Databázové systémy I

Sylabus predmetu

1. Úvod do predmetu, história ukladania informácií • Prehľad vývoja databáz, dôvody vzniku databázových systémov • Diskusia o tradičných a moderných prístupoch k správe dát • Úloha databáz v podnikových informačných systémoch 2: Modelovanie reality, ANSI/SPARC architektúra, konceptuálne modely • Trojúrovňová architektúra databázových systémov • Praktické príklady abstrakcie dát a tvorby modelov • Návrh konceptuálneho modelu 3: Entitno-relačný model (ERM) • Princípy ERM: entity, atribúty, vzťahy • Vytváranie ER diagramov v nástroji (napr. dbdiagram.io, draw.io) • Identifikácia kľúčov a kardinalít 4: Dátové modely, relačný dátový model • Porovnanie dátových modelov: hierarchický, sieťový, relačný • Vzťah medzi ER modelom a relačným modelom • Prehľad jazykov pre prácu s RDM (SQL, relational algebra) 5: Transformácia konceptuálnych modelov do logických dátových modelov • Pravidlá transformácie ER modelov do schémy RDM • Definovanie tabuliek, typov dát, primárnych a cudzích kľúčov • Praktické cvičenia – prevod ER do SQL DDL 6: Normalizácia a normálové formy relácií • Definícia 1NF, 2NF, 3NF, BCNF • Detekcia redundancií a anomálií • Prípadové štúdie – návrh optimálnej štruktúry tabuliek 7: Metodika návrhu relačných databáz • Fázy návrhu databázy – od analýzy po implementáciu • Identifikácia biznis pravidiel a závislostí • Tímová práca na návrhu modelu pre zadaný prípad 8: Fyzické dátové modely a ich implementácia v DBS • Implementácia schém v systémoch ako MySQL, PostgreSQL • Optimalizácia indexov, typov stĺpcov a pamäťových štruktúr • Porovnanie výkonu rôznych implementácií 9: Relačné jazyky • SQL: DDL, DML, DCL – syntax a použitie • Relačná algebra: základné operácie a ich význam • Praktické zadania na prácu s SELECT, JOIN, GROUP BY 10: Ochrana dát v databázových systémoch a princípy transakčného spracovania • Transakcie, ACID vlastnosti, uzamknutie dát • Riešenie kolízií a obnovenie po chybe • Príklady použitia transakcií v praxi 11: Súbežná práca v DBS • Problémy súbehu: deadlock, starvation • Zámkové protokoly a izolácia • Simulácia súbežného prístupu vo viacpoužívateľskom prostredí 12: Objektovo-orientované DBS • Rozšírenia SQL pre objektové vlastnosti (napr. typy, dedičnosť) • Uložené procedúry, triggery, objektové triedy • Ukážky databázových objektov v PostgreSQL/Oracle 13: Architektúry DBS • Centralizovaná, distribuovaná, cloudová databáza • Škálovateľnosť, replikácia, dostupnosť • Zhrnutie: porovnanie modelov, výhody a nevýhody