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[DB] - 데이터베이스 시스템 요소 설명 본문
Schema vs Instance
스키마(Schema)는 DB에 저장되는 데이터 구조와 제약 조건을 정의한 것입니다.
인스턴스(Instance)는 정의된 스키마에 따라 DB에 실제로 저장된 값입니다.
즉, 스키마를 정의하고 정의된 스키마에 맞게 인스턴스를 저장하는 것입니다.
3 - Level Database Architecture
3 - Level Database Architecture (3단계 데이터베이스 구조)는 말 그래도 데이터베이스를 3단계로 나누어 이해한 것입니다.
3단계는 외부 단계(External Level), 개념 단계(Conceptual Level), 내부 단계(Interval Level)로 나눕니다.
내부 단계부터 외부 단계로 갈수록 추상화 레벨이 올라갑니다.
(이 부분에 대해서는 완전히 이해가 안 되셔도 괜찮습니다! 아래에서 자세히 설명할 예정입니다.)
External Level
외부 단계에서는 개별 사용자 관점에서 DB를 이해하고 표현합니다.
개별 사용자들의 DB 사용 목적과 업무 내용이 다르기에 필요한 데이터만 제공해주면 됩니다.
또한 DB의 보안을 위해 요구하지 않은 DB의 구조까지 보여줄 필요도 없습니다.
개별 사용자 관점에서 DB를 이해하고 표현하므로 사용자마다 생각하는 DB의 구조가 다르기에 사용자에게 필요한 DB를 정의한 것을 외부 스키마, External Schema라고 합니다.
외부 스키마는 개별 사용자들이 생각하는 DB의 모습을 한 논리적인 구조기에 사용자마다 다릅니다.
따라서 하나의 DB 안에 여러 개의 외부 스키마가 존재 가능하고, 사용 목적이 동일한 사용자들과 공유 가능합니다.
또한 외부 스키마를 서브 스키마, Sub Schema라고도 합니다.
Conceptual Level
개념 단계에서는 외부 단계와 달리 DB를 이용하는 사용자들의 관점을 통합하여, 조직 전체의 관점에서 DB를 이해하고 표현합니다. 즉, 전체 DB에 관심을 둡니다.
데이터베이스 관리 시스템이나 관리자의 관점에서 모든 사용자에게 필요한 데이터를 통합하여 전체 DB의 논리적 구조를 정의하고 이를 개념 스키마, Conceptual Schema라고 합니다.
개념 스키마는 외부 스키마를 하나로 합친 형태입니다. 이는 전체 DB에 어떤 데이터가 저장되고, 데이터에 대한 보안 정책, 접근 권한에 대한 정의도 포함되어 있지만 데이터를 물리적으로 저장하는 방법이나 데이터 저장 장치와는 독립적입니다.
DB에는 개념 스키마가 하나만 존재하고, 각 사용자는 개념 스키마의 일부분을 사용하는데, 이는 외부 스키마를 만들 때 개념 스키마를 기초하여 만든다는 것입니다.
기본적으로 스키마라고 하면 그것은 개념 스키마를 의미하는 것입니다.
Interval Level
내부 단계에서는 저장 장치의 관점에서 DB를 이해하고 표현합니다. 그렇기에 전체 DB가 저장 장치에 실제로 저장되는 방법을 정의하고 이를 내부 스키마, Interval Schema라고 합니다.
DB는 저장 장치에 파일 형태로 저장되는데, 내부 스키마는 파일에 데이터를 저장하는 레코드를 구성하는 필드 크기, 레코드 구조 등을 정의합니다.
또한 내부 스키마는 개념 스키마에 대한 물리적인 저장 구조를 표현하고, 개념 스키마와 동일하게 하나의 DB에 하나만 존재합니다.
Data Dictionary
데이터 사전(Data Dictionary)은 DB를 다양한 관점에서 이해하기 위해 정의되는 세 가지 스키마, 스키마 간의 사상 정보, 다양한 제약 조건 등을 저장하는 곳입니다.
데이터 사전에 저장되는 성보들은 데이터에 관한 정보 , 즉 데이터 사전 정보이므로 데이터에 대한 데이터이고, 이를 메타 데이터(Meta Data)라고 합니다.
데이터 사전 또한 DB의 일종이기 때문에 시스템 데이터베이스 (System Database)라고 하고 이와 구별되는 실제 데이터가 저장되는 일반 DB를 사용자 데이터베이스 (User Database)라고 합니다.
데이터 사전은 데이터베이스 관리 시스템이 스스로 생성하고 유지하고, 데이터베이스 관리 시스템이 데이터 사전에 내용을 새로 추가하거나 수정할 수 있고, 사용자는 저장된 내용을 검색만 가능합니다.
Data Dictionary vs Data Directory
→ Data Dictionary에 있는 Meta Data에 실제로 접근하기 위한 위치 정보를 Data Directory라는 곳에서 관리하는 것입니다.
Data Language
데이터 언어(Data Language)는 데이터 관리 시스템의 정의, 조작, 제어 기능을 이용하기 위한 수단이고 사용 목적에 따라 세 가지로 나뉩니다.
- DDL : Data Definition Language (데이터 정의어)
- DML : Data Manipulation Language (데이터 조작어)
- DCL : Data Control Language (데이터 제어어)
Data Definition Language
데이터 정의어는 새로운 DB 구축을 위한 스키마를 정의하거나 기존에 존재하는 스키마의 정의를 수정하거나 삭제하기 위해 사용하는 데이터 언어입니다.
Data Manipulation Language
데이터 조작어는 사용자가 데이터의 삽입, 삭제, 수정, 검색 등의 처리를 데이터베이스 관리 시스템에 요구하기 위해 사용하는 데이터 언어입니다.
사용자가 실제 데이터 값을 활용하기 위해 사용하는 언어이며, 설명 방식에 따라 절차적 데이터 조작어와 비절차적 데이터 조작어로 나뉩니다.
- 절차적 데이터 조작어 : 요구 사항을 해결하기 위한 방법까지 알려주는 것
- 비절차적 데이터 조작어 : 요구 사항을 사항을 해결하기 위한 방법은 제외하고 지시만 하는 것
Data Control Language
데이터 제어어는 DB에 저장된 데이터를 여러 제약 조건에 위배되지 않고 공유할 수 있도록, 내부적으로 필요한 규칙이나 기법을 정의하는 데 사용하는 데이터 언어입니다.
데이터 제어어를 통해 필요한 규칙이나 기법을 정의하는 이유는 아래에 나열된 특성을 보장하기 위해서입니다.
- 무결성 → DB에 정확하고 유효한 데이터만 유지합니다.
- 보안 → 허가받지 않는 사용자가 데이터에 접근하는 것을 차단하거나, 허가된 사용자가 접근 권한이 있는 데이터에만 접근할 수 있게 합니다.
- 회복 → 장애가 발생해도 데이터의 일관성을 유지합니다.
- 동시성 → 여러 사용자가 같은 데이터에 동시 접근하여 처리할 수 있도록 합니다.
이상으로 데이터베이스 시스템 요소 설명에 대한 글을 마치도록 하겠습니다.
다음에는 더 좋은 글로 찾아뵙도록 하겠습니다!
감사합니다.
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