Modern Database Management Systems (DBMS) provide a wide range of features to support different application domains, but only a small number of applications really need all the provided features. Since the 1980s different approaches were released which introduced the development of tailor-made DBMS. They all feature either a coarse-grained modularization or focus only on the adaptability of specific features of a DBMS. Improvements in the field of software engineering, like service-oriented software development and aspect-oriented programming, are used in this thesis to develop a reference architecture for a modular DBMS. In contrast to former approaches, this approach can be considered as a kind of generic DBMS construction kit, in which each building block provides its feature as a service. A tailor-made DBMS is constructed by the composition of building blocks that provide the required features. Therefore the architecture is not limited to specific extensions or adaptations, but provides a holistic approach. Additionally, to enhance the availability of the DBMS, a runtime adaptation framework is introduced to exchange these building blocks without shutting down the DBMS. Specific attention in this area is paid to enable transaction management during runtime. Furthermore a prototype is implemented in the context of this thesis. This prototype is developed on top of a service-oriented component framework, which is enhanced with respect to runtime adaptation, and used to evaluate the proposed reference architecture.

Moderne Datenbankmanagementsysteme (DBMS) beinhalten zahlreiche Funktionen, um in unterschiedlichen Anwendungsdomänen eingesetzt werden zu können. Die meisten Anwendungen benötigen aber nur einen Teil der bereitgestellten Funktionalität. Diese Problematik wurde bereits in den 80er Jahren erkannt und es sind seither verschiedene Ansätze vorgestellt worden, welche sich mit der Entwicklung von maßgeschneiderten DBMS beschäftigen. Diese Ansätze beziehen sich entweder nur auf die Anpassung bestimmter Funktionalität oder ermöglichen nur eine grobgranulare Konfiguration. Diese Arbeit nutzt moderne Erkenntnisse des Softwareengineerings, wie zum Beispiel ein serviceorientiertes Design und aspektorientierte Programmierung, zur Konzeption einer Referenzarchitektur für ein modulares DBMS. Im Gegensatz zu früheren Ansätzen steht hierbei ein ganzheitlicher Ansatz im Vordergrund. Die erarbeitete Lösung kann als eine Art DBMS-Baukasten betrachtet werden, welcher es ermöglicht, nur die benötigte Funktionalität in das DBMS zu integrieren. Jeder Baustein stellt eine bestimmte Funktionalität als Service zur Verfügung und durch das Zusammenspiel der benötigten Services entsteht ein maßgeschneidertes DBMS. Im Hinblick auf die Erhöhung der Verfügbarkeit stellt diese Arbeit des Weiteren ein Framework vor, das es erlaubt, die Bausteine zur Laufzeit auszutauschen (Laufzeitadaption) und somit Änderungen beziehungsweise Anpassungen am DBMS im laufenden Betrieb vorzunehmen. In diesem Zusammenhang wird im Besonderen auf das Zuschalten einer Transaktionsverwaltung im laufenden Betrieb eingegangen. Das konzipierte System wurde in Form einer Machbarkeitsstudie prototypisch auf Basis eines serviceorientierten Komponentenframeworks, das um die Möglichkeit der Laufzeitadaption erweitert wurde, realisiert. Mit Hilfe dieser prototypischen Realisierung konnte die erarbeitete Referenzarchitektur evaluiert werden.