[데이터베이스] #1 데이터베이스 개념

정보시스템의 유형과 발전 과정

데이터베이스 시스템의 장단점

데이터베이스의 정의와 특성

 

1. 데이터베이스와 정보 시스템

정보 시스템과 그 안의 데이터베이스와의 상호 작용

일상 속 예시

 

 

1.1 데이터와 정보

데이터란?

정보란?

상대적 개념

 

1.2 정보 시스템의 발전

정보시스템의 구조

데이터를 수집, 저장, 처리 가공, 의사 결정에 필요한 정보 생성

 

정보 시스템의 발전 과정

파일 정보 시스템 -> 데이터베이스 시스템

 

전통적 파일 정보 시스템의 문제점

응용 프로그램마다 서로 다른 데이터 파일 사용. 따라서 각 개별 데이터 파일 안의 데이터에 대한 검색, 삽입, 갱신 및 삭제 코드를 직접 개발해야했음

이에 따른 문제점

1) 데이터의 종속성 증가

- 각 응용 프로그램 속에 데이터 파일의 저장 방식이나 저장 데이터의 접근 방법이 직접 코드로 구현

- 파일 안의 저장 방식이나 접근 방법을 변경할 경우, 연관된 응용 프로그램도 함꼐 수정되어야 하는 데이터 종속성 문제 발생

해결책

- 데이터 파일 처리 코드의 통합

2) 데이터의 중복성 증가

- 같은 내용의 데이터를 사용하는 경우에도 별도의 파일이 요구

- 관리가 어렵고 기억 장소의 낭비

- 더 큰 문제는 제어가 잘 안될 경우, 중복 데이터 간 불일치 발생, 데이터 의미가 모순됨

- 이는 데이터 일관성과 데이터 무결성이 손상된다는 의미

해결책

- 모든 데이터 파일의 통합

- 데이터 중복성 문제는 줄어들지만 여전히 파일 단위의 동시 공유나 보안만 가능하여 다수의 사용자 지원이 제한

- 대용량 데이터에 대한 공유나 보안, 장애 발생 시 회복 등의 처리가 어려움

 

데이터베이스 시스템의 등장

파일 정보 시스템의 문제점을 지속적으로 개선한 결과가 데이터베이스 시스템

데이터베이스 시스템은 데이터베이스 + 데이터베이스 관리 시스템

 

파일 처리의 근본 문제는 데이터 종속성과 중복성 문제

데이터베이스와 DBMS는 데이터 종속성 문제를 공통의 데이터 모델과 표준 데이터 언어를 이용하여 해결

그 결과 응용 프로그램은 DBMS를 통해 데이터 접근 방법을 지원받아 개발이 훨씬 쉬워짐

DBMS를 통한 동시 접근, 장애 발생 시 복구 기능, 보안와 동시성 제어 지원

 

데이터베이스 시스템의 발전 과정

1970년대: 정보화 이전, 네트워크 환경 없음, 기록 방식: 수기

1980년대: 정보화 초기, 네트워크 환경 없음, 파일 저장

1990년대: 데이터베이스, 인터넷, DB 저장

2000년대: 데이터웨어하우스, 웹, DB 저장

2010년대: 빅데이터, 모바일, DB저장

 

1.3 데이터베이스 시스템의 장단점

장점

1) 데이터 종속성 최소화

DBMS가 중간에서 저장 방식과 접근 방법에 대한 중재 역할

 

2) 데이터 중복성 감소

전체 데이터를 통합하여 데이터 구조를 생성하고 저장

데이터 중복이 허용되는 경우는 대부분 테이블 간의 연결이나 성능 향상을 위해 필요한 경우로 한정; 제어된 중복(Controlled redundancy)

 

3) 데이터 동시 공유 가능

동시에 여러 사용자가 데이터에 접근하더라도 각 사용자는 마치 혼자서 데이터베이스 전체를 소유하는 착각

DBMS가 동시성 제어를 지원하기 때문

 

4) 데이터 일관성 유지 용이

데이터 일관성: 중복되거나 연관된 데이터 간의 의미적 불일치 혹은 모순성이 없는 상태. 

데이터 중복이 최소한으로 제한되므로 일관성 유지가 쉬움. 데이터 변경에 따른 연관 데이터의 자동 연계 처리도 DBMS를 통해 가능

 

5) 데이터 무결성 유지 용이

데이터 무결성: 저장된 데이터가 현실 서계의 실제 값과 얼마나 정확히 일치하는지를 뜻함

부정확한 값이나 허용될 수 없는 오류 값이 입력되는 것을 방지

DBMS를 통해 미리 간단한 제약 조건만 설정하면 데이터 변경이 발생할 때마다 무결성 검사가 자동으로 수행

 

6) 데이터 보안 향상

DBMS를 통해 다양한 권한 설정과 보안 체계 지원

데이터의 접근 범위와 허용 연산에 대한 세분화된 제어 가능

 

7) 표준화된 데이터 접근 가능

DBMS를 통해서만 데이터 접근이 가능하므로 데이터 접근 방법과 데이터 구조가 통일

 

8) 데이터 가용성 향상

데이터 가용성: 필요하면 언제든지 데이터에 접근할 수 있는 특성

장애가 발생해도, 복잡하지만 완전한 회복 기능 지원

 

단점

1) 시스템 운영비용 증가

- DBMS 별도 구입 비용

- 동시 사용자 수에 따른 가격 증가

- 고성능 컴퓨터 필요

 

2) 시스템 관리 부담 증가

- 전문 지식

 

3) 시스템 취약성 증가

- 모든 데이터가 통합되고 관리가 DBMS에 집중

 

2. 데이터베이스의 기본 개념

2.1 데이터베이스의 정의

공용 데이터의 저장소

- 많은 사용자 혹은 응용 프로그램이 다양한 목적을 위해 공동으로 소유

 

통합 데이터의 저장소

- 여려 곳에서 필요한 데이터를 하나로 통합

- 물리적 통합보다는 여러 장소에 흩어져 있더라도 상호 연결되어 접근할 수 잇는 논리적 통합을 의미

 

운영 데이터의 저장소

- 데이터베이스는 특정 조직의 운영 목적을 위해 사용되는 운영 데이터

- 데이터베이스는 없어도 그만인 데이터가 아닌 반드시 필요한 데이터들의 모임이어야 함

 

종합하면, 데이터베이스의 정의는 여러 사용자나 응용 프로그램들이 함께 사용할 목적으로 체계적으로 통합하여 저장한, 운영에 꼭 필요한 데이터들의 저장소라고 할 수 있다.

 

2.2 데이터베이스의 특성

- 데이터베이스는 구축 이후에도 엄격한 조건을 충족하며 운영되어야 함

- 이를 위해 DBMS가 사용됨

 

실시간 접근(Realtime accessibility)

- 실시간은 허용되는 시간 이내에 응답해야함을 뜻함

 

끊임없는 변화(Continuous evolution)

- 계속해서 최신 데이터로 변경되어야 함

 

동시 공유(Concurrent sharing)

- 여러 사용자가 동시에 접근하여 사용할 수 있어야 함

 

내용 기반 참조(Content-based referencing)

- 데이터의 저장 위치는 알 필요가 없고 오직 찾고자 하는 데이터의 내용, 즉 값을 이용하여 데이터에 접근이 가능해야함