Chapter 3. 데이터베이스 시스템

데이터베이스 시스템

1. 데이터베이스 시스템의 정의
2. 데이터베이스의 구조
3. 데이터베이스 사용자
4. 데이터 언어
5. 데이터베이스 관리 시스템의 구성

목표

• 데이터베이스, 데이터베이스 관리 시스템, 데이터베이스 시스템의 차이를 이해한다.
• 데이터베이스 시스템의 구성 요소를 살펴본다.
• 데이터베이스 3단계 구조에서 데이터 독립성의 개념을 실현하는 방법을 이해한다.
• 데이터 언어별 특징을 알아본다.
• 데이터베이스 사용자별 특징을 알아본다.
• 데이터베이스 관리 시스템의 구성을 알아본다.

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01 데이터베이스 시스템의 정의

데이터베이스 시스템(DBS; DataBase System): 

데이터베이스에 데이터를 저장하고, 이를 관리하여 조직에 필요한 정보를 생성해주는 시스템

 

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02 데이터베이스의 구조

◆ 스키마와 인스턴스

스키마: 데이터베이스에 저장되는 데이터 구조와 제약조건을 정의한것

인스턴스 : 스키마에 따라 데이터베이스에 실제로 저장된 값

◆ 3단계 데이터베이스 구조

- 외부단계: 개별 사용자 관점

- 개념단계: 조직 전체의 관점

- 내부단계: 저장 장치의 관점

 

-> 각 단계별로 다른 추상화 제공, 내부에서 외부로 갈수록 추상화 레벨이 높아짐

◆ 3단계 데이터베이스 구조 : 외부단계

개별 사용자 관점에서 이해하고 표현하는 단계

하나의 데이터베이스에 외부 스키마가 여러개 존재

 

외부 스키마 

외부 단계에서 사용자에게 필요한 데이터베이스를 정의
각 사용자가 생각하는 데이터베이스의 모습, 즉 논리적 구조로 사용자 마다 다름
서브스키마 라고도 함

 

◆ 3단계 데이터베이스 구조 : 개념 단계

조직 전체의 관점에서 이해하고 표현 하는 단계

하나의 데이터베이스에 개념 스키마가 하나만 존재

 

개념스키마

개념 단계에서 전체 데이터베이스의 논리적 구조를 정의
조직 전체 관점에서 생각 하는 데이터베이스의 모습
전체 DB에 어떤 데이터가 저장되는지, 데이터들 간에는 관계, 어떤 제약조건이 있는지에 대한 정의, 데이터에 대한 보안정책이나 접근 권한에 대한 정의도 포함

 

◆ 3단계 데이터베이스 구조 : 내부 단계

저장 장치의 관점에서 이해하고 표현하는 단계

하나의 데이터베이스에는 내부 스키마가 하나만 존재

 

내부스키마

전체 데이터베이스가 저장장치에 실제로 저장되는 방법을 정의
레코드 구조, 필드크기, 레코드접근경로 등 물리적 저장구조를 정의

 

◆ 3단계 데이터베이스 구조의 사상 또는 매핑

스키마 사이의 대응 관계

외부/개념 사상: 외부-개념 스키마의 대응관계, 응용 인터페이스(application interface)라고도 함

개념/내부 사상: 개념-내부 스키마의 대응관계, 저장 인터페이스(storage interface)라고도 함

 

데이터 베이스를 3단계 구조로 나누고 단계별로 스키마를 유지하며 스키마 사이의 대응관계를 정의하는 궁극적인 목적

-> 데이터 독립성의 실현

 

◆  데이터 독립성

하위 스키마를 변경하더라도 상위스키마가 영향을 받지 않는 특성

 

- 논리적 데이터 독립성

: 개념스키마가 변경되어도 외부스키마는 영향받지 않음, 외부/개념사상만 정확하게 수정해주면 됨

 

- 물리적 데이터 독립성

: 내부 스키마가 변경되어도 개념스키마는 영향 받지 않음, 개념/내부 사상만 정확하게 수정해주면 됨

 

 

◆  데이터 사전

시스템 카탈로그라고도 함

데이터베이스에 저장되는 데이터에 관한 정버, 메타 데이터를 유지하는 시스템 데이터베이스

스키마, 사상 정보, 다양한 제약조건등을 저장

데이터베이스 관리 시스템이 스스로 생성하고 유지

일반 사용자도 접근이 가능하지만, 저장내용을 검색만 할 수 있음

 

◆  데이터 디렉터리

데이터 사전에 있는 데이터에 실제로 접근하는데 필요한 위치 정보를 저장하는 시스템 데이터베이스

일반 사용자의 접근은 허용되지 않음

 

◆  사용자 데이터 베이스

사용자가 실제로 이용하는 데이터가 저장되어 있는 일반 데이터베이스

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03 데이터베이스 사용자

◆  데이터베이스 관리자(DBA: DataBase Administrator)

데이터베이스 시스템을 운영 및 관리하는 사람

주로 데이터 정의어와 데이터 제어어를 이용

주요 업무

데이터베이스 구성 요소 선정, 스키마 정의
물리적 저장구조와 접근방법 결정
무결성 유지를 위한 제약조건 정의
 보안 및 접근 권한 정책결정
백업 및 회복 기법 정의
시스템 데이터 베이스 관리
시스템 성능 감시 및 성능 분석
데이터베이스 재구성

◆  최종 사용자(end user)

데이터베이스에 접근하여 데이터를 조작하는 사람

주로 데이터 조작어를 이용

캐주얼 사용자와 초보 사용자로 구분

 

◆ 응용프로그래머 (application programmer)

데이터 언어를 삽입하여 응용 프로그램을 작성하는 사람

주로 데이터 조작어를 이용

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04 데이터 언어

◆  데이터 정의어 (DDL :  Data Definition Language)

스미마를 정의하거나 수정, 삭제 하기 위해 사용

◆  데이터 조작어 (DML :  Data Manipulation Language)

데이터의 삽입,삭제,수정,검색 등의 처리를 요구하기 위해 사용

절차적 데이터 조작어와 비절차적 데이터 조작어로 구분

절차적 데이터 조작어(procedural DML)	비절차적 데이터 조작어(nonprocedural DML)
사용자가 어떤(what) 데이터를 원하고 그 데이터를 어떻게(how) 처리하는지도 설명	사용자가 어떤(what) 데이터를 원하는지만 설명 선언적 언어라고도 함

◆  데이터 제어어 (DCL :  Data Control Language)

내부적으로 필요한 규칙이나 기법을 정의하기위해 사용

사용목적: 무결성, 보안, 회복, 동시성 제어

 

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05 데이터베이스 관리 시스템의 구성