[데이터베이스] 데이터베이스의 특징과 설계, E-R 다이어그램

데이터 베이스를 사용하는 이유

기존의 파일 시스템을 이용한 데이터 관리에서 생기는 데이터 종속성 문제와 중복성, 데이터 무결성을 해결하기 위해 데이터 베이스가 필요하다.

특징

데이터의 독립성

1. 물리적 독립성: 데이터 파일을 늘리거나 새롭게 추가하더라도 관련된 응용프로그램을 수정할 필요가 없다.
2. 논리적 독립성: 데이터 베이스는 논리적 구조로 다양한 응용 프로그램의 논리적 요구를 만족시켜줄 수 있다.

데이터의 무결성

데이터의 정확성, 일관성, 유효성이 유지되는 것을 말한다.

 

개체 무결성

모든 테이블이 기본키로 선택된 필드를 가져야한다. 고유한 값이며 빈 값은 허용되지 않는다.

 

참조 무결성

두 테이블의 데이터가 항상 일관된 값을 갖도록 유지되어야한다. 만약 참조하는 데이터가 삭제된다면 참조하는 데이터도 삭제되어야한다.

 

도메인 무결성

필드의 무결성 보장을 위한 것으로 필드의 타입, NULL 값 허용 등에 맞는 데이터가 입력되었는지를 확인하는 것이다.

 

무결성 규칙

데이터의 유효성 검사를 통해 데이터의 무결성을 구현하게 된다.

데이터의 보안성

인가된 사용자들만 접근할 수 있도록 계정 관리 또는 접근 권한을 설정함으로써 모든 데이터에 보안을 구현할 수 있다.

데이터의 일관성

연관된 정보를 논리적인 구조로 관리함으로써 어떤 하나의 데이터만 변경했을 경우 발생할 수 있는 데이터의 불일치성을 배제할 수 있다. 또한 작업 중 일부 데이터만 변경되어 나머지 데이터와 일치하지 않는 경우의 수를 배제할 수 있다.

데이터 중복 최소화

데이터를 통합해서 관리함으로써 자료의 중복과 데이터의 중복성 문제를 해결할 수 있다.

설계

요구 조건 분석 -> 개념적 설계 -> 논리적 설계 -> 물리적 설계 -> 구현

개념적 설계(정보 모델링, 개념화)

현실 세계에 대한 인식을 추상적 개념으로 표현하는 과정이다.

• 개념 스키마 모델링, 트랜잭션 모델링
• 요구 조건 명세를 독립적인 E-R 다이어그램으로 작성한다.
• 독립적인 개념 스키마를 설계한다.

논리적 설계 (데이터 모델링)

현실 세계의 자료를 물리적 저장 장치에 저장할 수 있도록 변환하기 위해 특정 DBMS가 지원하는 논리적 자료 구조로 변환시키는 과정이다.

• 목표 DBMS에 맞는 논리 스키마 설계
• 트랜잭션의 인터페이스를 설계한다.
• 관계형 데이터베이스라면 테이블을 설계한다.

물리적 설계 (데이터 구조화)

논리적 구조로 표현된 데이터를 물리적 저장 장치에 저장할 수 있는 물리적 구조의 데이터로 변환하는 과정이다.

• 데이터베이스 파일의 저장 구조 및 액세스 경로를 결정한다.
• 저장 레코드의 형식, 순서, 접근 경로 등의 정보를 사용하여 데이터가 컴퓨터에 저장되는 방법을 묘사한다.
• 트랜잭션 처리량, 응답 시간, 디스크 용량 등을 고려한다.

E-R 모델

개체 타입과 이들 간의 관계 타입을 이용해 현실 세계를 개념적으로 표현한다.

• 데이터를 개체(Entity), 관계(Relationship), 속성(Attribute)로 묘사한다.
• E-R 다이어그램으로 표현하며 1:1, 1:N, N:M 등의 관계 유형을 제한 없이 나타낼 수 있다.

E-R 다이어그램