[데이터베이스] 데이터베이스 구조

데이터베이스 시스템(DBS)

• 데이터베이스에 데이터를 저장, 이를 관리하여 조직에 필요한 정보 생성

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스키마

• 데이터베이스에 저장되는 데이터 구조와 제약조건을 정의한 것

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인스턴스

• 스키마에 따라 데이터베이스에 실제로 저장된 값

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후보키

• 테이블에서 각 행을 유일하게 식별할 수 있는 최소한의 속성들의 집합이다.
• 후보키는 기본키가 될 수 있다
• 유일성과 최소성을 동시에 만족해야한다.

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Primary Key(기본키)

• 부모 테이블 키
• 삭제 안됨
• 유니크(중복X)
• Not Null
• 테이블에서 한개만 존재

Foreign Key(외래키)

• 다른 테이블의 데이터를 참조할 때 없는 값을 참조할 수 없도록 제약을 주는
• 자식 테이블 키
• 삭제 가능

Alternate Key(대체키)

• 후보키가 두 개 이상일 경우 그 중 하나를 기본키로 지정하고 남은 후보키

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자식테이블 부모테이블

• 자식테이블 FK(외래키)는 부모테이블의 PK(기본키)를 바라보고 있다.
• 자식테이블도 PK 존재
• 부모 테이블 먼저 삭제 X
  • 자식 테이블을 먼저 삭제하고 부모 테이블을 삭제해야한다.

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3단계 데이터베이스 구조

• 외부 단계 : 개별 사용자 관점
  • 외부스키마 여러 개 존재 가능
  • 외부 스키마
    • 외부 단계에서 사용자에게 필요한 DB를 정의한 것
    • 각 사용자가 생각하는 DB의 모습, 즉 논리적 구조로 사용자마다 다름
    • 서브 스키마라고도 함

• 개념 단계 : 조직 전체의 관점
• 하나의 DB에 개념 스키마가 하나만 존재
  • 개념 스키마
    • 개념 단계에서 전체 DB의 논리적 구조 정의
    • 조직 전체의 관점에서 생각하는 DB의 모습
    • 전체 DB에 어떤 데이터가 저장되는지, 데이터들 간에는 어떤 관계가 존재하고접근 권한에 대한 정의도 포함
    • 어떤 제약조건이 있는지에 대한 정의뿐만 아니라, 데이터에 대한 보안 정책이나 접근 권한에 대한 정의도 포함

• 내부 단계 : 저장 장치의 관점
• 하나의 DB에 내부 스키마 하나만 존재
  • 내부 스키마
    • 전체 DB가 저장 장치에 실제로 저장되는 방법 정의
    • 레코드 구조, 필드 크기, 레코드 접근 경로 등 물리적 저장 구조 정의

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컨트롤 파일

• DB의 정보가 있다.
• 컨트롤 파일이 깨지면 DB 복구 불가

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3단계 DB 구조의 사상 또는 매핑

• 스키마 사이의 대응 관계
  • 외부/개념 사상 : 외부 스키마와 개념 스키마의 대응 관계
    • 응용 인터페이스라고도 함
  • 개념/내부 사상 : 개념 스키마와 내부 스키마의 대응 관계
    • 저장 인터페이스라고도 함
• 미리 정의된 사상 정보를 이용하여 사용자가 원하는 데이터에 접근
• 데이터 베이스를 3단계 구조로 나누고 단계별 스키마를 유지하며,→ 데이터 독립성의 실현
• 스키마 사이의 대응 관계를 정의하는 궁극적인 목적

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데이터 독립성

• 하위 스키마를 변경 → 상위 스키마 영향 X
• 논리적 데이터 독립성
  • 개념 스키마가 변경 → 외부 스키마 영향 X
  • 개념 스키마가 변경되면 관련된 외부/개념 사상만 정확하게 수정
• 물리적 데이터 독립성
  • 내부 스키마가 변경 → 개념 스키마 영향 X
  • 내부 스키마가 변경되면 관련된 개념/내부 사상만 정확하게 수정

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데이터 사전

• 시스템 카탈로그(system catalog)라고도 함
• DB의 객체를 가지고 있음
• DB에 저장되는 데이터에 관한 정보, 즉 메타 데이터를 유지하는 시스템
  • 메타 데이터 : 데이터에 대한 데이터
• 스키마, 사상 정보, 다양한 제약조건 등을 저장
• DBMS가 스스로 생성, 유지
• 일반 사용자도 접근 O, 저장 내용 검색만 가능
• 데이터 사전이 깨지면 깨진 정보만 볼 수 없다.

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데이터 디렉터리

• 데이터 사전에 있는 데이터에 실제로 접근하는데 필요한 위치 정보를 저장
• 일반 사용자 접근 X

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사용자 데이터베이스

• 사용자가 실제로 이용하는 데이터가 저장되어 있는 일반 DB

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데이터베이스 사용자

• DB를 이용하기 위해 접근하는 모든 사람
• 이용 목적에 따라 구분
  • 데이터베이스 관리자, 최종 사용자, 응용 프로그래머

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데이터베이스 관리자

• 데이터베이스 시스템을 운영 및 관리하는 사람
• 주로 데이터 정의어와 데이터 제어어를 이용
• 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

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최종 사용자

• DB에 접근하여 데이터를 조작(삽입,삭제,수정,검색)하는 사람
• 주로 데이터 조작어 이용
• 캐주얼 사용자와 초보 사용자로 구분

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응용 프로그래머

• 데이터 언어를 삽입하여 응용 프로그램 작성
• 주로 데이터 조작어 이용

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데이터 언어

• 사용자와 데이터베이스 관리 시스템 간의 통신 수단
• 상용 목적에 따라 데이터 정의어, 데이터 조작어, 데이터 제어어로 구분

데이터 정의어(DDL)

• 스키마를 정의하거나, 수정 또는 삭제하기 위해 사용

데이터 조작어(DML)

• 데이터의 삽입, 삭제, 수정, 검색 등의 처리를 요구하기 위해 사용

데이터 제어어(DCL)

• 내부적으로 필요한 규칙이나 기법을 정의하기 위해 사용
• 사용 목적
  • 무결성 : 정확하고 유효한 데이터만 유지
  • 보안 : 허가받지 않은 사용자의 데이터 접근 차단, 허가된 사용자에게 권한 부여
  • 회복 : 장애가 발생해도 데이터 일관성 유지
  • 동시성 제어 : 데이터 동시 공유 지원

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데이터베이스 관리 시스템

• 데이터베이스 관리와 사용자의 데이터 처리 요구 수행
• 주요 구성 요소
  • 질의 처리기
    • 사용자의 데이터 처리 요구를 해석하여 처리
    • DDL, 컴파일러, DML 프리 컴파일러, DML 컴파일러, 런타임 데이터베이스 처리기, 트랜잭션 관리자 등을 포함

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Commit

하드디스크에 DB 구축

디스크에 A는 011

메모리에 A가 복사되어

메모리가 015로 바꾸어서 Commit을 해줌

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지연 쓰기

Commit을 인정하고 바뀐 버퍼를 그룹으로 모은다.

지연 쓰기를 통해 Group Commit을 인정하고 Write back하여

디스크와 메모리의 속도 차이를 극복한다.

하지만 디스크에 실제로 저장된 A의 011이라는 값은 바뀌지않는다.

디스크의 DB 반영할 때는 시간대별로 볼 수 있게 한다.

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