데이터베이스
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데이터베이스(Database, 문화어: 자료묶음체계, 자료기지)는 여러 응용 시스템들의 통합된 정보들을 저장하여 운영할 수 있는 공용 데이터들의 묶음이다.
목차 |
[편집] 데이터베이스 설계
데이터베이스 설계 절차로는 먼저 데이터를 모델링하기 위한 개념적 설계, 논리적 설계, 그리고 물리적 설계를 거치게 된다.
- 개념적 설계: 현실 세계를 인간이 이해할 수 있는 정보 모델링을 일컫는다. (시스템 독립적)
- 논리적 설계: 정보 모델링을 통한 컴퓨터가 이해할 수 있는 논리 데이터 모델링을 말한다. (시스템 의존적)
- 물리적 설계: 저장 장치를 구현하기 위한 데이터의 구조화(시스템 독립적).
세계에서 가장 많이쓰이는 데이터모델로는 관계형데이터 모델(relational datamodel)이 있으며, 그 질의어는 1974년 IBM 연구소에서 만든 SQL(Structured Query Language(원어(SEQUEL):Structured English Query Language)이다. 이 언어는 수학적 관계 대수와 관계 해석(relational calculus)에 기반을 두고 있다. 데이터 모델은 데이터를 조작하기 위한 연산집합을 가져야 한다. 왜냐하면 그것은 데이터베이스 구조와 제약 조건을 정의하기 때문이다. 다시 말해, 관계 데이터모델 연산집합(a set of operations)은 관계대수로 표현되고, 그 연산은 사용자에게 여러 질의를 가능하게 한다.
[편집] 데이터베이스 모델
실제적인 데이터베이스 구현을 위한 현재 몇몇 개념화된 논리적 데이터 모델은 다음과 같다:
[편집] 관계 데이터 모델(relational datamodel)
관계 데이터모델은 데이터 모델 중에서 가장 개념이 간단한 모델이다. IBM 연구소에서 근무하던 코드(E.F.Codd)가 1970년에 제안했다. 이 모델은 상대 수학적인 이론을 기반으로 한다. 코드가 수학자였기 때문에 수학 분야, 특히 집합론과 논리분야의 개념을 사용했다. 데이터 모델을 개발하기 위해서 테이블 관계로 묘사하는 이론적 모델 과정이 발생하는데 이를 개체관계모델(영어:entity relational model)이라고 한다. 이 관계 데이터베이스를 위한 설계과정은 이론적으로 관계수학에 기초한 실지 구현이라 보면 된다. 현실 세계는 객체관계 그림(diagram)으로 표현되며, 개체와 그 관계는 각기 사각과 선으로 그려진다.
[편집] 네트워크 데이터 모델(network datamodel)
[편집] 계층 데이터 모델(hierarchical datamodel)
[편집] 객체지향 데이터 모델(object oriented datamodel)
[편집] 객체관계 데이터 모델(object relatinal datamodel)
[편집] 데이터베이스 관리 시스템 선택(DBMS)
데이터베이스 설계 후 데이터베이스 관리 시스템을 사용해야 한다. 여러가지 DBMS가 존재한다.
[편집] DBMS 언어 선택(DBMS Language)
데이터베이스 언어는 다음과 같이 이루어져 있다.
- 정의어(DDL:data definition language) - Create, Alter, Drop등의 명령
- 조작어(DML:data manipulation language) - Select, Insert, Delete, Update...
- 제어어(DCL:data control language)- Grant...
[편집] 객체 무결성(Entity Integrity)과 참조 무결성(Referential Integrity)
[편집] 트랜젝션(Transaction)
트랜젝션(transaction)은 하나의 논리적 단위를 구성하는 데이터베이스 연산의 모임이다. 동시에 여러 트랜젝션이 수행되기 위해서 데이터베이스의 일관성이 보장되어야 하며 이를 위해 동시성 제어(concurrency control)와 회복 제어(recovery control)를 위한 모듈이 있으며 이 둘을 합쳐 트랜젝션 관리 모듈(transaction management module)이라고 한다.
- 1. 동시성제어 모듈(concurreny control module): 데이터베이스를 일관성 있게 유지하기 위하여 동시에 수행되는 트랜젝션들 사이의 상호작용을 제어한다.
- 2. 회복제어 모듈(recovery control module): 데이터베이스를 일관성 있게 유지하기 위하여 업데이트를 하는 동안 시스템 장애에도 데이터베이스의 기존 상태가 유지된다.
트랜젝션 스케줄링은 다음과 같은 3가지 개념을 가진다.
- 1. 직렬 스케줄링(serial scheduling): 트랜젝션 연산들을 각 트랜젝션별로 연속적으로 실행하는 방법
- 2. 비직렬 스케줄링(nonserial scheduling): 트랜젝션 연산들을 상호적(interleaving)으로 병행 실행하는 밥법
- 3. 직렬 가능 스케줄링(serializable schedlung): 비직렬 스케줄링 S가 항상 직렬 스케줄링 SS에 대해서 같은 결과를 가질 때 "S를 직렬가능"하다고 한다.
직렬가능 트랜젝션을 보장하기 위한 규약(protocol)이 있는데 잠금(locking) 방법과 시간표(timestamp)가 바로 그것이다.
[편집] 동시성 제어와 회복(Concurrency and Recovery Control)
[편집] 데이터베이스 자료구조
[편집] 인덱싱
데이터베이스는 흔히 다음과 같은 ACID 규칙을 만족해야 한다.
- 원자성 (原子性, Atomicity): 한 트랜잭션의 모든 작업이 수행되든지, 아니면 하나도 수행되지 않아야 한다. 트랜잭션이 제대로 실행되지 않았으면 롤백(roll back)한다.
- 일관성 (一貫性, Consistency): 모든 트랜잭션은 데이터베이스에서 정한 무결성 (無缺性, integrity) 조건을 만족해야 한다.
- 격리성 (隔離性, Isolation): 두 개의 트랜잭션이 서로에게 영향을 미칠 수 없다. 트랜잭션이 실행되는 동안의 값은 다른 트랜잭션이 접근할 수 없어야 한다.
- 내구성 (耐久性, Durability): 트랜잭션이 성공적으로 끝난 뒤에는, (시스템 실패가 일어나더라도) 그 결과가 데이터베이스에 계속 유지되어야 한다.
병행제어 (竝行制御, concurrency control)는 트랜잭션을 안전하게 처리하고 ACID 규칙을 만족시키는 기술이다.
[편집] 참고 문헌
Elmasri, Navathe:Fundamentals of database systems, Addision Wesley.
[편집] 바깥 고리
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