[Database] 데이터베이스의 개념

1. 데이터와 정보 

데이터베이스를 명확히 이해하기 위해서는 '데이터'와 '정보'의 차이를 구별해야 한다. 

 

데이터란? 

데이터는 현실 세계에서 관찰 또는 수집의 결과로 나타난 객관적 사실(fact)를 말한다.

- 획득된 그대로의 정량적 혹은 정성적 실제 값 (value)

- 데이터는 현실 세계로부터 상대적으로 쉽게 획득 

 

정보란?

확보한 데이터에 의미를 부여하거나, 가공 처리한 것을 말한다.

- 의사 결정에 활용하도록 체계적으로 조직한 결과물

- 가공처리란, 데이터의 조건 검색, 정렬, 사칙연산부터 복잡한 업무 처리나 통계 처리까지 포함

- 정보는 정보시스템을 이용하여 특별한 노력의 과정을 통해서 획득됨

 

정보는 정보시스템을 통해 다른 사용자의 입력 데이터로 순환, 활용, 변경될 수 있다! 정보 또한 다른 시스템 내에서는 데이터로 활용될 수 있다는 것

 

 

정보시스템이란? 

한 조직의 활동과 운영에 필요한 데이터를 수집, 저장하고 다양한 방식으로 처리 및 가공하는 시스템 

- 정보 제공을 위해 필요한 기능의 수준과 범위, 정보 제공의 대상자를 정의해야 한다.

- 따라서 정보시스템의 처음과 끝, 핵심 요소가 데이터베이스라고 정의할 수 있다. 

 

정보기술, 정보 시스템, 정보 서비스의 차이

- 정보기술 : 하드웨어, 소프트웨어, 네트워크, 데이터베이스를 4대 요소로 말한다.

- 정보시스템 : 정보 기술에 절차(Process, Procedure)와 사용자를 포함하여 정의한다.

- 정보서비스 : 정보시스템을 통해 확보한 정보를 사용자에게 제공하는 서비스 

 

 

정보시스템의 종류  

분류	정보 시스템의 종류	특징
업무	생산운영정보시스템	기계 제어, 컴퓨터기반 설계, 생산 계획, 설비 배치 업무 등
	마케팅정보시스템	주문처리, 시장 분석, 가격 분석, 판매 예측 업무 활용
	인사정보시스템	훈련, 개발, 경력, 보상 업무 활용
	재무회계정보시스템	재무 흐름, 예산, 수익 계획 업무 활용
기능	거래처리시스템 (TPS)	수입, 지출 일상 비즈니스거래 내역 처리
	경영저보시스템 (MIS)	조직 경영 상태 확인
	전문가시스템 (ES)	특정 직무관련 전문지식 제공
	의사결정지원시스템 (DSS)	경영자 의사 결정 지원
	쩐사적자원관리시스템 (ERP)	기업 전반의 운영 및 관리 정보 통합 지원

 

 

 

데이터베이스 시스템  

데이터베이스 시스템은 기존의 전통적 파일 정보시스템이 가진 종속성, 의존성, 지속성의 한계를 개선하고자 등장했다. 

 

- 공통의 데이터 모델과 표준 데이터 언어를 이용하여 데이터 종속성 문제를 해결하고 최소화한다.

- 통합 저장소를 이용하여 데이터 중복성 문제를 해결하고 최소화한다.

- 데이터베이스의 접근성을 DBMS를 통해 개선한다. 

 

 

 

데이터베이스 시스템의 역할과 언어

데이터베이스 시스템은 데이터의 검색과 변경 작업을 주로 수행한다. 여기서 변경이란 시간에 따라 변하는 데이터 값을 데이터베이스에 반영하기 위해 수행하는 삽입, 삭제, 수정 등의 작업을 말한다.

 

데이터베이스 전용 언어인 SQL(Structured Query Language)을 사용한다.

- 데이터 정의어(DDL) : Create, Alter, Drop과 같이 DBMS에 저장된 데이터 구조를 저장하기 위함 

- 데이터 조작어(DML) : Select, Insert, Delete, Update 문과 같이 데이터를 검색, 삽입, 삭제, 수정하는데 사용

- 데이터 제어어(DCL) : Grant, Revoke와 같이 데이터의 사용 권한 관리, 데이터베이스가 안전하게 오류없이 동작하고 성능을 유지하도록 관리 

SQL의 핵심은 데이터 조작어 중 데이터를 검색하는 질의(Query)문이다. 질의문은 Select - From - Where의 구조로 되어있다. 

 

 

 

데이터베이스 시스템은 크게 데이터베이스 관리 시스템(DBMS), 데이터베이스, 데이터 모델의 세 가지로 구성되어 있다. 

DBMS	사용자와 데이터베이스를 연결시켜주는 소프트웨어
데이터베이스	하드디스크에 저장된 데이터
데이터모델	눈에 보이지 않는 논리적 개념으로, 데이터가 저장되는 기법에 관한 내용

 

출처 : https://deftkang.tistory.com/38

 

DBMS의 기능

- 데이터 정의 : 데이터의 구조를 정의하고 데이터 구조에 대한 삭제 및 변경 기능을 수행함

- 데이터 조작 : 데이터를 조작하는 소프트웨어 (응용 프로그램)가 요청하는 데이터의 검색, 삽입, 수정, 삭제 작업 지원

- 데이터 추출 : 사용자가 조회하는 데이터 혹은 응용 프로그램의 데이터 추출 

- 데이터 제어 : 데이터베이스 사용자를 생성하고 모니터링하며 접근을 제어하며 백업과 회복, 동시성 제어 등의 기능을 지원한다. 

DBMS의 궁극적 목적은 데이터의 독립성이다. 

 

논리적 데이터 독립성

- 응용 프로그램에 영향을 주지 않고 논리적 데이터 구조의 변경이 가능

- 응용 프로그램의 효율적인 개발 

 

쉽게 말해, '고객' 테이블에 '전화번호' 칼럼을 새로 추가하거나, 기존 칼럼 이름을 바꿔도 그걸 사용하는 응용 프로그램은 계속 잘 작동해야 한다. 이렇게 하면 프로그램 유지보수가 쉬워지고, 새로운 기능을 추가할 때도 유연해진다. 

 

물리적 데이터 독립성

- 응용 프로그램과 논리적 데이터 구조에 영향을 주지 않고 물리적 데이터 구조의 변경이 가능해야 한다.

- 저장 장치의 효율적 개발이 가능하다. 

 

쉽게 말해, 데이터를 다른 저장공간으로 옮기거나, 인덱스를 새로 만들어도 논리 구조나 프로그램에는 영향이 없어야 한다. 그래야만 저장 효율을 높이거나 속도를 빠르게 하고 싶을 때 마음껏 튜닝할 수 있다. 데이터를 바꿨다고 해서 앱이나 논리 구조까지 수정해야 한다면 너무 번거롭다. 

 

 

 

데이터 모델

데이터모델이란 데이터베이스 시스템에서 데이터를 저장하는 이론적인 방법에 관한 것으로, 데이터베이스가 어떻게 구조화되어 저장되는지를 결정한다. 

 

3단계 데이터베이스 구조

데이터베이스는 외부 단계, 개념 단계, 내부 단계로 나누어지며 각 단계는 외부 스키마, 개념 스키마, 내부 스키마로 구성된다.

 

외부 스키마	서브 스키마 (sub schema)라고도 하며, 뷰의 개념이다. 개념 스키마 중 사용자에게 필요한 부분 스키마를 의미한다.	내가 필요로 하는 데이터만 보는 창
개념 스키마	전체 데이터베이스의 정의를 말하는 것으로 통합 조직별로 하나만 존재한다. 저장 장치에 독립적으로 기술되며, 데이터와 관계, 제약 사항, 무결성에 대한 내용이 포함된다.	전체 데이터의 설계도
내부 스키마	물리적 저장 장치에서 데이터베이스가 실제로 저장되는 방법의 표현이다. 인덱스, 데이터 레코드의 배치 방법, 데이터 압축 등에 관한 사항이 포함된다.	데이터가 실제로 저장된 방식

 

이러한 3단계 구조를 통해 한 단계 내에서 데이터의 변경이 있어도 다른 단계에는 영향이 가지 않는다. 

 

 

데이터 사전 (Data Dictionary) 

DBMS는 스키마와 스키마 매핑 정보를 데이터 사전이라는 별도의 저장소에 관리한다.

- 쉽게 말해, 데이터베이스에 어떤 데이터가 어떻게 저장되어 있는지를 설명해주는 정리표라고 할 수 있다. 

- 이때, 데이터 사전에 저장된 데이터를 메타 데이터라고 한다. 

- 데이터 사전을 통해 데이터 구조를 파악하거나, 쿼리 작성 전 참고가 가능하다. 

- 다양한 데이터베이스 객체 (테이블, 열, 뷰, 인덱스, 사용자 권한 등)에 관한 모든 데이터를 함한다.

항목	설명
테이블 정보	테이블 이름, 설명
칼럼 정보	각 테이블의 속성들
데이터 타입	각 칼럼의 자료형
제약 조건	NOT NULL, PRIMARY KEY 등
인덱스 정보	검색 속도 향상을 위한 설정
사용자 권한	누가 접근 가능한지