Datenbankmanagementsystem Was ist MonetDB?

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MonetDB ist ein spaltenorientiertes Datenbankmanagementsystem. Es steht unter Open-Source-Lizenz und eignet sich dank hoher Leistung bei komplexen Abfragen auf große Datenbanken für Anwendungen wie Data-Mining oder Datenanalysen. MonetDB ist mit verschiedenen Betriebssystemen kompatibel.

MonetDB ist der Name eines spaltenorientierten Datenbankmanagementsystems. Es hat seinen Ursprung im Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) in den Niederlanden. Die Software steht unter Open-Source-Lizenz MPL 2.0 und ist in der Programmiersprache C programmiert.

Mit MonetDB lassen sich große, hochleistungsfähige Datenbanken realisieren. Das Datenbankmanagementsystem eignet sich für komplexe Abfragen auf große Datenbanken und ist prädestiniert für den Einsatz beispielsweise für das Data-Mining oder Online-Datenanalysen. Es wird in Unternehmen und im Forschungsbereich gleichermaßen genutzt.

MonetDB lässt sich auf Rechnern mit gängigen Betriebssystemen wie Windows, Linux oder macOS verwenden. Die aktuelle Version des Datenbankmanagementsystems ist die Version 11.49 und stammt aus dem Dezember 2023. Neben MonetDB gibt es zahlreiche weitere proprietäre oder Open-Source-basierte spaltenorientiert oder kombiniert spalten- und zeilenorientiert arbeitende Datenbanken oder Cloud-Datenbankservices wie MariaDB ColumnStore, Amazon Redshift, Apache Cassandra oder SAP HANA.

Prinzipielle Funktionsweise spaltenorientierter Datenbanken

MonetDB zählt zur Kategorie der spaltenorientiert arbeitenden Datenbanken. Im Englischen werden diese Datenbanken auch als Column-oriented Databases oder Columnar Databases bezeichnet. Spaltenorientierte Datenbanken speichern die Daten nicht wie für tabellenbasierte Datenbanken üblich zeilenweise, sondern spaltenweise.

Zeilen- und spaltenorientierte Datenbanken arbeiten beide mit zweidimensionalen Tabellen, speichern die Daten aber physisch eindimensional. Bei den zeilenorientierten Datenbanken sind die Zeilen hintereinander und bei spaltenorientierten Datenbanken die Spalten hintereinander geschrieben.

Ein einfaches Beispiel verdeutlicht die verschiedenen Arten der Datenspeicherung:

Eine Tabelle besteht aus den drei Spalten Personalnummer, Name und Jahresgehalt und ist mit drei Zeilen gefüllt. Die zeilenorientierte Schreibweise auf dem physischen Storage sieht folgendermaßen aus:

101, Meier, 30.000; 102, Müller, 50.000; 103, Schmidt, 35.000

Spaltenorientiert schreibt sich die gleiche Tabelle folgendermaßen:

101,102,103; Meier, Müller, Schmidt; 30.000, 50.000, 35.000

Eine spaltenorientierte Schreibweise ist von Vorteil, wenn Spalteninformationen über viele Zeilen hinweg gelesen oder geschrieben werden sollen. Weitere typische Vorteile spaltenorientierter Datenbanken wie MonetDB sind die gute Skalierbarkeit, die effizienten Verteil- und Parallelisierungsmöglichkeiten der Daten und Datenverarbeitungsvorgänge und die effiziente Kompression gleichartiger Datentypen in Spalten.

Eigenschaften und Vorteile von MonetDB

MonetDB hat eine modulare Software-Architektur und ist mit dem SQL-Standard kompatibel. Der Software-Stack besteht aus SQL-Frontend, Optimierern und dem spaltenorientierten Kernel. Als Datenbank- und Programmierschnittstellen stehen zum Beispiel ODBC und JDBC zur Verfügung. MonetDB ist vollständig ACID-konform und unterstützt Programmiersprachen wie C++, Java, JavaScript, Perl, PHP, Python, Ruby und andere.

Das spaltenorientierte Speichermodell ist für die analytische Datenverarbeitung optimiert. Bei analytischen Workloads lassen sich hohe Leistungen erzielen. MonetDB ist für die parallele Multi-Core-Ausführung konzipiert und verfügt über eine große Community. Dank Open-Source-Lizenz ist das Datenbankmanagementsystem frei verfügbar und vielseitig einsetzbar.

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