본문내용
1. 데이터베이스론
1.1. 개요
데이터는 값, 수치 정보이며, 정보는 자료를 가공한 유효한 해석이다. 데이터와 정보는 같지 않으며, 데이터의 특징은 공유성, 통합성, 저장성, 운영성이 있다. 데이터베이스(DB)의 특징은 실시간 접근, 지속적 변화, 다중 사용, 프로그램-데이터 독립성, 내용 참조가 가능한 메타데이터 등이 있다. DB는 자료 추상, 자료 독립, 자기 정의의 3요소로 구성되며, 일괄처리 시스템과 온라인처리 시스템이 있다. 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)은 중복 최소화, 독립성 향상, 일관성 및 무결성 유지, 개발비용 감소, 보안 향상 등의 장점이 있다. DBMS에는 계층형, 네트워크형, 관계형, 객체지향형, 객체관계형, XML 등의 유형이 있다. DBMS는 DDL, DML, DCL의 기능을 가지며, DBA, 일반 사용자, 응용프로그래머 등이 사용한다. 데이터베이스 시스템은 데이터베이스, DBMS, 사용자, 데이터언어로 구성되며, 무결성을 유지하기 위해 데이터 정의어, 데이터 조작어, 데이터 제어어 등을 사용한다. 관계 데이터 모델은 릴레이션, 속성, 투플, 릴레이션 스키마, 인스턴스 등의 개념을 가지며, 함수 종속성, 정규화 등의 원리가 있다. 구조적 질의어(SQL)는 ANSI/SPARC 3단계 구조를 가지고 있으며, DDL, DML, DCL의 기능을 가진다. 데이터베이스 설계와 모델링은 개념적, 논리적, 물리적 설계 단계로 이루어지며, 정규화, 데이터 무결성 제약, 트랜잭션 등의 개념이 포함된다. 데이터 저장과 접근에는 저장구조, 접근경로, 버퍼 관리, 파일 관리, 인덱스 등의 기술이 사용되며, 분산 데이터베이스는 위치 투명성, 중복 투명성, 단편화 투명성 등의 특징을 가진다.
1.2. 데이터베이스 관리 시스템
데이터베이스 관리 시스템은 파일 관리 시스템의 문제점을 해결하는 역할을 한다. 파일 시스템은 논리적 파일 구조와 물리적 파일 구조가 1대 1로 사상되어 동시 공유, 보안 등의 기능이 부족하고 데이터 종속성과 중복성 문제가 발생한다.
데이터베이스 관리 시스템은 응용 프로그램과 데이터의 중재자 역할을 하여 데이터 종속성과 중복성 문제를 해결한다. 데이터베이스 관리 시스템은 중복이 최소화되는 것이지 아예 제거되는 것은 아니며, 유지보수 비용이 감소되고 개발 기간이 단축될 수 있다. 또한 데이터가 구조화되어 저장되고 여러 프로그램에서 데이터 공유가 가능하다.
데이터베이스 관리 시스템의 필수 기능에는 데이터 정의어(DDL), 데이터 조작어(DML), 데이터 제어어(DCL)가 있다. DDL은 데이터베이스 구조를 정의 및 수정하는 기능이고, DML은 데이터를 생성, 읽기, 수정, 삭제하는 기능이며, DCL은 사용자 권한 부여 및 회수 등 보안을 유지하는 기능이다.
데이터베이스 관리 시스템은 데이터의 일관성과 무결성을 유지하고, 동시 다중 사용자 접근을 지원하며, 데이터에 대한 물리적, 논리적 독립성을 제공한다. 따라서 파일 관리 시스템의 문제점을 해결함으로써 효과적이고 효율적인 데이터 관리를 가능하게 한다.
1.3. 데이터베이스 시스템
데이터베이스 시스템은 데이터 관리를 위한 하나의 시스템이다. 데이터베이스는 실시간으로 접근 가능하며 계속해서 변화한다. 또한 여러 사람에 의해 동시에 사용되며 프로그램과 데이터 간의 독립성을 제공한다. 데이터베이스 시스템의 3대 요소는 자료 추상화, 자료 독립성, 자기 정의이다.
데이터베이스 시스템은 일괄처리 시스템, 온라인처리 시스템, 분산처리 시스템의 형태로 구현될 수 있다. 일괄처리 시스템은 자료를 모아 한 번에 처리하며 사전작업이 필요하다. 온라인처리 시스템은 실시간으로 처리하며 오류를 즉시 수정할 수 있다. 분산처리 시스템은 네트워크로 여러 개의 데이터베이스를 연결하여 신뢰성은 높아지나 보안성이 낮아진다.
데이터베이스 시스템은 논리적 구조와 물리적 구조로 구분된다. 논리적 구조는 사용자가 본 구조이며 물리적 구조는 저장장치 관점의 구조이다. 데이터베이스 시스템은 개체, 속성, 관계로 구성되며 이를 통해 데이터 무결성을 유지할 수 있다.
파일관리 시스템은 파일이 개별 응용시스템마다 각각 생성된 구조로 요구사항이 변경되면 모든 응용시스템을 변경해야 하므로 의존도가 높다. 반면 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)은 중복 최소화, 독립성 향상, 일관성 및 무결성 유지, 개발비용 감소, 보안 향상 등의 장점이 있다.
DBMS의 주요 기능은 데이터 정의(DDL), 데이터 조작(DML), 데이터 제어(DCL)이다. DDL은 데이터베이스 구조를 정의 및 수정하고, DML은 CRUD(Create, Read, Update, Delete) 기능을 제공하며, DCL은 사용자 권한 부여 및 회수 등의 보안 기능을 수행한다.
데이터베이스 관리자(DBA)는 DDL과 DCL을 통해 데이터베이스를 정의하고 제어한다. 일반 사용자는 비절차적 질의어를 통해 데이터베이스에 접근하며, 응용프로그래머는 DML을 호스트 프로그램에 삽입하여 데이터베이스에 접근한다.
시스템 카탈로그는 데이터베이스의 객체와 구조에 관한 모든 정보를 포함하는 메타데이터 저장소이다. 이를 통해 DBA는 일관성 있는 스키마를 생성 및 유지할 수 있다.
1.4. 관계 데이터 모델
관계 데이터 모델은 링크나 포인터를 사용하지 않고 레코드 집합 단위로 조작할 수 있는 데이터 모델이다. 릴레이션은 한 개체에 관한 정보를 나타내며 고유한 이름을 갖는다. 릴레이션 스키마는 내포 릴레이션이고 릴레이션 인스턴스는 외연이다.
애트리뷰트는 릴레이션의 세로줄을 의미하며 릴레이션은 최소 하나 이상의 애트리뷰트를 가져야 한다. 애트리뷰트 이름은 모두 달라야 하며 도메인은 애트리뷰트에 나타날 수 있는 값들의 집합이다. 단순속성은 나누어지지 않는 값이고 복합속성은 나누어질 수 있는 속성이다. 단일값 속성은 최대 카디널리티가 1이고 다중값 속성은 최대 카디널리티가 1보다 크다. 널 속성은 적합한 값이 없을 때 사용된다.
투플은 가로줄을 의미하며 특정 인스턴스에 관한 사실들의 모임이다. 투플의 유일성은 모든 투플이 상이하다는 것을 의미하며 투플을 고유하게 식별할 수 있는 애트리뷰트가 적어도 하나 이상 반드시 존재해야 한다. 투플의 무순서성은 투플 사이에 순서가 없음을 의미하며 애트리뷰트 무순서성은 애트리뷰트 사이에 순서가 없음을 의미한다.
릴레이션의 최소 차수는 1이며 최소 카디널리티는 0이다. 슈퍼키는 투플의 유일성을 가지나 최소성은 없는 키이고 후보키는 유일성과 최소성을 만족하는 키이다. 기본키는 투플을 식별하기 위한 도구로, 후보키 중 하나가 기본키가 된다. 대체키는 기본키로 선정되지 않은 후보키이고 외래키는 릴레이션 R에 속한 애트리뷰트...
