[3] 데이터베이스 시스템

데이터베이스 시스템

데이터베이스에 데이터를 저장하고, 이를 관리하여 조직에 필요한 정보를 생성해 주는 시스템

 

스키마

데이터베이스에 저장되는 데이터 구조와 제약조건을 정의한 것

 

인스턴스

스키마에 따라 데이터베이스에 실제로 저장된 값

스키마는 한번 정의되면 자주 변경되지 않지만 인스턴스는 계속 변하는 특징이 있음. 예로 한번 지어진 집의 구조는 잘 바뀌지 않지만 이사 등을 통해 사는 사람들이 계속 바뀌는 것과 같음.

 

3단계 데이터베이스 구조

미국 표준화 기관인 ANSI/SPARC에서 제안

하나의 데이터베이스를 관점에 따라 세 단계로 나누 것

- 외부 단계: 개별 사용자 관점

- 개념 단계: 조직 전체의 관점

- 내부 단계: 물리적인 저장 장치의 관점

 

 

각 단계별로 다른 추상화 제공

내부->외부로 갈수록 추상화 레벨 높아짐.

이렇게 추상화함에 따라, 데이터 유지 저장과 같이 복잡한 내용은 숨기고 필요한 데이터만 단순화한 외부 단계의 관점을 일반 사용자들에게 제공할 수 있다.

참고. 추상화: 핵심요소 뽑아내기, 불필요한 요소 제거하기라고 이해하면 편하다.

 

1. 외부 단계

• 데이터베이스를 개별 사용자 관점에서 이해하고 표현
• 데이터베이스 하나에 외부 스키마가 여러 개 존재할 수 있음.
• 외부 스키마: 외부 단계에서 사용자에게 필요한 데이터베이스를 정의, 각 사용자가 생각하는 데이터베이스의 모습, 즉 논리적 구조로 사용자마다 다름.

 

2. 개념 단계

• 데이터베이스를 조직 전체의 관점에서 이해하고 표현하는 단계
• 데이터베이스 하나에 개념 스키마가 하나만 존재함
• 개념 스키마: 개념 단계에서 데이터베이스 전체의 논리적 구조를 정의한 것, 전체 데이터베이스에 어떤 데이터가 저장되는지, 데이터들 간에는 어떤 관계가 존재하고 어떤 제약조건이 있는지에 대한 정의뿐만 아니라, 데이터에 대한 보안 정책이나 접근 권한에 대한 정의도 포함,
• 하지만, 데이터를 물리적으로 저장하는 방법이나 데이터 저장장치와는 독립적이다.

 

3. 내부 단계

• 데이터베이스를 저장 장치의 관점에서 이해
• 데이터베이스 하나에 내부 스키마는 하나만 존재
• 내부 스키마: 전체 데이터베이스가 저장 장치에 실제로 저장되는 방법을 정의한 것, 물리적 저장 구조를 정의

 

스키마 사이의 대응관계

외부/개념 사상: 외부 스키마와 개념 스키마의 대응 관계

개념/내부 사상: 개념 스키마와 내부 스키마의 대응 관계

 

데이터베이스를 3단계로 나누고 단계별로 스키마를 유지하며 스키마 사이의 대응 관계를 정의하는 궁극적인 목적
-> 데이터 독립성의 실현

 

논리적 데이터 독립성

• 개념 스키마가 변경되어도 관련되지 않은 외부 스키마는 영향을 받지 않음.
• 외부/개념 사상과 관련

 

물리적 데이터 독립성

• 내부 스키마가 변경되어도 관련되지 않은 개념 스키마는 영향을 받지 않음.
• 개념/내부 사상과 관련

 

데이터 사전(data dictionary)

• 데이터베이스에 저장되는 데이터에 관한 정보
• 데이터베이스 관리 시스템이 스스로 생성하고 유지함
• 일반 사용자도 접근이 가능하지만 저장 내용을 검색만 할 수 있음

데이터 디렉터리(data directory)

• 데이터 사전에 있는 데이터에 실제로 접근하는 데 필요한 위치 정보를 저장하는 시스템 데이터베이스
• 일반 사용자의 접근은 허용 X

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데이터 언어

데이터 정의어(DDL, Data Definition Language)

• 스키마를 정의하거나, 수정 또는 삭제하기 위해 사용

 

데이터 조작어(DML; Data Manipulation Language)

• 데이터의 삽입, 삭제, 수정, 검색 등의 처리를 요구하기 위해 사용
• 절차적 데이터 조작어(procedural DML)
• 비절차적 데이터 조작어(nonprocedural DML)

 

데이터 제어어(DCL; Data Control Language)

• 내부적으로 필요한 규칙이나 기법을 정의하기 위해 사용
• 사용목적: 무결성, 보안, 회복, 동시성 제어