3장 데이터베이스 구축

1. 개념적 설계  ( 정보 모델링, 개념화 )

- 정보의 구조를 얻기 위하여 현실 세계에 대한 인식을 추상적 개념으로 표현하는 과정

- 개념 스키마 모델링과 트랜잭션 모델링을 병행 수행한다.

 

2. 논리적 설계 ( 데이터 모델링 )

- 자료를 특정 DBMS가 지원하는 논리적 자료 구조로 변환시키는 과정

- 트랜잭션의 인터페이스를 설계한다

- 개념 스키마를 평가 및 정제한다

 

3. 물리적 설계

- 논리적 구조로 표현된 데이터를 물리적 구조의 데이터로 변환하는 과정

- 데이터베이스 파일의 저장 구조 및 액세스 경로를 결정한다

- 저장 레코드의 형식, 순서, 접근 경로, 조회가 집중되는 레코드와 같은 정보를 사용한다

 

4. 데이터 모델에 표시할 요소

- 구조 ( Structure ) : 논리적으로 표현된 개체 타입들 간의 관례로서 데이터 구조 및 정적 성질을 표현

- 연산 ( Operation ) : 데이터베이스에 저장된 실제 데이터를 처리하는 작업에 대한 명세

                                  데이터베이스를 조작하는 기본도구

- 제약 조건 ( Constraint ) : 데이터베이스에 저장될 수 있는 실제 데이터의 논리적인 제약 조건

 

5. E-R다이어그램

- 사각형 : 개체(Entity)타입

- 마름모 : 관계 (Relationship)타입

- 타원 : 속성 ( Attribute )

- 이중타원 : 다중값 속성 ( 복합속성 )

- 선, 링크 : 개체 타입과 속성을 연결

 

6.튜플

- 릴레이션을 구성하는 각각의 행

- 튜플의 수 = 카디널리티

 

7. 속성

- 데이터베이스를 구성하는 가장 작은 논리적 단위

- 속성의 수 = 디그리 (Degree) = 차수

 

8. 도메인

- 하나의 속성이 취할수 있는 같은 타입의 원자 값들의 집합

 

9. 릴레이션의 특징

- 한 릴레이션에는 똑같은 튜플이 포함될 수 없으므로 릴레이션에 포함된 튜플들은 모두 상이하다.

- 한 릴레이션에 포함된 튜플 사이에는 순서가 없다.

- 속성의 유일한 식별을 위해 속성의 명칭은 유일해야한다.

- 속성의 값은 논리적으로 더 이상 쪼갤 수 없는 원자 값만 을 저장한다.

 

10. 후보키

- 릴레이션을 구성하는 속성들 중에서 튜플을 유일하게 식별하기 위해 사용하는 속성들의 부분 집합.

   = 기본키로 사용할 수 있는 속성들

- 릴레이션에 있는 모든 튜플에 대해서 유일성과 최소성을 만족시켜야 한다.

 

11. 기본키

- 후보키 중에서 특별히 선정된 주키(Main Key)로 중복된 값 혹은 null 값을 가질 수 없다.

 

12. 대체키

- 후보키가 둘 이상일 때 기본키를 제외한 나머지 후보키

- 보조키라고도 함

 

13. 슈퍼키

- 한 릴레이션 내에 있는 속성들의 집합으로 구성된 키

- 릴레이션을 구성하는 모든 튜플에 대해 유일성은 만족 시키지만, 최소성은 만족시키지 못한다.

 

14. 외래키

- 다른 릴레이션의 기본키를 참조하는 속성 또는 속성들의 집합
- 한 릴레이션에 속한 속성 A와 참조 릴레이션의 기본키인 B가 동일한 도메인 상에서 정의되었을 때의 속성A를 외래키라함

 

15. 무결성

- 개체 무결성 : 기본 테이블의 기본키를 구성하는 어떤 속성도 null값이나 중복값을 가질 수 없다

- 참조 무결성 : 외래키 값은 null이거나 참조 릴레이션의 기본키 값과 동일해야한다.

                         릴레이션은 참조할 수 없는 외래키 값을 가질 수 없다는 규정

 

16. 관계대수

- 관계형 데이터베이스에서 원하는 정보와 그 정보를 검색하기 위해서 어떻게 유도하는가를 기술하는 절차적인 언어

- 질의에 대한 해를 구하기 위해 수행해야할 연산의 순서를 명시

 

17. 순수 관계 연산자 - select

- 릴레이션에 존재하는 튜플중에서 선택 조건을 만족하는 튜플의 부분집합을 구하여 새로운 릴레이션을 만드는 연산

- 기호 : 시그마

 

18. 순수 관계 연산자 - Project

- 주어진 릴레이션에서 속성 리스트에 제시된 속성 값만 을 추출하여 새로운 릴레이션을 만드는 연산

- 기호 : 파이

 

19. 순수 관계 연산자 - Join

- 공통 속성을 중심으로 두 개의 릴레이션을 하나로 합쳐서 새로운 릴레이션을 만드는 연산

 

20.순수 관계 연산자 - Division

- X ⊃ Y인 두개의 릴레이션 R과 S가 있을 때, R의 속성이 S의 속성값을 모두 가진 튜플에서 S가 가진 속성을 제외한 속성만을 구하는 연산

 

21. 일반 집합 연산자 - 교차곱

- 두 릴레이션에 있는 튜플들의 순서쌍을 구하는 연산

- 교차곱의 디그리는 두 릴레이션의 디그리를 더한 것과 같다

- 교차곱의 카디널리티는 두 릴레이션의 카디널리티를 곱한것과 같다

 

22. 관계 해석

- 관계 데이터 모델의 제안자인 코드가 수학의 숙어 해석에 기반을 두고 관계 데이터베이스를 위해 제안하였다.

 

23. 정규화

- 함수적 종속성 등의 종속성 이론을 이용하여 잘못 설계된 관계형 스키마를 더 작은 속성의 세트로 쪼개어 바람직한 스키마로 만들어가는 과정

- 논리적 설계 단계에서 수행한다.

- 데이터 중복을 배제하여 이상의 발생 방지

- 자료 저장 공간의 최소화가 가능하다

 

24.이상

- 정규화를 거치지 않으면 데이터베이스 내에 데이터들이 불필요하게 중복되어 릴레이션 조작 시 예기치 못한 곤란한 현상이 발생하는 것

- 종류 : 삽입 이상, 삭제 이상, 갱신 이상

 

25.함수적 종속

- 데이터 들이 어떤 기준값에 의해 종속 되는것을 의미

- '학번'에 따라 '이름'이 결정될 때 '이름'을 '학번'에 함수 종속적이라고 하며 '학번 -> 이름'과 같이 쓴다.

 

26 이행적 종속관계

a->b이고 b->c일때 a->c를 만족하는 관계를 의미

 

27. 반정규화

- 시스템의 성능 향상, 개발 및 운영의 편의성 등을 위해 정규화된 데이터 모델을 통합, 중복, 분리하는 과정으로, 

   의도적으로 정규화 원칙을 위배하는 행위이다.

- 방법 : 테이블 통합, 테이블 분할, 중복 테이블 추가, 중복 속성 추가 등

 

28. 시스템 카탈로그

- 시스템 그 자체에 관려이 있는 다양한 객체에 관한 정보를 포함하는 시스템 데이터베이스이다.

- 사용자가 시스템 카탈로그 내용을 검색할 수는 있지만 갱신할 수는 없다.

 

29. 트랜잭션의 정의

- 데이터베이스의 상태를 변환시키는 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업의 단위

- 한꺼번에 모두 수행되어야 할 일련의 연산

 

30. 트랜잭션의 상태

- 활동 ( Active ) : 트랜잭션이 실행 중인 상태

- 실패 ( Failed ) : 트랜잭션 실행 중 오류가 발생하여 중단된 상태

- 철회 ( Aborted ) : 트랜잭션이 비정상적으로 종료되어 롤백 연산을 수행한 상태

- 부분 완료 ( Partially Commited ) : 트랜잭션의 마지막 연산까지 완료했지만 커밋 연산이 실행되기 직전 상태

- 완료 ( Committed ) : 트랜잭션이 성공적으로 종료되어 커밋 연산까지 수행한 상태

 

31. 트랜잭션의 특성

- Atomicity( 원자성 ) : 트랜잭션의 연산은 데이터베이스에 모두 반영되도록 완료 (커밋 ) 되든지 아니면 전혀 반영되지 않도록 복구 (롤백)되어야 함

- Consistency(일관성) : 트랜잭션이 그 실행을 성공적으로 완료하면 언제나 일관성 있는 데이터베이스 상태로 변화함

- Isolation( 독립성 ) : 둘 이상의 트랜잭션이 동시에 병행 실행되는 경우 어느 하나의 트랜잭션 실행 중에 다른 트랜잭션의 연산이 끼어들 수 없다.

- Durability(영속성 ) : 성공적으로 완료된 트랜잭션의 결과는 시스템이 고장나더라도 영구적으로 반영되어야 함

 

32. 인덱스

- 데이터 레코드를 빠르게 접근하기 위해 <키값, 포인터>쌍으로 구성되는 데이터구조

- 데이터 정의어 (DDL)를 이용하여 사용자가 생성, 변경, 제거 할수 있다.

 

33. 뷰

- 기본 테이블로부터 유도된, 이름을 가지는 가상테이블

- 뷰는 가상테이블이기 때문에 물리적으로 구현되어 있지 않다

- 뷰로 구성된 내용에 대한 삽입, 삭제, 갱신 연산에 제약이 따른다.

- 뷰를 정의할때는 CREATE문, 제거할때는 DROP문을 사용한다

- 독립적인 인덱스를 가질수 없다.

 

34. 파티션의 종류

- 범위 분할 : 지정한 열의 ㄱ밧을 기준으로 범위를 지정하여 분할

   ex) 일별, 월별, 분기별 등

- 해시 분할 : 해시 함수를 적용한 결과 값에 따라 데이터를 분할함

- 조합 분할 : 범위 분할로 분할한 다음 해시 함수를 적용하여 다시 분할하는 방식

- 목록 분할 : 지정한 열 값에 대한 목록을 만들어 이를 기준으로 분할

- 라운드 로빈 분할 : 레코드를 균일하게 분배하는 방식

 

35. 분산 데이터베이스

- 논리적으로는 하나의 시스템에 속하지만 물리적으로는 네트워크를 통해 연결된 여러 개의 컴퓨터 사이트에 분산되어 있는 데이터베이스를 말함

- 데이터베이스 설계 및 소프트웨어 개발이 어렵다.

- 분산 데이터베이스의 구성요소 : 분산 처리기, 분산 데이터베이스, 통신 네트워크

 

36 분산 데이터베이스의 목표

- 위치 투명성 : 액세스 하려는 데이터베이스의 실제 위치를 알 필요 없이 단지 데이터베이스의 논리적인 명칭만으로 액세스 할 수 있음

- 중복 투명성 : 동일  데이터가 여러 곳에 중복되어 있더라도 사용자는 마치 하나의 데이터만 존재하는 것 처럼 사용하고, 시스템은 자동으로 여러 자료에 대한 작업을 수행함

- 병행 투명성 : 분산 데이터베이스와 관련된 다수의 트랜잭션들이 동시에 실현되더라도 그 트랜잭션의 결과는 영향을 받지 않는다.

- 장애 투명성 : 트랜잭션, DBMS, 네트워크, 컴퓨터 장애에도 불구하고 트랜잭션을 정확하게 처리함

 

37. 암호화 복호화 과정

- 암호화 : 암호화되지 않은 평문을 정보보호를 위해 암호문으로 바꾸는 과정

- 복호화 : 암호문을 원래의 평문으로 바꾸는 과정

 

38. 접근통제 기술

- 임의 접근 통제 ( DAC ) : 데이터에 접근하는 사용자의 신원에 따라 접근 권한을 부여하는 방식

- 강제 접근 통제 ( MAC ) : 주체와 객체의 등급을 비교하여 접근 권한을 부여하는 방식

- 역할 기반 접근 통제 ( RBAC ): 사용자의 역할에 따라 접근 권한을 부여하는 방식

 

39. 벨 라파듈라 모델

- 군대의 보안 레벨처럼 정보의 기밀성에 따라 상하 관계가 구분된 정보를 보호하기 위해 사용하는 접근제어 모델

- 보안 취급자의 등급을 기준으로 읽기 권한과 쓰기 권한이 제한된다.

 

40. DAS ( Direct Attached Storage )

- 서버와 저장장치를 전용 케이블로 직접 연결하는 방식

- 일반 가정에서 컴퓨터에 외장하드를 연결하는 것이 여기에 해당

 

41.SAN ( Storage Area Network )

- DAS의 빠른 처리와 NAS의 파일 공유 장점을 혼합한 방식

- 서버와 저장장치를 연결하는 전용 네트워크를 별도로 구성한다.

 

42. DDL ( 데이터 정의어 )

- 스키마, 도메인, 테이블, 뷰, 인덱스를 정의하거나 변경 또는 삭제 할때 사용하는 언어

- CREATE : 스키마, 도메인, 테이블, 뷰, 인덱스를 정의

- ALTER : TABLE에 대한 정의를 변경하는데 사용

- DROP : 스키마, 도메인, 테이블, 뷰, 인덱스를 삭제함

 

43. DML ( 데이터 조작어 )

- 데이터베이스 사용자가 응용 프로그램이나 질의어를 통하여 저장된 데이터를 실질적으로 처리하는 데 사용되는 언어

- SELECT : 테이블에서 조건에 맞는 튜플을 검색

- INSERT : 테이블에 새로은 튜플을 삽입

- DELETE : 테이블에서 조건에 맞는 튜플을 삭제

- UPDATE : 테이블에서 조건에 맞는 튜플의 내용을 변경

 

44. DCL ( 데이터 제어어 )

- 데이터의 보안, 무결성, 회복, 병행 수행 제어 등을 정의하는데 사용되는 언어

- COMMIT : 명령에 의해 수행된 결과를 실제 물리적 디스크로 저장하고, 데이터베이스 조작 작업이 정상적으로 완료되었음을 관리자에게 알려줌

- ROLLBACK : 데이터베이스 조작 작업이 비정상적으로 종료되었을때 원래의 상태로 복구함

- GRANT : 데이터베이스 사용자에게 사용권한을 부여

- REVOKE : 데이터 베이스 사용자의 사용권한을 취소함

 

45. DROP TABLE

- 기본 테이블을 제거하는 명령문

-CASCADE : 제거할 요소를 참조하는 다른 모든 개체를 함께 제거

- RESTRICT : 다른 개체가 제거할 요소를 참조중일 때는 제거를 취소함

 

16. 집합 연산자의 종류

- UNION : 두 조회 결과를 통합하여 모두 출력하되, 중복된 행은 한번만 출력

- UNION ALL : 두 조회 결과를 통합하여 모두 출력하되, 중복된 행도 그대로 출력

- INTERSECT : 두 조회 결과 중 공통된 행만 출력

- EXCEPT : 첫번째 조회 결과에서 두번째 조회 결과를 제외한 행을 출력함