데이터베이스

• 데이터란 컴퓨터 안에 기록되어 있는 숫자를 의미하며, 이러한 데이터의 집합을 데이터베이스라고 한다.
• 데이터베이스 내의 데이터는 영구적으로 보존되어야 한다.

1. 시스템 내의 데이터베이스

• 과거에는 주로 데이터베이스가 일반적으로 데이터센터의 서버에서 운용했다.

• 현재는 데이터베이스가 개인용 컴퓨터나 휴대용 기기에 내장되어 있기도 한다.

  💡 휴대전화의 전화번호부

• 데이터베이스는 다양한 시스템에서 사용한다.

2. DB와 DBMS

• DB

  • 데이터베이스의 약자
  • 저장장치 내에 정리되어 저장된 데이터의 집합

• DBMS

  • 데이터베이스를 효율적으로 관리하는 소프트웨어
  • 데이터베이스 관리 시스템 (DataBase Management System)의 약자

DBMS를 사용하는 이유

1) 생산성

• 데이터 검색, 추가, 갱신과 같은 기본 기능을 제공한다.

2) 기능성

• 데이터베이스를 다루는 기능을 제공

  • 복수 유저의 요청에 대응하는 기능
  • 대용량의 데이터를 저장하고 고속으로 검색하는 기능
  • 데이터베이스 관리 기능

3) 신뢰성

• 하드웨어를 여러 대로 구성하여 신뢰성을 높이는 동시에 성능 향상을 기대할 수 있다.
• 실제로 일부 DBMS는 컴퓨터 여러 대를 두고 소프트웨어를 통해 확장성(Scalability)과 부하 분산 (Load balancing)을 구현한다.
• 이를 보통 클러스터 구성 또는 스케일 아웃이라 부른다.

💡 요약

DBMS란 데이터베이스를 관리하는 소프트웨어로, 사용 목적은 생산성 향상과 기능성, 신뢰성 확보에 있다.

3. 데이터베이스를 조작하는 언어 SQL

• DBMS와 대화의 필요한 것은 SQL
• SQL을 그중 관계형 데이터베이스 관리 시스템 (RDBMS : Relational Database Management System)을 조작할 때 사용

SQL 명령의 종류

1) DML

• Data Manipulation Language
• 데이터를 추가하거나 삭제하거나 내용을 갱신하는 등 데이터를 조작
• SQL의 가장 기본이 되는 명령

2) DDL

• Data Definition Language
• 데이터를 정의
• 데이터베이스는 ‘데이터베이스 객체(Object)‘라는 그릇을 이용하여 데이터를 관리하는데 이 같은 객체를 만들거나 삭제하는 명령

3) DCL

• Data Control Language
• 데이터를 제어
• 트랜잭션을 제어하는 명령과 데이터 접근권한을 제어하는 명령

다양한 데이터베이스

SQL로 데이터를 다루는 데이터베이스를 관계형 데이터베이스 (RDB : Relational Database)라고 한다.

1. 데이터베이스 종류

오래된 순서로 몇몇 DBMS를 소개하면 다음과 같다.

계층형 데이터베이스

• 역사가 오래된 DBMS
• 폴더와 파일 등의 계층 구조로 데이터를 저장하는 방식
• 하드디스크나 DVD 파일시스템
• 현재 DBMS로 채택되는 경우는 많지 않다.

관계형 데이터베이스

• 관계 대수(Relational algebra)라는 것에 착안하여 고안한 데이터베이스
• 행과 열을 가지는 표 형식 데이터를 저장하는 형태의 데이터베이스

• 표 형식 데이터란 2차원 데이터를 말하며 가로방향으로는 ‘열’을, 세로방향으로는 ‘행’을 나열한다.

  💡 엑셀 시트

• 표를 잔뜩 저장해두고, 각각의 표에 이름을 붙여 관리
• 데이터베이스 안의 데이터는 SQL명령어로 조작 할 수 있다.

객체지향 데이터베이스

• 가능하면 객체 그대로를 데이터베이스의 데이터로 저장하는 것

XML 데이터베이스

• XML이란 자료 형식을 가리키는 용어
• HTML과 흡사
• XML형식으로 기록된 데이터를 저장하는 데이터베이스
• SQL명령어를 사용할 수 없다.
• XQuery라는 전용 명령어를 사용

키-밸류 스토어(KVS)

• 키와 그에 상응하는 값(밸류)이라는 단순한 형태의 데이터를 저장하는 데이터베이스
• 키-밸류 조합은 연상배열이나 해시 테이블(hash table)에서 자주 볼 수 있다.
• NoSQL(Not only SQL)이라는 슬로건으로 부터 생겨난 데이터베이스
• 열 지향 데이터베이스 라고도 불림

💡연상배열

• 자료구조의 하나
• 키 하나와 값 하나가 연관되어 있는 구조
• map, dictionary

2. RDBMS 사용 시스템

• 메인프레임(main frame)은 대부분 사용
• 최근에는 소형 워크스테이션(workstation)에서도 데이터베이스 서버는 RDBMS를 채택하고 이에따라 클라이언트/서버 구조도 유행하기 시작했다.
• 웹 시스템과 연동하여 RDBMS를 사용하는 경우도 매우 많아졌다.

• 현재는 휴대전화에도 RDBMS가 내장 되어있다.

  💡안드로이드의 SQLite

3. 데이터베이스 제품

오래된 순서대로 나열하면 다음과 같다.

Oracle

• 오라클에서 개발
• 현재 가장 많이 쓰이는 RDBMS중 하나
• RDBMS의 사실상 표준

DB2

• IBM이 개발
• Oracle처럼 역사가 오래된 RDBMS
• DB2는 발표된 이래 한동안 IBM컴퓨터에서만 구동 되었으나 이후 유닉스나 윈도우 등의 플랫폼에서도 DB2를 구동할 수 있게 되었다.
• 그러나 시장 점유율을 확대할 수는 없었다.

SQL Server

• 마이크로소프트가 개발
• 윈도우 플랫폼에서만 동작
• 윈도우가 서버 분야로 영역을 넓히면서 SQL Server를 사용하는 시스템도 많이 증가함

PostgreSQL

• 오픈소스 기반
• 실험적인 기능이 포함되어 있거나 독특한 구조를 가지기도 한다.

MySQL

• 오픈소스
• 출시 당시는 경량 데이터베이스라는 점을 강조하다 보니 필요한 최소한의 기능만 갖추었다.
• 현재는 기능이 확장되면서 다른 RDBMS와 비교해도 부족하지 않을 정도

SQLite

• 오픈소스
• 임베디드 시스템에 자주 쓰이는 작은 RDBMS

4. SQL의 방언과 표준화

• 각 테이터베이스 제품들이 기능 확장이 이루어지는 과정에서 특정 데이터베이스 제품에만 통용되는 고유방언이 생성됨

• 따라서 이같은 방언을 없애려는 표준화 시도가 있었다.

  💡ISO, ANSI가 결정한 SQL-92, SQL-99, SQL-2003등

• 표준 SQL을 사용하는 편이 좋다.

SQL 방언 예시

1️⃣ 키워드 생략

DELETE명령을 사용하는데 Oracle이나 SQL Server에서는 DELETE뒤에 FROM을 생략해도 별 다른 문제가 없으나 DB2, PostgreSQL, MySQL에서는 FROM을 생략하면 구문 에러가 발생

2️⃣ 외부결합

Oracle에서는 +라는 특별한 연산자를 이용해 외부결합조건을 지정하는 데 비해, SQL Server에서는 *=연산자를 이용한다.

데이터베이스 서버

1. 클라이언트/서버 모델

• 클라이언트 : 사용자 조작에 따라 요청을 전달
• 서버 : 클라이언트의 요청을 받아 처리
• 복수의 컴퓨터 상에서 하나의 모델을 구현하는 시스템

웹 시스템에서의 클라이언트/서버

• 웹 시스템이란 브라우저와 웹 서버로 구성되는 클라이언트/서버 모델의 시스템
• 웹 시스템에서 클라이언트 기능은 브라우저가 담당
• 클라이언트가 보내는 요구사항 : Request
• 웹 서버는 클라이언트의 요청을 받아서 그에 맞게 처리
• 서버의 응답 : Response

RDBMS의 클라이언트/서버

• 사용자 인증 필요
• RDBMS는 사용자 별로 데이터베이스 접근을 제한할 수 있다.
• 사용자 인증은 사용자 ID와 비밀번호로 실행

SQL명령 실행

• RDBMS에 접속하면 SQL 명령을 서버에 보낼 수 있다.
• 클라이언트에서 SQL 명령을 보낼 때 서버는 응답할 것

2. 웹 애플리케이션의 구조

• 웹 애플리케이션은 일반적으로 웹 서버와 데이터베이스 서버의 조합으로 구축
• 웹 서버에서 동적으로 HTML을 생성하려면 제어용 프로그램이 필요하다.
• 웹 서버에는 CGI라 불리는 동적 콘텐츠를 위한 확장 방식이 있다.
• 이 CGI를 이용하여 프로그램과 웹 서버 간을 연동, 통신하여 처리한다.
• 데이터베이스에 접속하는 것은 CGI프로그램이다.
• 웹 서버의 CGI프로그램이 데이터베이스의 클라이언트
• 웹 서버와 데이터베이스 서버를 서로 다른 머신에 두면 처리가 분산되어 시스템 전체 성능이 향상된다.
• 대규모 시스템에서는 웹 서버나 데이터베이스 서버를 여러 대로 구성하여 운용하는 경우도 많다.

3. MySQL 서버와 mysql 클라이언트

• 클라이언트/서버 모델은 시스템의 하드웨어 구성을 유연하게 변경할 수 있도록 해준다.
• 클라이언트가 많아져 서버의 능력이 부족해지면 추가로 설치하여 부하 분산해 시스템 전체의 성능을 높일 수 있다.
• PC 한 대로 클라이언트와 서버 모두 실행 하고 클라이언트에서 서버로 접속 할 수 있는데 이때 네트워크를 경유하여 다시 PC의 서버로 되돌아오는 형태로 접속하며 이를 루프 백 접속이라 한다.

Question

Q1. SQL명령을 사용할 수 있는 데이터베이스

• 관계형 데이터베이스

Q2. 클라이언트가 데이터베이스 서버에 접속할 때 필요한 것

• 사용자 인증

Q3. DML, DDL, XML 중 SQL 명령이 아닌것

• XML