🛠️ 데이터베이스 시스템(DBS; DataBase System)
데이터베이스에 데이터를 저장하고 관리하여 조직에 필요한 정보를 생성해주는 시스템입니다.
📼 스키마(Schema)
데이터베이스의 구조와 제약 조건에 관한 전반적인 명세를 기술한 메타 데이터의 집합
- 개체, 속성, 관계 등에 관해 전반적으로 정의합니다.
- 사용자의 관점에 따라 외부, 개념, 내부 스키마로 나뉩니다.
- 동적으로 변하지 않습니다.
🏠 데이터베이스의 3단계 구조
하나의 데이터베이스를 관점에 따라 단계별로 나눈 것으로
각 단계별로 다른 추상화(abstraction)를 제공합니다.
- 외부 단계(external level): 개별 사용자 관점
- 개념 단계(conceptual level): 조직 전체의 관점
- 내부 단계(internal level): 물리적인 저장 장치의 관점
- 내부에서 외부 단계로 갈수록 추상화 레벨이 높아집니다.
외부 단계
데이터베이스를 개별 사용자 관점에서 이해하고 표현하는 단계
- 데이터베이스 하나에 외부 스키마가 여러 개 존재할 수 있습니다.
외부 스키마(external schema)
- 외부 단계에서 사용자에게 필요한 데이터베이스를 정의한 것
- 각 사용자가 생각하는 데이터베이스의 모습,
즉 논리적 구조로 사용자마다 다릅니다.- 서브 스키마(sub schema)라고도 합니다.
개념 단계
데이터베이스를 조직 전체의 관점에서 이해하고 표현하는 단계
- 데이터베이스 하나에 개념 스키마가 하나만 존재합니다.
개념 스키마 (conceptual schema)
- 개념 단계에서 데이터베이스 전체의 논리적 구조를 정의한 것
- 조직 전체의 관점에서 생각하는 데이터베이스의 모습입니다.
- 전체 데이터베이스에 저장되는 데이터의 종류, 데이터 간의 관계, 제약조건, 정의, 보안 정책, 접근권한에 대한 정의를 포함합니다.
내부 단계
데이터베이스를 저장 장치의 관점에서 이해하고 표현하는 단계
- 데이터베이스 하나에 내부 스키마가 하나만 존재합니다.
내부 스키마 (internal schemma)
- 전체 데이터베이스가 저장 장치에 실제로 저장되는 방법을 정의
- 레코드 구조, 필드 크기, 레코드 접근 경로 등 물리적 저장 구조를 정의합니다.
🎛️ 3단계 데이터베이스 구조의 매핑
스키마 사이의 대응 관계
- 외부/개념 사상: 외부 스키마와 개념 스키마의 대응 관계
- 응용 인터페이스(application interface)
- 개념/내부 사상: 개념 스키마와 내부 스키마의 대응 관계
- 저장 인터페이스(storage interface)
3단계 구조와 매핑의 목적
단계별로 스키마를 유지하며 대응관계(interface)를 정의해
데이터 독립성을 실현합니다.
💎 데이터 독립성(data independency)
하위 스키마를 변경하더라도 상위 스키마가 영향을 받지 않는 특성
- 논리적 데이터 독립성
- 개념 스키마가 변경되어도 외부 스키마는 영향을 받지 않습니다.
- 개념 스키마가 변경되면 관련된 외부/개념 매핑만 정확하게 수정합니다.
- 물리적 데이터 독립성
- 내부 스키마가 변경되어도 개념 스키마는 영향을 받지 않습니다.
- 내부 스키마가 변경되면 관련된 개념/내부 매핑만 정확하게 수정합니다.
📘 데이터 사전(data dictionary)
데이터베이스에 저장되는 데이터에 관한 정보,
즉 메타 데이터를 유지하는 시스템 데이터베이스입니다.
- 스키마, 매핑 정보, 다양한 제약조건 등을 저장합니다.
- DBMS가 스스로 생성하고 유지합니다.
- 일반 사용자도 접근이 가능하지만 저장된 내용을 검색만 가능합니다.
📁 데이터 디렉토리(data directory)
데이터 사전에 있는 데이터에 실제로 접근하는데 필요한 위치 정보를 저장하는 시스템 데이터베이스
- 일반 사용자의 접근은 허용되지 않습니다.
🐘 사용자 데이터베이스(user database)
사용자가 이용하는 실제 데이터가 저장된 일반 데이터베이스
👪 데이터베이스 사용자
데이터베이스를 이용하는 모든 사람
- DBA
- 데이텉베이스 시스템을 운영, 관리
- 응용 프로그래머
- 데이터 언어를 삽입하여 응용 프로그램을 작성
- 주로 데이터 조작어를 사용 (SQL 등)
- 최종(일반) 사용자
- 데이터베이스에 접근하여 데이터를 삽입, 삭제, 수정, 검색하는 유저
✍️ 데이터 언어
사용자와 데이터베이스 관리 시스템 간의 통신 수단
- 사용 목적에 따라 데이터 정의어(DDL), 데이터 조작어(DML), 데이터 제어어(DCL)로 구분
- 데이터 정의어(DDL)
스키마를 정의하거나 수정 또는 삭제하기 위해 사용- 데이터 조작어(DML)
데이터의 삽입, 삭제, 수정, 검색 등의 처리를 요구
절차적 데이터 조작어와 비절차적 데이터 조작어로 구분- 데이터 제어어(DCL)
내부적으로 필요한 규칙이나 기법을 정의하기 위해서 사용
사용 목적
- 무결성: 정확하고 유효한 데이터만 유지
- 보안: 허가받지 않은 사용자의 데이터 접근 차단, 허가된 사용자에 권한 부여
- 회복: 장애가 발생해도 데이터 일관성 유지
- 동시성 제어: 동시 공유 지원
⚙️ DBMS의 구성
주요 구성 요소
- 질의 처리기(query processor)
- 사용자의 데이터 처리 요구를 해석하여 처리
- DDL 컴파일러, DML 프리 컴파일러, DML 컴파일러, 런타임 데이터베이스 처리기, 트랜잭션 관리자 등을 포함합니다.
- 저장 데이터 관리자(stored data manager)
- 디스크에 저장된 사용자 데이터베이스와 데이터 사전을 관리하고
여기에 실제로 접근하는 역할을 담당합니다.
