자 90번째 키워드인 '데이터베이스 시스템'를 알아 볼 것이다.

데이터베이스 시스템은 서비스를 운영하기 위해선 당연시 알아야하는 분야이므로 알아보았다.

Database System이 뭐에요?

• 데이터베이스 시스템(Database System)은 데이터를 체계적으로 저장, 관리, 그리고 활용할 수 있도록 설계된 시스템이다.

• 시스템은 데이터를 효율적으로 관리하고, 다양한 응용 프로그램이 데이터를 쉽게 이용할 수 있도록 돕는다.

• 데이터베이스 시스템은 여러 구성 요소로 이루어져 있으며, 각 요소는 데이터의 무결성, 일관성, 보안, 그리고 성능을 보장하기 위해 중요한 역할을 한다.

데이터베이스(Database)

정의: 데이터베이스는 여러 사용자 또는 응용 프로그램이 공유하고 사용할 수 있는 데이터의 조직화된 집합이다. 데이터베이스는 구조화된 방식으로 데이터를 저장하며, 데이터를 쉽게 검색하고 조작할 수 있도록 설계된다.

특징
중복 최소화: 데이터를 한 번만 저장하고 여러 응용 프로그램이 공유할 수 있다.
데이터 독립성: 데이터베이스의 물리적 구조를 변경하더라도 응용 프로그램에 영향을 미치지 않는다.
데이터 무결성: 제약 조건을 통해 데이터의 정확성과 일관성을 유지한다.

데이터베이스 관리 시스템 (DBMS)

정의: 데이터베이스 관리 시스템(Database Management System, DBMS)은 데이터베이스를 생성하고 관리하기 위한 소프트웨어이다. DBMS는 데이터의 저장, 검색, 수정, 삭제 등의 작업을 효율적으로 처리하며, 여러 사용자와 응용 프로그램이 데이터를 안전하고 효율적으로 사용할 수 있도록 지원한다.

주요 기능
1. 데이터 정의: 테이블, 인덱스, 뷰 등을 정의하고, 데이터의 구조를 설계한다.
2. 데이터 조작: SQL을 통해 데이터를 삽입, 삭제, 수정, 검색한다.
3. 데이터 보안: 권한을 설정하여 사용자별로 데이터 접근을 제어한다.
4. 데이터 무결성: 제약 조건과 트리거를 통해 데이터의 무결성을 보장한다.
5. 트랜잭션 관리: ACID 속성을 보장하여 트랜잭션을 관리한다.
6. 백업 및 복구: 데이터 손실을 방지하기 위해 주기적으로 백업하고, 시스템 장애 시 데이터를 복구할 수 있다.

데이터베이스 모델

• 관계형 모델 (Relational Model): 데이터가 테이블(릴레이션) 형태로 저장되며, 테이블 간의 관계를 통해 데이터를 연결한다. 이 모델은 현재 가장 널리 사용되는 데이터베이스 모델이다.

• 계층형 모델 (Hierarchical Model): 데이터가 트리 구조로 조직된다. 각 노드는 데이터 항목을 나타내며, 부모-자식 관계로 연결된다.

• 네트워크 모델 (Network Model): 데이터가 그래프 구조로 조직되며, 계층형 모델보다 복잡한 관계를 표현할 수 있다. 각 데이터 항목은 여러 부모와 자식 관계를 가질 수 있다.

• 객체지향 모델 (Object-Oriented Model): 데이터베이스가 객체지향 프로그래밍의 개념을 사용하여 데이터를 모델링한다. 데이터와 동작(메소드)이 결합된 객체 단위로 데이터를 관리한다.

관계형 데이터베이스 관리 시스템 (R-DBMS)

정의: 관계형 데이터베이스 관리 시스템(R-DBMS)은 데이터가 테이블 형태로 저장되며, SQL을 사용해 데이터를 정의하고 조작하는 시스템이다. 관계형 모델의 기본 개념은 테이블 간의 관계를 키(key)를 통해 표현하는 것이다.

주요 기능
1. 스키마 정의 : 데이터베이스의 구조와 제약 조건을 정의한다.
2. 데이터 무결성 : 참조 무결성, 고유성, 도메인 제약 등을 통해 데이터를 보호한다.
3. 복잡한 쿼리 처리 : 조인(Join), 서브쿼리(Subquery) 등을 통해 복잡한 데이터를 효율적으로 검색한다.
4. 트랜잭션 관리 : 트랜잭션의 ACID 속성을 보장한다.
5. 동시성 제어 : 여러 사용자가 동시에 데이터를 접근할 때 데이터의 일관성을 유지한다.

데이터베이스 정규화 (Normalization)

정의: 데이터베이스 정규화는 데이터를 잘못된 중복을 제거하고 데이터 무결성을 보장하기 위해 테이블을 구조화하는 과정이다. 정규화는 주로 여러 단계로 이루어지며, 각 단계는 특정 문제를 해결한다.

정규화 단계
1. 제1정규형(1NF): 테이블의 모든 필드가 원자값을 갖도록 테이블을 구성한다. 즉, 각 열이 더 이상 분해할 수 없는 값을 가져야 한다.
2. 제2정규형(2NF): 1NF를 만족하면서 기본 키에 대해 완전 함수 종속성을 가지도록 테이블을 분해한다.
3. 제3정규형(3NF): 2NF를 만족하면서 기본 키에 비종속적인 속성을 제거한다.

데이터베이스 트리거 (Trigger)

정의: 트리거는 특정 이벤트가 발생할 때 자동으로 실행되는 SQL 명령어 집합이다. 주로 데이터 삽입, 수정, 삭제 등의 작업이 발생할 때 특정 동작을 수행하도록 설정된다.

사용 예시: 트리거는 예를 들어, 데이터베이스에서 특정 테이블에 레코드가 삽입될 때 자동으로 로그를 기록하거나, 가격이 변경될 때 관련 데이터를 자동으로 업데이트하는 데 사용된다.

데이터베이스 시스템의 중요성

1. 데이터 관리 효율성: 대량의 데이터를 체계적으로 관리하여 데이터를 쉽게 저장, 검색, 분석할 수 있다.
2. 데이터 무결성 및 일관성: 다양한 무결성 제약 조건을 통해 데이터의 정확성과 일관성을 유지한다.
3. 데이터 보안: 사용자 권한 관리 및 접근 제어를 통해 데이터의 기밀성과 안전성을 보장한다.
4. 데이터 공유 및 동시성 제어: 여러 사용자가 동시에 데이터를 사용할 수 있도록 하면서도 데이터의 일관성을 유지한다.
5. 확장성: 데이터베이스 시스템은 데이터의 증가에 따라 확장 가능하며, 다양한 요구 사항을 처리할 수 있다.