스키마Schema
데이터베이스 스키마는 데이터베이스 내의 데이터와 그 구조를 정의한다. 이는 테이블, 컬럼, 데이터 타입, 관계 등을 포함한 데이터베이스 구조의 청사진이라 할 수 있다. 스키마는 데이터베이스 설계에 있어 필수적인 부분이며, 이를 통해 데이터베이스의 구조를 시각적으로 이해할 수 있다.
스키마는 주로 세 가지 계층으로 나뉜다:
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물리적 스키마(Physical Schema): 물리적 스키마는 데이터 저장 방법에 초점을 맞춘다. 데이터가 실제로 어떻게 저장되는지, 어떤 저장 매체를 사용하는지, 데이터 액세스 방법이 어떤지 등을 정의한다. 이 계층에서는 성능 최적화를 위해 데이터를 분할하거나 복제하는 전략도 고려한다. 예를 들어, 데이터베이스 샤딩(sharding)이나 복제(replication)는 물리적 스키마 설계의 일부가 될 수 있다. 또한, 백업 및 복구 전략도 이 계층에서 중요한 고려사항이다.
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논리적 스키마(Logical Schema): 논리적 스키마는 데이터와 그 관계를 중심으로 한다. 이 계층에서는 테이블, 뷰, 인덱스 등 데이터베이스 객체의 구조를 정의한다. 또한, 데이터 간의 관계를 나타내는 외래키, 무결성 제약조건, 트리거, 저장 프로시저 등도 이 계층에서 다룬다. 예를 들어, '사용자' 테이블과 '주문' 테이블 간의 관계를 정의하고, 사용자 ID가 주문 테이블에 외래키로 사용될 수 있다. 또한, 논리적 스키마는 데이터 모델링 과정에서 중요하며, ERD(Entity-Relationship Diagram)를 통해 시각화될 수 있다.
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개념적 스키마(Conceptual Schema): 개념적 스키마는 데이터베이스의 가장 추상적인 레벨을 나타낸다. 이는 데이터와 그 관계의 전반적인 구조를 정의한다. 개념적 스키마는 주로 데이터 모델링의 초기 단계에서 사용되며, 비즈니스 요구사항과 데이터의 주요 개념을 반영한다. 이 계층은 일반적으로 데이터베이스 관리자나 시스템 분석가에 의해 다루어지며, 데이터베이스 설계의 기초를 형성한다.
이 세 계층은 서로 독립적이어야 한다. 한 계층의 변경이 다른 계층에 영향을 미치지 않도록 설계하는 것이 중요하다. 예를 들어, 물리적 스키마의 변경이 논리적 스키마에 영향을 주지 않도록 하는 것이다. 이러한 독립성은 데이터베이스 시스템의 유연성과 확장성을 보장하는 데 중요하다.
예제로, 온라인 쇼핑몰의 데이터베이스를 생각해보자:
- 물리적 스키마: 상품 정보가 저장된 테이블이 서버의 어느 디스크에 저장되는지, 사용자 정보를 위한 인덱스가 어떻게 구성되는지 등이 이에 해당한다.
- 논리적 스키마: 상품, 사용자, 주문 등의 테이블과 이들 간의 관계(예: 사용자는 여러 주문을 할 수 있음), 각 테이블의 컬럼(예: 상품명, 가격, 사용자 ID 등)과 데이터 타입이 여기에 속한다.
- 개념적 스키마: 전체 쇼핑몰 시스템의 데이터 구조를 개략적으로 설명한다. 예를 들어, 상품, 사용자, 주문 간의 관계와 이들의 주요 속성을 고수준에서 기술한다.
결론
이렇게 각 계층은 데이터베이스의 다양한 측면을 다루며, 이들의 상호 의존성은 데이터베이스 시스템의 전반적인 성능과 유연성을 결정한다. 백엔드 개발자로서, 이러한 각 계층을 이해하고 효과적으로 설계하는 것은 데이터베이스 기반 애플리케이션의 성능과 확장성, 유지 보수성을 향상시키는 데 매우 중요하다.
