🖱️데이터저장소 : 데이터들을 논리적인 구조로 조직화하거나, 물리적인 공간에 구축한 것
- 논리 데이터저장소는 데이터 및 데이터 간의 연관성, 제약조건을 식별하여 논리적인 구조로 조직화한 것
- 물리 데이터저장소는 논리 데이터저장소를 소프트웨어가 운용될 환경의 물리적 특성을 고려하여 실제 저장장치에 저장한 것
🖱️데이터베이스 : 데이터베이스는 여러 사람에 의해 공동으로 사용될 데이터를 중복을 배제하여 통합하고, 쉽게 접근하여 처리할 수 있도록 저장장치에 저장하여 항상 사용할 수 있도록 운영하는 운영 데이터
- 정의 :
| 통합된 데이터(integrated data) | 자료의 중복을 배제한 데이터의 모임 |
| 저장된 데이터(stored data) | 컴퓨터가 접근할 수 있는 저장 매체에 저장된 자료 |
| 운영 데이터(operational data) | 조직의 고유한 업무를 수행하는 데 반드시 필요한 자료 |
| 공용 데이터(shared data) | 여러 응용 시스템들이 공동으로 소유하고 유지 하는 자료 |
🖱️DBMS(DataBase Management System,데이터베이스 관리 시스템) : 사용자의 요구에 따라 정볼르 생성해주고, 데이터베이스를 관리해주는 소프트웨어
- 데이터의 종속성, 중복성의 문제를 해결하기 위해 제안된 시스템
- 필수 기능 3가지 : 정의(definition)기능, 조작(manipulation)기능, 제어(control)기능
| 정의(definition)기능 | - 데이터 형(type)과 구조에 대한 정의, 이용 방식, 제약 조건 등을 명시하는 기능 |
| 조작(manipulation)기능 | - 데이터 검색, 갱신, 삽입, 삭제 등을 위해 인터페이스 수단을 제공하는 기능 |
| 제어(control)기능 | - 데이터의 무결성, 보안, 권한 검사, 병행 제어를 제공하는 기 |
- 데이터의 독립성 : 종속성에 대비되는 말
| 논리적 독립성 | 응용 프로그램과 데이터베이스를 독립시켜 데이터의 논리적 구조를 변경시키더라도 응용 프로그램은 영향을 받지 않음 |
| 믈리적 독립성 | 응용 프로그램과 보조기억장치 같은 물리적 장치를 독립시켜 디스크를 추가/변경하더라도 응용 프로그램은 영향을 받지 않음 |
- 스키마(schema) : 데이터베이스의 구조와 제약조건에 관한 전반적인 명세를 기술한 것
| 종류 | 내용 |
| 외부 스키마 | 사용자나 응용 프로그래머가 각 개인의 입장에서 필요로 하는 데이터 베이스의 논리적 구조를 정의한 것 |
| 개념 스키마 | 데이터베이스의 전체적인 논리적 구조로 모든 응용 프로그램이나 사용자들이 필요로 하는 데이터를 종합한 조직 전체의 데이터 베이스(하나만 존재) |
| 내부 스키마 | 물리적 저장장치의 입장에서 본 데이터베이스 구조로 실제로 저장될 레코드릐 형식, 저장 데이터 항목의 표현 방법, 내부 레코드의 물리적 순서 등을 나타냄 |
🖱️데이터베이스 설계 : 사용자의 요구를 분석하여 그것들을 컴퓨터에 저장할 수 있는 데이터베이스의 구조에 맞게 변형한 후 DBMS로 데이터베이스를 구현하여 일반 사용자들이 사용하게 하는 것
- 고려사항 :
| 항목 | 내용 |
| 무결성 | 삽입, 삭제, 갱신 등의 연산 후에도 데이터베이스에 저장된 데이터가 정해진 제약 조건을 항상 만족해야 함 |
| 일관성 | 데이터베이스에 저장된 데이터들 사이나 특정 질의에 대한 응답이 처음부터 끝까지 변함없이 일정해야 함 |
| 회복 | 시스템에 장애가 발생했을 때 장애 발생 직전의 상태로 복구할 수 있어야 함 |
| 보안 | 불법적인 데이터의 노출 또는 변경이나 손실로부터 보호할 수 있어야 함 |
| 효율성 | 응답시간의 단축, 시스템의 생산성, 저장 공간의 최적화 등이 가능해야 함 |
| 데이터베이스 확장 | 데이터베이스 운영에 영향을 주지 않으면서 지속적으로 데이터를 추가할 수 있어야 함 |
- 설계순서 : 요개논물구
| 요구조건 분석 | - 데이터베이스를 사용할 사람들로부터 필요한 용도를 파악하는 것 - 수행업무와 필요한 데이터의 종류, 용도, 처리 형태, 흐름, 제약 조건 등을 수집 - 수집된 정보를 바탕으로 요구 조건 명세 작성 |
| 개념적 설계 | - 정보의 구조를 얻기 위하여 현실 세계의 무한성과 계속성을 이해하고, 다른 사람과 통신하기 위하여 현실 세계에 대한 인식을 추상적 개념으로 표현하는 과정 - 개념 스키마, 트랜잭션 모델링 병행 수행 - 요구 분석에서 나온 결과인 요구 조건 명세를 DBMS에 독립적인 E-R 다이어그램으로 작성 - DBMS에 독립적인 개념 스키마를 설계 |
| 논리적 설계 | - 현실세계에서 발생하는 자료를 컴퓨터가 이해하고 처리할 수 있는 물리적 저장장치에 저장할 수 있도록 변환하기 위해 특정 DBMS가 지원하는 논리적 자료 구조로 변환(mapping)시키는 과정 - 개념 세계의 데이터를 필드로 기술된 데이터 타입과 이 데이터 타입들 간의 관계로 표현되는 논리적 구조의 데이터로 모델화함 - 개념 스키마를 평가/정제하고 목표 DBMS에 따라 서로 다른 논리적 스키마 설계 - 트랜잭션의 인터페이스를 설계 |
| 물리적 설계 (데이터 구조화) |
- 논리적 설계에서 논리적 구조로 표현된 데이터를 디스크 등의 물리적 저장장치에 저장할 수 있는 물리적 구조의 데이터로 변환하는 과정 - 다양한 데이터베이스 응용에 대해 처리 성능을 얻기 위해 데이터베이스 파일의 저장 구조 및 액세스 경로를 결정 - 저장 레코드의 형식, 순서, 접근 경로, 조회 집중 레코드 등의 정보를 사용하여 데이터가 컴퓨터에 저장되는 방법을 묘사 |
| 구현 | - 논리적 설계와 물리적 설계에서 도출된 데이터베이스 스키마를 파일로 생성하는 과정 - 사용하려는 특정 DBMS의 DDL(데이터 정의어)로 데이터베이스 스키마를 기술, 컴파일하여 빈 데이터베이스 파일 생성 - 응용 프로그램을 위한 트랜잭션 작성 - 데이터베이스 접근을 위한 응용 프로그램을 작성 |
🖱️데이터 모델의 개념: 현실 세계의 정보들을 컴퓨터에 표현하기 위해서 단순화, 추상화하여 체계적으로 표현한 개념적 모형
- 데이터, 데이터의 관계, 데이터의 의미/일관성, 제약 조건 등을 기술하기 위한 개념적 도구들로 구성
- 데이터베이스 설계 과정에서 데이터의 구조(schema)를 논리적으로 표현하기 위해 지능적 도구로 사용
- 데이터 모델 구성 요소 : 개체, 속성, 관계
⌨️ 개체(entity) : 데이터베이스에 표현하려는 것/ 개념, 정보 단위같은 현실 세계의 대상체
- 실세계에 독립적으로 존재하는 유,무형의 정보로서 서로 연관된 몇 개의 속성으로 구성
- 독립적으로 존재하거나 그 자체로서도 구별이 가능
- 유일한 식별자(unique identifier)에 의해 식별
- 다른 개체와 하나 이상의 관계(relationship)가 있음
⌨️ 속성(attribute) : 데이터베이스를 구성하는 가장 작은 논리적 단위
- 데이터 항목 또는 데이터 필드에 해당
- 개체를 구성하는 항목으로 개체의 특성 기술
- 속성의 수를디그리(degree) 또는 차수라고 함
- 속성은 속성의 특성과 개체 구성 방식에 따라 분류
| 특성에 따른 분류 | |
| 기본 속성 (basic attribute) |
- 업무 분석을 통해 정의한 속성 - 속성 중 가장 많고 일반적 - 업무로부터 분석한 속성이라도 업무상 코드로 정의한 속성은 기본 속성에서 제외 - ex : 자동차명, 제조일, 연비 |
| 설계 속성 (designed attribute) |
- 원래 업무상 존재하지 않고 설계 과정에서 도출해내는 속성 - 업무에 필요한 데이터 외에 데이터 모델링을 위해 업무를 규칙화하려고 속성을 새로 만들거나 변형하여 정의하는 속성 - ex : 자동차코드 |
| 파생 속성 (derived attribute) |
- 다른 속성으로부터 계산이나 변형 등의 영향을 받아 발생하는 속성 - 되도록 적은 수를 정의하는 것이 좋음 - ex : 계산값(총판매수량, 금액 등) |
| 개체 구성 방식에 따라 | |
| 기본키 속성 (primary key attribute) |
- 개체를 유일하게 식별할 수 있는 속성 |
| 외래키 속성 (foreign key attribute) |
- 다른 개체와의 관계에서 포함된 속성 |
| 일반 속성 | - 개체에 포함되어 있고 기본키, 외래키에 포함 되지 않은 속성 |
⌨️ 관계(relationship) : 개체와 개체 사이의 논리적인 연결을 의미 / 개체 간의 관게 & 속성 간의 관계가 있음
- 형태 : 일 대 일(1:1), 일 대 다(1:N), 다 대 다(N:M) / * 원소들이 대응하는 관계
- 종류 :
| 종속 관계 (dependent relationship) |
- 두 개체 사이의 주/종 관계를 표현 - 식별 관계와 비식별 관계가 있음 |
| 중복 관계 (reundant relationship ) |
- 두 개체 사이에 2번 이상의 종속 관계가 발생하는 관계 |
| 재귀 관계 (recursive relationship) |
- 개체가 자기 자신과 관계를 갖는 것 - a.k.a. 순환 관계 |
| 배타 관계 (exclusive relationship) |
- 개체의 속성이나 구분자를 기준으로 개체의 특성을 분할하는 관계 - 배타 AND 관계와 배타 OR 관계로 구분 |
- 데이터 모델 종류 : 개념적 데이터 모델, 논리적 데이터 모델, 물리적 데이터 모델
| 개념적 데이터 모델 | - 현실 세계에 대한 인간의 이해를 돕기 위해 현실 세계에 대한 인식을 추상적 개념으로 표현하는 과정 - 속성들로 기술된 개체 타입과 이 개체 타입들 간의 관계를 이용하여 현실세계를 표현 - 개념적 데이터 모델은 현실 세계에 존재하는 개체를 인간이 이해할 수 있는 정보 구조로 표현하기 때문에 정보 모델이라고도 함 - 대표적인 모델 : E-R 모델 |
| 논리적 데이터 모델 | - 개념적 모델링 과정에서 얻은 개념적 구조를 컴퓨터가 이해하고 처리할 수 있는 컴퓨터 세계의 환경에 맞도록 변환하는 과정 - 필드로 기술된 데이터 타입과 이 데이터 타입들 간의 관계를 이용하여 현실 세계를 표현 - 단순히 데이터 모델이라고 하면 논리적 데이터 모델을 의미 - 특정 DBMS는 특정 논리적 데이터 모델 하나만 선정하여 사용 - 논리적 데이터 모델은 데이터 간의 관계를 어떻게 표현하느냐에 따라 관계 모델, 계층 모델, 네트워크 모델로 구분 |
| 물리적 데이터 모델 | - 실제 컴퓨터에 데이터 저장방법을 정의해놓은 것 |
- 데이터 모델에 표시할 요소 : 구조, 연산, 제약 조건
| 요소 | 내용 |
| 구조(structure) | 논리적으로 표현된 개체 타입들 간의 관계로서 데이터 구조 및 정적 성질 표현 |
| 연산(operation) | 데이터베이스에 저장된 실제 데이터를 처리하는 작업에 대한 명세로서 데이터베이스를 조작하는 기본 도구 |
| 제약 조건(constraint) | 데이터베이스에 저장될 수 있는 실제 데이터의 논리적인 제약 조건 |
🖱️식별자 : 하나의 개체 내에서 각각의 인스턴스(a.k.a record)를 유일(unique)하게 구분할 수 있는 구분자(모든 개체는 한 개 이상의 식별자를 반드시 가져야 함)
- 분류 :
| 대표성 여부 | - 주 식별자(primary identifier) : 개체를 대표하는 유일한 식별자 - 보조 식별자(alternate identifier) : 주 식별자를 대신하여 개체를 식별할 수 있는 속성 |
| 스스로 생성 여부 | - 내부 식별자(internal identifier) : 개체 내에서 스스로 만들어지는 식별자 - 외부 식별자(foreign identifier) : 다른 개체와의 관계(relationship)에 의해 외부 개체의 식별자를 가져와 사용하는 식별자 |
| 단일 속성 여부 | - 단일 식별자(single identifier) : 주 식별자가 한 가지 속성으로만 구성된 식별자 - 복합 식별자(composit identifier) 주 식별자가 두 개 이상의 속성으로 구성된 식별자 |
| 대체 여부 | - 원조 식별자(original identifier) : 업무에 의해 만들어지는 가공되지 않은 원래의 식별자(a.k.a. 본질 식별자) - 대리 식별자(surrogate identifier) : 주 식별자의 속성이 두 개 이상인 경우 속성들을 하나의 속성으로 묶어 사용하는 식별자(a.k.a. 인조 식별자) |
- 후보식별자 : 개체에서 각 인스터스를 유일하게 식별할 수 있는 속성 또는 속성 집합을 의미 (하나의 개체에는 한 개 이상의 후보 식별자가 존재할 수 있으며, 이 중 개체의 대표성을 나타내는 식별자를 주 식별자로, 나머지는 보조 식별자로 지정)
- 주 식별자의 특징 :
| 유일성 | 개체 내의 모든 인스턴스들은 주 식별자에 의해 유일하게 구분되어햐 함 |
| 최소성 | 유일성을 만족시키기에 필요한 최소한의 속성으로만 구성되어야 함 |
| 불변성 | 주 식별자가 특정 개체에 한 번 지정되면 그 식별자는 변하지 않아야 함 |
| 존재성 | 주 식별자가 지정되면 식별자 속성에 반드시 데이터 값이 존재해야 함 |
🖱️E-R(Entity-Relationship, 개체-관계) 모델 : 개체와 개체 간의 관계를 기본 요소로 이용하여 현실 세계의 무질서한 데이터를 개념적인 논리 데이터로 표현하기 위한 방법
- 1976 년 피터 첸Peter Chen에 의해 제안되고 기본적인 구성 요소가 정립됨
- 가장 대표적인 개념적 데이터 모델
- 개체 타입(entity type)과 이들 간의 관계 타입(relationship type)을 이용해 현실 세계를 개념적으로 표현
- 데이터를 개체(entity), 속성(attribute), 관계(relationship)로 묘사
- E-R 다이어그램으로 표현하며, 1:1, 1:N, N:M 등의 관계 유형을 제한 없이 나타낼 수 있음
| E-R 다이어그램 | ||
| 기호 | 기호 이름 | 의미 |
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사각형 | 개체(entity)타입 |
 |
마름모 | 관계(relationship) 타입 |
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타원 | 속성 |
 |
이중 타원 | 다중값 속성(복합 속성) |
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밑줄 타원 | 기본키 속성 |
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복수 타원 | 복합 속성 (ex:성명은 성과 이름으로 구성) |
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관계 | 1:1, 1:N, N:M 등의 개체 간 관계에 대한 대응수를 선 위에 기술 |
 |
선, 링크 | 개체 타입과 속성을 연결 |
[시나공 정보처리기사] 실기 토막강의
[기출문제 사이트]
