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Class #02: 데이타베이스 관리 시스템 개요
in place March 17, 2002, lasted modified March 17, 2002, Release 1.0
데이타베이스 및 데이타베이스 관리 시스템의 정의
- 데이타베이스 (Database)의 정의
- "논리적으로 연관된 레코드나 파일의 모임"
- "공동 목적을 지원하기 위한 서로 관련된 자료들의 집합체"
데이터 베이스는 단순한 자료의 모임이라기 보다는 어떠한 조직 내에서 여러 사람에 의해 공유되어 사용될 목적으로 통합적으로 조직되고 관리되는 운영 자료의 집합이라고 할 수 있다.
- 데이터 베이스 관리 시스템 (Data Base Management System : DBMS)의 정의
- "데이터 베이스를 구성하고 이를 응용하기 위하여 구성된 소프트웨어 시스템"
- "데이타와 응용 프로그램의 중간에서 응용 프로그램이 요구하는 대로 데이타를 정의하고, 일고, 쓰고, 갱신하는 등의 데이타를 조작하고 관리하는 프로그램의 집합체"
데이타베이스 관리 시스템의 종류(발전 순서)
- File을 이용한 자료관리 (ISAM)
- 계층형 데이타베이스 Hierarchical databases
계층 모델에 따라서 구성된 데이타베이스, 계층 모델은 레코드 간을 상위와 하위의 정보로 잇는 트리 구조로 관리하는 모델이며, 부자 관계는 반드시 1 대 다수이다. 데이터베이스로의 접근 순서는 반드시 상위의 정보부터 하위의 정보로 진행하도록 프로그램되어 있다 (IMS, System2000).
- 네트웩크형 데이타베이스 Network-type databases
데이터 구조가 네트웍크 구조로 되어 있는 데이타베이스, 데이터간의 관련은 1 대 1, 다대 다가 가능해진다. 검색 대상의 데이터를 다수에 걸치는 경로로 접근할 수 있으나 데이터 구조가 복잡하다 (IDMS, Image).
- 관계형 데이타베이스(Relational Database)
1970년 E.F. Code 가 제안한 집합 모델을 사용하는 데이타베이스, 이 집합 모델은 수학의 집합론에서의 관계에 따르고 있으며 모든 데이터는 관계로써 표현한다 (Oracle, Informix, Sybase, MS SQLServer).
- 객체지향적 데이타베이스 (Object Oriented Database)
객체지향적 개념인 Class, Method, Class Hierarchy를 지원하는 데이타베이스, 자료 구조가 복잡한 공학, Multimedia 응용 분야에 적합하다 (Orion, Genston).
- 분산형 데이타베이스
물리적으로 나누어진 데이타베이스를 관리하는 데이타베이스, 효율성 및 정확성을 위하여 복제, View, 정합성(Integrity Constraint) 유지 기능을 제공한다.
- Spatial Database
공간적 자료의 저장, 질의, 관리를 위한 데이타베이스, GIS등에 많이 사용된다.
- Time Series Database
시간적으로 변화되는 자료를 저장하기 위한 테이타베이스, 주식 및 Log 기록 데이타베이스로 사용된다.
- Multi Database
다수 이질 데이타베이스 뿐만 아니라 Office File, Mail 등의 자료원을 통합하는 데이타베이스 시스템
데이터베이스 관리시스템 구조 ( A Simple Database Management System )
- 파일 시스템
- 컴퓨터에 프로그램이나 데이타를 저장하는 단위
- 컴퓨터 운영체제 (Operating System)에서 기본적으로 제공
- 제공기능은 열기(Open), 읽기(Read), 쓰기(Write), 찾기(Seek), 닫기(Close)
- 간단한 데이타베이스 관리 시스템
- 파일시스템을 이용하여 자료구조, 자료 그리고 Index를 저장
- 저장된 파일 시스템 기반의 응용시스템을 이용하여
- 자료 구조 생성 (CREATE) 프로그램
- 자료 입력 (INSERT) 프로그램
- 자료 검색(SELECT) 프로그램
- 자료 갱신(UPDATE) 프로그램
- View 생성(VIEW) 프로그램 을 작성
- 위의 프로그램을 이용하여 사용자의 자료 관리를 위한 질의어 처리기 작성
- 응용 프로그램이 해당 기능을 이용할 수 있도록 Libary 작성
- Transaction을 관리하는 Transaction 관리기 작성
- 데이타베이스 파일 예 및 데이타베이스 관리 시스템 구조
- 자료 구조를 정의한 파일 Schema File (혹은 자료사전: Data Dictonary)
- 자료를 저장한 파일 Data File
- 자료 검색을 위한 Index를 저장한 Index File
- 데이타베이스 파일과 전체 구조
- 자료 구조를 정의한 파일 Schema File (혹은 자료사전: Data Dictonary)
데이타베이스 3단계 구조 3 Schema Architecture
- 내부 스키마 (Physical Data Model) - 실제 자료가 파일에 어떻게 저장되어 있는가 (예는 File Address 사용)
- 개념 스키마 (Logical Data Model) - 데이타베이스 의 논리적 구조, 객체, 객체간 관계, 제약조건으로 정의 (예의 Address 테이블)
- 외부 스키마 (User View) - 응용 프로그램의 필요에 따라 논리적 스키마의 부분을 제한해서 보여주는 모델 (예에서 Hometown)
데이타베이스 구조 혹은 전체를 논리적으로 설계한 모델
데이터 베이스 관리 시스템의 역할
- 구성 기능: 데이터 베이스에 저장될 자료의 구조와 응용 프로그램이 그것을 이용하는 방식을 정의하는 것으로 레코드 구조의 정의, 데이터 모형의 정의, 물리적 구조의 정의 등을 포함한다.
- 조작 기능: 사용자의 요구에 따라 데이터 베이스에 저장된 자료를 검색, 갱신, 삽입, 삭제할 수 있도록 하는 기능이다.
- 제어 기능: 데이터 베이스의 내용이 일관성을 유지하고 중복되지 않도록 하며 허가되지 않은 액세스를 제한하여 자료를 보호하는 기능이다.
데이타베이스 관리 시스템에 적용된 개념
- 추상화
- "구체적인 사물의 공통점을 찾아서 이를 대표할 수 있는 성질을 추출하는 것"
- 모든 사물을 인간의 사상 및 문화에서 표현하기 위하여 언어로 추상화
- 모든 사물을 데이타베이스안에서 표현하기 위하여 Entity와 Attribute로 표현
- 컴퓨터 프로그램안에서 사용자의 관점(View)에 필요한 정보만을 제공하기 위하여 추상화 사용
- 자료 구조와 내용의 독립
- 응용 프로그램과 필요한 자료구조의 분리
- 여러 응용 프로그램에 공통으로 필요한 자료구조를 설계 지원
- 예: 전자상거래 시스템 - 물건등록, 판매관리, 재고관리
- 자료 정의 자료
- 데이타베이스가 관리하는 자료에 대한 정의를 스스로 포함해야 함
- 자료 정의 방법 : Entity(Table, Class), Attribute, Data Type, Constraints
- Abstract Data Type (Data and Related Operations)
- Constraints 종류 (Type, Referencial, User Defined)
- 예: Student의 정의
파일 처리와 데이타베이스
| 파일 처리 | 데이타베이스 | |
| 설명 | 자료 저장 및 관리를 위하여 컴퓨터 운용체제가 제공하는 파일 시스템의 기본 기능 사용 | 자료 저장 및 관리를 위하여 데이타베이스 관리 시스템(DBMS) 사용 |
| 장점 |
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| 단점 |
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데이타베이스 관련 업무
- 업무 분야
- 데이타베이스 관리 시스템 구현 (Implementation of Database Management Systems)
- 데이타베이스 응용 시스템 구현 (Implementation of Database Applications)
- 데이타베이스 구축 및 정보 제공 (Information Provider)
- 종사자
- 프로젝트 관리자 (Project Manager)
- 시스템 분석가 (System Analyst)
- 데이타베이스 설계자( Database Designer)
Database Schema Design/Database Turning - 데이타베이스 관리자 (Database Administrator)
Schema Definition, Access Control/Indexing, Constraint Enforcement, Backup, User Mgt, Upgrade/Migration - 데이타베이스 응용 프로그램어 (DB Application Develper)
Knowledge & Engineering Databases (c) copyright Namchul Do, 2002