Vergleich und Evaluation zwischen modernen und traditionellen Datenbankkonzepten unter den Gesichtspunkten Skalierung, A

und für welche weniger?
Ausgewählte Konzepte moderner, verteilter Datenbanksysteme sind zentrale Bestandteile dieser Arbeit. Dazu werden die Eigenschaften Verfügbarkeit, Konsistenz und Skalierbarkeit in den verteilten Systemen ausführlicher beschrieben, um zu analysieren, ob gegenüber relationalen Datenbanken Vorteile und Nachteile dieser Eigenschaften existieren. Ergebnisse dieser Aufgabenstellung sollen Chancen und Risiken von modernen Datenbanken aufdecken. Key-Value-Stores sind die einfachsten Vertreter moderner Datenbanken. "Riak'' wird in dieser Arbeit als Implementierung moderner Konzepte benutzt. "MySQL'' soll als Vertreter für relationale Datenbanken verwendet werden da dieser Vertreter eine weit verbreitete Open-Source-Implementierung von relationalen Datenbanken ist. Andere Datenbankkonzepte/Datenbanken werden in dieser Arbeit nicht behandelt. Dazu zählen unter anderem objektorientierte, objektrelationale, hierarchische, spaltenorientierte und graphenorientierte Datenbankformen, sowie Repräsentanten von relationalen Datenbanken, wie "db2'', "Sybase'' oder "Oracle'', da diese nicht Open-Source sind.
Das konsistente Hashfunktionsverfahren wird zuerst kurz erläutert, um theoretische Grundlagen für die Implementierung moderner und traditioneller Skalierungsmethoden zu legen. Danach werden, im Kontext moderner Datenbanktechnologien, wichtige theoretische Konzepte zur Skalierung erläutert. Dazu werden die drei wichtigsten Eigenschaften verteilter Systeme definiert und in Zusammenhang gebracht (Verfügbarkeit, Konsistenz und Partitionstoleranz). Dementsprechend wird das Prinzip "letztendliche Konsistenz'' vorgestellt, welches eine zentrale Rolle bei modernen verteilten Systemen darstellt. Weiterhin wird das MapReduce-Verfahren konzeptionell vorgestellt. Es wird aus zwei Perspektiven betrachtet: Filterung von Daten durch benutzerdefinierte Funktionen anhand eines Beispiels und in diesem Zusammenhang die Ausführung des Verfahrens in verteilten Systemen. Implementierungen dieser theoretischen Ansätze werden in diesem Kapitel aufgelistet. Eine detaillierte Beschreibung von "Key-Value-Stores'' (KVS) wird im nächsten Kapitel bereitgestellt. KVS sind die einfachste Form von modernen Datenbanken, an denen sich die grundlegenden Konzepte abstrakt beschreiben lassen. "Riak'' ist ein wichtiger Vertreter für moderne Datenbanken und KVS. Die theoretischen Grundlagen der drei zentralen Eigenschaften verteilter System werden an dieser direkten Implementierung gefestigt und erweitert. Dem folgt eine kurze Vorstellung von relationalen Datenbanken. Dabei wird ausschließlich auf Möglichkeiten zur Skalierung eingegangen. Im letzten Kapitel werden zuerst beide Datenbanktechnologien hinsichtlich der Skalierung, Konsistenz, Verfügbarkeit und Komplexität verglichen. Weiterhin findet ein Vergleich zwischen MapReduce und SQL bzw. "benutzerdefinierten Funktionen'' anhand von Einsatzmöglichkeiten, Stabilität und Komplexität statt. Der Vergleich vo