32. 데이터베이스

데이터저장소

• 데이터저장소는 소프트웨어 개발 과정에서 다루어야 할 데이터들을 논리적인 구조로 조직화하거나, 물리적인 공간에 구축한 것을 의미한다.
• 데이터저장소는 논리 데이터저장소와 물리 데이터저장소로 구분된다.
• 논리 데이터저장소는 데이터 및 데이터 간의 연관성, 제약조건을 식별하여 논리적인 구조로 조직화한 것을 의미한다.
• 물리 데이터저장소는 논리 데이터저장소에 저장된 데이터와 구조들을 소프트웨어가 운용될 환경의 물리적 특성을 고려하여 하드웨어적인 저장장치에 저장한 것을 의미한다.
• 논리 데이터저장소를 거쳐 물리 데이터저장소를 구축하는 과정은 데이터베이스를 구축하는 과정과 동일하다.

데이터베이스

• 데이터베이스는 특정 조직의 업무를 수행하는 데 필요한 상호 관련된 데이터들의 모임으로 다음과 같이 정의할 수 있다.
• 통합된 데이터(Integrated Data): 자료의 중복을 배제한 데이터의 모임이다.
• 저장된 데이터(Stored Data) : 컴퓨터가 접근할 수 있는 저장 매체에 저장된 자료이다.
• 운영 데이터 (Operational Data) : 조직의 고유한 업무를 수행하는 데 존재 가치가 확실하고 없어서는 안 될 반드시 필요한 자료이다.
• 공용 데이터(Shared Data) : 여러 응용 시스템들이 공동으로 소유하고 유지하는 자료이다.

DBMS(DataBase Management System, 데이터베이스 관리 시스템)

• DBMS란 사용자와 데이터베이스 사이에서 사용자의 요구에 따라 정보를 생성해주고, 데이터베이스를 관리해 주는 소프트웨어이다.
• DBMS는 기존의 파일 시스템이 갖는 데이터의 종속성과 중복성의 문제를 해결하기 위해 제안된 시스템으로, 모든 응용 프로그램들이 데이터베이스를 공용할 수 있도록 관리해준다.
• DBMS는 데이터베이스의 구성, 접근 방법, 유지관리에 대한 모든 책임을 진다.
• DBMS의 필수 기능에는 정의(Definition), 조작(Manipulation), 제어(Control) 기능이 있다.
• 정의(Definition) 기능: 모든 응용 프로그램들이 요구하는 데이터 구조를 지원하기 위해 데이터베이스에 저장된 데이터의 형(Type)과 구조에 대한 정의, 이용 방식, 제약 조건 등을 명시하는 기능이다.
• 조작(Manipulation) 기능: 데이터 검색, 갱신, 삽입, 삭제 등을 체계적으로 처리하기 위해 사용자와 데이터베이스 사이의 인터페이스 수단을 제공하는 기능이다.
• 제어(Control) 기능
  • 데이터베이스를 접근하는 갱신, 삽입, 삭제 작업이 정확하게 수행되어 데이터의 무결성이 유지되도록 제어해야 한다.
  • 정당한 사용자가 허가된 데이터만 접근할 수 있도록 보안(Security)을 유지하고 권한(Authority)을 검사할 수 있어야 한다.
  • 여러 사용자가 데이터베이스를 동시에 접근하여 데이터를 처리할 때 처리결과가 항상 정확성을 유지하도록 병행 제어(Concurrency Control)를 할 수 있어야 한다.

DBMS의 장·단점

장점	단점
데이터의 논리적 물리적 독립성이 보장된다. 데이터의 중복을 피할 수 있어 기억공간이 절약된다. 저장된 자료를 공동으로 이용할 수 있다. 데이터의 일관성을 유지할 수 있다. 데이터의 무결성을 유지할 수 있다. 보안을 유지할 수 있다. 데이터를 표준화할 수 있다. 데이터를 통합하여 관리할 수 있다. 항상 최신의 데이터를 유지한다. 데이터의 실시간 처리가 가능하다.	데이터베이스의 전문가가 부족하다. 전산화 비용이 증가한다. 대용량 디스크로의 집중적인 Access 과부하(Overhead)가 발생한다. 파일의 예비(Backup")와 회복(Recovery)이 어렵다. 시스템이 복잡하다.

• 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 도입하더라도 응용 프로그램에는 영향을 주지 않고 데이터의 물리적 구조만을 변경합니다.

스키마

• 스키마(Schema)는 데이터베이스의 구조와 제약 조건에 관한 전반적인 명세(Specification)를 기술(Description)한 메타데이터(Meta-Data)의 집합이다.
• 스키마는 데이터베이스를 구성하는 데이터 개체(Entity), 속성(Attribute), 관계(Relationship) 및 데이터 조작 시 데이터 값들이 갖는 제약 조건 등에 관해 전반적으로 정의한다.
• 스키마는 사용자의 관점에 따라 외부 스키마, 개념 스키마 내부 스키마로 나누어진다.
• 외부 스키마: 사용자나 응용 프로그래머가 각 개인의 입장에서 필요로 하는 데이터베이스의 논리적 구조를 정의한 것이다.
• 개념 스키마: 데이터베이스의 전체적인 논리적 구조로서, 모든 응용 프로그램이나 사용자들이 필요로 하는 데이터를 종합한 조직 전체의 데이터베이스로 하나만 존재한다.
  개체 간의 관계와 제약 조건을 나타내고, 데이터베이스의 접근 권한 보안 및 무결성 규칙에 관한 명세를 정의한다.
• 내부 스키마: 물리적 저장장치의 입장에서 본 데이터베이스 구조로서 실제로 데이터베이스에 저장될 레코드의 형식을 정의하고 저장 데이터 항목의 표현 방법, 내부 레코드의 물리적 순서 등을 나타낸다.

출처: 2024 시나공 정보처리기사 필기 기본서