데이터베이스

데이터베이스의 개요

데이터와 정보

데이터 (Data)

• 단순한 사실에 불과한 아직 처리되지 않은 값

정보 (Information)

• 데이터가 사람에게 유용한 의미로 쓰여질 수 있도록 처리된 것

데이터 => 데이터에서 정보로 활용하기 위한 체계정 저장 관리 (DBMS) => 정보

• 정보는 의사결정을 위해 조직화되고 체계화된 데이터로서 의사 결정권자에게 의미를 제공해야 함
• 단순한 자료인 데이터의 모임을 정보로서 사용할 수 있도록 데이터를 체계적으로 저장하는 방법이 필요함

파일처리시스템

• 각 응용 프로그램마다 별도의 데이터 파일을 유지 (데이터 종속 및 중복 문제 발생)

데이터베이스의 정의

• 관련 있는 데이터의 저장소
• 여러 사람이나 응용시스템에 의해 참조 가능하도록 서로 논리적으로 연관되어 통합관리되는 데이터의 모임
• 데이터베이스에 저장된 자료는 데이터를 추가하고, 공유하고, 찾고, 정렬하고, 분류하고, 요약하고, 출력하는 등의
  여러 조작을 통하여 정보로 활용될 수 있음

데이터베이스의 특징

DBMS (Database Management System)의 정의

• 데이터베이스를 관리하는 소프트웨어
• 사용자가 데이터베이스를 만들고, 유지 관리할 수 있도록 돕는 프로그램
• 데이터와 응용 프로그램 사이에서 중재자 역할로서 모든 프로그램들이
  데이터베이스를 유용하게 활요할 수 있도록 관리해주는 소프트웨어
• 데이터베이스 (관련 있는 데이터의 저장소) <=> DBMS (데이터베이스를 관리하는 소프트웨어) <=> Application

데이터베이스의 물리적 구조

필드, 레코드, 파일

• 필드

  • 논리적인 의미 있는 자료의 단위
  • 특정한 종류의 데이터를 저장하기 위한 영역
    • 특정한 종류 : 그 필드에 저장될 수 있는 데이터의 종류로 데이터 유형 (Data Type)
  • 이름, 학번, 생년월일, 주소

• 레코드

  • 필드에는 실제 자료 값이 저장되며 이러한 필드가 여러개 모이면 하나의 레코드 (Record)가 됨
  • 이근환, 2xxxxxx, 19xxxxxx, 서울시 xx구 xx동

• 파일

  • 레코드가 여러 개 모이면 하나의 파일이 됨

    이름	학번	생년월일	주소
    이근환	2xxxxxx	19xxxxxx	서울시 xx구 xx동

파일과 데이터베이스

• 파일

  • 여러 개의 레코드가 모여 하나의 파일을 구성

• 데이터베이스

  • 파일을 여러 개 모아 저장된 파일들을 논리적으로 연결해서 필요한 정보를 적절히 활용할 수 있도록
    서로 관련 있는 데이터들로 통합한 파일의 집합

데이터베이스 모델

데이터베이스 모델의 정의

• 데이터의 논리적 설계와 그들 간의 관계를 표현

데이터베이스 모델의 종류

• 계층 모델 (Hierarchical Model)

  • 데이터는 위에어 아래로 트리 형태로 구성

    • 각 엔티티는 하나의 부모만 가지며, 한 부모는 열 자식을 가질 수 있음

  • 링크라는 개념에서는 네트워크 모델과 유사하나 레코드들이 트리 형태로 계층을 갖는 것이 다름

• 네트워크 모델 (Network Model)

  • 레코드와 레코드 간의 관계를 서로 연결하는 그래프를 사용한 모델

  • 데이터 간의 관계는 링크(Link)로 표현

  • 1971년 데이터 모델의 제안

  • 트리 형식에서 벗어나 2개 이상의 부모 레코드를 허용

• 관계형 모델 (Relational Model)

  • 데이터를 행과 열의 이차원 테이블의 집합으로 표현한 모델

  • 포인터가 존재하지 않고 테이블을 구성하는 동일한 열로 데이터의 관계를 표현

  • 1970년 에드가 코드에 의해 제한, 1980년대 이후 많이 쓰임

  • 레코드는 키(Key)단위로 구성

    • 데이터 간 연결은 키(Key)의 중복으로 생성

• 객체-관계형 모델 (Object-Relational Model)

  • 클래스도 도메인이 될 수 있음

  • 클래스의 한 속성값이 한 개 이상 존재

  • 클래스는 메소드(Method)를 가짐

  • 계층적 클래스 구조를 가짐

관계의 구성

관계 스키마와 관계 사례의 예

• | 학생 | 이름 | 학과 | 주소 | 지도교수 | => 관계스키마 : 관계의 구조 정의

• | 2000003 | 김근태 | 001 | 인천 | 0002 | => 관계 사례 : 관계 스키마에 삽입되는 실제 데이터 값

• Tuples (Rows)

  • 하나의 관계에서 각 행을 튜플(Tuple)이라 함

  • 관계에서 정의된 모든 속성 값들의 집합

  • 실제 데이터베이스에서는 레코드라 말하고, DBMS에서는 행(Rows)이라고 표현

• Attributes (Columns)

  • 관계에서 각 열을 속성(Attribute)이라 함

  • 속성은 실제 데이터베이스에서는 필드라 말하고, DBMS에서는 열(Columns)이라고 표현

  • 한 테이블에서 유일한 이름을 가져야 함

  • 한 관계의 총 속성의 수를 관계의 차수 (Degree)라 함

  • 관계의 각 속성은 각 열에 저장되는 자료의 의미를 나타냄

• Domain

  • 하나의 속성이 취할 수 있는 모든 값의 범위

관계의 구성 요소

• 관계의 특징

  • 중복된 튜플은 삽입될 수 없으며, 튜플 내의 모든 값은 더 이상 나눌 수 없는 원자 값이어야 함

  특징	내용
  속성 이름의 유일성	한 관계에서 속성이름은 유일해야 함
  원자값	튜플 내의 모든 값은 더 이상 나눌 수 없는 원자값이어야 함
  튜플 간의 무순서	관계에서 튜플 간의 순서는 무의미함
  속성 간의 무순서	한 관계에서 속성 간의 순서는 무의미함
  중복 불허	한 관계에서 두 튜플의 속성 값이 모두 같은 것은 불허함

• 관계의 구성 요소

  • 키(Key) : 관계에서 튜플들을 유일(uniqueness)하게 구별할 수 있는 하나 이상의 속성의 집합

  키 종류	설명
  후보키 (Candidate Key)	* 하나의 관계에서 유일성과 최소성(Minimality)을 만족하는 키
  주키 (Primary Key)	* 관계에서 여러 튜플 중에서 하나의 튜플을 식별하는 역할을 수행
  외래키 (Foreign Key)	* 어느 관계의 속성들 중에서 일부가 다른 관계의 주키가 될 때의 키 * 관계와 관계를 서로 연결할 수 있음

데이터베이스 관리 시스템

DBMS 정의

• 데이터베이스 관리 시스템

  • 데이터베이스에서 정의, 구축, 조작, 제어를 통해 정보를 쉽게 활용할 수 있도록 만든 프로그램이자 소프트웨어
  • 데이터베이스를 관리하는 소프트웨어

DBMS 인터페이스 도구 (DBMS Interface Tool)

• 사용자가 DB의 자료와 DB의 모든 장치에 쉽게 접근할 수 있는 수단을 제공하는 프로그램

질의 처리기 (Query Processor)

• 사용자와 응용프로그램이 요청하는 질의문을 해석하여 최적의 결과를 도출하는 구성요소

저장 관리자 (Storage Manager)

• 데이터베이스 구조를 결정하고 최적의 데이터베이스를 구축하기 위하여 실제 저장장치에 자료를 저장하는 구성요소

데이터베이스 시스템 (Database System)

• DBMS + 응용 프로그램 + 실제 데이터
• 특정한 목적을 위하여 DBMS와 데이터베이스 그리고 이를 사용하는 응용 프로그램이 통합된 시스템

데이터베이스의 구성요소와 데이터베이스 시스템

Application <=> DBMS (S/W) [질의 처리기(Query Processor), 저장 관리자 (Storage Manager)] <=> 데이터베이스 (H/W)

데이터베이스 관리시스템(DBMS) 현황

DBMS의 종류

• 오라클

  • 1977년 설립된 오라클(Oracle)사가 개발한 오라클은 새계적으로 가장 성공한 DBMS의 한 제품
  • 기업용 대규모 데이터베이스 시스템의 DBMS로 자리잡음

• MySQL

  • 대표적인 오픈소스 DBMS 제품

    • www.mysql.com에서 다운로드 가능
    • 구분 : 공개용, 상업용됨

  • MySQL은 원래 mSQL이라는 DBMS에서 기반이 되어 새로 개발된 DBMS

• SQL 서버

  • 마이크로소프트 사의 SQL 서버(SQL server)는 인텔 기반의 서버용 컴퓨터에서 널리 사용되는 DBMS

• ODBC (Open Database Connectivity)

  • 데이터베이스를 사용하기 위한 표준 개방형 응용 프로그램

  • DBMS의 종류에 관계없이 어떤 응용 프로그램에서나 모두 접근하여 사용할 수 있도록 하기 위하여
    마이크로소프트에서 개발한 데이터베이스 표준 접근 방법

  • 장점

    • 마이크로소프트는 DBMS를 위한 미들웨어인 ODBC API를 제공하여 데이터베이스 개발을 더욱 쉽게 가능하게 함

    • ODBC를 사용하면 여러 종류의 데이터베이스를 함께 사용할 수 있고 기존에 사용하던 데이터베이스를 교체한다 하더라도
      응용 시스템을 계속해서 그대로 사용할 수 있어 비용을 절감할 수 있음

  • 개념

    Online Shop A <=> ODBC <=> Driver DB2 <=> DB2
    Online Shop B <=> ODBC <=> Driver Sybase <=> Sybase
    Online Shop B <=> ODBC <=> Driver SQL <=> SQL
    Online Shop C <=> ODBC <=> Driver Oracle <=> Oracle
    

클라우드 서비스

• SaaS

  • Software as a Service
  • 소프트웨어를 서비스 하는 것
  • 구글 G메일, 드롭박스등..
  • 모든 것을 서비스로 제공

• PaaS

  • Platform as a Service
  • 플랫폼을 서비스 하는 것
  • 구글, force.com등..
  • 기업은 어플리케이션 데이터만을 관리, 나머지는 서비스로 제공

• IasS

  • Infrastructure as a Service
  • IT인프라를 서비스 하는 것
  • AWS, VMware
  • 기업은 운영체제부터 어플리케이션을 관리, 네트워크, 스토리지, 서버, 가상화는 서비스로 제공