정보처리산업기사 - 데이터베이스 이해 - 데이터베이스 개요

※ 공부 내용의 복습 개념으로 정리된 글입니다. - 출처 시나공 

 

데이터저장소

데이터 저장소는 소프트웨어 개발 과정에서 다루어야 할 데이터들을 논리적인 구조로 조직화하거나, 물리적인 공간에 구축한 것을 의미합니다.

• 데이터저장소는 논리 데이터저장소와 물리 데이터저장소로 구분됩니다.
• 논리 데이터저장소는 데이터 및 데이터 간의 연관성, 제약조건을 식별하여 논리적인 구조로 조직화하는 것을 의미합니다.
• 물리 데이터저장소는 논리 데이터저장소에 저장된 데이터와 구조들을 소프트웨어가 운용될 환경을 물리적 특성을 고려하여 하드웨어적인 저장장치에 저장한 것을 의미합니다.
• 논리 데이터저장소를 거쳐 물리 데이터저장소를 구축하는 과정은 데이터베이스를 구축하는 과정과 동일합니다.

 

 

데이터베이스의 정의

데이터베이스는 특정 조직의 업무를 수행하는 데 필요한 상호 관련된 데이터들의 모임으로 다음과 같이 정의할 수 있습니다.

• 통합된 데이터(Integrated Data) : 자료의 중복을 배제한 데이터의 모임입니다.
• 저장된 데이터(Stored Data) : 컴퓨터가 접근할 수 있는 저장 매체에 저장된 자료입니다.
• 운영 데이터(Operational Data) : 조직의 고유한 업무를 수행하는 데 존재 가치가 확실하고 없어서는 안 될 반드시 필요한 자료입니다.
• 공용 데이터(Shared Data) : 여러 응용 시스템들이 공동으로 소유하고 유지하는 자료입니다.

 

※ 운영 데이터

단순한 입 · 출력 자료나 작업 처리상 일시적으로 필요한 임시 자료는 운영 자료로 취급하지 않습니다.

 

 

데이터베이스의 특징

• 실시간 접근성(Real-Time Accessibility)
  • 수시적이고 비정형적인 질의(조회)에 대하여 실시간 처리에 의한 응답이 가능해야 합니다.
• 계속적인 변화(Continuous Evolution)
  • 데이터베이스의 상태는 동적입니다. 즉 새로운 데이터 삽입(Insertion), 삭제(Deletion), 갱신(Update)으로 항상 최신의 데이터를 유지해야 합니다.
• 동시 공용(Concirrent Sharing)
  • 데이터베이스는 서로 다른 목적을 가진 여러 응용자들을 위한 것이므로 다수의 사용자가 동시에 같은 내용의 데이터를 이용할 수 있어야 합니다.
• 내용의 의한 참조(Content Reference)
  • 데이터베이스에 있는 데이터를 참조할 때 데이터 레코드의 주소나 위치에 의해서가 아니라, 사용자가 요구하는 데이터 내용으로 데이터를 찾습니다.

 

 

DBMS(DataBase Management System, 데이터베이스 관리 시스템)

DBMS란 사용자와 데이터베이스 사이에서 사용자의 요구에 따라 정보를 생성해주고, 데이터베이스를 관리해 주는 소프트웨어입니다.

• DBMS는 기존의 파일 시스템이 갖는 데이터의 종속성과 중복성의 문제를 해결하기 위해 제안된 시스템으로, 모든 응용 프로그램들이 데이터베이스를 공용할 수 있도록 관리해 줍니다.
• DBMS는 데이터베이스의 구성, 접근 방법, 유지관리에 대한 모든 책임을 집니다.
• DBMS의 필수 기능에는 정의(Definition), 조작(Manupulation), 제어(Control) 기능이 있습니다.
  • 정의 기능 : 모든 응용 프로그램들이 요구하는 데이터 구조를 지원하기 위해 데이터베이스에 저장될 데이터의 형(Type)과 구조에 대한 정의, 이용 방식, 제약 조건 등을 명시하는 기능입니다.
  • 조작 기능 : 데이터 검색, 갱신, 삽입, 삭제 등을 체계적으로 처리하기 위해 사용자와 데이터베이스 사이의 인터페이스 수단을 제공하는 기능입니다.
  • 제어 기능
    1. 데이터 베이스를 접근하는 갱신, 삽입, 삭제 작업이 정확하게 수행되어 데이터의 무결성이 유지되도록 제어해야 합니다.
    2. 정당한 사용자가 허가된 데이터만 접근할 수 있도록 보안(Security)을 유지하고 권한(Authority)을 검사할 수 있어야 합니다.
    3. 여러 사용자가 데이터베이스를 동시에 접근하여 데이터를 처리할 때 처리결과가 항상 정확성을 유지하도록 병행 제어(Concurrency Control)를 할 수 있어야 합니다.

 

※ DBMS의 제어 기능

무결성, 권한 검삭, 병행 제어

 

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DBMS의 장 · 단점

• 장점
  • 데이터의 논리적, 물리적 독립성이 보장됩니다.
  • 데이터의 중복을 피할 수 있어 기억 공간이 절약됩니다.
  • 저장된 자료를 공동으로 이용할 수 있습니다.
  • 데이터의 일관성을 유지할 수 있습니다.
  • 데이터의 무결성을 유지할 수 있습니다.
  • 보안을 유지할 수 있습니다.
  • 데이터를 표준화할 수 있습니다.
  • 데이터를 통합하여 관리할 수 있습니다.
  • 항상 최신의 데이터를 유지합니다.
  • 데이터의 실시간 처리가 가능합니다.
• 단점
  • 데이터베이스의 전문가가 부족합니다.
  • 전산화 비용이 증가합니다.
  • 대용량 디스크로의 집중적인 Access로 과부하(Overhead)가 발생합니다.
  • 파일의 예비(Backup)와 회복(Recovery)이 어렵습니다.
  • 시스템이 복잡합니다.

데이터의 독립성

데이터의 독립성은 종속성에 대비되는 말로 DBMS의 궁극적 목표이기도 합니다. 데이터의 독립성에는 논리적 독립성과 물리적 독립성이 있습니다.

• 논리적 독립성
  • 응용 프로그램과 데이터베이스를 독립시킴으로써, 데이터의 논리적 구조를 변경시키더라도 응용 프로그램은 변경되지 않습니다.
• 물리적 독립성
  • 응용 프로그램과 보조기억장치 같은 물리적 장치를 독립시킴으로써, 데이터베이스 시스템의 성능 향상을 위해 새로운 디스크를 도립하더라도 응용 프로그램에는 영향을 주지 않고 데이터의 물리적 구조만을 변경합니다.

 

※ 백업(Backup)

백업은 장비 고장 등의 비상사태에도 데이터베이스가 보존되도록 복사하는 작업을 말합니다.

 

 

스키마

스키마(Schema)는 데이터베이스의 구조와 제약 조건에 관한 전반적인 명세(Specification)를 기술(Description)한 메타데이터(Meta-Data)의 집합입니다.

• 스키마는 데이터베이스를 구성하는 데이터 개체(Entity), 속성(Attribute), 관계(Relationship) 및 데이터 조작 시 데이터 값들이 갖는 제약 조건 등에 관해 전반적으로 정의합니다.
• 스키마는 사용자의 관점에 따라 외부 스키마, 개념 스키마, 내부 스키마로 나누어집니다.

 

스키마의 종류

• 외부스키마
  • 사용자나 응용 프로그래머가 각 개인의 입장에서 필요로 하는 데이터베이스의 논리적 구조를 정의한 것입니다.
• 개념 스키마
  • 데이터베이스의 전체적인 논리적 구조로서, 모든 응용 프로그램이나 사용자들이 필요로 한느 데이터를 종합한 조직 전체의 데이터베이스로, 하나만 존재합니다.
  • 일반적으로 스키마라고 하면 개념 스키마를 의미합니다.
  • 개체 간의 관계와 제약 조건을 나타내고, 데이터베이스의 접근 권한, 보안 및 무결성 규칙에 관한 명세를 정의합니다.
• 내부 스키마
  • 물리적 저장장치의 입장에서 본 데이터베이스 구조로서, 실제로 데이터베이스에 저장될 레코드의 형식을 정의하고 저장 데이터 항목의 표현 방법, 내부 레코드의 물리적 순서 등을 나타냅니다.
  • 실제 데이터베이스가 기억장치 내에 저장되어 있어 저장 스키마(Storage Schema)라고도 불립니다.