgebaute Datenbank
	Tupel: ein Datensatz bzw. eine einzelne Zeile in der Tabelle; enthält alle auf ein Objekt bezogenen Feldwerte bzw. Merkmalsausprägungen
	Attribut: einzelne Spalte in der Tabelle (Feld von einem bestimmten Datenfeldtyp)
	Domäne: Menge der verschiedenen Feldwerte eines Attributs
	Schlüsselfeld: dient der eindeutigen Identifikation eines Tupels in einer Relation und der Herstellung von Beziehungen zwischen verschiedenen Relationen

• können in folgenden Verhältnissen auftreten:
• 1 : 1 (Beispiel: Firmen - Firmenchefs)
• 1 : n (Beispiel: Firmen - Niederlassungen)
• m : n (Beispiel: Firmen - Produkte)
 
• werden über Schlüsselfelder hergestellt, wobei

• das Schlüsselfeld der einen Relation als Fremdschlüssel in die andere aufgenommen (bei 1:1 und 1:n-Beziehungen) wird, oder
• eine Beziehungsrelation gebildet wird, in der die Schlüsselfelder der Ausgangsrelationen Fremdschlüssel in dieser neuen Relation sind. Diese Beziehungsrelation erhält entweder ein eigenes Schlüsselfeld oder aber die beiden Fremdschlüssel bilden gemeinsam den "Zusammengesetzten Schlüssel".
 
• Beispiel für eine direkte 1:n-Beziehung (Michelson):

Relation "Artikel"                                                                        Relation "Artikelgruppe"

Artnr	Name	Möbelart	Artgrnr		Artgrnr	Bezeichnung	Lagerort
110	Felix	Stuhl	M10		M10	Eßmöbel	A25
120	Bruno	Tisch	M10		M15	Kleinmöbel	B13
125	Pascha	Sessel	M37		M16	Gartenmöbel	C12

 
Zur Realisierung der Beziehung zwischen beiden Relationen wird der Schlüssel "Artgrnr" von "Artikelgruppe" als Fremdschlüssel in "Artikel" aufgenommen.
 

• Beispiel für eine Beziehungsrelation (Michelson)

Will man nun die Bestellung eines Artikels durch einen Kunden registrieren, kann man nicht einfach einen Schlüssel der einen Relation in die andere übernehmen: Ein Kunde kann verschiedene Artikel bestellen, ein Artikel kann von verschiedenen Kunden bestellt werden. Um also Mehrfacheinträge zu vermeiden, wird eine dritte Relation, "Auftrag", gebildet, die eine Beziehungsrelation (im Gegensatz zu den Bestandsrelationen "Kunde" und "Artikel" darstellt:

• wurde von E.F. Codd 1970 begründet
• Grundbegriffe: der mathematische Begriff Relation und der Begriff Schlüssel
• verbunden mit dem Begriff der Normalisierung (Ziel: Schaffung von Redundanzfreiheit)

• bestimmt allgemein, welche Abhängigkeiten zwischen Attributen zulässig sind. Eine Relation genügt einer bestimmten Normalform, wenn sie keine Abhängigkeiten aufweist, die darin nicht zulässig sind. Insgesamt sind bisher fünf Normalformen definiert. Normalisierungen geschehen immer durch Aufspalten einer Relation in zwei oder drei Relationen.
• umfaßt folgende Stufen:
• Ausgangspunkt ist die unnormalisierte Form bzw. eine einzige umfassende Relation (universial relation)
• enthält alle Merkmale bzw. Attribute der Objekte, die in die Datenbank aufgenommen werden sollen
• beschreibt die Attribute einer Relation per Definition und durch Angabe eines Datentyps bzw. Wertebereichs
• gängige Datentypen
• string (fixed, variable)
• integer (fixed, floating point)
• date
• enumerative (red, yellow, green ...)
• logic (yes/no)
• muß in den folgenden Stufen so in weitere Relationen zerlegt werden, daß keine Redundanzen (Mehrfachinformationen) und Datenabhängigkeiten mehr auftreten
• Erste Normalform
• beseitigt Hierarchien und löst mehrwertige Attribute auf
• Probleme (bzw. Anomalien), die eine Überführung der Relation in die Zweite und Dritte Normalform erforderlich machen (s.a. Knorz, Abb. 4.1):
• Mehrfachspeicherung von Attributwerten bedingt erhöhten Aufwand bei Änderungen oder aber Inkonsistenzen (nach Codd: "update dependency")
• Neuerfassungen von Datensätzen sind erst möglich, wenn der Schlüssel eines Datensatzes vorliegt (nach Codd: "insertion dependency")
• Löschungen von Datensätzen können dazu führen, daß Informationsverluste eintreten (nach Codd: "deletion dependency")
• Zweite Normalform
• schafft sinnvolle Teiltabellen, wobei ein Attribut zum Schlüssel der Relation bestimmt wird. Die Angabe des Schlüssels ist für jede Relation obligatorisch.
• In der 2. Normalform ist jedes Nichtschlüsselattribut voll funktional vom Schlüssel abhängig, nicht von Teilen des Schlüssels und auch von keinem anderen Nichtschlüsselattribut. Zudem ist die Erste NF erfüllt.
• Dritte Normalform
• In der 3. Normalform wird die transitive Abhängigkeit aller Nichtschlüsselattribute von Schlüsselattributen, d.h. die Abhängigkeit über ein anderes Attribut, beseitigt. Auch hier sind die Erste NF und die Zweite NF erfüllt.

DBMS:

• die Software, welche
• die von den Anwendungsprogrammen verlangten Zugriffe wie Lesen, Ändern, Einfügen und Löschen von Daten auf die Datenbank ausführt
• die für die Ausführung der Zugriffswünsche notwendigen Operationen auf der physischen Ebene veranlaßt und dafür sorgt, daß die Daten in der im externen Schema festgelegten Form an den Anwender abgegeben werden
• vermittelt zwischen folgenden Schichten bzw. Abstraktionsniveaus (Schichtenmodell):
• physische Schicht
• legt fest, wie die Daten auf dem Datenträger abgelegt werden (physischen Speicherstrukturen) und welche Zugriffsmethoden gegeben sein sollen
• wird als Schnittstelle zum DBMS vorausgesetzt, so daß Geräteunabhängigkeit gegeben ist
• interne Schicht
• schafft Unabhängigkeit von Zugriffspfaden und Speicherstrukturen
• bietet u.a. Möglichkeiten zur Darstellung aller Informationen über den Aufbau der abgespeicherten Daten, die Speicherung der Daten usw.
• wird realisiert über Dateien, Sätze, Felder, Indexing-Techniken, Datenkompression, Pointer etc.
• konzeptionelle Schicht
• beschreibt die Struktur der Datenbank  (logische Datenorganisation) und schafft damit Datenunabhängigkeit
• externe Schichten bzw. Schemata
• definieren für die einzelnen Nutzungsanwendungen individuelle Sichten auf die Datenbank
• sind also die Anwendungsprogramme, wobei jede Anwendung den Eindruck haben soll, als sei die Datenbank einzig und ausschließlich für ihre Zwecke definiert.

Schritte, die notwendig sind, wenn ein Anwendungsprogramm einen Datensatz lesen will (Langendörffer, 1979, S.15):

1. Das Anwendungsprogramm ruft das DBMS auf.
2. Das DBMS wertet das vom Anwenderprogramm verwendete externe Schema aus, entnimmt diesem also die Beschreibung der verlangten Daten.
3. Das DBMS greift auf das konzeptuelle Schema zu und besorgt für die in Frage kommenden Daten die entsprechenden Teile dieser Schicht.
4. Das DBMS verschafft sich die benötigten Teile des internen Modells, ermittelt, welche physischen Sätze zu lesen sind, und legt die ggf. auszunutzenden Zugriffspfade fest.
5. Das DBMS übergibt dem Betriebssystem (physische Schicht) die Nummern der zu lesenden Speicherblöcke.
6. Das Betriebssystem übergibt die verlangten Blöcke dem DBMS in einem Pufferspeicher (Cache).
7. Alle erforderlichen Datenumformungen, die durch Unterschiede zwischen konzeptuellem und externem Schema bedingt sind, werden vom DBMS durchgeführt.
8. Das DBMS überträgt die Daten vom Systempuffer in den Arbeitsspeicher des Anwendungsprogramms, wo sie dann weiterverarbeitet werden können.

Anwendungsbereiche für DBMS:

• Abgrenzbarkeit von Datenelementen (gleicher Merkmale von Objekten) aus dem abzubildenden Weltausschnitt und Identifikation festumrissener Repräsentationsmöglichkeiten gleichartiger Datenelemente (Objekte einer Klasse)
• Notwendigkeit, dieselben Daten unterschiedlich zusammenzustellen, also aus verschiedenen Perspektiven (Sichten) zu betrachten

Zum Entwurf
"Die Gründe für den Erfolg des relationalen Datenbank-Konzeptes sind ein überzeugender Beleg für die Behauptung, derzufolge "nichts so praktisch ist wie eine gute Theorie" :-))))) (Knorz, S. 669).
 
 

Merkmale relationaler Datenbanken im Vergleich zu Datenbanken unter IRS

Datenbanken (Skript für Studenten der Wirtschaftsinformatik an der TU Berlin)

Hüther, H.: Das Relationenmodell und seine Möglichkeiten für Retrievalsysteme im Bereich der Informationswissenschaft. - In: Datenbasen, Datenbanken, Netzwerke : Praxis des Information Retrieval / hrsg. von Rainer Kuhlen. - München (u.a.) : Saur. - Bd. 2: Konzepte von Datenbanken. - 1979. - S. 59-84

Knorz, G.: Datenbank-Entwurfsmethoden. - In: Grundlagen der praktischen Information und Dokumentation. - 4. Ausg., 1997. - S. 664-687.

Langendörffer, H.: Datenmodelle und die Anwendung eines CODASYL-artigen Datenbanksystems auf ein Dokument-Retrieval-System. - In: Datenbasen, Datenbanken, Netzwerke : Praxis des Information Retrieval / hrsg. von Rainer Kuhlen. - München (u.a.) : Saur. - Bd. 2: Konzepte von Datenbanken. - 1979. - S. 11-58

Michelson, M.:  Aufbau von Datenbanken

Umstätter: Rolle der Digitalen Bibliothek im Wissensmanagement : Einige grundlegende Gedanken. - In: Informations- und Wissenstransfer in der Medizin und im Gesundheitswesen / Hrsg. K.-H. Kaltenborn. - (ZfBB Sonderheft ; 72)