목차

DBS(Database System)

1. DBS란?

DBS: 기업 혹은 조직이 DBMS를 사용해 개발한 응용 프로그램을 통해 관련 데이터를 관리하는 시스템이다.

2. DBS의 구성요소

데이터 스키마(Data Schema), 데이터 언어(Data Language), 사용자(User), 데이터베이스 관리시스템(DBMS), 데이터베이스 관리자(DBA)로 구성되어 있다.

2.1. 데이터 스키마(Data Schema)

스키마(Schema): 데이터베이스의 구조(테이블의 포맷)와 제약조건의 명세를 기술한 것이다.
e.g. 속성(Attribute), 개체(Entity), 관계(Relation), 제약조건

스키마 다이어그램: 스키마를 그래픽 형태로 표현한다. e.g. E-R Diagram

스키마는 컴파일되어 데이터 사전(시스템 카탈로그)에 저장된다.

데이터 사전(Data Dictionary): 시스템 내의 모든 객체들에 대한 정의나 명세에 관한 정보를 수록한다.(시스템 데이터베이스)
시스템 카탈로그(System Catalog)라고도 한다.
데이터베이스 관리자(DBA)의 도구이다.

스키마는 사용자의 관점에 따라 개념(Conceptual), 외부(External), 내부(Internal) 스키마로 구분된다.
-> 일반적으로 스키마는 개념 스키마를 지칭한다.

2.1.1. 개념 스키마

기관 전체의 데이터베이스 정의한다.
기관의 모든 응용에 대한 통합된 데이터 구조를 나타낸다.
schema

2.1.2. 외부 스키마

개개 부서의 데이터베이스 정의한다.
개념 스키마의 부분 집합이다.
전체 데이터베이스의 논리적인 부분이다.
subschema

2.1.3. 내부 스키마

저장 장치 관점에서 표현한다.
개념 스키마의 저장 구조를 정의한다.

3단계 스키마의 도입 이유

DBMS에서 데이터 독립성(Data Independency)의 구현 방법을 제공한다.
3단계 스키마 사이의 사상(Mapping)을 통해 데이터 독립성을 제공한다.

• 외부 <-> 개념 단계 간의 사상
  외부 스키마와 개념 스키마 간의 대응 관계 정의한다.
  응용 인터페이스(Application Interface)
  논리적 데이터 독립성 제공한다. * 새로운 것을 추가할 때만
  스키마를 바꿔도 응용 프로그램을 바꾸지 않아도 된다.

• 개념 <-> 내부 단계 간의 사상
  개념 스키마와 내부 스키마 간의 대응 관계 정의한다.
  저장 인터페이스(Storage Interface)
  물리적 데이터 독립성 제공한다.
  저장구조를 바꿔도 개념스키마를 바꾸지 않아도 된다.

2.2. 데이터 언어(Data Language)

DBMS의 필수 기능: 데이터 정의(Definition), 데이터 조작(Manipulation), 데이터 제어(Control)

데이터 언어(Data Language): 데이터베이스의 정의, 조작, 제어를 위한 언어이다.

데이터 언어의 종류: 데이터 정의어(DDL, Data Definition Language), 데이터 조작어(DML, Data Manipulation Language), 데이터 제어어(DCL, Data Control Language)

2.2.1. 데이터 정의어(DDL, Data Definition Language)

데이터 정의어(DDL): 데이터베이스(테이블)의 정의 및 수정

요소

• 논리적 데이터 구조의 정의
  외부 스키마, 개념 스키마의 기술
  Subschema DDL, Schema DDL
• 물리적 데이터 구조의 정의
  내부 스키마의 기술
  데이터 저장 정의어(DSDL, Data Storage Definition Language)

2.2.2. 데이터 조작어(DML, Data Manipulation Language)

데이터 조작어(DML): 사용자(응용 프로그램)와 DBMS 사이의 통신 수단, 데이터 처리 연산(데이터의 검색과 갱신(삽입, 삭제, 수정) 연산) 수행

특징

• 비절차적(Non-Procedural) 언어
• 두 가지 방식으로 사용
  독자적, 대화식 사용 가능(커맨드 타입)
  응용 프로그램 속에 삽입(embedded)되어 사용 가능

프로그래밍 언어

절차적(Procedural) 언어: How to Do를 명세, 저급어

비절차적(Non-Procedural) 언어: What to Do만 명세, 고급어

데이터 부속어(DSL, Data SubLanguage): Jaba, C++, Python 등과 같은 호스트 언어(Host Language)로 작성된 호스트 프로그램(Host Program) 속에 삽입(embedded)되어 사용되는 DML

2.2.3. 데이터 제어어(DCL, Data Control Language)

데이터 제어어(DCL): 데이터베이스 관리를 위해, 데이터 제어 요구를 정의하고 기술하는 언어이다.

데이터 관리를 위한 도구

데이터 보안(Security)

데이터 무결성(Integrity)

데이터 회복(Recovery)

병행 수행(Concurrency)

2.3. 사용자(User)

• 일반 사용자(End User): DML을 통해서 데이터베이스를 접근한다. 실제로는 menu, form, graphics 등을 통해 DML을 간접적으로 사용한다.
• 응용 프로그래머(Application Programmer): 호스트 언어(Java/Python 등) + DML을 사용하여 응용 프로그램을 작성한다. -> DSL을 통해서 데이터베이스에 접근한다.
• 데이터베이스 설계자: DDL을 통해 DB 스키마를 정의하는 사람이다.
• 데이터베이스 관리자(DBA): DCL을 통해 DBMS를 운영하고 제어하는 사람이다.

2.4. 데이터베이스 관리시스템(DBMS)

데이터베이스(DB)에 대한 모든 접근을 처리하는 소프트웨어이다.

1. 사용자의 접근 요구를 접수한다.
2. 시스템이 수행할 수 있는 형태로 변환한다.
3. 외부/개념/내부 스키마와 저장 데이터베이스 간의 사상
4. 저장 데이터베이스에 대한 연산을 실행한다.

2.5. 데이터베이스 관리자(DBA)

데이터베이스 관리자(DBA): 데이터베이스 시스템(DBS)의 전체적인 관리 운영에 대한 모든 책임을 지는 사람의 집단이다.

DBA의 업무

• 데이터베이스 설계와 운영
  데이터베이스의 구성요소를 결정
  스키마 정의
  저장구조와 접근 방법 설정
  보안 정책 수립, 권한부여, 유효성 검사
  예비(Backup), 회복(Recovery) 절차의 수립
  데이터베이스의 무결성 유지
  성능 향상과 새로운 요구에 대응한 데이터베이스의 재구성
  데이터 사전의 유지 관리
• 시스템 감시, 성능 분석 및 튜닝
  자원의 이용도, 병목현상, 장비 및 시스템 성능 감시(monitoring)
  사용자 요구의 변화, 데이터 이용 추세, 각종 통계의 종합 분석
  DBMS 성능 개선(tuning)
• 행정 및 불평 해결
  데이터의 표현과 시스템의 문서화에 있어서 표준 설정
  사용자의 요구 및 불평 해결

참고

• 스키마란? (개념스키마, 내부스키마, 외부스키마)