제3과목 데이터베이스 구축

1. SQL 응용

1-1. SQL 개념

: RDB를 지원하는 언어

 

1. DDL(Data Define Language, 데이터 정의어)
   • CREATE
   • ALTER
     • 테이블에 정의된 내용을 수정할 때 사용. view는 수정 불가
     • 컬럼 추가
     • 제약조건 추가
     • 컬럼 수정
     • 컬럼 삭제
   • DROP
     • 데이터베이스 객체를 삭제하는 구문
     • CASCADE: 제거할 요소를 참조하는 다른 모든 개체를 함께 제거
2. DML(Data Manipulation Language, 데이터 조작어)
   • SELECT(DISTINCT옵션 : 중복 데이터 한개만 출력)
     
     • sfwGHO: sf영화는 왠지 혼자 보고 싶다.
     • select 속성명
     • from 테이블명
     • where 조건
     • Group by 속성명
     • Having      groupby에 대한 조건
     • Order 속성명[asc:오름차순/desc:내림차순]
   • INSERT
     • 테이블에 새로운 튜플을 삽입
   • UPDATE
     • 테이블 튜플 내용을 갱신
   • DELETE
     • 테이블에 튜플을 삭제
3. DCL(Data Control Language, 데이터 제어어)
   • COMMIT
     • 삽입한 데이터를 영구히 저장한다.
   • ROLLBACK
     • COMMIT한 데이터를 제외하고 메모리에 있는 데이터를 날린다.
   • GRANT
     • 권한을 준다.
   • REVOKE
     • 권한을 뺏는다.

 

 

2. 논리 데이터베이스 설계

2-1. 데이터베이스 설계 

데이터베이스 설계시 고려사항

• 무결성: DML 연산후에도 제약조건 항상 만족(정확)
• 일관성
• 회복: 장애 발생시 발생 직전의 상태로 복구 가능
• 보안
• 효율성
• 확장성

 

 

2-2. 개념적(Conceptual), 논리적(Logical), 물리적 설계(Physical)

데이터 모델

:현실세계의 데이터 구조를 컴퓨터 세계의 데이터 구조로 기술하는 개념적 도구

 

구성요소

• 개체(Entity): DB에 표현하려는 것. 개념이나 정보
• 속성(Attribute): 데이터의 가장 작은 논리적 단위
• 관계(Relationship): 개체간의 관계

표시할 요소

• 구조(Structure): 논리적으로 표현된 개체 타입들간의 관계로서 데이터 구조 및 성질
• 연산(Operation): DB에 저장된 실제 데이터를 처리하는 작업에 대한 명세
• 제약조건(Constraint): 실제 데이터의 논리적인 제약조건

 

 

2-3. E-R Diagram

• P.Chen이 제안
• 개체집합 - 직사각형
• 관계집합 - 마름모꼴
• 속성 - 원
• 링크 - 직선

 

 

 

2-4. 관계형 데이터 구조(암기)

• 1970년 코드에 의해 제안
• 개체 릴레이션, 관계 릴레이션
  • 릴레이션 특징
  • 모든 튜플은 서로 다른 값을 갖는다.
  • 각 속성은 릴레이션 내에서 유일한 이름을 가지며, 속성의 순서는 의미가 없다.
  • 하나의 릴레이션에서 튜플의 순서는 없다.
  • 모든 속성 값은 원자값이다.
• 속성 개수: 차수(Degree)
• 튜플의 개수: 카디널리티(Cardinality)
• 속성의 값이 들어갈 수 있는 범위: 도메인

 

 

 

 

2-5. 데이터베이스 키(암기)

널 값(Null Value)

• 아직 알려지지 않거나 모르는 값
• 이론적으로 아무것도 없는 특수한 데이터 의미
• 정보 부재를 나타내기 위해 사용

 

• 후보키(Condidate Key): 개체들을 고유하게 식별할 수 있는 속성
• 슈퍼키(Super Key): 한 개 이상의 속성들의 집합으로 구성된 키(유일성 만족, 최소성 불만족)
• 외래키(Foreign Key): 다른 테이블의 기본키로 사용되는 속성
• 대체키(Alternate Key): 후보키 중에서 대표로 선정된 키

 

 

 

2-6. 무결성

: 데이터가 정확해야 한다.

• 개체 무결성: 한 릴레이션의 기본키를 구성하는 어떠한 속성값도 널 값이나 중복값을 가질 수 없다.
• 도메인 무결성
• 참조 무결성: 외래키 값은 Null이거나 참조 릴레이션의 기본키 값과 같아야 한다.

 

 

2-7. Trigger

DML(Insert, Update, Delete) 일어날 때마다 무결성 조건 바로 검증

 

 

 

 

2-8. 관계대수 관계해석(암기)

관계대수(how)

• 절차적인 언어
• 연산자, 피연산자, 결과도 모두 릴레이션
• 순수관계연산자
  • Select(시그마): 선택 조건을 만족하는 튜플의 부분집합
  • Project(n): 속성 값 추출
  • Join: 공통 속성을 중심으로 두 개의 릴레이션을 하나로 합친다.
  • Division(나누기): 나누는 릴레이션의 모든 튜플과 연관되어 있는 튜플 중 나누는 속성을 제외한다.
• 일반집합연산자
  • Union(합집합)
  • Intersection(교집합)
  • Difference(차집합)
  • Cartensian Product(교차곱)

 

 

관계해석(what)

• 술어해석 
• 비절차적 언어
• 관계대수로 표현한 식은 관계해석으로 표현 가능
• 질의어로 표현
• 튜플 관계해석, 도메인 관계해석

 

 

 

2-9. 정규화(암기)

1. 1NF(제1정규형): 릴레이션에 속한 모든 도메인이 원자값으로 되어있는 정규형
2. 2NF(제2정규형): R이 1NF이고 기본키가 아닌 모든 속성이 기본키에 대하여 완전 함수 종속을 만족하는 정규형 : 부분함수 종속 제거
3. 3NF(제3정규형): R이 2NF이고 기본키가 아닌 모든 속성이 기본키에 대하여 이행적 종속을 제거한 정규형
4. BCNF(Bayce_Codd Normal Form): 모든 결정자가 후보키, 결정자이면서 후보키가 아닌 것 제거

 

 

 

 

 

3.물리데이터베이스 설계 

3-1. 트랜잭션 분석

: 데이터베이스의 상태를 변환시키는 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업의 단위

 

특성

• Atomicity(원자성) all or nothing: 버스표 예매
  • Commit
  • Rollback
• Consistency(일관성): 계좌이체
• Isolation(독립성): 쇼핑몰 장바구니
• Durability(영속성): 데이터베이스 저장

 

 

 

3-2. CRUD 분석

생성(Create), 읽기(Read), 갱신(Update), 삭제(Delete) 매트릭스를 작성하여 분석

 

 

 

 

3-3. 인덱스 설계

 인덱스(Index) <키값, 포인트>

• 물리적 구조에 빠르게 접근하는 방법 제공
• 삽입삭제가 수시로 일어나는 경우에는 인덱스 개수를 최소로
• 테이블의 레코드에 대한 엑세스를 빠르게 수행할 수 있다.

 

 

 

 

 

3-4. View 설계

 

• 장점
  • 논리적 데이터 독립성
  • 관리가 간단
  • 보안 제공
• 단점
  • 인덱스 가지지 못한다.
  • 변경 못한다. (삭제 후 재생성)
  • 삽입, 삭제, 갱신에 제약이 있다.

 

 

 

 

 

 

 

3-5. 분산데이터베이스 설계

목표(암기)

• 위치 투명성(Location Transparency)
  • 어디에 엑세스 하는지 알필요 없다.
• 중복 투명성(Replication Transparency)
  • 여러 데이터가 있더라도 사용자는 하나의 데이터만 존재하는 것처럼 사용하고, 시스템은 모든 데이터에 작업을 수행한다.
• 병행 투명성(Concurrency Transparency)
  •  트랜잭션들이 동시에 실현되더라도 결과는 영향을 받지 않는다.
• 장애투명성(Failure Transparency)
  • 장애가 일어나도 트랜잭션을 정확하게 처리한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

3-6. 데이터베이스 보안/암호화

암호화(Encryprtion) (암기)

• 개인키 암호화 기법
  • DES 기법
• 공중키 암호화 기법
  • 평문으로 암호문 만들기 가능, 해독은 비밀 유지

복호화

 

 

 

 

 

 

4. 시스템카탈로그/데이터사전(Dat Dictionary)

시스템 카탈로그: 시스템 자차에 관련이 있는 다양한 객체에 관한 정보를 포함하는 시스템 데이터베이스

 

데이터 사전

• 데이터베이스 객체정보
• 사용자 정보
• 테이블의 무결성 제약조건 정보
• 함수, 트리거 등