[데이터베이스] 데이터베이스 시스템(Database System)

[한빛아카데미] 오라클로 배우는 데이터베이스 개론과 실습 책으로 학습한 내용을 정리한 것입니다.

 

* 데이터, 정보, 지식

- 데이터(Data) : 관찰의 결과로 나타난 정량적 혹은 정성적인 실제 값

- 정보(Information) : 데이터에 의미를 부여한 것

- 지식(Knowledge) : 사물이나 현상에 대한 이해

 

* 데이터베이스의 개념 및 특징

- 개념 : 각 조직에서 사용하던 데이터를 모아서 통합하고 공유할 목적으로 구축됨

 1) 통합된 데이터(Integrated Data) : 여러 곳에서 사용하던 데이터를 통합하여 하나로 저장한 데이터를 의미

 2) 저장된 데이터(Stored Data) : 문서로 보관된 데이터가 아니라 디스크, 테이프 같은 컴퓨터 저장장치에 저장된 데이터를 의미
 3) 운영 데이터(Operational Data) : 조직의 목적을 위해 사용되는 데이터를 의미

 4) 공용 데이터(Shared Data) : 한 사람 또는 한 업무를 위해 사용되는 데이터가 아닌 공동으로 사용되는 데이터를 의미

 

- 특징

 1) 실시간 접근성(Real Time Accessibility) :  사용자가 데이터를 요청하면 수초 내에 결과를 서비스함

 2) 계속적인 변화(Continuous Change) : 삽입(Insert), 삭제(Delete), 수정(Update) 등의 작업으로 바뀐 데이터 값을 저장

 3) 동시 공유(Concurrent Sharing) : 서로 다른 업무 또는 여러 사용자에게 동시에 공유

 4) 내용에 따른 참조(Reference by content) : 저장된 데이터는 데이터의 물리적인 위치가 아닌 데이터 값에 따라 참조

 

* 파일 시스템과 DBMS의 비교

- 파일 시스템 : DBMS가 없는 시스템으로, 데이터는 파일 단위로 저장되며 파일을 다루는 파일 서버가 있음

구분	파일 시스템	DBMS
데이터 정의 및 저장	데이터 정의 : 응용 프로그램 데이터 저장 : 파일 시스템	데이터 정의 : DBMS 데이터 저장 : 데이터베이스
데이터 접근 방법	응용 프로그램이 파일에 직접 접근	응용 프로그램이 DBMS에 파일 접근을 요청
사용 언어	자바, C++, C 등	자바, C++, C등과 SQL
CPU/주기억장치 사용	적음	많음

 

* DBMS(Database Management System)

- 사용자와 데이터베이스를 연결시켜주는 소프트웨어로, 데이터베이스 사용자가 데이터베이스 생성, 공유, 관리할 수 있도록 지원해주는 총체적인 역할을 함

[기능]

데이터 정의(Definition)	데이터 구조를 정의하고 데이터 구조에 대한 삭제 및 변경 기능을 수행함
데이터 조작(Manipulation)	데이터를 조작하는 소프트웨어(응용 프로그램)가 요청하는 데이터의 삽입, 수정, 삭제 작업 지원
데이터 추출(Retrieval)	사용자가 조회하는 데이터 혹은 응용 프로그램의 데이터를 추출함
데이터 제어(Control)	데이터베이스 사용자를 생성하고 모니터링하며 접근을 제어함 백업과 회복, 동시성 제어 등의 기능을 지원함

 

* DBMS의 장점

- 데이터 중복 가능성 낮음

- 중복 제거로 데이터의 일관성 유지

- 데이터 정의와 프로그램의 독립성 유지 가능

- 데이터 복구, 보안, 동시성 제어 및 데이터 관리 기능 등을 수행

- 짧은 시간에 큰 프로그램을 개발할 수 있음

- 데이터 무결성 유지, 데이터 표준 준수 용이

 

* 데이터베이스 시스템(Database System)의 구성

- 각 조직에서 사용하던 데이터를 모아서 통합하고 서로 공유하여 생기는 장점을 이용하는 시스템

- 데이터베이스 관리 시스템(DBMS), 데이터베이스(Database), 데이터 모델(Data Model)로 구성됨

 1) 데이터베이스 관리 시스템(DBMS) :  사용자와 데이터베이스를 연결시켜주는 소프트웨어로 주기억장치에 저장됨

 2) 데이터베이스(Database) : 데이터를 모아둔 토대로, 하드디스크에 저장된 데이터

 3) 데이터 모델(Data Model) : 데이터가 저장되는 기법에 관한 내용으로, 눈에 보이지 않는 논리적인 개념

   -> 데이터가 어떻게 구조화되어 저장되는지를 결정함

출처 : https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=rudals9901&logNo=221505730025

 

* 3단계 데이터베이스 구조

- 1975년 ANSI에서는 데이터베이스를 개념적으로 이해하기 위해 데이터베이스 구조에 관한 안을 만듦

- 안은 데이터베이스를 보는 관점을 세 단계로 분리한 것이며, 구조는 데이터베이스의 복잡한 구조를 단순화하여 표현함

출처 : https://prinha.tistory.com/entry/DB-3단계-데이터베이스-시스템-외부개념내부스키마

- 외부스키마 : 개념 스키마 중 사용자에게 필요한 부분 스키마를 의미함

- 개념스키마 : 전체 데이터베이스의 정의를 말하는 것으로 통합 조직별로 하나만 존재하고, 저장 장치에 독립적으로 기술됨

                      데이터와 관계(Relationshop), 제약사항, 무결성에 대한 내용 포함

- 내부스키마 : 물리적 저장 장치에서 데이터베이스가 실제로 저장되는 방법의 표현

                      인덱스, 데이터 레코드의 배치 방법, 데이터 압축 등에 관한 사항 포함

	외부스키마(External schema)	개념스키마(Conceptual schema)	내부스키마(Internal schema)
다른 명칭	서브스키마	스키마	저장스키마
대상	사용자, 응용 프로그래머의 관점	데이터베이스 관리자(DBA)의 관점	시스템 프로그래머, 시스템 설계자 관점
특징	응용프로그램이 데이터베이스의 일부를 보는 관점	데이터베이스 자체의 전체적인 논리적 구조	물리적 저장장치의 입장에서 본 실제 데이터베이스 구조
용도	사용자 뷰	전체적인 뷰	레코드의 물리적 구조

 

* 데이터 독립성(Data Independence)

- 3단계 데이터베이스 구조의 특징으로, 하위 단계의 내용을 추상화하여 상위 단계에 그 세부 사항을 숨김으로써 한 단계 내의 변경에 대해서 다른 단계와 상호 간섭이 없도록 하는 것

- 논리적 데이터 독립성(Logical Data Independence) : 외부 단계와 개념 단계 사이의 독립성으로, 개념 스키마가 변경되어도 외부 스키마에는 영향을 미치지 않도록 지원함

- 물리적 데이터 독립성(Physical Data Independence) : 개념 단계와 내부 단계 사이의 독립성으로, 저장 장치 구조 변경과 같이 내부 스키마가 변경되어도 개념 스키마에 영향을 미치지 않도록 지원함

(참고) 물리적 독립성은 논리적 독립성보다 구현하기 쉬움