데이터베이스 시스템

#데이터베이스 시스템

-데이터베이스(Database)

데이터베이스는 조직체의 응용 시스템들이 공유해서 사용하는

운영 데이터(operational data)들이 구조적으로 통합된 모양이다.

 

데이터베이스의 구조는 사용되는 데이터 모델에 의해 결정된다.

 

시스템 카탈로그(또는 데이터 사전)와 저장된 데이터베이스로 구분할 수 있음

시스템 카탈로그(system catalog)는 저장된 데이터베이스의 스키마 정보를 유지

 

*정보와 데이터는 서로 다름

 

-데이터베이스의 특징

1.데이터베이스는 데이터의 대규모 저장소로서, 여러 부서에 속하는 여러 사용자에 의해 동시에 사용된다.

2.모든 데이터가 중복을 최소화 하면서 통합된다.

3.데이터베이스는 한 조직체의 운영 데이터 뿐만 아니라 그 데이터에 관한 설명을 포함한다

(데이터베이스 스키마 or 메타데이터)

4.프로그램과 데이터 간의 독립성이 제공된다

5.효율적으로 접근이 가능하고 질의를 할 수 있다.

 

-데이터베이스 관리 시스템(DBMS : Database Management System)

데이터베이스를 정의하고, 질의어를 지원하고, 리포트를 생성하는 등의 작업을 수행하는 소프트웨어

데이터베이스 언어라고 부르는 특별한 프로그래밍 언어를 한 개 이상 제공

SQL(Structured Querey Language)(구조적 질의어)

 

-데이터베이스 스키마

전체적인 데이터베이스 구조를 뜻하며 자주 변경되지는 않음(변경은 가능)

데이터베이스의 모든 가능한 상태를 미리 정의

내포(intension)라고 부름

 

-데이터베이스 상태

특정 시점의 데이터베이스의 내용을 의미하며, 시간이 지남에 따라 계속해서 바뀐다.외연(extension)이라고 부름

 

-데이터베이스 시스템(DBS: Database System)의 구성요소

DB(데이터베이스 / 시스템 카탈로그) , DBMS, 사용자, 응용프로그램

 

-데이터베이스 시스템의 요구사항

1. 데이터 독립성

2. 효율적인 데이터 접근

3. 데이터에 대한 동시 접근

4. 백업과 회복

5. 중복을 줄이거나 제어하며 일관성 유지

6. 데이터 무결성

7. 데이터 보안

8. 쉬운 질의어

9. 다양한 사용자 인터페이스

 

#파일 시스템 과 DBMS

-DBMS를 사용한 데이터베이스 관리 특징

1. 여러 사용자와 응용프로그램들이 데이터베이스를 공유

2. 사용자의 질의를 빠르게 수행할 수 있는 인덱스 등의 접근 경로를 DBMS가 자동적으로 선택하여 수행

3. 권한이 없는 사용자로부터 DB를 보호

4. 여러 사용자에 적합한 다양한 인터페이스 제공

5. 데이터 간의 복잡한 관계를 표현하며, 무결성 제약조건을 DBMS가 자동적으로 유지

6. 시스템 고장시 DB를 고장 전의 일관된 상태로 회복시킴

7. 프로그램에 영향을 주지 않으면서 DB구조를 변경할 수 있음

프로그램-데이터 독립성(program-data independence)

 

-DBMS의 장점

1. 중복성과 불일치가 감소

2. 시스템을 개발 유지하는 비용 감소

3. 표준화를 시행하기 용이

4. 보안 향상

5. 무결성 향상

6. 요구사항을 식별할 수 있음

7. 고장으로부터 회복할 수 있음

8. DB의 공유와 동시 접근이 가능

9. 다양한 도구 활용 가능(DB설계 도구, 응용프로그램 개발도구, 리포트 생성 도구...)

 

-DBMS의 단점

1. 추가적인 하드웨어 구입비용, DBMS 유지비용

2. 직원 교육 비용

3. 비밀과 프라이버시 노출 등의 단점이 존재

 

*초기 투자비용이 클 때, 오버헤드(간접비)가 클 때, 응용이 단순하고 잘 정의되었으며 변경되지 않을 것으로 예상될 때

real-time 처리 요구사항이 있을때는 DBMS를 사용하지 않는 것이 바람직할 수 있다.

 

#DBMS 발전 과정

-데이터 모델

DB의 구조를 기술하는데 사용되는 개념들의 집합인 구조(데이터 타입과 관계)

이러한 구조 위에서 동작하는 연산자들, 무결성 제약조건들

 

사용자에게 내부 저장 방식의 세세한 사항은 숨기면서 데이터에 대한

직관적인 뷰를 제공하는 동시에 이들간의 사상을 제공

 

-데이터 모델의 분류

*개념적 데이터 모델 conceptual data model

DB의 전체적인 논리적 구조를 명시

 

*표현(구현) 데이터 모델 representation(implementation) data model

최종 사용자가 이해하는 개념

컴퓨터 내에서 데이터가 조직되는 방식과 멀리 떨어져 있지는 않음

 

*물리적 데이터 모델 physical data model

DB에 데이터가 어떻게 저장되는가를 기술

 

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1.계층 DBMS

트리 구조를 기반으로 하는 계층 데이터 모델을 사용한 DBMS

장점 : 빠른 속도와 높은 효율성 제공

단점 : 미리 응용프로그램을 정의해야한다 / 각각의 관계를 명시적으로 정의 / 레코드 구조를 변경하기 어렵다

 

2.네트워크 DBMS

레코드들이 노드로, 레코드들 사이의 관계가 간선으로 표현되는 그래프를 기반으로 한다

레코드 구조를 변경하기 어려움

 

3.관계 DBMS

모델이 간단하여 이해하기 쉽다

사용자는 자신이 원하는 것(what)만 명시하고 어떻게(How)는 DBMS가 결정한다

ex)오라클, MS SQL Sever, 등

 

4.객체 지향 DBMS

객체 지향 프로그래밍 패러다임을 기반으로 하는 데이터 모델

장점 : 데이터와 프로그램을 그룹화 / 복잡한 객체들을 이해하기 쉽다 / 유지와 변경에 용이하다

 

*객체지향 : 프로그램을 수많은 '객체'라는 기본 단위로 나누고 이 객체들의 상호작용으로 서술하는 방식

*객체 : 하나의 역할을 수행하는 '메소드와변수(데이터) 의 묶음'

 

 

-DBMS 언어

-DDL 데이터 정의어

Data Definition Language

데이터베이스 스키마를 정의

DDL로 명시된 문장이 입력되면 DBMS는 사용자가 정의한 스키마에 대한 명세를 

시스템 카탈로그 또는 데이터 사전에 저장한다

 

-DML 데이터 조작어

Data Manipulation Language

사용자는 DML를 사용해 DB내의 원하는 데이터를 검색 수정 삽입 삭제 한다

절차적 언어와 비절차적 언어

관계 DBMS에서 사용되는 SQL은 대표적인 비절차적 언어이다

검색, 수정, 삭제, 삽입

 

-DCL 데이터 제어어

Data Control Language

사용자는 DCL를 사용해 DB 트랜잭션을 명시하고 권한을 부여하거나 취소

GRANT : DB권한을 부여하는 명령어

COMMIT : 데이터를 DB에 저장하고 트랜잭션을 성공적으로 종료하는 명령어

ROLLBACK : 데이터의 변경 사항을 취소하고 원상태로 복귀한 후 트랜잭션을 종료하는 명령어

REVOKE : DB권한을 해제하는 명령어

 

-DBMS 사용자

1. 데이터베이스 관리자

DBA : Database Administrator

DBA는 조직의 여러부분의 상이한 요구를 만족시키기 위해 일관성있는 DB 스키마를 생성 유지하는 사람(팀)

DBA의 역할 :

DB스키마 생성과 변경 / 무결성 제약조건을 명시 /

사용자 권한 허용 취소(역할 관리) / 저장구조와 접근방법(물리적 스키마)정의 /

백업과회복 / 표준화 시행

 

2.응용 프로그래머

DB위에서 특정 응용이나 인터페이스를 구현하는 사람

고급 프로그래밍 언어로 응용 프로그램을 개발하면서 DB를 접근하는 부분은 DML를 사용한다

이들이 작성한 프로그램은 최종 사용자들이 반복해서 수행하므로

기작성 트랜잭션 이라고 부른다

 

3.최종 사용자(end user)

질의, 갱신, 보고서를 생성하기 위해 DB를 사용하는 사람

질의어를 사용해 매번 다른 정보를 찾는 캐주얼 사용자와

기작성 트랜잭션을 수행하는 초보 사용자로 구분

 

4.DB설계자

ERWin 등의 CASE 도구들을 이용해 DB설계를 담당

DB의 일관성을 유지하기 위해 정규화를 수행

 

5.오퍼레이터

DBMS가 운영되고 있는 컴퓨터 시스템과 전산실을 관리하는 사람

 

 

 

*출처

오라클 기반 데이터베이스 배움터 (생능, 홍의경)

오라클 11g + PL/SQL 입문 (대림, 성윤경 서동린)