[시나공 토막강의] 34-35강 정리

34강. 데이터베이스 개요

 

1. 데이터 저장소

- 데이터들을 논리적인 구조로 조직화하거나, 물리적인 공간에 구축한 것을 의미

- 논리 데이터 저장소 : 데이터 및 데이터 간의 연관성, 제약조건을 식별하여 논리적인 구조로 조직화한 것

- 물리 데이터 저장소 : 논리 데이터 저장소를 소프트웨어가 운용될 환경의 물리적 특성을 고려하여 실제 저장장치에 저장한 것

 

2. 데이터 베이스(Database)

- 여러 사람에 의해 공동으로 사용될 데이터를 중복을 배제하여 통합하고, 쉽게 접근하여 처리할 수 있도록 저장장치에 저장하여 항상 사용할 수 있도록 운영하는 운영 데이터

- 통합된 데이터(Integrated Data) : 자료의 중복을 배제한 데이터의 모임

- 저장된 데이터(Stored Data) : 컴퓨터가 접근할 수 있는 저장 매체에 저장된 자료

- 운영 데이터(Operational Data) : 조직의 고유한 업무를 수행하는 데 반드시 필요한 자료

- 공용 데이터(Shared Data) : 여러 응용 시스템들이 공동으로 소유하고 유지하는 자료

 

3. DBMS(DataBase Management System; 데이터베이스 관리 시스템)

- 사용자의 요구에 따라 정보를 생성해주고, 데이터베이스를 관리해주는 소프트웨어

- 기존의 파일 시스템이 갖는 데이터의 종속성과 중복성의 문제를 해결하기 위해 제안된 시스템

* DBMS의 필수 기능 3가지

 1) 정의(Definition) 기능 : 데이터의 형(Type)과 구조에 대한 정의, 이용 방식, 제약 조건 등을 명시하는 기능

 2) 조작(Manipulation) 기능 : 데이터 검색, 갱신, 삽입, 삭제 등을 위해 인터페이스 수단을 제공하는 기능

 3) 제어(Control) 기능 : 데이터의 무결성, 보안, 권한 검사, 병행 제어를 제공하는 기능

 

4. 데이터의 독립성(<-> 종속성)

- 논리적 독립성 : 응용 프로그램과 데이터베이스를 독립시킴으로써, 데이터의 논리적 구조를 변경시키더라도 응용 프로그램은 영향을 받지 않음

- 물리적 독립성 : 응용 프로그램과 보조기억장치 같은 물리적 장치를 독립시킴으로써, 디스크를 추가/변경하더라도 응용 프로그램은 영향을 받지 않음

 

5. 스키마(Schema) ★★★

- 데이터베이스의 구조와 제약조건에 관한 전반적인 명세를 기술한 것

 1) 외부 스키마 : 사용자나 응용 프로그래머가 각 개인의 입장에서 필요로 하는 데이터 베이스의 논리적 구조를 정의한 것

 2) 개념 스키마 : 데이터베이스의 전체적인 논리적 구조, 모든 응용 프로그램이나 사용자들이 필요로 하는 데이터를 종합한 조직 전체의 데이터베이스로 하나만 존재

 3) 내부 스키마 : 물리적 저장장치의 입장에서 본 데이터베이스 구조, 실제로 저장될 레코드의 형식과 저장 데이터 항목의 표현방법과 내부 레코드의 물리적 순서 등을 나타냄

 

 

35강. 데이터베이스 설계

- 사용자의 요구를 분석하여 그것들을 컴퓨터에 저장할 수 있는 데이터베이스의 구조에 맞게 변형한 후 DBMS로 데이터베이스를 구현하여 일반 사용자들이 사용하게 하는 것

 

1. 데이터베이스 설계 시 고려사항

 - 무결성 : 삽입, 삭제, 갱신 등의 연산 후에도 데이터베이스에 저장된 데이터가 정해진 제약 조건을 항상 만족해야 함

 - 일관성 : 데이터베이스에 저장된 데이터들 사이나, 특정 질의에 대한 응답이 처음부터 끝까지 변함없이 일정해야 함

 - 회복 : 시스템에 장애가 발생했을 때 장애 발생 직전의 상태로 복구할 수 있어야 함

 - 보안 : 불법적인 데이터의 노출 또는 변경이나 손실로부터 보호할 수 있어야 함

 - 효율성 : 응답시간의 단축, 시스템의 생산성, 저장 공간의 최적화 등이 가능해야 함

 - 데이터베이스 확장 : 데이터베이스 운영에 영향을 주지 않으면서 지속적으로 데이터를 추가할 수 있어야 함

 

2. 데이터베이스 설계 순서

 - 요구 조건 분석 : 요구 조건 명세서 작성

 - 개념적 설계 : 개념 스키마, 트랜잭션 모델링, E-R 모델링

 - 논리적 설계 : 목표 DBMS에 맞는 논리 스키마 설계, 트랜잭션 인터페이스 설계

 - 물리적 설계 : 목표 DBMS에 맞는 물리적 구조의 데이터로 변환

 - 구현 : 목표 DBMS의 DDL(데이터 정의어)로 데이터베이스 생성, 트랜잭션 작성

 

 1) 요구 조건 분석

  - 요구 조건 분석은 데이터베이스를 사용할 사람들로부터 필요한 용도를 파악하는 것

  - 데이터베이스 사용자에 따른 수행 업무와 필요한 데이터의 종류, 용도, 처리 형태, 흐름, 제약 조건 등을 수집

  - 수집된 정보를 바탕으로 요구 조건 명세를 작성

 

 2) 개념적 설계(정보 모델링, 개념화)

  - 현실 세계에 대한 인식을 추상적 개념으로 표현하는 과정

  - 개념 스키마 모델링과 트랜잭션 모델링을 병행 수행

  - 요구 조건 명세를 DBMS에 독립적인 E-R 다이어그램으로 작성

  - DBMS에 독립적인 개념 스키마를 설계

 

 3) 논리적 설계(데이터 모델링)

  - 현실 세계에서 발생하는 자료를 컴퓨터가 이해하고 처리할 수 있는 물리적 저장장치에 저장할 수 있도록 변환하기 위해 특정 DBMS가 지원하는 논리적 자료 구조로 변환(mapping)시키는 과정

  - 개념 세계의 데이터를 필드로 기술된 데이터 타입과 이 데이터 타입들 간의 관계로 표현되는 논리적 구조의 데이터로 모델화함

  - 개념적 설계가 개념 스키마를 설계하는 단계라면, 논리적 설계에서는 개념 스키마를 평가 및 정제하고 DBMS에 따라 서로 다른 논리적 스키마를 설계하는 단계

  - 트랜잭션의 인터페이스를 설계

 

 4) 물리적 설계(데이터 구조화)

  - 논리적 구조로 표현된 데이터를 디스크 등의 물리적 저장장치에 저장할 수 있는 물리적 구조의 데이터로 변환하는 과정

  - 다양한 데이터베이스 응용에 대해 처리 성능을 얻기 위해 데이터베이스 파일의 저장 구조 및 액세스 경로를 결정

  - 저장 레코드의 형식, 순서, 접근 경로, 조회 집중 레코드 등의 정보를 사용하여 데이터가 컴퓨터에 저장되는 방법을 묘사

 

 5) 데이터베이스 구현

  - 논리적 설계와 물리적 설계에서 도출된 데이터베이스 스키마를 파일로 생성하는 과정

  - 사용하려는 특정 DBMS의 DDL(데이터 정의어)을 이용하여 데이터베이스 스키마를 기술한 후 컴파일하여 빈 데이터베이스 파일을 생성

  - 응용 프로그램을 위한 트랜잭션을 작성

  - 데이터베이스 접근을 위한 응용 프로그램 작성