데이터베이스 관리시스템

데이터베이스 관리시스템(DataBase Management System)

데이터베이스 관리 시스템은 사용자와 데이터베이스 중간에 위치하여 데이터베이스를 관리하고, 사용자나 응용프로그램의 요구에 따라 데이터베이스에 대한 연산을 수행하여 정보를 생성하기 위하여 구성된 소프트웨어 시스템이다.

(1) DBMS의 기능

데이터베이스를 쉽게 이용할 수 있도록 해 주는 DBMS의 기능은 크게 정의기능, 조작기능, 그리고 제어기능으로 나눌 수 있다.

① 정의기능(definition facility)

데이터베이스에 저장될 데이터의 구조에 대한 정의와 응용 프로그램이 이를 이용하는 방식을 정의하는 기능으로 레코드 구조의 정의, 데이터 모형의 정의, 물리적 구조의 정의 등을 포함한다. 구조기능이라 부르기도 한다.

② 조작기능(manipulation facility)

사용자의 요구에 따라 데이터베이스에 저장된 데이터를 검색․갱신․삽입․삭제할 수 있도록 하는 기능이다.

③ 제어기능(control facility)

데이터베이스의 내용이 일관성을 유지하고 중복되지 않도록 하며 허가되지 않은 접근을 제한하여 데이터를 보호하는 기능이다.

(2) DBMS가 사용되는 이유

데이터베이스 이전에는 주로 파일 시스템으로 데이터를 처리하여 왔으나 파일 처리 시스템은 특히 데이터의 종속성과 중복성의 문제가 야기된다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 일환으로 DBMS가 사용되기 시작했다. 파일 시스템에서 야기되는 데이터의 종속성과 중복성의 문제가 무엇인지 살펴보자

① 데이터종속성(data dependency)

파일 처리 시스템에서의 응용 프로그램은 자신이 사용하는 파일의 이름이 무엇이며, 어떤 디스크에 저장되어 있는지, 파일 구조는 어떤 것인지 등을 미리 알고 있어야 한다. 만일 파일이 저장되는 위치가 바뀌거나 파일의 레코드 구조가 바뀌면 사용자는 그 파일을 이용하는 모든 응용 프로그램을 이에 맞추어 수정하거나 다시 작성하여야 한다.

이와 같이 데이터가 저장된 파일의 구조나 접근방법 등이 변경되면 이에 관련된 응용 프로그램도 같이 수정되어야 하는데 이를 데이터 종속성(data independency)이라 한다. DBMS는 파일 처리 시스템의 이러한 데이터의 종속성 문제를 해결하여 응용 프로그램이 데이터에 종속되지 않는 데이터 독립성(data indepnendency)을 보장하기 위해 사용된다.

② 데이터 중복성(data redundancy)

하나의 데이터가 여러 파일에 나타나는 현상으로 이는 똑같은 내용이 여러개 저장되므로 기억 장소 낭비가 많고, 여러 곳에 분산된 정보를 일관성 있게 유지하기가 힘들므로 데이터 처리에 큰 문제가 된다. 기존의 파일 처리 시스템에서는 데이터의 중복이 많으나 DBMS는 데이터의 중복을 최소화 할 수 있다. 그러나 데이터의 중복성에는 다음과 같은 문제점이 있다.

㉠ 데이터 일관성(consistency) 문제

내용이 동일해야 할 데이터가 여러개 중복되어 있으면 동일성을 유지하기가 어려워 데이터간에 일관성이 없어지게 된다.

㉡ 데이터 보안성(security)문제

데이터가 여러개 중복되어 있으면 사용되는 응용 프로그램에 따라 서로 다른 수준의 보안이 적용될 수 있다. 즉, 중복된 데이터에 대한 동일한 수준의 보안이 어렵다.

㉢ 데이터 경제성(economy)문제

중복된 데이터를 저장하기 위해서 추가 저장공간에 대한 비용뿐만 아니라 데이터가 중복되어 있을 때 갱신작업이 모든 중복된 데이터마다 수행되어야 하므로 갱신비용이 많이 든다.

㉣ 데이터 무결성(integrity)문제

중복된 데이터는 여러 장송에 분산 저장되어 처리되기 때문에 데이터의 정확성을 유지하기가 어렵다. 이를 무결성 문제라 한다. 즉, 무결성은 데이터베이스 내에 있는 데이터들은 모두 현재의 것이어야 하며, 모순되지 않고 일관성 있으며 정확한 것인가 등을 내포하는 의미이다.

(3) DBMS의 장단점

① 장점

파일 처리 시스템의 종속성과 중복성 문제들을 해결하기 위해 사용되는 DBMS의 장점은 다음과 같다.

∙ 데이터를 통합 구성하여 데이터의 중복성(data redundancy)을 완전히 배제하지는 못하나 최소화 할 수 있다.

∙ 데이터를 서로 다른 응용 프로그램이나 사용자들에게 공유(sharing)시킬 수 있다.

∙ 데이터의 일관성(consistency)을 유지할 수 있다.

∙ 데이터의 무결성(integrity)을 유지할 수 있다.

∙ 데이터의 중복성이 최소화되어 동일한 수준의 보안성(security)이 보장될 수 있다.

∙ DBMS의 집중 제어기능을 사용하여 데이터 형식과 처리방식 등을 표준화시킬 수 있다.

∙ 조직 내에서 사용하는 전체 데이터의 요구를 파악하여 부서 간에 상호관련성을 고려한 데이터들의 구성을 효율적으로 조정 가능하다.

② 단점

∙ DBMS를 운영하기 위해 고속의 CPU, 대용량의 주기억장치 등 자원 및 비용이 요구된다.

∙ 데이터베이스에 내포된 다양한 관계의 데이터 처리 방법이 복잡해져 전몬화된 고급 프로그래머가 요구된다.

∙ 데이터베이스 시스템이 고장나면 전체 시스템에 영향을 주게 되고, 이에 대한 백업(backup)과 복구(recovery)대책 수립이 쉽지 않다.

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<연습문제>

문제 1) 다음 충 데이터베이스 관리자의 역할과 가장 거리가 먼 것은?   (제1회 시험 3과목 기출문제)

① 스키마 정의              ② 질의어를 이용한 데이터 추출

③ 보안 정책 수립          ④ 사용자의 요구 및 불평 해결

⑤ 데이터의 표현과 시스템의 문서화 표준 결정

문제 2) 데이터베이스관리시스템(DBMS)의 장점으로 잘못된 것은?   (EBS 모의고사)

① Data의 중복의 최소화     

② Data의 공유성

③ Data의 일관성(consistency)을 유지

④ Data의 무결성을 유지

⑤ Data의 복잡한 자료 처리 방법

문제 3) 데이터베이스의 스키마의 유형 중 현실세계 데이터베이스 전체의 논리적 구조를 무엇이라 하는가? 

(EBS 모의고사)

① 개념 스키마    ② 외부스키마     ③ 내부 스키마

④ 사용자         ⑤ 데이터 베이스

문제 4) DBA(Database Administer) 역할에 관한 정의로써 잘못된 것은?   (EBS 모의고사)

① 스키마 정의

② 데이터베이스의 무결성 유지

③ 데이터 사전(Data Dictionary)의 유지 관리

④ 데이터 조작어를 이용하여 데이터베이스를 응용하는 자

⑤ 성능향상과 새로운 요구에 대응한 재구성

문제 5) 데이터베이스관리시스템(DBMS)의 특성으로 틀린 것은?   (EBS 모의고사)

① Data의 무결성(integrity)

② Data의 공용성(sharing)

③ Data의 일관성(consistency)

④ Data의 독립성(independence)

⑤ Data의 처리성(Transaction)

문제 6) DBA(Data Base Administration)의 기본 업무로써 거리가 먼 것은?   (EBS 모의고사)

① 응용 programer

② DATA BASE의 스키마를 정의

③ DATA DICTIONARY의 유지 관리

④ 보안 정책 수립, 권한 부여, 유효성 검사

⑤ Backup, Recovery절차를 수립

문제 7) 데이터베이스의 특징에 해당되지 않는 것은?   (HOWPC 모의고사)

① 통합 데이터

② 저장 데이터

③ 운영 데이터

④ 공용 데이터

⑤ 분산 데이터

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<정답>

문제 1) ② 질의어를 이용한 데이터 추출

DBA의 역할

- DB의 구성요소를 결정

- 스키마 정의

- 저장구조와 접근 방법 선정

- 보안정책 수립. 권한부여. 유효성 검사

- DB의 무결성 유지

- 성능향상과 새로운 요구에 대한 재구성

- 사용자의 요구 및 불평해결

- 데이터 사전의 유지관리

문제 2)  ⑤ Data의 복잡한 자료 처리 방법은 DBMS의 단점에 해당

DBMS	장점
	Data의 중복의 최소화
	Data의 공유성
	Data의 일관성(consistency)을 유지
	Data의 무결성을 유지
	DATA의 보안을 보장

문제 3) ① 개념 스키마

- 외부 스키마  ==> 서브 스키마

- 개념 스키마  ==> 현실세계 데이터베이스 전체의 논리적 구조

- 내부 스키마  ==> 물리적 데이터 구조

- 데이터베이스 ==> 기억장치 내에 저장되어 있는 데이터의 집합체

문제 4) ④ 데이터 조작어를 이용하여 데이터베이스를 응용하는 자는 응용 프로그래머 역할이다.

문제 5) ④ Data의 독립성(independence)

point) DB의 목적으로 응용 P.G작성과 논리적 Data 설계 측면에서는 “Data의 독립성”을 목적으로 하고 Data의 유지 관리 측면에서는 “Data의 중앙통제”를 목적으로 한다.

문제 6) ① 응용 programer

point) 응용 programer는 data 조작어를 이용해서 DB를 응용하는 사용자로써 범용언어인 호스트언어와 스키마의 구성에 관한 지식을 가지고 있어야 한다.

문제 7) ⑤ 분산 데이터

데이터베이스의 특징은 분산이 아닌 통합 데이터라는 데 있다.