CH3. 데이터베이스 시스템

01 데이터베이스 시스템의 정의

DBS : 데이터베이스에 데이터를 저장하고, 이를 관리하여 조직에 필요한 정보를 생성해주는 시스템

02 데이터베이스의 구조

• 스키마
  • 데이터 구조, 제약조건을 정의한 것
• 인스턴스
  • 스키마에 따라 데이터베이스에 실제로 저장된 값
• 3단계 데이터베이스 구조

• 외부 단계 (External level)	사용자 관점	외부 스키마	A사용자: 이름, 전화번호만 봄 B사용자: 이름, 주소, 생일만 봄
  개념 단계 (Conceptual level)	조직 전체 관점 (통합된 구조)	개념 스키마	이름, 전화번호, 주소, 생일, 학번, 전공 등
  내부 단계 (Internal level)	저장 방식, 성능 최적화 관점	내부 스키마	B+트리 인덱스, 저장 블록 구조 등

  
  
  • 하나의 데이터베이스를 관점에 따라 세 단계로 나눈 것
    • 외부 단게 : 개별 사용자 관점 (집주인) - 개념
      
      • 하나의 데이터베이스에 외부 스키마(=서브 스키마)가 여러 개 존재할 수 있음
      • 외부 단계에서 사용자에게 데이터베이스를 정의한 것
      • 각 사용자가 생각하는 db 모습, 즉 논리적 구조로 사용자마다 다름
    • 개념 단계 : 조직 전체의 관점 (관리인) - 논리
      
      • 하나의 데이터베이스에 개념 스키마가 하나만 존재함
      • 개념 스키마
      • 전체 데이터베이스에 어떤 데이터가 저장되는지, 데이터들 간에는 어떤 관계가 존재하고 어떤 제약조건이 있는지에 대한 정의뿐만 아니라, 데이터에 대한 보안 정책이나 접근 권한에 대한 정의도 포함
    • 내부 단계 : 저장 장치의 관점 (건설 업체) - 물리
      • 하나의 데이터베이스에 내부 스키마가 하나만 존재함
      • 내부 스키마
      • 전체 데이터베이스가 저장 장치에 실제로 저장되는 방법을 정의한 것, 레코드 구조/필드 크기/레코드 접근 경로 등 물리적 저장 경로를 정의 (data 압축기법) 
        • 각 단계별로 다른 추성화 제공 : 내부 단계에서 외부 단계로 갈수록 추상화 레벨이 높아짐
  • 쉽게 구분하는 법
    

    질문	외부 단계	개념 단계	내부 단계
    누가 봄?	사용자 / 응용프로그램	관리자(DBA)	시스템(DBMS)
    뭘 정의?	사용자 눈에 보이는 데이터	DB 전체의 구조	저장되는 방식
    예시	사용자별 뷰(view)	테이블 관계, 제약조건	인덱스, 저장 블록
    비유	영화에서 편집된 영상	촬영본 전체	실제 카메라 저장 파일

• 스키마 사이 대응 관계
  • 외부/개념 사상 : 응용 인터페이스
  • 개념/내부 사상 : 저장 인터페이스
  • db를 3단계 구조로 나누고 단계별로 스키마르 유지하며 스키마 사이의 대응 관계를 정의하는 궁극적 목적 : 데이터 독립성
• 데이터 독립성 이란?
  • 하위 스키마를 변경하더라도 상위 스키마는 영향 안받음
  • 논리적 데이터 독립성
    • 개념 스키마가 변경되어도 외부 스키마는 영향 X
    • 개념 스키마가 변경되면 관련된 외부/개념 사상만 정확하게 수정해주면 됨
  • 물리적 데이터 독립성
    • 내부 스키마가 변경되어도 개념 스키마는 영향 X
    • 내부 스키마가 변경되면 관련된 개념/내부 사상만 정확하게 수정해주면 됨
• 데이터 사전 (= 시스템 카탈로그, data dictionary)
  • 메타데이터 (db에 저장되는 데이터에 관한 정보)를 유지하는 시스템 데이터베이스
  • 스키마, 사상 정보, 다양한 제약 조건 등을 저장
  • dbms가 스스로 생성하고 유지
  • 일반 사용자도 접근 가능, but 검색만 가능!
• 데이터 디렉터리
  • 데이터 사전에 있는 data에 실제로 접근하는 데 필요한 위치 정보를 저장하는 시스템 데이터베이스
  • 일반 사용자 접근 불가
• 사용자 데이터베이스
  • 사용자가 실제로 이용하는 data가 저장되어 있는 일반 데이터베이스

03 데이터베이스 사용자

• 데이터베이스 관리자
  • 데이터 정의어(DDL) & 데이터 제어어(DCL) 사용
• 최종 사용자 = 일반 사용자
  • 데이터 조작어(DML)
• 응용 프로그래머
  • 데이터 조작어(DML)

04 데이터 언어

사용자와 데이터베이스 관리 시스템 간의 통신 수단

✅ SQL 언어는 총 4가지

분류	이름	하는 일	주요 키워드
1️⃣ DDL	Data Definition Language	데이터 구조 정의(스키마 정의, 수정, 삭제..)	CREATE, ALTER, DROP
2️⃣ DML	Data Manipulation Language	데이터 조작 (읽고, 쓰고, 바꾸고, 지우기)	SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE
3️⃣ DCL	Data Control Language	접근 권한/보안 관리 (내부적 필요한 규칙, 기법 정의)	GRANT, REVOKE
4️⃣ TCL	Transaction Control Language	트랜잭션 제어	COMMIT, ROLLBACK

2️⃣ DML 데이터 조작어

- 절차적 데이터 조작어 : what을 how까지 전달

              - 두부를 사오는 방법까지 구체적으로 알려주는 심부름 상황

- 비절차적 데이터 조작어(= 선언적 언어) : 목적만 알려주는

              - 단순히 두부를 사오라고만 지시하는 심부름 상황

 

3️⃣ DCL 데이터 제어어

- 사용목적

1) 무결성 - 정확하고 유효한 데이터만 유지

2) 보안 - 허가받지 않은 사용자의 데이터 접근 차단, 허가된 사용자에게 권한 부여

3) 회복 - 장애가 발생해도 데이터 일관성 유지

4) 동시성 제어 - 데이터 동시 공유 지원