데이터베이스 개요

• 데이터저장소

  • 데이터들을 논리적인 구조로 조직화하거나, 물리적인 공간에 구축한 것을 의미
  • 논리 데이터저장소 : 데이터 및 데이터 간의 연관성, 제약조건을 식별하여 논리적인 구조로 조직화
  • 물리 데이터저장소 : 운용될 환경의 물리적 특성까지 고려하여 실제 저장장치에 저장한 것을 의미

• 데이터베이스

  • 공동으로 사용될 데이터를 중복을 배제하여 저정하여 항상 사용할 수 있도록 운영하는 운영 데이터
  • 데이터베이스 구분
    • 통합된 데이터 : 중복을 배제한 데이터의 모임
    • 저장된 데이터 : 컴퓨터가 접근할 수 있는 저장 매체에 저장된 자료
    • 운영 데이터 : 조직의 고유한 업무를 수행하는 데 반드시 필요한 자료
    • 공용 데이터 : 여러 응용 시스템들이 공동으로 소유하고 유지하는 자료

• DMBS

  • 사용자의 요구에 따라 정보를 생성해주고, 데이터베이스를 관리해주는 소프트웨어
  • 파일 시스템 데이터의 종속성과 중복성의 문제를 해결하기 위한 목적
  • 필수 기능 3가지
    • 정의 기능 (Definition) : 데이터 형과 구조에 대한 정의, 이용 방식, 제약 조건등을 명시하는 기능
    • 조작 기능 (Manipulation) : 데이터 검색, 갱신, 삽입, 삭제 등을 위해 인터페이스 수단을 제공하는 기능
    • 제어 기능 (Control) : 데이터의 무결성, 보안, 권한 검사, 병행 제어를 제공하는 기능

• 데이터의 독립성

  • 논리적 독립성 : 응용 프로그램과 데이터베이스를 독립 → 논리적 구조를 변경해도 응용 프로그램 영향 X
  • 물리적 독립성 : 응용 프로그램과 보조기억장치 같은 물리적 장치를 독립 → 디스크를 추가/변경해도 응용 프로그램 영향 X

• 스키마

  : 데이터베이스의 구조와 제약조건에 관한 전반적인 명세를 기술

  • 외부 스키마
    • 사용자나 응용 프로그래머가 각 개인의 입장에서 필요로 하는 데이터베이스의 논리적 구조를 정의
  • 개념 스키마
    • 데이터베이스의 전체적인 논리적 구조
    • 필요로 하는 데이터를 종합한 전체의 데이터베이스 → 하나만 존재
  • 내부 스키마
    • 물리적 저장장치의 입장에서 본 데이터베이스 구조
    • 실제로 저장될 형식, 표현방법, 물리적 순서등

데이터베이스 설계

: 사용자의 요구를 분석 → 데이터베이스의 구조에 맞게 변경 → DBMS로 구현 → 사용자 사용

• 설계시 고려사항

  • 무결성 : 연산 후에도 정해진 제약조건을 만족시켜야 함
  • 일관성 : 특정 질의에 대한 응답이 변함없이 일정
  • 회복 : 장애가 발생했을 때, 발생 직전으로 복구 가능
  • 보안 : 불법적인 데이터 노출, 변경, 손실 X
  • 효율성 : 응답시간의 단축, 시스템의 생산성, 저장 공간의 최적화
  • 데이터베이스 확장 : 운영에 영향을 주지 않으며 지속적으로 데이터 추가가 가능

• 데이터베이스 설계 순서

  요구 조건 분석 → 개념적 설계 → 논리적 설계 → 물리적 설계 → 구현

  • 요구 조건 분석
    • 데이터베이스를 사용할 사람들로부터 필요한 용도를 파악하는 것
      • 데이터의 종류, 용도, 처리 형태, 흐름, 제약 조건을 확인
    • 수집된 정보를 바탕으로 요구 조건 명세를 작성
  • 개념적 설게 (정보 모델링, 개념화)
    • 현실 세계에 대한 인식 → 추상적 개념으로 표현
    • 개념 스키마 모델링 , 트랜잭션 모델링을 병행 수행
    • 요구 조건 명세를 DBMS에 독립적인 E-R 다이어그램으로 작성
    • DBMS에 독립적인 개념 스키마를 설계
  • 논리적 설계 (데이터 모델링)
    • 현실 세계에서 발생하는 자료를 특정 DBMS가 지원하는 논리적 자료 구조로 변환(mapping)시키는 과정
    • 개념 스키마를 평가 및 정제하고 DBMS에 따라 다른 논리적 스키마를 설계
  • 물리적 설계 (데이터 구조화)
    • 논리적 구조로 표현된 데이터를 물리적 구조의 데이터로 변환하는 과정
    • 저장 레코드의 형식, 순서, 접근 경로 → 컴퓨터에 저장되는 방법을 묘사 : 처리 성능을 높이기 위해
  • 데이터 베이스 구현
    • 논리적 설계와 물리적 설계에서 도출된 데이터베이스 스키마를 파일로 생성하는 과정
    • DDL을 이용하여 데이터베이스 생성, 트랜잭션 작성

데이터 모델 개념

• 데이터 모델
  • 현실 세계의 정보 → 단순화, 추상화 → 체계적으로 표현한 개념적 모형
  • 데이터 모델 구성 요소 : 개체, 속성, 관계
  • 데이터 모델 종류 : 개념적 데이터 모델, 논리적 데이터 모델, 물리적 데이터 모델
  • 데이터 모델에 표시할 요소 : 구조, 연산 제약 조건
• 개념적 데이터 모델
  • 현실 세계에 대한 인간의 이해를 돕기 위해 현실 세계에 대한 인식을 추상적 개념으로 표현하는 과정
    • 속성으로 기술된 개체 타입과 타입들 간의 관계를 이용해서 표현
  • 현실 세계에 존재하는 개체를 인간이 이해할 수 있는 정보 구조로 표현 : 정보 모델이라고도 한다.
  • 대표적인 모델 : E-R 모델
• 논리적 데이터 모델
  • 개념적 구조를 컴퓨터 세계의 환경에 맞도록 변환하는 과정이다.
  • 필드로 기술된 데이터 타입과 이 타입들간의 관계로 표현
    • 관계 표현 방식에 따라 : 관계 모델, 계층 모델, 네트워크 모델
  • 단순히 데이터 모델이라고 하면 이것을 말함
  • 특정 DBMS는 논리적 데이터 모델을 하나만 선정
• 데이터 모델에 표시할 요소
  • 구조(Structure) : 논리적으로 표현된 개체 타입들 간의 관계로서 데이터 구조 및 정적 성질 표현
  • 연산(Operation) : 저장된 실제 데이터를 처리하는 작업에 대한 명세, 데이터베이스를 조작하는 기본 도구
  • 제약 조건(Constraint) : 실제 데이터의 논리적인 제약 조건

데이터 모델의 구성요소

• 개체 (Entity)

  • 데이터베이스에 표현하려는 것
  • 개념이나 정보 단위같은 현실 세계의 대상체
  • 서로 연관된 몇 개의 속성으로 구성된다.
  • 독립적으로 존재하거나 그 자체로서도 구별이 가능하며 , 유일한 식별자에 의해 식별
  • 다른 개체와 하나 이상의 관계가 있다.

  

• 속성 (Attribute)

• 관계 (Relationship)

E-R (개체-관계) 모델