[Database] 데이터베이스의 이해

• 데이터단위
  • 8 bit = 1 byte
  • 1024 byte = 1 megabyte(MB)
  • 1024 megabyte = 1 gigabyte(GB)
  • 1024 gigabyte = 1 terabyte(TB)
  • 1024 terabyte = 1 petabyte(PB)
  • 1024 petabyte = 1 exabyte(EB)
  • 1024 exabyte = 1 zettabyte(ZB)
  • 1024 zettabyte = 1 yottabyte(YB)
• 빅데이터 처리
  • IOT: Data Collection Through IoT
  • Big Data: Capture, storage, analysis of data
  • AI: Data-based learning
• 데이터 관리의 필요
  • 대량의 데이터를 저장 및 관리하고 필요한 데이터를 신속하게 검색할 수 있도록 보조하는 장치 
  • 데이터 -> 데이터 관리 장치 -> 필요데이터
• 파일처리시스템
  • 데이터베이스가 개발되기 전에 데이터 관리에 사용
  • 업무별 애플리케이션이 개별 데이터를 데이터파일을 저장 관리하는 시스템
  • 발생 가능한 문제
    • 데이터 종속의 문제
      • 저장된 데이터가 특정 H/W에서 또는 사용자 및 S/W만 사용될 수 있도록 제한되는 문제
        • 물리적 데이터 종속
        • 논리적 데이터 종속
    • 데이터 중복의 문제
      • 동일한 사항에 대한 중복 데이터는 일관성, 보안성, 경제성 측면에서 문제발생
        • 일관성: 한 사실에 대해 한 개의 데이터 값을 유지
        • 보안성: 같은 데이터에 같은 수준의 보안 유지
        • 경제성: 데이터에 대해 최소한의 저장 공간만을 점유
    • 무결성 훼손의 문제
      • 실세계의 데이터는 데이터가 가질 수 있는 가능 범위를 포함
        • 현상에 대한 값의 예: '홍길동'의 수강과목
        • 가능 범위의 예: 1학기 최대 수강과목 18학점
      • 데이터 무결성
        • 데이터의 정확성 보장
        • 데이터의 값과 값에 대한 제약조건을 동시에 만족
      • 파일 시스템은 데이터 무결성을 보장하기 위한 기능을 제공하지 않음
    •  동시 접근의 문제
      
      • 동일 데이터에 다수 사용자의 접근 허용시 일관성이 훼손
• 데이터베이스 사용의 의미
  • 데이터 사용과 데이터 관리의 영역을 곧바로 넘나들지 못하게 만듦
• 데이터베이스의 특징
  • 데이터베이스 시스템의 자기 기술성
    • 데이터와 데이터의 정의 및 설명(메타데이터)을 포함
  • 프로그램과 데이터의 격리 및 추상화
    • 사용자에게 데이터에 대한 개념적인 표현을 제공하여 접근성을 향상
  • 다중 뷰 제공
    • 각 사용자가 관심을 갖는 데이터베이스의 일부만을 표현할 수 있는 기능 제공
  • 데이터 공유와 다수 사용자 트랜잭션 처리
    • 다수의 데이터 조작 요청을 동시성 제어 기능을 통해 데이터의 일관성을 보장하면서 동시에 작업을 수행
• 데이터베이스 시스템의 구성
  • 값
  • 데이터
  • 메타데이터
• DBMS의 3단계 구조
  • 외부단계
    • 뷰1(외부스키마1), 뷰2(외부스키마2), 뷰3(외부스키마3)
    • 뷰를 만들어 업무처리를 할 수 있게함
  • 개념단계
    • 전체데이터 구조
  • 내부단계
    • 전체데이터가 어떤 저장장치에 저장되어 있는지 나타냄
• 다수 사용자 트랜잭션 처리
  • 트랜잭션
    • 하나의 논리적 작업을 처리하기 위한 일련의 데이터베이스 명령의 집합
• 데이터베이스 관련 용어
  • 데이터(data): 어떠한 사실에 대한 정량적, 정성적 특징을 나타낼 수 있는 값과 값에 대한 설명
  • 데이터베이스(databse): 특정 기관의 애플리케이션 시스템에서 사용되는 데이터의 집합
  • 데이터베이스 관리 시스템(DBMS): 데이터베이스에 저장된 데이터의 구성, 저장, 관리, 사용을 위한 소프트웨어 패키지
  • 데이터베이스 시스템(database system): 정보를 데이터베이스에 저장, 관리하여 사용자에게 요구된 형태의 정보로 제공하는 컴퓨터 기반 시스템
• 데이터베이스의 구성요소
  • 데이터베이스 언어
    • DBMS는 사용자가 데이터베이스를 쉽게 사용하고 다룰 수 있도록 언어 형태의 인터페이스를 제공
    • 역할에 따라 종류의 언어로 구분
      • 데이터 정의 언어(DDL)
        • 데이터베이스 객체를 생성, 수정, 삭제하기 위한 언어
      • 데이터 조작 언어(DML)
        • 구조화된 데이터에 사용자가 접근 및 조작할 수 있도록 지원하는 언어(검색, 삽입, 삭제, 수정)
        • 요구조건
          • 조작이 쉽고 간편
          • 조작기능이 정확하고 완전
          • 사용자의 요청을 시스템 내부에서 효율적으로 처리 가능
• 데이터베이스 시스템 아키텍처
  • 중앙집중식 방식
    • 단일 서버가 다수의 클라이언트 장치를 대신하여 작동
    • 중앙 컴퓨터의 과부하, 전체적인 성능저하
  • 분산시스템 방식
    • 클라이언트 장치의 성능향상으로 자체적인 처리능력보유
    • 클라이언트-서버 데이터베이스 시스템
      • 애플리케이션 프로그램의 부하를 분산
      • 소프트웨어의 유지보수 비용을 절감 및 이식성 증가
      • 2계층 구조
        • 사용자-애플리케이션(Client-side)
        • 데이터베이스 시스템(Server-side)
      • 3계층 구조
        • 사용자-애플리케이션 클라이언트(Client-side)
        • 애플리케이션 서버-데이터베이스시스템(Server-side)