[데이터베이스] 데이터베이스 기본

[출처] 2020 시나공 기본서 정보처리산업기사 실기

1. 데이터베이스의 정의 ISOS

- 업무 수행에 필요한 상호 관련된 데이터들의 모임

• 통합 데이터(Integrated Data) : 중복이 최소화된 데이터의 모임
• 저장 데이터(Stored Data) : 컴퓨터가 접근 가능한 저장 매체에 저장된 데이터
• 운영 데이터(Operational Data) : 목적을 위해 반드시 필요한 데이터
• 공유 데이터(Shared Data) : 여러 응용 프로그램들이 공동으로 사용하는 데이터

2. 데이터베이스의 특징

• 실시간 접근성 : 사용자 질의에 즉시 처리 및 응답
• 계속적인 진화 : 삽입, 삭제, 갱신으로 최근의 정확한 데이터를 동적으로 유지
• 동시 공유 : 여러 사용자가 동시에 원하는 데이터를 공용
• 내용에 의한 참조 : DB 데이터를 참조할 때 사용자가 요구하는 데이터 내용에 따라 참조(튜플의 주소나 위치 참조가 아님)
• 데이터의 논리적, 물리적 독립성 :
  • 논리적 독립성 : 응용프로그램 + 데이터베이스 ⇨ 데이터 논리적 구조가 변경되어도 응용프로그램은 변경 X
  • 물리적 독립성 : 응용프로그램 + 물리적 장치(보조기억장치) ⇨ 새로운 디스크 도입에도 응용프로그램에 영향 X

3. 데이터베이스 시스템

• 데이터베이스를 이용해 자료를 저장하고 관리하여 정보를 얻어내는 데 필요한 컴퓨터 중심의 시스템
• 구성요소 : 데이터베이스, 스키마, DBMS, 데이터베이스 언어, 데이터베이스 컴퓨터, 데이터베이스 사용자

4. 데이터 언어 DMC 디지털미디어시티

- 데이터베이스를 구축하고 이용하기 위한 데이터베이스 관리 시스템과 통신 수단

• DDL(데이터 정의어)
• DML(데이터 조작어)
• DCL(데이터 제어어)

5. 데이터베이스 사용자

• 데이터베이스 관리자(DBA: DataBase Administrator)
  • DDL, DCL, 스키마를 통해 데이터베이스를 정의하고 제어하는 사람
  • 데이터베이스 관리 시스템, 컴퓨터 시스템, 조직 내 전산 업무에 상한 지식 보유가 필요
  • 데이터베이스 설계, 관리 및 통제하며, 효율성과 경제적인 효용성을 높이기 위해 시스템 감시 및 성능 분석
• 데이터 관리자(Data Administrator)
  • 조직 내 데이터에 대한 정의, 체계화, 감독 및 보안 업무 담당
  • 조직 전반에 걸쳐 존재하는 데이터에 대한 관리를 총괄
  • 정보 활용에 대한 계획 수립 및 통제
  • 전사적으로 수립된 데이터 표준 원칙, 데이터 표준, 데이터 표준 준수 여부 관리의 역할
• 데이터 설계자(Data Architect)
  • 기업의 업무 수행에 필요한 데이터 구조 정의
  • 데이터 구조 전반에 걸쳐 데이터 구조 원칙, 데이터 구조 정보, 데이터 구조 관리 등 정의
  • 데이터 표준, 데이터 관치 레게 등을 포함하는 데이터 영역을 분류, 데이터 모델 생성
• 응용 프로그래머
  • 호스트 프로그래밍 언어에 DML을 사입하여 데이터베이스에 접근하는 사람
  • 호스트 프로그래밍 언어를 사용할 수 있고, 데이터베이스 관리 시스템에 어느정도 알고 있는 전산 전문가
• 일반 사용자
  • 질의어(Query Language)를 통해 데이터베이스 관리 시스템에 접근
  • 컴퓨터나 데이터베이스 관리 시스템에 대한 지식이 불필요
  • 데이터 삽입, 삭제, 갱신, 검색 등의 목적으로 데이터베이스 관리 시스템을 이용

6. 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)

- 사용자와 데이터베이스 사이에서 사용자의 요구에 따라 정보를 생성해 주고 데이터베이스를 관리해 주는 소프트웨어

 

[기존 파일 시스템의 문제점을 해결]

• 데이터 종속성으로 인한 문제점
  • 응용프로그램과 데이터 파일 간에 상호 의존적인 관계로 데이터 파일이 보조기억장치에 저장되는 방법이나 저장된 데이터를 접근 방법을 변경할 때 응용프로그램도 변경해야 하는 문제점
• 데이터 중복성으로 인한 문제점
  • 중복되어 있는 모든 데이터에 동등한 보안 수준을 유지하기 어려우며, 제어의 분산으로 데이터의 정확정이나 무결성을 효율적으로 유지할 수 없다는 문제점
    

•  

7. 데이터베이스 관리 시스템의 필수 기능 - 데이터 언어 기능(DMC)을 구현한 것

• 정의 기능 : 데이터 타입, 구조, 제약 조건 등 명시
• 조작 기능 : 데이터 접근 기능(검색, 삽입, 삭제, 갱신 등) 명시
• 제어 기능 : 무결성, 보안 및 권한 검사, 병행 제어 명시

8. DBMS 장단점

장점	데이터 "논리적, 물리적 독립성이 보장" => 데이터베이스 특징 中 "공동으로 이용 가능" => 데이터베이스 정의 中 "표준화 가능" "무결성 유지 가능" "실시간 처리 가능" "중복 피함" "통합하여 관리 가능" "일관성을 유지 가능" "보안 유지 가능" "최신의 데이터 유지 가능"
단점	데이터베이스 전문가가 부족 대용량 디스크로의 집중적인 접근으로 과부하가 발생 전산화 비용 증가 데이터 백업과 회복이 어려움 시스템 복잡

9. 데이터베이스의 구성 요소

• 개체 : 현실 세계의 객체 - 유형 또는 무형의 정보를 대상으로 존재하며 서로 구별이 가능한 것
• 속성 : 개체의 특성이나 상태, 가장 작은 단위
• 관계 : 2개 이상의 개체 사이의 연관성

10. 스키마

• 데이터베이스의 구조와 제약 조건에 관한 전반적인 명세
• 데이터베이스를 구성하는 데이터 개체, 속성, 관계 및 데이터 조작 시 데이터 값들이 갖는 제약 조건 등에 관해 전반적으로 정의
• 외부 스키마, 개념 스키마, 내부 스키마로 나뉨
• 현실 세계의 특정한 한 부분의 표현으로서 특정 데이터 모델을 이용해서 만들어짐
• 시간에 따라 불변인 특성
• 데이터의 논리적 단위에 명칭을 부여하고 그 의미를 기술

[중요**]
11. 스키마의 3계층

외부 스키마	* 사용자나 응용 프로그래머 개인의 입장에서 필요로 하는 데이터베이스의 논리적 구조를 정의 * 서브 스키마라고도 함 * 여러 개의 외부 스키마가 존재할 수 있으며, 하나의 외부 스키마는 여러로 공유될 수 있음
개념 스키마	* 개체 간의 관계와 제약 조건을 나타내고 데이터베이스의 접근권한, 보안정책, 무결성 규정에 명세를 정의 * 데이터베이스의 전체적인 논리적 구조로, 통합한 조직 전체의 데이터베이스로 하나만 존재 * 단순 스키마라고 하면 개념 스키마를 의미 * 데이터베이스 관리자에 의해 작성 됨 * 조직, 기관의 관점에서 정의
내부 스키마	* 데이터베이스의 물리적 구조를 정의 * 물리적 저장장치의 관점에서 본 전테 데이터베이스로 하나만 존재 * 개념 스크마의 물리적 저장 구조에 댇한 정의를 기술 * 시스템 프로그래머나 시스템 설계자가 보는 관점에 정의 됨

순서 : 외부스키마 -> 개념스키마 -> 내부스키마 -> 저장 데이터베이스


12. ER(Entity Relationship) 모델

• 개념적 데이터 모델의 가장 대표적인 것으로, 피터 첸에 의해 제안 됨
• 개체, 속성, 관계 등에 대하여 용이하게 표현할 수 있는 ERD(ER 도형)를 정의

• 관계 및 관계 타입
  • 관계는 2개 이상의 개체 사이에 존재하는 연관성을 뜻함
  • 관계 타입은 같은 관계들의 집합 또는 틀을 뜻함
  • 관계는 관계에 참여하는 개체 타입의 개수에 대한 차수와 관계에 참여하는 개체 어커런스 개수에 대한 대응 카디널리티를 갖는다.
  • 차수에 따른 관계의 종류
    • 단항관계 : 관계에 참여하고 있는 개체 타입이 1개인 관계
    • 이항관계 : 관계에 참여하고 있는 개체 타입이 2개인 관계
    • 삼항관계 : 관계에 참여하고 있는 개체 타입이 3개인 관계
    • n항관계 : 관계에 참여하고 있는 개체 타입이 n개인 관계