Advanced Query Processing in Database Systems [AQP]

Datenmanagement bildet im Zeitalter von Big Data den Kern einer jeden geschäftlichen und wissenschaftlichen Anwendung. Während die Interpretation der Daten und das Erstellen eines gemeinsamen Datenbankschematas aus Sicht der Modellierung eine herausfordernde Aufgabe darstellt, ist das effiziente und flexible Speichern und Verarbeiten großer Datensätze aus der Sicht der Systemarchitektur die Hauptanforderung. Um diesen Anforderungen auf Systemebene gerecht zu werden, entwickelt sich die Datenbankarchitektur ständig weiter. Aus diesem Grund sind moderne Datenmanagementsysteme komplexe Softwaresysteme, die effiziente Algorithmen und Datenstrukturen zum Umgang mit umfangreichen Datenbeständen, komplexen Anfragen und hoher Last beinhalten. Ziel dieser Lehrveranstaltung ist daher die Vermittlung von Wissen an die Studierenden über Konzepte und Techniken zur Realisierung von modernen Datenmanagementsystemen. Dabei werden insbesondere die Kernthemen wie Speicher- und Zugriffstrukturen sowie die Anfrageverarbeitung betrachtet. Weiterhin werden die Auswirkungen moderner Hardwareentwicklungen wie beispielsweise nicht-flüchtiger Speicher (NVRAM) oder RDMA (Remote Direct Memory Access) auf die Architektur diskutiert. In den Übungen greifen wir uns einzelne Themen heraus, die dann sowohl theoretisch als auch praktisch näher beleuchtet werden.

Date	Title	Content	#Pages	PDF
14.10.2019	Introduction	General introduction into query processing in relational database systems. In particular, we are going to recap the relational model, relational algebra and the query language SQL as core foundations for this course.	36	pdf
21.10.2019	Hardware Model	Description of hardware developments and their influence on database systems.	76	pdf
28.10.2019	Storage Management and System Buffer	Description of the lower layers of storage management and system buffer. In particular, we will have a deep dive into the DBMS system buffer.	61	pdf
04.11.2019	Record Management	This layer provides representation of and access to internal records. The main task is to map records to pages coming out of the system buffer interface.	56	pdf
11.11.2019	Record Management – Data Compression	As introduced in the previous lecture, the main tass of the record management layer is to map record to pages. We will continue with this layer by taking a deeper look into data compression. The overall goal of compression is store more records within a single page.	51	pdf
18.11.2019	Record Management – Fast Scan	Access include scanning all records, seeking individual records, insert, update, and delete.	29	pdf
25.11.2019; 09.12.2019	Record Management – Index Structures	Index Structures are a replica of a subset of a table’s attributes that are organized and/or sorted for efficient access using a subset of those attributes.	117	pdf
02.12.2019	Krankheitsbedingter Ausfall
16.12.2019	Query Processing – Introduction	The query processing layer provides a declarative set-oriented access for application. The internal tasks of this layer are: finding the optimal sequence of lower level operations that answer a given query and orchestrating the actual execution of operations. In this lecture, we give on comprehensive overview of this layer.	56	pdf
23.01.2020	Relational Query Operator – Part 1	In this lecture, we will have a look on physical query operators for the tuple-at-a-time query processing model.	31	pdf
27.01.2020	Cost Model	In this lecture, we discuss the cost model for query optimization.	28	pdf
30.01.2020	Adaptive Query Processing	In this lecture, we discuss approaches for adaptive query processing in database systems.	66	pdf