데이터베이스의 구조
스키마와 인스턴스
- 스키마(schema)
- 데이터베이스에 저장되는 데이터 구조와 제약조건을 정의한 것
- 인스턴스(instance)
- 스키마에 따라 데이터베이스에 실제로 저장된 값
3단계 데이터베이스 구조
- 미국 표준화 기관인 ANSI/SPARC에서 제안
- 데이터베이스를 쉽게 이해하고 이용할 수 있도록 하나의 데이터베이스를 관점에 따라 세 단계로 나눈 것
- 외부 단계(external level) : 개별 사용자 관점
- 개념 단계(conceptual level) : 조직 전체의 관점
- 내부 단계(internal level) : 물리적인 저장 장치의 관점
- 각 단계별로 다른 추상화(abstraction) 제공
- 내부 단계에서 외부 단계로 갈수록 추상화 레벨이 높아짐
외부 단계
- 데이터베이스를 개별 사용자 관점에서 이해하고 표현하는 단계
- 데이터베이스 하나에 외부 스키마가 여러 개 존재할 수 있음
- 외부 스키마(external schema)
- 외부 단계에서 사용자에게 필요한 데이터베이스를 정의한 것
- 각 사용자가 생각하는 데이터베이스의 모습, 즉 논리적 구조로 사용자마다 다름
- 서브 스키마(sub schema)라고도 함
개념 단계
- 데이터베이스를 조직 전체의 관점에서 이해하고 표현하는 단계
- 데이터베이스 하나에 개념 스키마가 하나만 존재함
- 개념 스키마(conceptual schema)
- 개념 단계에서 데이터베이스 전체의 논리적 구조를 정의한 것
- 조직 전체의 관점에서 생각하는 데이터베이스의 모습
- 전체 데이터베이스에 어떤 데이터가 저장되는지, 데이터들 간에는 어떤 관계가 존재하고 어떤 제약조건이 존재하는지에 대한 정의뿐만 아니라, 데이터에 대한 보안 정책이나 접근 권한에 대한 정의도 포함
내부 단계
- 데이터베이스를 저장 장치의 관점에서 이해하고 표현하는 단계
- 데이터베이스 하나에 내부 스키마가 하나만 존재함
- 내부 스키마(internal schema)
- 전체 데이터베이스가 저장 장치에 실제로 저장되는 방법을 정의한 것
- 레코드 구조, 필드 크기, 레코드 접근 경로 등 물리적 저장 구조를 정의
3단계 데이터베이스 구조의 사상 또는 매핑
- 스키마 사이의 대응 관계
- 외부/개념 사상 : 외부 스키마와 개념 스키마의 대응 관계 응용 인터페이스(application interface)라고도 함
- 개념/내부 사상 : 개념 스키마와 내부 스키마의 대응 관계 저장 인터페이스(storage interface)라고도 함
- 미리 정의된 사상 정보를 이용하여 사용자가 원하는 데이터에 접근
- 데이터베이스를 3단계 구조로 나누고 단계별로 스키마를 유지하며 스키마 사이의 대응 관계를 정의하는 궁극적인 목적 데이터 독립성의 실현
데이터 독립성(data independency)
- 하위 스키마를 변경하더라도 상위 스키마가 영향을 받지 않는 특성
- 논리적 데이터 독립성
- 개념 스키마가 변경되어도 외부 스키마는 영향을 받지 않음
- 개념 스키마가 변경되면 관련된 외부/개념 사상만 정확하게 수정해주면 됨
- 물리적 데이터 독립성
- 내부 스키마가 변경되어도 개념 스키마는 영향을 받지 않음
- 내부 스키마가 변경되면 관련된 개념/내부 사상만 정확하게 수정해주면 됨
데이터 사전(data dictionary)
- 시스템 카탈로그(system catalog)라고도 함
- 데이터베이스에 저장되는 데이터에 관한 정보, 즉 메타 데이터를 유지하는 시스템 데이터베이스
- 메타 데이터(meta data) : 데이터에 대한 데이터
- 스키마, 사상 정보, 다양한 제약조건 등을 저장
- 데이터베이스 관리 시스템이 스스로 생성하고 유지함
데이터 디렉토리(data directory)
- 데이터 사전에 있는 데이터에 실제로 접근하는 데 필요한 위치 정보를 저장하는 시스템 데이터베이스
- 일반 사용자의 접근은 허용되지 않음
사용자 데이터베이스(user database)
- 사용자가 실제로 이용하는 데이터가 저장되어 있는 일반 데이터베이스
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