3장 DBS

학습 목표 

1. DB, DBMS, DBS의 차이를 이해한다.

2. DBS의 구성 요소를 살펴본다.

3. DB 3단계 구조에서 데이터 독립성의 개념을 실현하는 방법을 이해한다.

4. Data 언어별 특징을 알아본다.

5. DB 사용자별 특징을 알아본다.

6. DBMS의 구성을 알아본다.

 

DB system : DB + DBMS + DB user + DB language

 

DBS (DataBase System)

데이터베이스에 데이터를 저장하고 이를 관리하여 조직에 필요한 정보를 생성해 주는 시스템

 

DB의 구조

 Schema

 - DB에 저장되는 데이터 구조와 제약 조건을 정의한 것 (ex. char(10), int )

 Instance

 - Schema에 따라 DB에 실제로 저장된 값

 

 

3단계 DB 구조

 : DB를 쉽게 이해하고 이용할 수 있도록 하나의 DB를 관점에 따라 세 단계로 나눈 것

 

 - 외부 단계 : 개별 사용자 관점

 - 개념 단계 : 조직 전체의 관점

 - 내부 단계 : 물리적인 저장 장치의 관점

 

내부 -- > 외부 갈수록 추상화 레벨 높아짐

 

3단계 DB구조

1) 외부 단계

 - DB를 개별 사용자 관점에서 이해하고 표현하는 단계

 - DB 하나에 외부 스키마가 여러 개 존재할 수 있음

 * 외부 스키마 (= sub schema) : 외부 단계에서 사용자에게 필요한 DB 정의한 것, 논리적 구조로 사용자마다 다름

2) 개념 단계

 - DB를 조직 전체의 관점에서 이해하고 표현하는 단계

 - DB 하나에 개념 스키마가 하나만 존재

 * 개념 스키마 (conceptual schema) : 개념 단계에서 DB 전체의 논리적 구조 정의

3) 내부 단계

 - DB를 저장장치의 관점에서 이해하고 표현하는 단계

 - DB 하나에 내부 스키마가 하나만 존재

 * 내부 스키마 : 전체 DB가 저장장치에 실제로 저장되는 방법 정의

 

3단계 DB 구조의 사상 또는 매핑

 1) 스키마 사이의 대응 관계

    (1) 외부 / 개념 사상 : 응용 인터페이스

    (2) 개념 / 내부 사상 : 저장 인터페이스

 2) 미리 정의된 사상 정보를 이용하여 사용자가 원하는 DATA에 접근

 

 

DB를 3단계로 나누고 단계별로 스키마를 유지하며 스키마 사이의 대응 관계를 정의하는 궁극적인 목적

=> DATA 독립성의 실현

 

DATA 독립성

: 하위 스키마를 변경하더라도 상위 스키마가 영향 받지 않는 특성

- 논리적 독립성

  1) 개념 스키마가 변경되어도 외부 스키마는 영향 받지 않음

  2) 개념 스키마가 변경되면 관련된 외부 / 개념 사상만 정확하게 수정해 주면 됨

- 물리적 독립성

  1) 내부 스키마가 변경되어도 개념 스키마는 영향 받지 않음

  2) 내부 스키마가 변경되면 관련된 개념 / 내부 사상만 정확하게 수정해 주면 됨

 

DATA 사전 (=System Catalog)

: DB에 저장되는 DATA에 관한 정보, 즉 메타 데이터를 유지하는 시스템 데이터 베이스

 * 메타 데이터 : data에 대한 data

 - 스키마, 사상 정보, 다양한 제약 조건 등을 저장

 - DBMS가 스스로 생성하고 유지

 - 일반 사용자 접근 가능 but 검색만 가능

 

DATA 디렉토리 

: 데이터 사전에 있는 데이터에 실제로 접근하는데 필요한 위치 정보를 저장하는 시스템DB

일반 사용자 접근 허용 X

 

사용자 데이터베이스 (user DB)

: 사용자가 실제로 이용하는 데이터가 저장되어 있는 일반 데이터베이스

 

DB 사용자

: DB를 이용하기 위해 접근하는 모든 사람

 - DB 관리자 + 최종 사용자 + 응용 프로그래머

 

DBA (데이터베이스 관리자)

- DBS 운영, 관리하는 사람

- 주로 데이터 정의어와 제어어 사용

- DB 구성요소 선정, DB 스키마 정의, 물리적 저장 구조와 접근 방법 결정, 무결성 유지를 위한 제약 조건 정의, 보안 및 접근 권한 정책 결정, 백업 및 회복 기법 정의, 시스템 DB 고나리, 시스템 성능 감시 및 성능 분석, DB 재구성 

 

최종사용자 (end user)

: 데이터 베이스에 접근하여 데이터를 조작(삽입, 삭제, 수정, 검색)하는 사람

- 주로 데이터 조작어 사용

 

응용프로그래머 (application programmer)

: data 언어를 삽입하여 응용 프로그램을 작성하는 사람

- 주로 data 조작어 사용

 

데이터 언어 

: 사용자와 DBMS 간 통신 수단

- 데이터 정의어 + 데이터 조작어 + 데이터 제작어

데이터 정의어 (DDL; Data Definition Language)

- 스키마를 정의하거나, 수정, 삭제하기 위해 사용

 

데이터 조작어 (DML, Data Manipulation Language)

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

1) 절차적 데이터 조작어 

    사용자가 어떤 데이터를 위하고 그 데이터를 얻기 위해 어떻게 처리해야 하는지도 설명

2) 비절차적 데이터 조작어

    사용자가 어떤 데이터를 원하는지만 설명

 

데이터 제어어 (DCL; Data Control Language)

 - 내부적으로 필요한 규직이나 기법을 정의하기 위해 사용

 

데이터베이스 관리 시스템 (DBMS)

 - DB 관리와 사용자의 데이터 처리 요구 수행

 주요 구성 요소

1) 질의 처리기 

- 사용자의 데이터 처리 요구 해석하여 처리

ex) DDL 컴파일러, DML 컴파일러

2) 저장 데이터 관리자 

- 디스크에 저장된 사용자 DB와 데이터 사전을 관리하고 여기에 실제로 접근하는 역할을 담당