[데이터베이스] DB 데이터베이스 개요와 DBMS의 필요성

데이터베이스 개요와 DBMS의 필요성

1. 데이터와 정보의 차이

데이터(Data)는 현실 세계에서 단순히 관찰하거나 측정하여 수집한 사실이나 값으로, 의미 없는 숫자나 문자 등의 자료입니다.
정보(Information)는 이렇게 수집된 데이터를 가공하고 처리하여 의사 결정에 유용하게 만든 결과물입니다.

예: 10, 20, 30은 단순한 데이터일 뿐이지만, "학생 평균 점수는 20점이다"라는 결과는 정보입니다.

2. 데이터베이스와 정보 시스템

정보 시스템은 필요한 데이터를 수집하고 저장한 뒤, 적절한 시점에 꺼내어 사용하는 시스템입니다. 이를 위해 데이터베이스(Database)라는 구조가 사용됩니다.

• 통합 데이터: 중복을 제거한 조직 전체의 통합 자료
• 공유 데이터: 여러 사용자가 동시에 접근 가능
• 저장 데이터: 저장 장치에 저장되어 지속적으로 이용
• 운영 데이터: 최신 데이터로 지속적으로 변경

데이터 유형

• 정형 데이터: 구조가 고정되어 있는 데이터 (예: 테이블)
• 반정형 데이터: 구조 + 설명이 함께 있는 데이터 (예: XML, JSON)
• 비정형 데이터: 구조화되지 않은 데이터 (예: 이미지, 영상, 문서 등)

3. 파일 시스템의 한계

전통적인 파일 시스템은 파일을 단순 저장 및 관리하는 방식입니다. 하지만 다음과 같은 문제점이 존재합니다:

• 데이터 중복성 (Redundancy)
• 데이터 종속성 (Dependency)
• 동시 공유 불가능
• 보안 및 회복 기능 부족
• 응용 프로그램 개발의 어려움

4. DBMS의 필요성과 특징

DBMS(Database Management System)는 이러한 문제점을 해결하고, 데이터를 통합적으로 관리하며 무결성을 유지해 주는 시스템입니다.

주요 기능

• 정의 기능: 데이터 구조 정의, 변경, 삭제
• 조작 기능: 삽입, 수정, 삭제, 검색
• 제어 기능: 접근 제어, 회복, 백업, 동시성 제어
• 추출 기능: 데이터를 원하는 형태로 추출

단점

• 비용이 비쌈
• 백업/회복 관리 복잡
• 중앙 집중형 구조로 인한 보안 취약점

5. DBMS 구성 요소

• 언어: SQL (DDL, DML, DCL)
• 모델: 계층, 네트워크, 관계, 객체, 객체-관계 모델
• 참조 방식: 포인터 (계층, 네트워크), 속성값 (관계), 객체식별자 (객체)

6. 데이터베이스 모델의 역사

• 1세대: 계층형 (트리), 네트워크형 (그래프)
• 2세대: 관계형 (테이블 기반, 예: MySQL, Oracle)
• 3세대: 객체지향, 객체-관계형
• 4세대: NoSQL, NewSQL (확장성과 분산 처리 중심)

데이터베이스와 DBMS는 오늘날 모든 정보 시스템의 핵심 요소이며, 그 구조와 원리를 이해하는 것은 소프트웨어 개발에 있어 필수적인 기반입니다.