Was ist Microsoft SQL Server?

Grundlagen

Was ist Microsoft SQL Server?

Microsoft SQL Server, manchmal auch als SQL Server oder MSSQL Server bezeichnet, ist ein relationales Datenbankmanagementsystem von Microsoft, welches erstmals 1989 veröffentlicht wurde.

Neben der Möglichkeit zum Speichern und Verwalten großer Datenmengen bietet Microsoft SQL Server viele zusätzliche Funktionen, Erweiterungen und Integrationsmöglichkeiten. Ein erkennbarer Fokus liegt dabei auf Datenaufbereitung und -analyse im Enterprise-Bereich.

Microsoft SQL Server kann auf Windows- und Linux-Betriebssystemen verwendet werden.

Editionen

Microsoft SQL Server ist in verschiedenen Editionen verfügbar, die für bestimmte Anwendungsfälle gedacht sind und sich in ihren Leistungsmerkmalen (z.B. verfügbarer Speicherplatz) und ihrem Funktionsumfang unterscheiden.

Die neueste Version, Microsoft SQL Server 2022, ist in folgenden Editionen verfügbar (Stand Juli 2024):

• Express: Kostenlos verfügbare Edition mit Einschränkungen bzgl. Datenbankgröße, Ressourcen und Funktionalität. Geeignet für einfache Anwendungen.
• Standard: Vorgesehen für den Einsatz in kleineren bis mittelgroßen Unternehmen sowie Projekten, in denen keine massiven Datenvolumen verarbeitet und keine zusätzlichen Enterprise-Funktionalitäten benötigt werden.
• Enterprise: Edition ohne Einschränkungen, die zusätzliche Funktionen für große Unternehmen und den Einsatz in Rechenzentren bietet (Hochverfügbarkeit, Business Intelligence, …).
• Web: Edition für den Einsatz im Webhosting-Bereich. Optimiert, um Verfügbarkeit und Skalierbarkeit für Web- und Cloud-Anwendungen zu gewährleisten.
• Developer: Beinhaltet den Funktionsumfang der Enterprise-Version. Nur als Entwicklungs- und Testsystem einsetzbar.

Installation

Installation der Microsoft SQL Server-Software

Nach der Auswahl einer Edition und der Installation der Microsoft SQL Server-Software auf einem geeigneten System können mehrere Datenbanken als Teil einer Server-Instanz erstellt und verwaltet werden.

Microsoft SQL Server kann sowohl auf Windows- als auch Linux-Systemen installiert werden. Die unterstützten Linux-Distributionen sind Red Hat Enterprise Server, SUSE Linux Enterprise Server und Ubuntu. Außerdem unterstützt Microsoft SQL Server die Ausführung in Docker-Containern.

Weiterhin kann Microsoft SQL Server auf virtuellen Maschinen in der Cloud ausgeführt werden.

Die Lizenzierung und Installation ist über die Website von Microsoft möglich.

Nach der Installation können Nutzer mithilfe der SQL Server Management Studio-Software (grafische Benutzeroberfläche für Microsoft SQL Server) auf die SQL Server-Instanz zugreifen und mit der Erstellung und Verwaltung von Datenbanken beginnen. Mehr dazu erfahren Sie im Abschnitt Verwaltung und Abfrage der Datenbank mit SQL Server Management Studio.

Eine Microsoft SQL Server-Instanz kann mehrere Datenbanken beinhalten, die getrennt voneinander verwaltet werden können.

Datenbank-Grundlagen

Funktionsweise einer Microsoft SQL Server-Datenbank

Microsoft SQL Server nutzt das relationale Datenbankmodell. Daten innerhalb einer Datenbank werden in Form von Tabellen gespeichert. Jede Zeile enthält einen Datensatz, die Spalten beinhalten die Attribute eines Datensatzes. Ein einfaches Beispiel für eine relationale Datenbanktabelle ist unten abgebildet.

Mithilfe von Schlüsseln können Tabellen miteinander verknüpft werden. So kann z.B. eine Spalte „Autor“ in einer Tabelle „Buch“ einen Verweis auf einen Datensatz in einer Tabelle „Autoren“ enthalten.

Eine ausführlichere Erklärung zur Funktionsweise relationaler Datenbanken finden Sie hier: Was ist eine Datenbank?

Neben den Tabellen, die Daten in einer festgelegten Struktur speichern, können Microsoft SQL Server-Datenbanken weitere Objekte beinhalten, die in vielen Fällen den Zugriff auf Daten erleichtern sollen:

• Sichten: Virtuelle Tabellen, die Ergebnisse von Datenbankabfragen enthalten. Wenn für eine bestimmte Datenbankabfrage eine Sicht erstellt wurde, kann diese direkt aufgerufen werden, ohne die Abfrage manuell durchzuführen.
• Indizes: Bieten schnelleren Zugriff auf häufig benötigte Daten.
• Stored Procedures: Vordefinierte Abfolgen von SQL-Befehlen, die zusammen ausgeführt werden können.
• Trigger: Skripte, die automatisch ausgeführt werden, wenn ein bestimmtes Ereignis in der Datenbank auftritt.
• Schemata: Container, die Objekte wie Tabellen, Sichten oder Stored Procedures gruppieren und organisatorisch trennen.

Microsoft SQL Server nutzt die Abfragesprache Transact-SQL (T-SQL) für Datenbankabfragen. Transact-SQL modifiziert und erweitert den SQL-Standard, um komplexere Abfragen zu ermöglichen.

Verwendung der Datenbank

Verwaltung und Abfrage der Datenbank mit SQL Server Management Studio

SQL Server Management Studio (SSMS) ist eine grafische Benutzeroberfläche zur Verwaltung von Microsoft SQL Server-Datenbanken. Die Software wird von Microsoft kostenlos zur Verfügung gestellt und kann mit SQL Server-Instanzen verbunden werden. Diese können sich sowohl auf dem lokalen Rechner als auch auf entfernten Servern befinden.

In der SSMS-Umgebung können SQL-Abfragen geschrieben und ausgeführt, Datenbankobjekte wie Tabellen und Sichten erstellt und zahlreiche andere Datenbankoperationen durchgeführt werden.

Außerdem können Backups erstellt, Sicherheitsfunktionen verwaltet und die Leistung der Datenbank optimiert und überwacht werden.

Die Benutzeroberfläche von SQL Server Management Studio besteht aus drei Kernbereichen.

Auf der linken Seite befindet sich der Objekt-Explorer, der die Struktur der vorhandenen Datenbanken und Datenbankobjekte abbildet und Zugriff auf weitere Funktionen wie Sicherheit und Verwaltung bietet.

Rechts oben befindet sich der Abfrage-Editor, mit dem SQL-Anfragen geschrieben und ausgeführt werden können.

Direkt darunter ist das Ergebnisfenster zu sehen, wo die Ergebnisse von Datenbankabfragen angezeigt werden.

Zusätzliche Tools

Weitere Tools für Microsoft SQL Server

Neben der Möglichkeit zur Erstellung und Verwaltung relationaler Datenbanken integriert Microsoft SQL Server zusätzliche Tools zur Datenverarbeitung, Analyse und Berichterstellung.

SQL Server Analysis Services (SSAS)

SQL Server Analysis Services (SSAS) ist ein Tool zur Datenaufbereitung und Analyse. Es kann zusammen mit Microsoft SQL Server installiert werden. Mit SSAS können Daten aus verschiedenen Quellen aggregiert und in Datenstrukturen gespeichert werden, die für schnelle und gezielte Abfragen optimiert sind (Datenmodellierung). Gleichzeitig werden auch komplexe Analysen und Berechnungen ermöglicht.

SSAS wird vor allem eingesetzt, um ausgewählte Daten für Business Intelligence-Anwendungen und Berichte aufzubereiten. Die Erstellung von Projekten, Integration von Datenquellen und Definition von Datenmodellen erfolgt in der Visual Studio-Entwicklungsumgebung von Microsoft.

SQL Server Integration Services (SSIS)

SQL Server Integration Services (SSIS) ist ein Tool zur Datenintegration, welches ebenfalls zusammen mit Microsoft SQL Server installiert werden kann. Es kann als ETL-Tool (Extract, Transform, Load) bezeichnet werden, welches Daten aus verschiedenen Quellen extrahieren, bereinigen, modifizieren, zusammenführen und in Zielsystemen speichern kann. Diese Prozesse können mithilfe Workflows automatisiert werden.

SQL Server Reporting Services (SSRS)

SQL Server Reporting Services (SSRS) ist ein Tool zum Erstellen und Verwalten von Berichten, welches die Microsoft SQL Server Datenbank-Engine nutzt. Benutzer können über ein Webportal auf Berichte und Kennzahlen zugreifen.

Die zugrundeliegenden Daten können aus SQL Server-Datenbanken und anderen Quellen stammen und auf verschiedene Weise dargestellt werden (Tabellen, Diagramme, …). Berichte können mit der Visual Studio-Entwicklungsumgebung erstellt werden und werden auf einem Berichtsserver abgelegt.

Anwendungsbeispiele

Wo wird Microsoft SQL Server eingesetzt?

Aufgrund der hohen Flexibilität und Skalierbarkeit sowie einer breiten Unterstützung für Schnittstellen und Programmiersprachen ist Microsoft SQL Server heute eines der meistverwendeten Datenbanksysteme.

Durch die vielen zusätzlichen Tools und Programmierschnittstellen unterscheidet sich die Art der Nutzung jedoch erheblich zwischen einzelnen Anwendungsfällen.

Zur Veranschaulichung haben wir im Folgenden einige mögliche Szenarien aufgelistet, in denen Microsoft SQL Server-Datenbanken und die dazugehörigen Analysetools zum Einsatz kommen könnten:

• Webanwendungen: Microsoft SQL Server kann als Backend-Datenbank für Webanwendungen verwendet werden. Während der Nutzung einer Website oder Web-Anwendung kann diese Daten aus einer SQL Server-Datenbank abrufen und zur Anzeige dynamischer Inhalte nutzen.
• Unternehmenssoftware: Geschäftsanwendungen wie das ERP-System SAP nutzen Microsoft SQL Server als Datenbank, um Daten zu Kunden, Aufträgen etc. zu speichern und zu verwalten.
• ETL und Business Intelligence (BI): In Kombination mit Tools zur Datenintegration, Datenanalyse und Berichtserstellung nutzen viele Unternehmen das Microsoft SQL Server-Softwarepaket, um Daten zusammenzuführen, zentral oder verteilt zu speichern und für Analysezwecke auszuwerten.
• Cloud-Datenbanken: In Kombination mit Microsoft Azure oder anderen Cloud-Infrastrukturen können Microsoft SQL Server-Datenbanken in der Cloud gehostet werden. Manche Unternehmen gehen diesen Weg, um eine höhere Skalierbarkeit und Verfügbarkeit zu erreichen und die Verwaltung und Absicherung eigener Hardware an einen externen Anbieter auszulagern.

Auch die Branchen, in denen Microsoft SQL Server zum Einsatz kommt, sind sehr vielfältig. Für viele Anwendungsfälle sind relationale Datenbanken aufgrund ihrer speziellen Eigenschaften (Transaktionssicherheit, Konsistenz, …) die erste Wahl. SQL Server-Datenbanken werden daher z.B. in Banken, Krankenhäusern, Bildungseinrichtungen oder Regierungsbehörden verwendet.

Auch in vielen Produktionsunternehmen erfüllen Microsoft SQL Server-Datenbanken eine wichtige Rolle, einerseits als Teil von Softwaresystemen, andererseits als eigenständige Datenbanken, die z.B. in Produktionslinien angesiedelt sind und Daten wie Fertigungsaufträge, Stücklisten, Protokolle oder Maschinen- und Umgebungsdaten speichern.

Use Case: Microsoft SQL Server als Produktionsdatenbank

Unsere Tutorial-Videos „Microsoft SQL Server-Daten in manubes verfügbar machen“ und „Microsoft SQL Server-Daten auf einen OPC UA Server schreiben“ zeigen, wie manubes-Nutzer Daten zu Produktionsaufträgen aus einer Microsoft SQL Server-Datenbank auslesen, in der Cloud speichern und mithilfe des OPC UA-Kommunikationsstandards an eine Maschinensteuerung übermitteln können.