데이터베이스(DataBase)

파일 시스템과 데이터베이스

데이터베이스가 존재하기 이전에는 파일 시스템을 이용하여 데이터를 관리하였다.

 

1. 파일 시스템

파일 시스템은 파일을 이용하여 자료를 관리하는 방법으로 파일은 물리적인 비트의 연속이고 순차적인 레코드들로 구성된다. 여기서 레코드란 연관된 필드들의 모임을 말한다.

 

• 데이터에 대한 프로그램의 의존도가 높음(종속성): 프로그램 안에 데이터의 정의가 존재하기 때문에 데이터 구조를 수정하면 프로그램을 수정해야 한다.
• 데이터의 중복성으로 불일치 현상: 동일한 사실에 서로 다른 데이터가 존재해서 정보에 대한 혼란과 저장 공간 낭비가 발생한다.
• 부족한 기능
  • 데이터 모델링 개념: 프로그래밍에 규칙이 없다.
  • 질의어: 일일이 프로그래밍해야 한다.
  • 동시성 제어: 여러 사용자가 동시에 액세스 하면 데이터의 값이 변한다.
  • 파손 및 회복
  • 보안

 

2. 데이터베이스

데이터는 의미를 가지면서 기록될 수 있는 사실을 말하고 이러한 데이터를 관련 있는 것들끼리 모은 것이 데이터베이스이다. 데이터베이스 관리시스템(DBMS)을 통해 사용자의 요구에 따라 데이터베이스의 생성과 관리를 담당한다.

 

• 자가 기술성: 데이터 구조를 직접 알고 있지 않아도 메타 데이터를 통해 액세스 할 수 있다.
• 프로그램과 데이터의 분리(독립성): 데이터베이스 내의 데이터 저장 구조가 변경되어도 데이터베이스 응용 프로그램은 영향을 받지 않고 변경될 필요가 없다.
• 데이터 추상화: 데이터 모델을 사용함으로써 저장 구조와는 별도로 데이터의 의미를 표현하는 방법을 제공한다. 데이터 모델이 추상화(인간이 이해하기 어려움)가 될수록 성능 좋아짐 ↔ 구체화(인간이 이해하기 쉬움)가 될수록 성능 낮아짐
• 데이터에 대한 다양한 뷰: 사용자는 전체 데이터베이스보다는 관심 있는 데이터베이스의 일부를 뷰로 정의할 수 있다.
  • 뷰: 허용된 데이터를 제한적으로 보여주기 위한 것으로 하나 이상의 테이블에서 유도된 가상 테이블이다.
• 무결성: 데이터베이스 설계 시 가장 중요한 것. 삽입, 삭제, 갱신 등의 연산 후에도 데이터베이스에 저장된 데이터가 정해진 제약 조건을 항상 만족해야 한다.
• 보안성: 인가된 사용자들만 데이터베이스에 접근할 수 있도록 계정 관리 또는 접근 권한을 설정한다.
• 일관성: 데이터베이스에 저장된 데이터들 사이나, 특정 질의에 대한 응답이 처음부터 끝까지 변함없이 일정해야 한다.
• 다양한 기능
  • 여러 사용자의 동시 사용
  • 중복 최소화: 데이터를 통합하여 관리함으로써 중복성 문제를 해결한다.
  • 동시성 제어
  • 다양한 사용자 인터페이스

 

1) 데이터 베이스의 스키마와 상태

스키마는 전체적인 데이터베이스의 구조로 자주 변경되지 않는다.

상태는 특정 시점의 데이터베이스 내용을 의미하고 시간에 따라 계속해서 변경된다.

 

2) 데이터베이스의 성능

데이터 파일은 같은 수의 레코드들을 순차적으로 데이터 블록에 저장하고 그 블록들을 연결 리스트 형태로 저장한다. 이때, 메모리에서의 연산(레코드 이동)은 비용이 적고 빠른 연산이기 때문에 무시가 가능하다. 하지만 디스크 입출력 연산(블록 이동)은 비용이 크고 느린 연산이기 때문에 디스크 입출력 연산의 횟수가 성능에 큰 영향을 미친다.

디스크 입출력 연산을 줄이기 위해 인덱스를 활용해보자!