학습목표 학습목표 본 장은 데이터베이스의 전반적인 기초 개념 들을 다루고 있다. 데이터베이스란 무엇인가? 기존의 데이터 관리 시스템의 대명사인 파일 시스템 과는 어떻게 다른가? 데이터베이스 시스템과 데이터베이스 관리 시스템 은 어떻게 다르며 각각 어떻게 구성되는가? 데이터베이스.

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1 학습목표 학습목표 본 장은 데이터베이스의 전반적인 기초 개념 들을 다루고 있다. 데이터베이스란 무엇인가? 기존의 데이터 관리 시스템의 대명사인 파일 시스템 과는 어떻게 다른가? 데이터베이스 시스템과 데이터베이스 관리 시스템 은 어떻게 다르며 각각 어떻게 구성되는가? 데이터베이스 시스템의 장단점과 종류 등을 알아본다.

2 1. 데이터베이스란? 데이터베이스란? 정보화 시대의 특징 : 기관의 효율적인 운영을 위해 정보를 수집, 분석한다.
정보 : 현실세계의 데이터를 가공 처리해 의사결정의 도구로 변환한 것 정보시스템 : 정보를 생성하기 위한 시스템 데이터베이스 시스템 : 대량의 정보를 신속하게 수집하고 분석하는 정보시스템

3 데이터베이스란? 1.1 데이터베이스의 기본개념 통합된 데이터 : 특별한 경우를 제외하고 원칙적으로 중복되지 않게 통합된 데이터의 집합이다. 저장된 데이터 : 컴퓨터 시스템을 이용해 접근 가능한 매체에 저장, 관리된다. 운영 데이터 : 특정기관의 의사결정이나 고유한 기능을 수행하기 위해 필요한 데이터의 집합이다. 공용 데이터 : 조직 전체의 응용시스템이 공동으로 이용하고 소유하며 유지하는 데이터이다. << DB의 사례 >> 학사업무, 은행업무, 판매관리, 전자도서관, 쇼핑몰의 회원관리…..

4 데이터베이스란? 1.2 파일시스템의 특징 <파일 시스템에서 인사관리 업무>

5 데이터베이스란? 1.2 파일시스템의 특징(계속) 전형적인 데이터 관리 시스템 데이터에 대한 응용프로그램의 의존도가 높다.
1.2 파일시스템의 특징(계속) 전형적인 데이터 관리 시스템 데이터에 대한 응용프로그램의 의존도가 높다. 데이터 중복으로 인한 문제점 데이터 종속으로 인한 문제점 데이터에 대해 다수 사용자의 동시 접근 불가능 보안 조치 미흡 간단한 검색을 위한 질의어 없다. 회복(복구) 기능이 미흡

6 DB시스템 장단점 1.3 데이터베이스 시스템의 특징과 장,단점 <<데이터베이스 시스템의 특징>> 파일시스템의 단점->데이터베이스의 장점 동시 접근이 가능하다. 실시간 접근이 가능하다. 항상 동적으로 변화한다. 값에 의해 데이터를 참조한다

7 데이터베이스란? 1.3 데이터베이스 시스템의 특징(계속) 논리적, 물리적 데이터베이스의 독립성.

8 DB시스템 장단점 1.3 데이터베이스 시스템의 특징(계속) << 데이터베이스 시스템의 장점>>
1.3 데이터베이스 시스템의 특징(계속) << 데이터베이스 시스템의 장점>> 중복성과 불일치 감소 사용자 서비스 증가 시스템 확장성 용이 시스템 개발과 유지, 보수 비용 감소 작업의 표준화 보안의 향상 무결성 향상 조직 관리 용이 데이터 회복 기능 증가 데이터 공유와 동시 접근 가능

9 DB시스템 장단점 1.3 데이터베이스 시스템의 특징(계속) << 데이터베이스 시스템의 단점>>
1.3 데이터베이스 시스템의 특징(계속) << 데이터베이스 시스템의 단점>> 초기 시스템 구축 비용 증가 설계, 유지 보수, 관리 등을 위한 전문가 필요 대규모 데이터베이스로 인한 긴 응답 시간 통합 데이터의 중앙 집중으로 인한 관리의 복잡성 증가 관리의 미흡으로 인한 보안의 취약성 <데이터베이스 시스템 구축을 고려해 봐야 하는 경우> 투자 비용 대 효과 의 검증이 어려운 경우 유지, 보수 계획의 수립, 관리가 어려운 경우 실시간 처리가 필요하지 않는 경우 다수 사용자의 데이터 동시 접근이 필요치 않는 경우 등

10 DB시스템 구성 2. 데이터베이스 시스템의 구성 데이터 언어(SQL) <데이터베이스 시스템의 구성요소>

11 DB시스템 구성 2.1 데이터베이스 데이터베이스 시스템의 가장 근간 을 이룸 특별한 방법으로 조직된 대규모의 데이터 자체  3절 에서 자세히 다룸 2.2 데이터베이스 관리 시스템 데이터베이스 시스템의 핵심요소 데이터베이스 전반에 걸쳐 모든 작업에 관여함  4절 에서 자세히 다룸

12 DB시스템 구성 2.3 데이터 언어 데이터베이스를 정의하고 접근하기 위한 통신 수단
2.3 데이터 언어 데이터베이스를 정의하고 접근하기 위한 통신 수단 데이터 정의어, 데이터 조작어, 데이터 제어어로 나뉨 데이터 정의어(DDL) 스키마(구조) 정의, 데이터베이스 관리자가 주로 이용 개체, 속성, 관계, 제약조건 등을 정의 데이터 조작어(DML) 데이터의 삽입, 삭제, 갱신, 조회 작업용 언어 절차적 언어 : 데이터 사용에 대해 절차를 명시하는 방법으로 고급 프로그래밍 언어로 작성된 응용프로그램 속에 삽입하여 사용 비절차적 언어 : 원하는 대상 데이터만 명시하면 되는 방법으로 대개 질의어(Query Language)형태로 단말기에서 사용 데이터 제어어(DCL) 데이터 보안, 무결성 검사, 데이터 회복, 병행수행 제어, 사용자 관리 등의 작업을 위한 언어

13 DB시스템 구성 2.4 사용자 데이터베이스를 이용하는 모든 사람 데이터베이스 관리자, 일반 사용자, 응용 프로그래머
2.4 사용자 데이터베이스를 이용하는 모든 사람 데이터베이스 관리자, 일반 사용자, 응용 프로그래머 일반 사용자 주로 질의어를 사용하여 단말기에서 데이터베이스 접근 단순 조작, 데이터 삽입, 삭제, 조회, 갱신 작업 GUI 형태의 사용자 인터페이스 가 많이 개발됨 응용 프로그래머 고급 프로그램 언어로 작성된 응용 프로그램 속에 DML을 삽입시켜 데이터베이스에 접근하는 사용자 데이터베이스 관리자 데이터베이스를 생성하고 관리하는 작업 데이터베이스 설계, 운영, 데이터 표준화, 데이터베이스 시스템 관련 자료의 문서화, 시스템 성능 분석 및 감시, 보안, 유지 보수, 각종 통계 작업 등을 담당한다.

14 DB시스템 구성 2.5 하드웨어 데이터베이스의 저장 : 대용량 디스크 데이터베이스 전용 CPU 와 주기억장치
2.5 하드웨어 데이터베이스의 저장 : 대용량 디스크 데이터베이스 전용 CPU 와 주기억장치 호스트 컴퓨터와 연계하여 동작

15 3. 데이터베이스 집중탐구 시스템 데이터 베이스 사용자 데이터베이스 DB 집중탐구
3.1 시스템 데이터베이스와 사용자 데이터베이스 시스템 데이터 베이스 사용자의 데이터베이스 작업을 돕는 존재. 데이터 사전 또는 시스템 카탈로그라고 함. 데이터베이스의 모든 객체들에 대한 정의, 조작 등과 관련된 정보들을 유지, 관리하는 특별한 데이터베이스이다. 사용자 데이터베이스 사용자가 접근하는 데이터베이스 개체와 개체를 구성하는 속성, 또 각 개체들 간의 관계, 제약조건 등에 대한 정보를 가지고 있는 데이터베이스이다.

16 사용자 데이터베이스의 구성 DB 집중탐구 3.1 시스템 데이터베이스와 사용자 데이터베이스(계속)
3.1 시스템 데이터베이스와 사용자 데이터베이스(계속) 사용자 데이터베이스의 구성 스키마(내포, intension) : 데이터베이스의 구조 상태(외연, extension) : 데이터베이스의 값 항목 아이디 패스워드 성명 나이 생일 주소 형식 Char(20) Smallint date Char(50) 제약조건 Primary key Not null Default (19) <고객 스키마(내포)> 아이디 패스워드 성명 나이 생일 주소 Wow ******* 이창수 37 1967-**-** 부산 북구 화명동 112 tiger78 김학수 24 1980-**-** 전남 남원시 원동면 78 joyful20 최민 22 1982-**-** 서울 강남구 보길동 55 rulru 이정상 27 1977-**-** 제주시 제주읍 성황리 51 <고객 상태(외연)>

17 ANSI/SPARC 에서 제안한 3단계 데이터베이스
DB 집중탐구 3.2 3단계 데이터베이스와 데이터의 독립성 ANSI/SPARC 에서 제안한 3단계 데이터베이스 외부단계(external level) : 각 사용자의 응용 view, 여러 개 존재 가능 개념단계(conceptual level) : 사용자 전체의 논리적 view, 하나만 존재 내부단계(internal level) : 사용자 전체의 물리적인 view, 하나만 존재 사상(mapping)과 데이터 독립성 사상은 각 단계 사이의 연결 개념으로 DBMS에 의해 지원됨 각 단계는 독립성을 보장하므로 다른 레벨에 영향을 주지 않음 데이터베이스 사용 도중에 저장구조의 변경, 저장 매체의 변경도 가능 여러 응용시스템들은 각각의 특성에 맞는 뷰를 사용 가능

18 DB 집중탐구 3.2 3단계 데이터베이스와 데이터의 독립성(계속)

19 4. 데이터베이스 관리시스템(DBMS) 집중탐구
데이터베이스 생성 기능 개체, 인덱스, 트리거, 프로시저 등 데이터베이스 조작 기능 데이터 삽입, 수정, 삭제, 조회 데이터베이스 관리 기능 사용자, 보안, 백업, 복구, 병행수행 제어 등 사용자와 데이터베이스 사이에 위치 논리적 데이터베이스와 물리적 데이터베이스 사이의 독립성 제공 직관적이고 편리한(GUI) 인터페이스 지원 데이터베이스 전용 언어(SQL) 지원

20 DBMS 집중탐구 4.1 DBMS의 기능-계속 응용 프로그램 / 사용자 응용 개발 도구들 DBMS 운영체제 하드웨어
응용 개발 도구들 DBMS 운영체제 하드웨어 <컴퓨터 시스템에서 DBMS의 위치>

21 사용자의 요구에 대해 3단계 데이터베이스 간의 사상정보로 데이터베이스에 접근
DBMS 집중탐구 4.2 DBMS의 구성요소 사용자의 요구에 대해 3단계 데이터베이스 간의 사상정보로 데이터베이스에 접근

22 DBMS 집중탐구 4.2 DBMS의 구성요소(계속)
DDL 컴파일러 : 데이터 정의어를 이용한 작업을 번역하여 시스템 카탈로그에 저장 질의어 처리기 : SQL문을 이용한 삽입, 삭제, 조회, 갱신 작업을 처리하기 위해 DML구문을 분해하여 DML 컴파일러에게 전송 DML 컴파일러 : 질의어 처리기에서 받은 DML 구문을 실행코드로 변환하여 런타임 데이터베이스 처리기에 넘겨줌 런타임 데이터베이스 처리기 : 저장된 데이터베이스에 직접적인 검색, 갱신 등의 작업 수행 트랜잭션 관리자 : 트랜잭션의 병행 제어, 장애에 대한 자동 복구, 제약조건 검사 등을 수행 저장 데이터 관리자 : 저장된 데이터베이스나 시스템 카탈로그에 대한 직접적인 접근을 관리, 운영체제의 입출력 모듈을 이용하여 작업함

23 5. 데이터베이스 시스템의 종류 접속 유형에 따른 종류 DB시스템 종류 데이터 모델에 따른 종류 계층형 데이터베이스
망형 데이터베이스 관계형 데이터베이스 객체지향형 데이터베이스 객체관계형 데이터베이스 접속 유형에 따른 종류 중앙 집중식 데이터베이스 분산 데이터베이스 클라이언트-서버 데이터베이스

24 5.1 데이터 모델에 따른 종류-계층형 데이터베이스
DB시스템 종류 5.1 데이터 모델에 따른 종류-계층형 데이터베이스 데이터베이스의 논리적 구조가 Tree 형태 부모-자식 관계로 개체가 연결됨. (루트 개념, 방향성 존재) 구조가 단순하고 성능이 뛰어나다. 관계의 방향성으로 구조변경은 어렵다. 예 : 1960년대 IBM 의 IMS <계층형 데이터베이스 예제>

25 데이터베이스의 논리적 구조가 Network 형태 오너- 멤버 관계로 개체가 연결됨. (cycle 존재, 방향성 존재)
DB시스템 종류 5.1 데이터 모델에 따른 종류-망형 데이터베이스 데이터베이스의 논리적 구조가 Network 형태 오너- 멤버 관계로 개체가 연결됨. (cycle 존재, 방향성 존재) 독립적인 구조 변경이 어렵다. 예 : 1960년대 하니웰 의 IDS <망형 데이터베이스 예제>

26 5.1 데이터 모델에 따른 종류-관계형 데이터베이스
DB시스템 종류 5.1 데이터 모델에 따른 종류-관계형 데이터베이스 데이터베이스의 논리적 구조가 Table 형태 개체, 관계가 모두 테이블로 표현 (방향성 없고 단순) 구조 변경이 쉽다. 예 : 1970년대 IBM의 Ingress, System R, 현대의 MS-SQL Server, Oracle, Sybase, DB2, Informix 등 <고객 개체> 아이디 패스워드 성명 나이 생일 주소 <상품 개체> 상품코드 품명 가격 납품일자 업체 <주문 관계> 아이디 상품코드 수량 구입일자 <관계형 데이터베이스 예제>

27 5.1 데이터 모델에 따른 종류-객체지향 데이터베이스
DB시스템 종류 5.1 데이터 모델에 따른 종류-객체지향 데이터베이스 객체와 관련된 데이터와 코드를 캡슐화 한 것 동일한 부류의 객체끼리는 class화 해서 sub-class, super-class 로 조직됨. CAD, CASE, MDB, OIS 등 기존 데이터베이스가 지원하지 않은 데이터 처리 영역으로 확장된 것 예 : 대개 기존의 관계 데이터 데이터베이스에 객체지향 개념을 추가함. Objectivity, O2, Versant, IBM DB2, Informix, Oracle 9i <객체지향형 데이터베이스 예제>

28 DB시스템 종류 5.1 데이터 모델에 따른 종류-객체관계형 데이터베이스 관계 데이터베이스의 장점과 객체 지향형 데이터베이스의 장점을 접목한 모델이다. 기존의 관계 데이터베이스와 호환성이 높다 관계데이터베이스의 단점인 반복그룹, 포인터 추적, 자료형의 문제점 해결 객체지향 데이터베이스의 복잡한 설계 문제를 상속과 캡슐화 개념을 적용하여 해결 예 : Unisql, Object Store,IBM DB2, Informix, Oracle 9i

29 5.2 접속유형에 따른 종류-중앙집중식 데이터베이스
DB시스템 종류 5.2 접속유형에 따른 종류-중앙집중식 데이터베이스 전체 데이터베이스 시스템이 하나의 시스템으로 구축된 것 다수 사용자용이나 단일 사용자용으로 구성됨 다수 사용자용은 병행 수행을 위해 대개 다수의 CPU 를 이용함 <중앙 집중형 데이터베이스 예제>

30 DB시스템 종류 5.2 접속유형에 따른 종류-분산 데이터베이스
전체 데이터베이스 시스템이 지역적으로 분리되어 여러 시스템으로 구축된 것 워크스테이션이나 대형 시스템으로 네트워크 상에 구축 특정 지역내의 지역 트랜잭션과 전체 시스템 영역에서의 전역 트랜잭션이 존재 <분산 데이터베이스 예제>

31 5.2 접속유형에 따른 종류 - 클라이언트-서버 데이터베이스
DB시스템 종류 5.2 접속유형에 따른 종류 - 클라이언트-서버 데이터베이스 전체 데이터베이스 시스템 내에 데이터베이스서버가 하나 존재 각 클라이언트는 PC 나 워크스테이션을 이용해 서버에 접근 데이터베이스 서버의 역할 : DBMS 운영, 권한검사, 동시성 제어, 회복, 무결성 유지, 데이터 접근 관리, 클라이언트 최적화 등 클라이언트의 역할 : 폼, 보고서 등 사용자 인터페이스 관리, 응용 프로그램 수행 등 <클라이언트-서버 데이터베이스 예제>

32 답: 통합, 도서관리시스템 답: 종속성, DBMS
단원 요약 단원요약 1 ★ 데이터베이스는 , 저장, 운영, 공용 데이터의 집합이다. 예를 들어 대학에서 학생들의 신상, 수강 등의 관리를 위한 학사관리 데이터베이스 시스템과 도서의 대출, 반납 등의 작업을 위한 등이 있다. ? ? 답: 통합, 도서관리시스템 단원요약 2 ★ 파일 시스템의 대표적인 단점은 데이터의 중복성과 을 들 수 있는 데이터베이스에서 이 문제는 해결된다. 데이터베이스 시스템은 데이터베이스, , 데이터 언어, 사용자, 데이터베이스 컴퓨터 등으로 구성된다. ? ? 답: 종속성, DBMS

33 답: 정의기능 답: 관계형, 분산 단원 요약 단원요약 3
★ DBMS의 대표적인 기능은 개체, 인덱스 트리거 등을 생성하는 , 데이터의 삽입, 삭제, 갱신, 조회 등을 지원하는 조작기능, 스키마 관리, 사용자와 트랜잭션 관리 등의 관리 기능이 있다. ? 답: 정의기능 단원요약 4 ★ 데이터베이스는 데이터 모델에 따라 계층형, 망형, 관계형, 객체 지향형 데이터베이스로 나누는데 이중 현대에서 가장 널리 쓰이는 모델은 이다. 또한 접속 형태에 따라 중앙집중식 데이터베이스, 데이터베이스, 클라이언트-서버 데이터베이스로 나뉜다. ? ? 답: 관계형, 분산