[Chapter 03] 데이터베이스 시스템

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1️⃣ 데이터베이스 시스템 정의

🧡 데이터베이스 시스템

• DB에 데이터를 저장/관리하여 정보를 생성하는 시스템

🧡 스키마와 인스턴스

• 스키마
  • DB에 저장되는 데이터 구조와 제약조건 정의한 것

    

• 인스턴스
  • 스키마에 따라 DB에 실제로 저장된 값

 

🧡 3단계 데이터베이스 구조

• 하나의 DB를 관점에 따라 3단계로 나눔
  • 외부 단계 : 개별 사용자 관점
  • 개념 단계 : 조직 전체의 관점
  • 내부 단계 : 저장 장치의 관점
• 각 단계별로 추상화 제공 (내부<개념<외부)

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2️⃣ 데이터베이스의 구조

🧡 3단계 데이터베이스 구조 : 외부 단계

• DB를 개별 사용자 관점에서 이해
• 하나의 DB에 외부 스키마 여러개 가능
• 외부스키마?
  • 외부 단계에서 사용자에게 필요한 DB를 정의한 것
  • 각 사용자마다 생각하는 논리적 구조 (다 다름)
  • = 서브 스키마

🧡 3단계 데이터베이스 구조 : 개념 단계

• DB를 조직 전체의 관점에서 이해
• 하나의 DB에 하나의 개념스키마
• 개념 스키마?
  • 개념 단계에서 전체 DB의 논리적 구조 정의
  • ex. DB에 어떤 데이터를 저장? 데이터 간의 관계? 제약조건? 보안정책? 접근 권한?

🧡 3단계 데이터베이스 구조 : 내부 단계

• DB를 저장장치의 관점에서 이해
• 하나의 DB에 하나의 내부 스키마
• 내부 스키마?
  • 전체 DB가 저장장치에 실제로 저장되는 방법 정의
  • ex. 레코드 구조, 필드 초기 등 물리적 저장 구조

🧡 3단계 데이터베이스 구조의 사상 또는 매핑

• 스키마 사이의 대응 관계 → 사상/매핑
  • 외부/개념 사상
    • 외부 스키마-개념 스키마 대응관계
    • = 응용 인터페이스
  • 개념/내부 사상
    • 개념 스키마-내부 스키마 대응관계
    • = 저장 인터페이스
• 미리 정의된 사상 정보를 사용하여 유저가 원하는 데이터에 접근함
• 데이터 독립성 실현
  • DB를 3단계로 나눔
  • 단계별로 스키마 유지
  • 스키마 사이 대응 관계 정의

🧡 데이터 독립성(data independency)

• 하위 스키마 변경되어도 상위 스키마에 영향을 끼치지 않는 특성
• 논리적 데이터 독립성
  • 개념 스키마가 변경되어도 외부 스키마가 영향받지 않음
• 물리적 데이터 독립성
  • 내부 스키마가 변경되어도 개념 스키마가 영향받지 않음
• 변경시, 관련된 외부 사상/개념 사상만 정확하게 수정해주면 됨

🧡 데이터 사전(data dictionary)

• = 시스템 카탈로그
• DB에 저장되는 데이터에 관한 정보, 즉 메타데이터를 유지하는 시스템 DB
• 메타데이터?
  • 데이터에 의한 데이터
  • 다른 데이터를 기술하기 위한 데이터 정보
• 스키마, 사상정보, 제약조건 등 저장
• DBMS가 스스로 생성/유지
• 일반 유저는 접근/검색만 가능

🧡 데이터 디렉터리(data directory)

• 데이터 사전에 있는 데이터에 실제 접근 위한 위치정보를 저장하는 시스템 DB
• 일반 유저 접근 불가

🧡 사용자 데이터베이스(user database)

• 사용자가 실제 사용하는 데이터 저장 DB

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3️⃣ 데이터베이스 사용자

🧡 데이터베이스 사용자

• DB를 사용하기 위해 접근하는 모든 사람
• DB 관리자
  • 데이터베이스 시스템 관리/운영
• 최종 사용자
  • DB에 접근해 데이터 조작
• 응용 프로그래머
  • 데이터 언어를 삽입하여 응용 프로그램 작성

🧡 데이터베이스 관리자(DBA; DataBase Administrator)

• DB 시스템 운영/관리자
• 데이터 정의어, 데이터 제어엉 사용
• 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

🧡 최종 사용자(end user)

• DB에 접근해 데이터 조작을 하는 사람
• 데이터 조작어 사용

🧡 응용 프로그래머(application programmer)

• 데이터 언어를 삽입해 응용 프로그램 작성
• 데이터 조작어 이용

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4️⃣ 데이터 언어

🧡 데이터 언어

• 사용자와 DBMS간의 통신 수단
• 데이터 정의어
• 데이터 조작어
• 데이터 제어어

🧡 데이터 정의어(DDL; Data Definition Language)

• 데이터 정의어
  • DDL
  • 스키마 정의/수정/삭제

🧡 데이터 조작어(DML; Data Manipulation Language)

• 데이터 조작어
  • DML
  • 절차적 데이터 조작어
    • 사용자가 어떤 데이터를 원하고, 어떻게 처리해야 하는지 설명
  • 비절차적 데이터 조작어
    • 사용자가 어떤 데이트를 원하는지만 설명
    • = 선언적 언어

🧡 데이터 제어어(DCL; Data Control Language)

• 데이터 제어어
  • DCL
  • 내부적으로 필요한 규칙/기법 정의
  • 사용 목적
    • 무결성/최신성
      • 정확/유효한 데이터
    • 보안
      • 허가받은 사용자만
    • 회복
      • 장애 발생시, 데이터 일관성 유지
    • 동시성 제어
      • 데이터 동시공유 지원
  • 사용자는 DCL을 통해 DBMS에 필요한 규칙/기업 설명

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5️⃣ 데이터베이스 관리 시스템의 구성

🧡 데이터베이스 관리 시스템

• DB관리 & 사용자 데이터 처리 요구 수행
• 주요 구성 요소
  • 질의 처리기
    • 사용자의 데이터처리 요구 해석/처리
    • 런타임 DB 처리기, 트랜잭션 관리자 등
  • 저장 데이터 관리자
    • DB & 데이터 사전 관리/접근

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💻 Reference

데이터베이스 개론 - 예스24