정보처리기사 1과목 데이터베이스 데이터베이스 설계

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1. 데이터베이스 설계의 개념 및 고려 사항

-데이터베이스 설계란 사용자의 요구를 분석하여 그것들을 컴퓨터에 저장할 수 있는 데이터베이스의 구조에 맞게 변형한 후 특정 DBMS로 데이터베이스를 구현하여 일반 사용자들이 사용하게 하는 것이다.

데이터베이스 설계 시 고려사항

무결성

-삽입,삭제,갱신 등의 연산 후에도 데이터베이스에 저장된 데이터가 정해진 제약 조건을 항상 만족해야 함.

일관성

-데이터베이스에 저장된 데이터들 사이나, 특정 질의에 대한 응답이 처음부터 끝까지 변함없이 일정해야함

회복

-시스템 장애가 발생했을 때 장애 발생 직전의 상태로 복구할 수있어야함

보안

-불법적인 데이터의 노출 또는 변경이나 손실로 부터 보호할 수 있어야 함

효율성

-응답시간의 단축, 시스템의 생산성, 저장 공간의 최적화 등이 가능해야 함

데이터 베이스 확장

-데이터베이스 운영에 영향을 주지 않으면서 지속적으로 데이터를 추가할 수 있어야 함.

2. 요구 조건 분석

-요구 조건 분석은 데이터베이스를 사용할 사람들로부터 필요한 용도를 파악하는 것이다.

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

-수집된 정보를 바탕으로 요구 조건 명세를 작성한다. 

3. 개념적 설계 (정보 모델링, 개념화)

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

-개념적 설계단계에서는 개념 스키마 모델링과 트랜잭션 모델링을 병행 수행한다.

-요구 분석 단계에서 나온 결과를 DBMS에 독립적인 E-R

다이어 그램으로 작성한다.

-DBMS에 독립적인 개념 스키마를 설계한다.

4. 논리적 설계(데이터 모델링)

-현실 세계에서 발생하는 자료를 컴퓨터가 이해하고 처리할 수 있는 물리적 저장장치에 저장할 수 있도록 변환하기 위해 특정 DBMS가 지원하는 논리적 자료구조로 변환시키는 과정.

-개념 세계의 데이터를 필드로 기술된 데이터 타입과 이

데이터 타입들 간의 관계로 표현되는 논리적 구조의 데이터 모델화한다.

-개념적 설계가 개념 스키마를 설계하는 단계라면 논리적 설계는 개념 스키마를 평가 및 정재하고 DBMS에 따라 서로 다른 논리적 스키마를 설계하는 단계이다.

-트랜잭션의 인터페이스를 설계한다.

-관계형 데이터베이스라면 테이블을 설계하는 단계이다.

5. 물리적 설계(데이터 구조화)

-논리적 구조로 표현된 데이터를 디스크등의 물리적 저장장치에 저장할 수 잇는 물리적 구조의 데이터로 변환하는 과정이다.

-물리적 설계 단계에서는 다양한 데이터베이스 응용에 대해 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 포함 되어야 할 것은 저장 레코드의 양식 설계, 레코드 집중의 분석 및 설계, 접근 경로 설계 등이다.

-물리적 데이터 베이스 구조의 기본적인 데이터 단위는 저장레코드 이다.

-물리적 데이터베이스 구조는 여러 가지 타입의 저장 레코드 집합이라는 면에서 단순한 파일과는 다르다. 

-물리적 데이터베이스 구조는 데이터베이스 시스템의 성능에 중대한 영향을 미친다. 

물리적 설계 시 고려 사항

-인덱스의 구조 

-레코드의 크기

-파일에 존재하는 레코드 개수

-파일에 대한 트랜잭션의 갱신과 참조 성향

-성능 향상을 위한 개념 스키마의 변경 여부 검토

-빈번한 질의와 트랜잭션들의 수행속도를 높이기 위한 고려

-시스템 운용 시 파일 크기의 변화 가능성

물리적 설계 옵션 선택 시 고려 사항

-특정 DBMS에 제공되는것으로, 데이터베이스 파일에 대한 저장 구조와 접근 경로에 대한 다양한 옵션을 말한다.

반응시간: 트랜잭션 수행을 요구한 시점부터 처리 결과를 얻을 때 까지의 경과시간

공간 활용도: 데이터베이스 파일과 엑세스 경로 구조에 의해 사용되는 저장공간의 양

트랜잭션 처리량: 단위시간 동안 데이터베이스 시스템에 의해 처리될 수 잇는 트랜젝션의 평균개수

6. 데이터베이스 구현

-구현 단계는 논리적 설계 단계와 물리적 설계 단계에서 도출된 데이터베이스를 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 트랜젝션을 작성한다.

-데이터베이스 접근을 위한 응용 프로그램을 작성한다.

데이터베이스 설계 순서

요구분석-> 요구조건 명세서 작성

개념적설계-> 개념스키마, 트랜잭션 모델링, E-R모델

논리적설계->목표 DBMS에 맞는 논리스키마 설계,트렌잭션 인터페이스 설계

물리적설계-> 목표 DBMS에 맞는 물리적 구조의 데이터로 변환

구현->목표 DBMS의 DDL로 데이터베이스 생성, 트랜잭션 작성