SQL문법기초(3주차)_데이터베이스시스템

데이터베이스시스템이란?

데이터베이스 시스템은 데이터베이스라는 데이터 생태계 전체를 의미하는 것으로 데이터베이스 관리시스템보다 더 큰 개념이다.

데이터베이스 시스템은 데이터베이스에 데이터를 저장하고, 저장된 데이터를 관리하여 조직에 필요한 정보를 생성해주는 시스템으로 다양한 목적의 정보 처리 시스템을 구축하는데 필요한 핵심 요소이다.

 

- 데이터베이스 : 저장된 데이터의 집합

- 데이터베이스 관리 시스템 : 데이터베이스에 저장된 데이터가 일관되고 무결한 상태로 유지되도록 관리

- 데이터베이스 시스템 : 데이터베이스와 데이터베이스 관리 시스템을 이용해 조직에 필요한 정보를 제공해주는 전체 시스템

 

스키마는 데이터베이스에 저장되는 데이터 구조와 제약조건을 정의한 것으로 위의 그림에서는 회원과 관련된 데이터인 회원 번호, 이름, 분반, 벌점, 기타활동을 저장한다고 가정한다.

이 저장되는 데이터를 어떤 타입으로 설정할 지, 문자열의 크기는 어느 정도일지 등을 정하고 정해진 내용이 바로 스키마이다.

또한 정의된 스키마에 따라 데이터베이스에 실제로 저장되는 값을 인스턴스라고 한다.

보통 스키마는 한 번 정의되면 자주 변경되지 않지만, 인스턴스가 계속해서 변하는 특성이있다.

 

데이터베이스를 3단계로 나누어서 살펴보면 외부 단계, 개념 단계, 내부 단계로 나누어서 살펴볼 수 있다.

외부 단계에서는 사용자가 데이터베이스를 어떻게 보는가를 표현하여 사용자마다 생각하는 데이터베이스의 구조가 다르게 나타난다.

이처럼 외부 단계에서 사용자에게 필요한 데이터 베이스를 정의한 것을 외부 스키마라고 한다.

하나의 데이터 베이스엔 여러개의 외부 스키마가 존재할 수 있고, 하나의 외부 스키마를 목적이 같은 사용자들끼리 공유할 수 있다.

 

개념 단계에서는 데이터베이스 관리 시스템이나 관리자의 관점에서 모든 사용자에게 필요한 데이터를 통합하여 전체 데이터베이스의 논리적 구조를 정의하고 이를 개념 스키마라 한다.

개념스키마는 조직 전체의 관점에서 생각하는 데이터베이스의 모습이며, 모든 개별 사용자가 생각하는 데이터베이스의 모습을 하나로 합친 형태이다.

개념스키마는 전체 데이터베이스에 어떤 데이터가 저장되는지, 데이터들 간에는 어떤 관계가 존재하고 어떤 제약조건이 있는지에 대한 정의뿐만 아니라, 데이터에 대한 보안 정책이나 접근 권한에 대한 정의도 포함된다.

하나의 데이터베이스에는 개념 스키마가 하나만 존재하고, 각 사용자는 개념스키마의 일부인 외부스키마를 사용하게 된다.

 

내부 단계에는 데이터베이스를 저장 장치에 저장하는 파일의 레코드 구조를 정의한 내부 스키마가 하나 존재한다.

내부스키마는 파일에 데이터를 저장하는 레코드의 구조, 레코드를 구성하는 필드 크기, 인덱스를 이용한 레코드 접근 경로 등을 정의한다.

 

데이터베이스를 3단계로 나누고, 단계별로 스키마를 유지하며 스키마 사이의 대응 관계를 정의하는 궁극적인 목적인 데이터 독립성을 실현하기 위해서이다.

데이터 독립성은 데이터베이스 관리 시스템의 중요한 장점이자 데이터베이스 관리 시스템이 필요한 이유이기로 한데 하위 스키마를 변경하더라도 상위 스키마가 영향을 받지 않는 특성을 말한다.

 

외부/개념 사상 즉 논리적 데이터 독립성은 외부 스키마와 개념 스키마의 대응 관계를 정의한 것으로, 개념 스키마가 변경되어도 외부 스키마가 영향을 받지 않는다는 것이다.

이는 외부 스키마의 사용자가 전체 데이터베이스의 논리적 구조가 변경되었다는 사실을 알 필요가 없다는것을 의미한다.

 

'개념/내부 사상 즉 물리적 데이터 독립성은 내부 스키마가 변경되더라도 개념 스키마가 영향을 받지 않는다는 것이다.

따라서 외부 스키마도 영향을 받지 않게 된다.

물리적 데이터 독립성이 실현되면 데이터베이스의 저장 구조가 변경되어도 관련된 개념/내부 사상 정보만 적절히 수정하면 직접적으로 관련이 없는 데이터베이스 논리적 구조는 당연히 영향을 받지 않는다.

 

데이터 독립성을 실현하면서 데이터베이스를 이해하기 위해 정의되는 세가지 스키마에 대한 정보와 스키마 간의 사상 정보도 저장되어 있을 곳이 필요한데 데이터베이스에 저장되는 데이터에 관한 정보를 저장하는 곳을 데이터 사전 또는 시스템 카탈로그라고 한다.

데이터 사전은 일반 사전처럼 데이터베이스에 저장되어 있는 스키마, 사상 정보, 다양한 제약 조건등을 저장하고 있다.