STUDY AND LESSON

제약조건

1) 후보키(Candidate Key) : 후보키는 릴레이션을 구성하는 속성들 중에서 튜플을 유일하게 식별하기 위해 사용하는 속성들의 부분집합, 즉 기본키로 사용할 수 있는 속성들을 말하며 유일성과 최소성을 만족시켜야 한다.

* 유일성(Unique) : 하나의 키 값으로 하나의 튜블만을 유일하게 식별할 수 있어야 한다.

* 최소성(Minimality) : 모든 레코드들을 유일하게 식별하는 데 꼭 필요한 속성으로만 구성되어야 한다.

2) 기본키 (Primary Key) : 기본키는 후보키 중에서 선택한 주 키(Main Key)로 한 릴레이션에서 특정 튜플을 유일하게 구별할 수 있으며 Null값을 가질 수 없고 기본키로 정의된 속성에는 동일한 값이 중복되어 저장될 수 없다.

3) 대체키 (Alternate Key) : 후보키가 둘 이상일 때 기본키를 제외한 나머지 후보키들을 말하며 보조키라고도 한다.

4) 슈퍼키(Super key) : 슈퍼키는 한 릴레이션 내에 있는 속성들의 집합으로 구성된 키로써 릴레이션을 구성하는 모든 튜플들 중 슈퍼키로 구성된 속성의 집합과 동일한 값은 나타나지 않는다. 

* 슈퍼키는 유일성은 만족시키지만 최소성은 만족시키지 못한다.

5) 외래키(Foreign Key) : 관계를 맺고 있는 릴레이션 R1, R2에서 릴레이션 R1이 참조하고 있는 R2의 기본키와 같은 R1의 속성을 외래키라고 한다.

데이터베이스 설계 시 고려 사항

1) 무결성 : 삽입, 삭제, 갱신 등의 연산 후에도 데이터베이스에 저장된 데이터가 정해진 제약 조건을 항상 만족해야 한다.

2) 일관성 : 데이터베이스에 저장된 데이터들 사이나 특정 질의에 대한 응답이 처음부터 끝까지 변함없이 일정해야 한다.

3) 회복 : 시스템에 장애가 발생했을 때 장애 발생 직전의 상태로 복구할 수 있어야 한다.

4) 보안 : 불법적인 데이터의 노출 또는 변경이나 손실로부터 보호할 수 있어야 한다.

5) 효율성 : 응답시간의 단축 및 시스템의 생산성, 저장 공간의 최적화 등이 가능해야 한다.

6) 데이터베이스 확장 : 데이터베이스 운영에 영향을 주지 않으면서 지속적으로 데이터를 추가할 수 있어야 한다.

데이터베이스 설계 순서 및 역할

1) 요구 분석 : 요구 조건 명세서 작성

- 데이터베이스를 사용할 사람들로부터 필요한 용도를 파악한다.

- 데이터베이스 사용자에 따른 수행 업무와 필요한 데이터의 종류, 용도, 형태, 흐름, 제약 조건을 수집한다.

- 수집된 정보를 바탕으로 요구 조건 명세를 작성한다.

2) 개념적 설계 : 개념 스키마, 트랜잭션 모델링, E-R 모델 설계

- 개념적 설계란 정보의 구조를 얻기 위하여 현실 세계의 무한성과 계속성을 이해하고 다른 사람과 통신하기 위하여 현실 세계에 대한 인식을 추상적 개념으로 표현하는 과정이다.

3) 논리적 설계 : 논리 스키마 설계, 트랜잭션 인터페이스 설계

- 논리적 설계 단계에서는 현실 세계에서 발생하는 자료를 컴퓨터가 이해하고 처리할 수 있는 물리적 저장장치에 저장할 수 있도록 변환하기 위해 특정 DBMS가 지원하는 논리적 자료 구조로 변환시키는 과정이다.

- 관계형 데이터베이스라면 테이블을 설계하는 단계이다.

4) 물리적 설계 : 물리적 구조로 데이터 변환

- 논리적 설계 단계에서 논리적 구조로 표현된 데이터를 디스크 등의 물리적 저장 장치에 저장할 수 있는 물리적 구조의 데이터로 변환화는 과정이다.

- 처리 성능을 얻기 위해 데이터베이스 파일의 저장 구조 및 엑세스 경로를 결정한다.

- 저장 레코드의 형식, 순서, 접근 경로와 같은 정보를 사용하여 데이터가 컴퓨터에 저장되는 방법을 묘사한다.

- 물리적 설계 단계에 꼭 포함되어야 할 것은 저장 레코드의 양식 설계, 레코드 집중의 분석 및 설계, 접근 경로 설계 등이다.

- 물리적 데이터베이스 구조의 기본적인 데이터 단위는 저장 레코드이다.

- 물리적 데이터베이스 구조는 여러 가지 타입의 저장 레코드 집합이라는 면에서 단순 파일과 다르다.

- 물리적 데이터베이스 구조는 데이터베이스 시스템의 성능에 중대한 영향을 미친다.

물리적 설계 시 주의 사항

- 인덱스의 구조, 레코드의 크기, 파일에 존재하는 레코드의 개수, 파일에 대한 트랜잭션의 갱신과 참조 성향 ,성능 상향을 위한 개념 스키마의 변경 여부 검토, 수행속도를 높이기 위한 고려, 시스템 운용 시 파일 크기의 변화 가능성

1) 반응 시간(Response Time) : 트랜잭션 수행을 요구한 시점부터 처리 결과를 얻을 때까지의 경과 시간

2) 공간 활용도(Space Utilization) : 데이터베이스 파일과 엑세스 경로 구조에 의해 사용되는 저장 공간의 양

3) 트랜잭션 처리량(Transaction Throughput) : 단위시간 동안 데이터베이스 시스템에 의해 처리될 수 있는 트랜잭션의 평균 개수

5) 구현 : DDL로 데이터베이스 생성, 트랜잭션 작성

- 구현 단계에서는 논리적 설계와 물리적 설계 단계에서 도출된 데이터베이스 스키마를 파일로 생성하는 단계이다.

- 사용하려는 특정 DBMS의 DDL을 이용하여 데이터베이스 스키마를 기술한 후 컴파일하여 빈 데이터베이스 파일을 생성한다.

- 생성된 빈 데이터베이스 파일에 데이터를 입력한다.

- 응용 프로그램을 위한 트랜잭션을 작성한다.

- 데이터베이스 접근을 위한 응용 프로그램을 작성한다.

네트워크형 데이터 모델

- CODASYL이 제안한 것으로 CODASYL DBTG 모델이라고도 한다.

- 그래프를 이요해서 데이터 논리 구조를 표현한 데이터 모델이다.

- 상위와 하위 레코드 사이에 다 대 다 대응 관계를 만족하는 구조이다.

- 레코드 타입 간의 관계는 일 대 일, 일 대 다, 다 대 다가 될 수 있다.

- 대표적인 DBMS : DBTG, EDBS, TOTAL

네트워크형 모델의 특징

- 레코드 타입과 링크들의 집합으로 구성된다.

- 레코드 타입의 집합이 있다.

- 링크들로 표현한 관계성에는 제한이 없다.

- 모든 링크는 적어도 한 방향으로 함수적이다(부분적인 함수성 허용)

- 세트 이름은 링크로 표현한다.

- 오너와 멤버 레코드 타입은 서로 동일 형태가 될 수 없다.

관계형 데이터 모델

- 가장 널리 사용되는 데이터 모델이다.

- 계층 모델과 망 모델의 복잡한 구조를 단순화시킨 모델이다.

- 2차원적인 표를 이용하여 속성들 간의 관계를 설정하거나 테이블 간의 관계를 설정하여 이용한다.

- 기본키(Primary Key)와 이를 참조하는 외래키(Foreign Key)로 데이터 간의 관계를 표현한다.

- 장점 : 간결하고 보기 편하며 다른 데이터베이스로 변환이 쉽다.

- 단점 : 성능이 다소 떨어진다.

계층형 데이터 모델

- 계층형 데이터 모델은 트리 구조를 이용해서 데이터의 상호 관계를 계층적으로 정의한 구조이다.

- 개체 타입 간에는 상위와 하위 관계가 존재하며 일 대 다의 대응 관계만 존재한다.

- 개체 타입 간에는 일 대 다 관계만 있으므로 해당하는 링크는 이름을 가질 필요가 없다.

- 계층형 모델에서는 개체를 세그먼트라고 부른다.

- 대표적인 DBMS는 IMS이다.

- 개체 타입들 간에는 사이클(Cycle)이 허용되지 않는다.