데이터베이스 시스템과 아키텍처 (1)

데이터 모델

● 데이터 모델

- 데이터 타입, 관계, 제약 조건들을 명시하기 위해 사용될 수 있는 개념들의 집합
- 데이터베이스에서 검색과 갱신을 수행하는 기본 연산들의 집합을 포함

● 점차 DB 응용의 동적 측면 또는 행동이 데이터 모델에 포함됨
- 사용자 정의 연산(user defined operation)

 

데이터 모델의 분류

● 저수준 또는 물리적 데이터 모델

- 어떻게 데이터가 컴퓨터에 저장되는지 세부 사항을 명시하는 개념을 제공

 

● 고수준 또는 개념적 데이터 모델

- 사용자들이 데이터를 인식하는 방식에 대한 개념을 제공

 

● 표현(또는 구현) 데이터 모델

- 고수준 모델과 저수준 모델 사이에 존재
- 일반 사용자들이 이해할 수 있는 개념을 제공
- 데이터 저장 구조의 세부 사항을 은폐하지만 컴퓨터 상에서 직접 구현 가능
- 상용 DBMS에서 많이 사용함.

 

스키마, 인스턴스, 데이터베이스 상태

● 데이터베이스 스키마 (또는 메타데이터)

- 데이터베이스에 대한 기술
- 데이터베이스 설계 과정에서 명시하며 자주 변경되지 않음

 

● 스키마 다이어그램

- 데이터베이스 스키마를 도식화한 것
- 레코드 타입의 이름, 데이터 항목의 이름, 일부 제약 조건 유형들과 같은 스키마의 일부 관점만을 나타냄.

 

● 데이터베이스 상태(Database State)

- 어커런스(Occurrence)나 인스턴스(Instance)들의 집합이라고도 함
- 어떤 특정 시점에 데이터베이스에 들어 있는 데이터
- 데이터베이스에 갱신 연산이 수행될 때마다 새로운 다른 데이터베이스 상태를 가짐
- DBMS는 데이터베이스 상태가 스키마에 명시된 구조와 제약조건을 만족하는 유효한 상태임을 보장하는 책임을 일부 가짐

 

● 내포와 외연

- 일반적으로 스키마는 내포(intension)라 하고, 데이터베이스 상태는 외연(extension)이라 함

 

데이터베이스 스키마 다이어그램

 

3단계 – 스키마 아키텍처

● 3단계 – 스키마 아키텍처의 목적

- 사용자의 응용과 물리적 데이터베이스의 분리가 목적

 

1. 내부 단계

- 내부 스키마를 가지며, 내부 스키마는 물리적 데이터 모델을 사용
- 데이터 저장구조의 세부 사항과 데이터베이스에 대한 접근 경로를 기술

 

2. 개념 단계

- 개념 스키마를 가지며, 이는 전체 사용자를 위한 데이터베이스의 구조를 기술함
- 엔티티, 데이터 타입, 관계, 사용자 연산, 제약 조건들을 나타내는데 중점

3. 외부 단계 또는 뷰 단계

- 외부 스키마나 사용자 뷰들을 포함
- 특정 사용자 그룹이 관심을 갖는 부분을 나타내고 나머지는 은폐함

● 사상(Mapping)

- 외부 스키마를 참조하여 사용자가 데이터를 요구하면 이를 데이터베이스 내에서 개념 스
키마에 대한 요구로 변환하고, 다시 내부 스키마에 대한 요구로 변환 과정을 거쳐 저장된
데이터베이스에 접근하여 데이터를 추출한 후 사용자의 뷰와 일치하도록 재구성하는 과
정

 

3단계 스키마 아키텍처

External view - 표현 모델 (O), 물리적 모델 (X), 개념적 모델 (X)

 

데이터 독립성(Data Independence)

● 논리적 데이터 독립성 (Logical Data Independence)

- 외부 스키마나 응용 프로그램을 변경하지 않으면서 개념 스키마를 변경할 수 있는 능력

 

● 물리적 데이터 독립성 (Physical Data Independence)

- 개념 스키마를 변경하지 않으면서 내부 스키마를 변경할 수 있는 능력

 

3단계 스키마 아키텍처를 가져가는 이유 – 데이터 독립성 보장