데이터베이스 시스템

데이터베이스 시스템(DBS: DataBase System)

데이터베이스에 데이터를 저장하고, 이를 관리하여 조직에 필요한 정보를 생성해주는 시스템

 

사용자 - 데이터 언어 - 데이터베이스 관리 시스템 - 데이터베이스 로 구성됨

 

※ 스키마 : 데이터베이스에 저장되는 데이터 구조와  제약조건을 정의한 것

스키마의 예: 

고객번호 INT

이름 CHAR(10)

나이 INT

주소 CHAR(20)

※ 인스턴스 : 스키마에 따라 데이터베이스에 실제로 저장된 값

 

3단계 데이터베이스 구조

데이터베이스를 쉽게 이해하고 이용할 수 있도록 하나의 데이터베이스를 관점에 따라 세 단계로 나눔

 

외부 단계 : 개별 사용자 관점(사용자 관점)

개념 단계 : 조직 전체의 관점(관리인 관점)

내부 단계 : 물리적인 저장 장치의 관점 (DBMS가 보는 관점) (데이터를 저장하기 위한 제약조건 등...)

 

내부 단계별에 외부단계로 갈수록 추상화 레벨이 높아짐.

(개념/내부 매핑 : 내부 스키마와 개념 스키마를 연결해주는 단계

외부/개념 매핑: 외부 스키마와 개념 스키마를 연결해주는 단계

각각의 스키마는 독립적이기 때문에 연결해주는 매핑 과정이 필요하다.)

 

 

외부 단계

데이터베이스를 개별 사용자 관점에서 이해하고 표현하는 단계

데이터베이스 하나에 외부 스키마가 여러 개 존재할 수 있다. 

> 사용자에게 필요한 데이터베이스를 정의하는 것

> 각 사용자가 생각하는 논리적 구조로 사용자마다 다르다.

> 서브 스키마라고도 함

 

개념 단계

조직 전체의 관점 이해하고 표현하는 단계

데이터베이스 하나에 개념 스키마가 하나만 존재한다.

> 개념 단계에서 데이터베이스 전체의 논리적 구조를 정의한 것

> 데이터들 간에는 어떤 관계가 존재하고 어떤 제약조건이 있는지에 대한 정의

> 데이터에 대한 보안 정책이나 접근 권한에 대한 정의도 포함

 

내부 단계

저장 장치의 관점 이해하고 표현하는 단계

데이터베이스 하나에 내부 스키마가 하나만 존재함

> 전체 데이터베이스가 저장장치에 실제로 저장되는 방법을 정의한 것

> 레코드 구조, 필드 크기, 레코드 접근 경로 등 물리적 저장 구조를 정의 

 

3단계 데이터베이스 구조의 사상 또는 매핑

개념/내부 매핑(저장 인터페이스) : 내부 스키마와 개념 스키마를 연결해주는 단계

외부/개념 매핑(응용 인터페이스) : 외부 스키마와 개념 스키마를 연결해주는 단계

 

미리 정의된 사상 정보를 이용하여 사용자가 원하는 데이터로 접근

데이터 독립성의 실현 : 데이터베이스를 3단계 구조로 나누고 단계별로 스키마를 유지하며 스키마 사이의 대응관계를 정의하는 궁극적인 목적

 

데이터 독립성

하위 스키마를 변경하더라도 상위 스키마가 영향을 받지 않는 특성

 

논리적 데이터 독립성

> 개념 스키마가 변경되어도 외부 스키마는 영향을 받지 않음

> 개념 스키마가 변경되면 관련된 외부/개념 사상만 정확하게 수정

 

물리적 데이터 독립성

> 내부 스키마가 변경되어도 개념 스키마는 영향을 받지 않음

> 내부 스키마가 변경되면 관련된 개념/내부 사상만 정확하게 수정

 

 

데이터 사전(Data dictionary)

데이터베이스에 저자오디는 데이터에 관한 정보, 즉 메타 데이터를 유지하는 시스테 데이터베이스

(메타 데이터 : 데이터에 대한 데이터)

스키마, 사상 정보, 다양한 제약 조건 등을 저장한다.

데이터베이스 관리 시스템이 스스로 생성하고 유지함

일반 사용자도 접근은 가능하지만 저장 내용을 수정하지 못함(검색만 가능)

 

데이터 디렉터리(data directory)

데이터 사전에 있는 데이터에 실제로 접근하는 데 필요한 위치 정보를 저장하는 시스템 데이터베이스

일반 사용자는 접근하지 못함

 

사용자 데이터베이스

사용자가 실제로 이용하는 데이터가 저장되어 있는 일반 데이터베이스

 

데이터베이스 사용자

데이터베이스를 이용하기 위해 접근하는 모든 사람

데이터베이스 관리자 : 데이터베이스 시스템을 운영하고 관리한다.

주로 데이터 정의어(DDL)와 데이터 제어어(DCL)를 사용 

최종 사용자 = 일반 사용자 : 데이터베이스에 접근하여 데이터를 조작한다.  (주로 데이터 조작어를 사용)

응용 프로그래머 : 데이터 언어를 삽입하여 응용 프로그램을 작성한다. (주로 데이터 조작어를 사용)

 

 

데이터 언어 

사용자와 데이터베이스 관리 시스템 간의 통신 수단

 

● 데이터 정의어(DDL): 스키마를 정의하거나, 수정 또는 삭제하기 위해 사용

● 데이터 조작어(DML): 데이터의 삽입, 삭제, 수정, 검색 등의 처리를 요구하기 위해 사용

     - 절차적 데이터 조작어 : 사용자가 어떤 데이터를 원하고 그 데이터를 얻기 위해 어떻게 처리해야 하는지도 설명

     - 비절차적 데이터 조작어 : 사용자가 어떤 데이터를 원하는 지만 설명 

● 데이터 제어어(DCL): 내부적으로 필요한 규칙이나 기법을 정의하기 위해 사용 

 

사용 목적: 무결성, 보안, 회복(장애가 발생해도 데이터 일관성 유지), 동시성 제어(동시 공유 지원)

 

데이터베이스 관리 시스템

데이터베이스 관리와 데이터 처리 요구 수행

 

주요 구성 요소

질의 처리기

> 사용자의 데이터 처리 요구를 해석하여 처리

> DDL 컴퍼일러, DML 컴파일러, DML 프리 컴파일러, 런타임 데이터베이스 처리기, 트랜잭션 관리자 등을 포함

 

저장 데이터 관리자

> 디스크에 저장된 데이터베이스와 데이터 사전을 관리하고 접근함