[데이터베이스 개론] ch3 데이터베이스 시스템

학습 목표

• 데이터베이스, 데이터베이스 관리 시스템, 데이터베이스 시스템의 차이를 이해한다.
• 데이터베이스 시스템의 구성 요소를 살펴본다.
• 데이터베이스 3단계 구조에서 데이터 독립성의 개념을 실현하는 방법을 이해한다.
• 데이터 언어별 특징을 알아본다.
• 데이터베이스 사용자별 특징을 알아본다.
• 데이터베이스 관리 시스템의 구성을 알아본다.

  

01. 데이터베이스 시스템의 정의

데이터베이스 시스템(DBS)는 데이터베이스에 데이터를 저장하고, 저장된 데이터를 관리하여 조직에 필요한 정보를 생성해주는 시스템이다.

02. 데이터베이스의 구조

1. 스키마

• 스키마(schema)는 데이터베이스에 저장되는 데이터 구조와 제약조건을 정의한 것이다.
• 정의된 스키마에 따라 데이터베이스에 시렞로 저장된 값이 인스턴스다.
• 스키마는 한번 정의되면 자주 변경되지 않지만, 인스턴스는 계속 변하는 특성이 있다.
• 집의 구조는 잘바뀌지 않지만 이사 등을 통해 사는 사람들이 계속 바뀌는 것과 같다.

  

2. 3단계 데이터베이스 구조

• 미국의 표준화 기관인 ANSI/SPARC에서 데이터베이스의 복잡한 내부 감추고 3단계 데이터베이스 구조 제안
  • 개별 사용자 관점에서 바라보는 외부 단계
  • 조직 전체의 관점에서 바라보는 개념 단계
  • 물리적인 저장 장치의 관점에서 바라보는 내부 단계
  • 모든 데이터의 저장.유지와 관련된 복잡한 내용을 숨기고 필요한 데이터만 단순화한 외부 단계의 관점을 일반 사용자들에게 제공할 수 있다.

    

  2.2 외부 단계
  • 개별 사용자 관점에서 데이터베이스를 이해하고 표현한다.
  • 외부 스키마가 여러개 존재할 수 있음
  2.3 개념 단계
  • 개념 스키마는 전체 데이터베이스에 어떤 데이터가 저장되는지, 데이터들 간에는 어떤 관계가 존재하고 어떤 제약 조건이 있는지에 대한 정의뿐만 아니라, 데이터에 대한 보안 정책이나 접근 권한에 대한 정의도 포함한다.
  • 데이터를 물리적으로저장하는 방법이나 데이터 저장 장치와는 독립적이다,.
  2.4 내부 단계
  • 데이터베이스를 디스크나 테이프같은 저장장치의 관점에서 이해하고 표현한다.
  • 레코드의 구조, 레코드를 구성하는 필드 크기, 인덱스를 이용한 레코드 접근 경로 등을 정의한다.

    

3. 데이터 독립성

• 하나의 데이터베이스에서는 세 가지 유형의 스키마가 존재하지만, 각각의 스키마는 데이터베이스를 바라보는 관점이 다를 뿐 모두 같은 데이터베이스를 표현한다.
• 데이터 독립성은 하위 스키마를 변경하더라도 상위 스키마가 영향을 받지 않는 특성이다.

  

• 3.1 논리적 데이터 독립성
  • 개념 스키마가 변경되더라도 외부 스키마가 영향을 받지 않는 것이다.
• 3.2 물리적 데이터 독립성
  • 내부 스키마가 변경되더라도 개념 스키마가 영향을 받지 않는 것이다. 그래서 결과적으로 외부 스키마도 영향을 받지 않는다.

4. 데이터 사전

• 데이터베이스는 조직 운영을 위해 필요한 실제 데이터를 저장하는데, 저장된 데이터를 올바르게 관리하고 이용하려면 필요한 부가 정보도 저장해야 한다.
• 대표적인 부가 정보가 스키마와 사상정보이다.
• 데이터베이스에 저장되는 데이터에 관한 정보를 저장하는 곳을 데이터 사전 또는 시스템 카탈로그

03 데이터베이스 사용자

• 데이터베이스를 이용하기 위해 접근하는 모든 사람을 의미한다. 이용 목적에 따라 나뉜다.

  

1. 데이터베이스 관리자

• DBA(DataBase Administrator)는 데이터베이스 시스템을 운영.관리한다.
• 데이터베이스를 직접 활용하기보다는 데이터베이스를 설계 및 구축하고, 제대로 서비스할 수 있도록 데이터베이스를 제어한다.
• 데이터 언어 중 주로 데이터 정의어와 데이터 제어어를 이용해 데이터베이스에 접근한다.
• 주요 업무
  • 데이터베이스 구성 요소 선정
  • 데이터베이스 스키마 정의
  • 물리적 저장 구조와 접근 방법 결정
  • 무결성 유지를 위한 제약조건 정의
  • 보안 및 접근 권한 정책 결정
  • 백업 및 회복 기법 정의
  • 시스템 데이터베이스 관리
  • 시스템 성능 감시 및 성능 분석
  • 데이터베이스 재구성

2. 최종 사용자

• 데이터를 조작(삽입,삭제,수정,검색)하기 위해 데이터베이스에 접근하는 사람들을 일반 사용자 또는 최종 사용자라 한다.
• 캐주얼 사용자와 초보 사용자로 구분

3. 응용 프로그래머

• 데이터베이스에 접근하는 데이터 조작어를 삽입하는 사용자다.
• 최종 사용자는 응용 프로그래머가 작성한 응용 프로그램을 이용해 데이터베이스에 접근할 수 있다.

04 데이터 언어

1. 데이터 정의어

• 새로운 데이터베이스를 구축하기 위해 스키마를 정의하거나 기존 스키마의 정의를 삭제 또는 수정하기 위해 사용하는 데이터 언어다.

2. 데이터 조작어

• 사용자가 데이터의 삽입,삭제, 수정 검색 등의 처리를 데이터베이스 관리 시스템에 요구하기 위해 사용하는 데이터 언어다.
  1. 절차적 데이터 조작어
     1. 어떤 데이터를 원하고 해당 데이터를 어떻게 처리해야 하는지 설명
  2. 비절차적 데이터 조작어
     1. 사용자가 어떤 데이터를 원하는지만 설명

3. 데이터 제어어

• 데이터베이스에 저장된 데이터를 여러 사용자가 무결성과 일관성을 유지하며 문제없이 공유할 수 있도록 내부적으로 필요한 규칙이나 기법을 정의하는 데 사용하는 데이터 언어다.

05 데이터베이스 관리 시스템의 구성

• 데이터베이스를 관리하고 사용자의 데이터 처리 요구를 수행

  

1. 질의 처리기

• 사용자의 데이터 처리 요구를 해석하여 처리하는 역할을 담당한다.

2. 저장 데이터 관리자

• 디스크에 저장된 데이터베이스와 데이터 사전을 관리하고, 여기에 실제로 접근하는 역할을 담당한다.