정보처리기사 필기 핵심 요약 | 3과목 : 데이터베이스 구축

✨ 데이터베이스 설계 순서

요구 조건 분석 → 개념적 설계 → 논리적 설계 → 물리적 설계 → 구현

 

✨ 개념적 설계(정보 모델링, 개념화)

정보의 구조를 얻기 위하여 현실세계의 무한성과 계속성을 이해하고, 다른 사람과 톤신하기 위하여 현실 세계에 대한 인식을 추상적 개념으로 표현하는 과정

- E-R 다이어그램

 

✨ 논리적 설계(데이터 모델링)

현실 세계에서 발생하는 자료를 컴퓨터가 이해하고 처리할 수 있는 물리적 저장장치에 저장할 수 있도록 변환하기 위해 특정 DBMS가 지원하는 논리적 자료 구조로 변환mapping시키는 과정

 

✨ 물리적 설계(데이터 구조화)

논리적 설계 단계에서 논리적 구조로 표현된 데이터를 디스크 등의 물리적 저장장치에 저장할 수 있는 물리적 구조의 데이터로 변환하는 과정

 

✨ 데이터 모델

현실 세계의 정보들을 컴퓨터에 표현하기 위해서 단순화, 추상화하여 체계적으로 표현한 개념적 모형

- 구성 요소: 개체Entity, 속성Attribute, 관계Relationship

- 데이터 모델에 표시할 요소: 구조, 연산, 제약 조건

 

✨ 관계형 데이터베이스의 Relation 구조

- 튜플 Tuple: 릴레이션을 구성하는 각각의 행, 속성의 모임으로 구성, 튜플의 수=카디널리티Cardinality=기수=대응수

- 속성 Attribute: 데이터베이스를 구성하는 가장 작은 논리적 단위, 속성의 수=Degree

- 도메인 Domain: 하나의 애프리뷰트가 취할 수 있는 같은 타입의 원자Atomic값들의 집합

 

✨ 무결성 Integrity

데이터베이스에 저장된 데이터 값과 그것이 표현하는 현실 세계의 실제값이 일치하는 정확성을 의미

- 개체 무결성: 어떤 속성도 Null 값이나 중복값을 가질 수 없다

- 도메인 무결성: 주어진 속성 값이 정의된 도메인에 속한 값이어야 한다

- 참조 무결성: 외래키 같은 Null이거나 참조 릴레이션의 기본키 값과 동일해야 한다 (참조할 수 없는 외래키 값을 가질 수 없다)

- 사용자 정의 무결성: 속성 값들이 사용자가 정의한 제약조건에 만족해야 한다

 

✨ 관계대수

관계형 데이터베이스에서 원하는 정보와 그 정보를 점색하기 위해서 어떻게 유도하는가를 기술하는 절차적인 언어

- 순수 관계 연산자: Select, Project, Join, Division

- 일반 집합 연산자: UNION(합집합), INTERSECTION(교집합), DIFFERENCE(차집합), CARTESIAN PRODUCT(교차곱)

 

✨ 관계해석 Relational Calculus

관계 데이터의 연산을 표현하는 방법으로 원하는 정보를 정의할 때는 계산 수식을 사용

원하는 정보가 무엇이라는 것만 정의하는 비절차적 특성

- ∀ : 전칭 정량자 For All

- ∃ : 존재 전량자 There Exists

 

✨ 정규화

함수적 종속성 등의 종속석 이론을 이용하여 잘못 설계된 관계형 스키마를 더 작은 속성의 세트로 쪼개어 바람직한 스키마로 만들어 가는 과정

- 데이터베이스의 논리적 설계 단계에서 수행한다.

- 일관성, 정확성, 단순성, 비중복성, 안정성을 보장한다.

 

✨ 이상(Anomaly)의 개념 및 종류

- 삽입 이상: 릴레이션에 데이터를 삽입할 때 의도와는 상관없이 원하지 않은 값들도 함께 삽입되는 현상

- 삭제 이상: 릴레이션에서 한 튜플을 삭제할 때 의도와는 상관없는 값들도 함께 삭제되는 연쇄가 일어나는 현상

- 갱신 이상: 릴레이션에서 튜플에 있는 속성값을 갱신할 때 일부 튜플의 정보만 갱신되어 정보에 모순이 생기는 현상

 

✨ 정규화 과정

비정규 릴레이션

↓ (도메인이 원자값)

1NF

↓ (부분적 함수 종속 제거)

2NF

↓ (이행적 함수 종속 제거)

3NF

↓ (결정자이면서 후보키가 아닌 것 제거)

BCNF

↓ (다치 종속 제거)

4NF

↓ (조인 종속성 제거)

5NF

 

✨ 반정규화

시스템의 성능 향상, 개발 및 운영의 편의성 등을 위해 정규화된 데이터 모델을 통합, 중복, 분리하는 과정

의도적으로 정규화 원칙을 위배하는 행위

- 테이블 통합, 테이블 분리, 중복 테이블 추가, 중복 속성 추가

 

✨ 시스템 카탈로그

관계형 데이터베이스 관리 시스템에서 데이터베이스 구조와 메타데이터(데이터에 대한 데이터)를 저장하는 특별한 데이터베이스또는 테이블 모음, 데이터베이스의 사전(Dictionary) 역할을 하며, 데이터베이스 객체에 대한 모든 정보를 저장하고 관리한다.

 

✨ 트랜잭션

데이터베이스의 상태를 변환시키는 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업의 단위 또는 한꺼번에 모두 수행되어야 할 일련의 연산들을 의미한다.

- 원자성 Atomicity : 모두 반영 혹은 전혀 반영되지 않도록 롤백

- 일관성 Consistency

- 독립성 Isolation

- 영속성 Durability : 영구적으로 반영

 

✨ 인덱스 Index

데이터 레코드를 빠르게 접근하기 위해 <키 값, 포인터> 쌍으로 구성되는 데이터 구조

- 데이터가 저장된 물리적 구조와 밀접한 관계

- 인덱스를 통해 파일의 레코드에 대한 액세스를 빠르게 수행할 수 있다.

- 레코드의 삽입과 삭제가 수시로 일어나는 경우에는 인덱스의 개수를 최소로 하는 것이 효율적

- 데이터 정의어DDL를 이용하여 사용자가 생성, 변경, 제거할 수 있다.

 

✨ 뷰 View

사용자에게 접근이 허용된 자료만을 제한적으로 보여주기 위해 하나 이상의 기본 테이블로부터 유도된, 이름을 가지는 가상 테이블

- 저장장치 내에 물리적으로 존재하지 않지만, 사용자에게는 있는 것처럼 간주된다.

- 데이터의 논리적 독립성을 제공

- 일단 정의된 뷰는 다른 뷰의 정의에 기초가 될 수 있다.

- 뷰 정의: CREATE, 제거: DROP

 

✨ 파티션 Patition

대용량의 테이블이나 인덱스를 작은 논리적 단위인 파티션으로 나누는 것

→ 성능 저하 방지, 데이터 관리 용이

- 범위 분할

- 해시 분할

- 조합 분할

- 목록 분할

- 라운드 로빈 분할

 

✨ 분산 데이터베이스

논리적으로 하나의 시스템에 속하지만 물리적으로는 네트워크를 통해 연결된 여러 개의 컴퓨터 사이트에 분산되어 있는 데이터베이스

- 목표: 위치 투명성, 중복 투명성, 병행 투명성, 장애 투명성

 

✨ 접근통제 기술

- SQL 명령어: GRANT, REVOKE

 

✨ DDL 데이터 정의어

- CREATE

- ALTER

- DROP

 

✨ DML 데이터 조작어

- SELECT: SELECT~ FROM~ WHERE~

- INSERT: INSERT INTO~ VALUES~

- DELETE: DELETE~ FROM~ WHERE~

- UPDATE: UPDATE~ SET~ WHERE~

 

✨ DCL 데이터 제어어

데이터의 보안, 무결성, 회복, 병행 제어 등을 정의

- COMMIT

- ROLLBACK

- GRANT: 권한 부여

- REVOKE: 권한 취소

- SAVEPOINT

 

✨ 트리거 Trigger

데이터베이스 시스템에서 데이터의 삽입, 갱신, 삭제 등의 이벤트가 발생할 때마다 관련 작업이 자동으로 수행되는 절차형 SQL

 

✨ ORM

Object-Relational Mapping

객체지향 프로그래밍의 객체와 관계형 데이터베이스의 데이터를 연결하는 기술