데이터베이스

IT정리-Database 편

• 데이터베이스 기본
  • 데이터,정보,지식
  • 데이터베이스
    정의

    - 통저운공

    
    

    1. 데이터베이스 구성 요소

    - 개체:엔티티, 레코드

    - 관계:개체집합간의 관계(Relationship)
    • 데이터베이스 접근
      KCISA P.13

      
      

      DBMS->파일관리자->디스크 관리자->데이터베이스
    • 데이터베이스 정의
      • 통저운공
    • 특징
      • 오재우 저, p.43
      • 자료추상
      • 자료독립
      • 자기정의
    • 구성요소
      • 개체
        • 용어정리
        • 도메인
        • 하나의 속성이 취할 수 있는 같은 타입의 모든 값의 집합
        • 개체 타입 = 스킴, 스키마, 릴레이션 내연(intension)
        • 개체 집합 = 릴레이션 인스턴스, 튜플의 집합, 객체 어커런스(인스턴스)의 집합, 릴레이션 외연(extension)
        • 개체 어커런스(인스턴스) = 튜플
        • 릴레이션(테이블 ) = 개체타입 + 객체집합
      • 속성
      • 관계
        • 객체 관계 : 속성간의 관계
        • 속성 관계 : 객체 간의 관계
    • 릴레이션
      • 릴레이션 = 릴레이션 스키마 + 릴레이션 인스턴스
      • 
        
      • 차수
      • 카디널리티
      • 스키마
      • 내포(intension)
      • 외연(extension)
      • 릴레이션인스턴스
  • 데이터베이스관리시스템(DBMS)
    1. 필수기능

    - MDC( MVC와 연상)

    - M( Manipulation) : DB Accessibility 제공

    -D(Definition) : DB 구조를 정의

    -C(Control):DB내용을 정확하고 안전하게 제어, 무결성, 접근보안, 병행제어
    • 파일시스템
      • 데이터종속성
        • 데이터 종속성(data dependency)로 인안 문제 : 독립성 결어
      • 데이터중복성
        • 데이터 중복성(data redundancy)로 인한 문제
        • 일관성, 보안성, 경제성, 무결성
    • DBMS기능
      • 정의기능
      • 조작기능
      • 제어기능
    • DBMS구성요소
      오재우 p.89

      
      

      
      

      손대호 p.16

      
      

      Query evaluation engine

      Concurrency control

      Buffer manager
      

      Recovery manager

      
      

      기본 OS 모듈 이용

      -File manager

      -Disk manager
      • 질의어
        • 질의어처리기
        • 최적화기
      • DML/응용
        • DML예비컴파일러
        • DML컴파일러
        • 런타임데이터베이스 처리기
      • DDL/스키마
        • DDL컴파일러
        • 저장데이터관리자
    • DBMS쿼리처리절차
      KCISA p.10

      1) 질의어->질의어 처리기->런타임 데이터베이스 처리기->저장데이터 관리자

      2) DML/응용프로그램->예비 컴파일러->DML컴파일러->런타임 데이터베이스 처리기->저장데이터 관리

      3) DDL/스키마->DDL 컴파일러->저장데이터 관리자
  • 데이터베이스 시스템(DBS)
    • 1. DBS 
      
    • DBMS
    • DB
    • 사용자 데이터베이스(DB), 시스템 데이터베이스 ( 데이터 사전, 카탈로그)
    • DB사용자 
    • Data Language 
      

    • 2. Data Language
      

    - 데이터 정의어(DDL)

    - 데이터 조작어(DML)

    - 데이터 조작어(DCL)
    • 구성요소
    • 3레이어 스키마
      • 외부스키마
        • 외부스키마
        • 개개 사용자를 위한 여러 형태의 외부 스키마가 존재한다.
        • 사용자 중심 - 여러 스키마가 존재
        • 
          
      • 개념시키마
        • 우리가 흔히 말하는 "스키마"
        • 외부 스키마와 내부 스키마에 존재하는 "간접(indirection)단계"
        • 조직 중심 - 1개의 스키마 존재
      • 내부스키마
        • 내부 스키마는 실제로 물리적 단계보다 한 단계위에 있다.
    • 3레이어 사상
      • 사용자인터페이스
      • 응용인터페이스
        • 특정 외부 스키마와 개념 스키마의 대응 관계를 정의
      • 저장인터페이스
        • 저장인터페이스
        • 개념 스키마와 내부 스키마간의 대응 관계를 정의
      • 장치인터페이스
        • 장치 인터페이스
        • 내부 스키마와 물리적인 장치 간의 인터페이스
    • 스키마 독립성
      • 논리적 독립성
        • 논리적 독립성
        • 개념 스키마 변경, 외부 스키마, 응용 프로그램 변경 없음
      • 물리적 독립성
        • 내부 스키마를 변경해도, 개념 스키마, 외부 스키마를 변경하지 않아도 된다.
    • 데이터사전
      • 외부, 개념, 내부 스키마, 사상 저장
      • 시스템 카탈로그 자체도 일반 사용자 데이터 테이블과 같이 릴레이션으로 구성되어 일반 질의어로 검색이 가능. 
      • 갱신은 안됨. 그러나 'REMARK' 컬럼은 COMMENT 명령문을 사용해서 기록, 갱신할 수 있음
      • 데이터 디렉터리
        • 데이터 사전에 수록된 데이터를 실제로 접근하는데 필요한 정보를 관리, 유지하는 시스템
        • 시스템 카탈로그 : 사용자가 접근해서 검색가능
        • 데이터 디렉토리 : 시스템만 접근할 수 있음, 기계어
    • 데이터 언어
      • 정의어
      • 조작어
        • 절차적 조작어
          • 저급 데이터 언어
          • what, how를 명세
          • 하나의 레코드 조회해서 호스트 언어와 함께 처리됨
          • 독자적이지 못하고, 응용 프로그램에 삽입되어 사용됨
          • "DML 예비 컴파일러"로 추출->DML 컴파일러->컴파일
        • 비절차적 조작어
          • what만 명세, how는 DBMS에 위임 -> 선언적 언어(declarative language)
          • 레코드 셋을 조회
          • 독자적 사용 가능, 호스트 프로그램 삽입 사용 가능
          • 질의어(query language)- SQL - 고급 비절차적 데이터 언어
          • 응응 프로그램 : 레코드 하나씩 처리 
            DB : 레코드 집합으로 처리
            -> 임피던스 불일치-> 커서로 해결
      • 제어어
        • 보안
        • 무결성
        • 병행수행 제어
        • 회복 ( -> 공용목적과 거리가 제일 멈 )
    • 데이터베이스 접근
      이석호, 10 장

      DBMS(레코드 요청)->화일관리자(레코드->페이지 변환 인식,요청)->디스크관리자(페이지 요청->페이지 물리적 위치 확인, I/O명령)->데이터베이스, 메모리버퍼
      • 디스크접근시간
        • access time
        • 트랙찾고(seek time) + 섹터 찾고(회전지연시간, rotational delay) + 읽어옴(데이터 전송 시간, transfer time)
        • 플래시 메모리
        • 읽는 속도 > 쓰는 속도
      • DBMS
        • 데이터필드관리
          DbMS는 인덱스를 만들고 관리하기 위해서 사용자 데이터 필드들의 존재를 알아야 하지만, 화일 관리자는 레코드및 화일을 기본적으로 단순히 바이트 스트링이라고만 인식한다.
      • 화일관리자
        • 파일관리자
        • 저장 레코드 관리
        • 저장레코드와 페이지 매핑관리
        • 저장 레코드는 레코드ID(  RID, Record Identifier)로 구분한다.
        • RID : (#10, 1) - 10번 페이지의 1번째 레코드
        • 저장레코드관리
          화일에는 복수개의 레코드가 저장되고 각 레코드는 "페이지번호+슬롯번호"로 고유의 RID를 갖는다.
      • 디스크관리자
        • 디스크 관리자,  오재우 p.104
        • 페이지 관리
        • 페이지와 물리적 위치(트랙, 섹터) 매핑 관리
        • 디스크 디렉터리(페이지 세트 디렉토리, 페이지 테이블) rhksfl
        • 실린더0, 트랙 0에 위치
        • 디스크에 있는 모든 페이지 세트의 리스트, 각 페이지 세트의 첫번째 페이지에 대한 포인터 저장

        
        

        • 화일관리자, 논리적인 페이지ID로 페이지 요청
          
        • 디스크 관리자는 페이지ID를 물리적인 디스크 주소(트랙, 섹터,,,)로 변경
          

        • 페이지 세트(page set)
          
        • 디스크의 페이지들은 중첩되지 않게 페이지 셋트로 분할되어 관리
          
        • 자유 공간 페이지 세트(free space page set) : 페이지가 할당되지 않은 예비 페이지. 
          

        
        

        
        

        • 
          
        • 페이지관리
      • RAID
        • 신뢰성 향상을 위해 중복 처리
        • 빠르게 처리하기 위해서 병렬처리
        • 0-stripping
          • 성능향상
          • 중복X->일부의 고장이 전체의 고장
        • 1-mirroring
          • 데이터 중복, 100% 복구 가능
          • 속도성능 향상과는 무관. 
          • 읽기 성능은 하나를 사용할때보다는 빠르지만, 쓰기성능은 약간 느린편이다.
        • 2
          • RAID 0 + Hamming Code
          • 현재 사용 안함->RAID4로 대체
        • 3-Parity Disk
          • RAID 0 + Parity Disk
          • 신뢰성 보완
          • 바이트 단위로 기록
        • 4
          • 구조는 RAID3과 동일
          • 블록단위로 기록
        • 5
          • 별도의 패리티 드라이브 대신, 각 드라이브별로 패리티 드라이브 추가
      • 화일조직방법
        • 화일내의 데이터를 보조 기억 장치에서 블록과 레코드들로 배치하는 방법
        • 순차방법(Pile File)
          • 직접 접근 방식( = scan, Direct Access Method )
          • 어느 한 레코드를 접근하기 위해서는 물리적으로 이 레코드 앞에 저장되어 있는 모든 레코드들을 차례로 접근하지 않으면 안된다.
          • 순차 화일은 화일을 복사하거나 레코드들을 순차적으로 일괄처리하는 응용에서 많이 사용한다.
          • 삽입/삭제에불리, 특정 레코드를 찾아가기 위해서 앞에서부터 차례로 검색해야 하기때문에
          • 엔트리순차화일
          • 키순차화일
            • 이진탐색(binary search) 이용
            • 
              
            • 
              
        • 인덱스 방법
          • 인덱스
            • 인덱스된 파일(indexed file) = 인덱스 파일(index file) + 데이터 파일(data file )
            • 인덱스 파일 = <키값, 주소>
            • 검색키 : 데이터 파일의 검색 대상 키
            • 레코드 : 데이터 파일의 레코드

            
            

            • 인덱스를 사용하면 질의처리 속도가 빨라짐에도 불구하고 검색키 여러개에 각각의 인덱스를 사용하지 않는 이유는 무엇인가?
            • 모든 인덱스는 삽입하고 삭제할때 부가적인 CPU 시간과 디스크 입출력 비용을 필요로 한다.
            • 비주키상의 인덱스는 갱신 시 변경되어야 한다. 주 키상의 인덱스는 그렇지 않다. 이것은 갱신이 일반적으로 주키 애트리뷰트는 수정하지 않기 때문임
            • 각 여분 인덱스는 추가 저장 공간을 필요로 한다.
            • 키들 중의 몇 개만이 인덱스를 가지고 있는 경우, 여러 검색 키 상의 조건을 내포한 질의에 있어 효율이 좋지 않을 수 있다. 그러므로 이미 많은 인덱스가 존재해 있을때는 인덱스를 추가함으로써 데이터베이스 성능이 덜 향상된다.
            • 단일단계인덱스
              • 기본인덱스
                • 기본키를 포함하고 있는 인덱스
              • 보조인덱스
                • 기본 인덱스 이외의 인덱스들
              • 클러스터 인덱스
                • 클러스터 인덱스
                • 화일을 조직할때 데이터 레코드의 물리적 순서가 그 화일에 대한 인덱스의 엔트리 순서와 동일하게 유지하도록 생성된 인덱스
                • 저장된 데이터의 물리적 순서에 따라 인덱스를 생성
                • 특정 범위 검색시 유리한 인덱스
                • 하나의 데이터 화일에 대해 많아야 하나의 클러스터 인덱스를 생성할 수 있다.
                • 인덱스 키 값이 반드시 유일해야 한다는 것은 아니다.
                • 따라서 기본 인덱스는 클러스터 인덱스의 특별한 경우이다.
              • 밀집인덱스
                • 밀집 인덱스
                • 데이터 레코드하나에 대해 하나의 인덱스 엔트리가 만들어지는 인덱스
                • 클러스터링 인덱스
              • 희소인덱스
                • 희소인덱스
                • 데이터 화일의 레코드 그룹 또는 데이터 블록에 하나의 엔트리가 만들어지는 인덱스
                • 인덱스 레코드는 검색키 값에 대해 단지 몇개만 나타난다.
                • '목차'
                • 레코드를 위치시키기 위해, 찾고자 하는 검색키 값보다 작거나 동일한 것 중 가장 큰 검색키 값을 가지는 인덱스 엔트리를 찾아야 한다. 
              • 순서인덱스(ordered)
                • B트리 알고리즘을 이용하여 오름차순, 내림차순을 지정하는 인덱스
              • 해시인덱스
                • 데이터 접근 비용이 균일
                • 접근 비용이 데이터 양에 무관한 인덱스
                • 해시 함수 이용
              • 결합인덱스
                • 복수개이 컬럼을 이용하여 인덱스를 지정하는방식
                • 동시에 WHERE 조건으로 사용되는 빈도가 많은 경우에 사용
              • 비트맵인덱스
                • 적은 분포도를 갖는 컬럼에 유리
                • 수정 변경이 적은 경우 사용(갱신 비용이 매우 큼)
                • OLAP, DSS(의사결정시스템) 적합
                • 예, 장바구니 분석에 적합
            • 다단계 인덱스
              • 다단계 인덱스
              • 다단계 키 순서와 검색 조건 필드 순서가 일치하도록 해야 성능이 좋아진다.
              • 인덱스 각 단계는 물리적 저장장치와 대응될 수 있다. 그래서 트랙, 실린더, 디스크 단계의 인덱스를 가질 수 있다.
              • '사전'
          • 인덱스된 순차파일
            • 인덱스된 순차 파일 = 순차데이터파일+인덱스화일
            • 인덱스 화일 : 개별 레코드들에 대한 임의 접근 가능하도록 한다.
            • 순차데이터 파일 : 레코드 전체에 대한 순차 접근 가능하게 한다.
            • 정적인덱스파일
              • ISAM
                • ISAM파일
                • 정적 인덱스 파일
                • 데이터 파일에 레코드가 삽입,삭제될때 인덱스의 내용은 변하지만 인덱스의 구조 자체는 변하지 않는다.
                • 인덱스 영역 + 기본데이터 영역 + 오버플로우 영역 으로 구성
                • 데이터 파일에서 새로 삽입할 레코드의 저장 공간이 없을때는 오버플로우 영역을 사용한다.
                • 오버플로우 영역이 차면 주기적으로 재조직 reorganization을 해 주어야 한다.
                • 성능
                • 팬아웃 fanout : 
                • 한 인덱스 블록당 인덱스 엔트리들의 개수
                • 인덱스 높이
                • 팬아웃이 크면 인덱스의 높이가 낮아진다.(logyb) -> 검색 시간이 짧아진다.
            • 동적인덱스파일
              • VSAM
                • VSAM 동적 인덱스 파일
                • 블록이 동적으로 분열(split) 및 합병(merge)한다.
                • 인덱스는 하드웨어와 독립적으로 구성한다.
                • 인덱스 세트와 순차 세트로 구성된다 - B+트리
          • 다중키화일
            • 하나의 데이터 화일에 여러 개의 상이한 접근 방법을 지원하는 구조
            • 데이터를 접근할 수 있는 다중 접근 경로를 제공 방법
            • http://blog.daum.net/okdatabase/681
            • 역화일
              • http://blog.daum.net/okdatabase/681
                
              • 역인덱스를 이용하는 구조
              • <키값, 동일키의 모든 레코드 포인터들> 쌍으로 구성
            • 다중리스트화일
              • 하나의 인덱스 값마다 하나의 데이터 레코드 리스트를 "구축". 이석호 p.270
              • 다중리스크 인덱스
          • 인덱스 구조
            인덱스 엔트리 자체의 조직 방법

            kcisa, p.25 요약 참조
            • B-트리
              • B-트리
              • 공백이거나 높이가 1 이상인 m-원 탐색 트리(m-way search tree )
              • 노드는 1/2이상 차 있음  -> B* 트리 : 2/3이상 차 있음, B-트리보다 노드수가 적다.
              • 트리의 높이가 높아져 탐색속도가 늦어지는 것을 방지한다.
              • 루트와 리프를 제외한 내부 노드는 최소 m/2, 최대 m개의 서브트리를 갖는다. 즉 적어도 m/2 - 1개의 키 값을 갖는다.
              • 루트가 리프가 아니면-> 처음부터 분기해야 한다.
              • 루트는 그 자체가 리프가 아닌 이상 적어도 두 개의 서브트리를 갖는다.
              • 모든 리프는 레벨이 같아야 한다.
              • 노드의 키 값은 오름 차순
              • 순차탐색 : 중위순회로 수행
              • 루트(부모)를 기준으로 왼쪽은 작은값, 오른쪽은 큰 값 배치
              • B+트리보다 삭제 복잡
              • 탐색키의 중복 저장이 허용되지 않는다. -> B+ 트리: 중복 허용
              •  
            • B* -트리
              • B* 트리 : 2/3이상 차 있음,
              • 노드 분열의 빈도를 줄이기 위해 만든다.
              •  B-트리보다 노드수가 적다.
            • B+ -트리
              • 탐색키의 중복 저장이 허용되지 않는다. -> B+ 트리: 중복 허용
              • 
                
              • 인덱스 세트와 순차 세트로 구성됨
              • 직접접근 : 인덱스 세트 이용
              • 순차 접근 : 순차 세트 이용
              • 범위검색성능은 B-트리보다 우수하다.
              • 루트(부모)를 기준으로 왼쪽은 작거나 같은 값, 오른쪽은 큰 값 배치
              • 삽입
              • 순차세트에 정렬 순으로 값을 삽입한다.
              • 차수를 넘어가면 노드를 분열한다.
              • 부모노드의 값은 기존 부모값이 좌측값과 같거나 크면 그대로 사용한다.
              • 순차세트에 더이상 추가할 수 없으면 새롭게 단계를 추가한다.
            • R-트리
              • CAD와 지리 데이터 응용등에서 필요한 공간 데이터 다루는데 사용
              • MBR(Minimum Bounding  Region, 최소 경계 영역)을 계층 형태로 표현
            • R* - 트리
              • 사각형 면적, 겹침, 둘레 길이의 합, 기억장소의 이용률 "최소화"
            • R+ - 트리
              • 겹침관계 제거
        • 해싱방법
          • 버킷해싱
            • 버킷크기
              • 하나의 주소를 가진 저장 구역(버킷)에 저장할 수 있는 레코드의 수
            • 적재율
              • 적재밀도(loading density)
              • 버킷의 크기 대비 실제로 저장되는 레코드 수에 대한 비율
              • 저장된 레코드 수 / 파일 저장 공간의 총 용량 ( = 버킷의 용량 x 버킷의 수)
              • 실험적으로 '적재밀도 > 70%'일때 충돌이 자주 발생, 30%정도의 예비공간 필요
            • 해싱함수
              • 제산잔여 해싱
              • 키값 : 512, 테이블크기 : 100 -> 512 mod 100 = 12
              • 키값 mod 제수(몫은 제외하고 나머지만)
              • 진수변환해싱
              • 키값의 진수를 다른 진수로 변환한 후 초과하는 높은 자리 수를 절단하고 주소 범위에 맞도록 조정
              • 키:121, 테이블크기 : 10, 7진수로 변환 -> 121 = 1* 7^2 + 2* 7^1 + 1* 7^0 = 49+14+1 = 64, 64 mod 10 =4
              • 중간제곱(mid-square) 해싱
              • 중첩(folding)해싱
              • 숫자이동 변환
            • 충돌&오버플로
              • 두 개의 상이한 레코드가 똑같은 버킷으로 해상되는 것
              • 동거자(synonyms) : 같은 주소로 해싱될어 충돌된 키 값들
              • 버킷이 만원일때는 충돌이 문제가 됨 -> 오버플로
              • 개방주소법
                • 오버플로우가 일어났을 때 다른 데이터주소로 다시 해시 시키는 방법(반복 수행)
                • 선형조사
                  • 공백인지 여부를 나타내는 플래그 사용
              • 체인법
                • 동거자체인
              • 이중해싱
              • 버킷주소법
          • 확장성해싱
        • 디스크블록산정/접근시간 계산
          KCISA, p.28
  • DA/Modeler/DBA
  • 시스템카탈로그
  • 데이터베이스 독립성
  • Tree
• 관계데이터베이스
  • 관계대수연산자
    • 오재우 저, p.205
    • 필수관계연산자
      • 설렉트 연산자
      • 프로젝션 연산자
      • 집합연산자
        • 합집합연산자
        • 교집합 연산자
        • 차집합 연산자
      • 카티션 곱 연산자
    • 조인연산자
      • 세타조인
      • 동등조인
      • 자연조인
      • 외부조인
      • 세미조인
    • 디비전 연산자
  • 관계데이터베이스 언어
    • 정의어
      • CREATE
        • CREATE TABLE 기본테이블
          ( {열이름 데이터_타입 [NOT NULL] DEFAULT 값], } *
          [PRIMARY KEY( 열이름 리스트), ] }                          --> 기본키 , not null
          { [UNIQUE( 열이름리스트), ]}                                    --> 대체키, null allowed
          {[ FOREIGN KEY(열이름리스트)                              --> 외래키, null allowed
                   REFERENCES 기본테이블 [(열이름리스트)]
                   [ON DELETE 옵션]
                   [ON UPDATE 옵션],}*
                   [CONSTRAINT 이름][CHECK (조건식)]};
        • 옵션 : 참조무결성 유지 목적, 
        • Restricted, cascaded, nullified, set default
        • CREATE SCHEMA
        • CREATE DOMAIN
        • CREATE TABLE
        • CREATE VIEW
        • CREATE INDEX
      • ALER
      • DROP
    • 조작어
      • 검색문
        • SELECT
        • 조인검색
          • on 조건
          • using 조건
          • NATURAL JOIN
            • 조인되는 두 테이블에 공통되는 모든 열을 포함시키는  동등조인으로 공통열은 결과 테이블에 한번만 왼쪽에 먼저 나타난다.
            • 동일한 이름을 가진 컬럼의 데이터 데이터유형이 다를 경우 오류 반환
            • 자연 조인에서는 조인에 사용된 컬럼의 식별자(alias)를 가질 수 없음
        • COUNT
          • count(컬럼명) : null 제외
          • count(*) : null 포함, 중복 포함
        • GROUP BY
        • HAVING
          SELECT

          WHERE 조건 -- 1)

          group by      -- 2)

          having 조건   --3) 

          
          

          where 조건 연산

          그 결과에 group by 수행

          그 결과에 대해 having 조건 수행
        • IN, NOT IN
        • LIKE '%'
        • IS NULL, IS NOT NULL
        • EXISTS, NOT EXISTS( 검색문)
      • INSERT INTO 테이블
      • DELETE FROM 테이블
      • UPDATE 테이블
    • SQL뷰
      • 오재우 저, p.247
      • CREATE VIEW
        • WITH CHECK OPTION
      • DROP VIEW
        • RESTRICT | CASCADE
      • ALTER VIEW (X)
    • 삽입/동적SQL
• 데이터베이스 설계
  • 개념적 설계
    • DBMS 독립적 설계
    • 개념적 스키마 모델링
      • E-R 모델
        • 표기법
          • 개체타입
          • 약한개체타입
          • 관계타입
          • 식별관계타입
          • 애트리뷰트
          • 키 애트리뷰트
          • 부분키 애트리뷰트
          • 다중값 애트리뷰트
          • 유도 애트리뷰트
          • 복합 애트리뷰트
          • 전체 참여 개체타입
        • 개체
          • 강한개체타입
          • 약한개체타입
            • 부분키
          • 식별관계
            • 설명속성을 가지면 안된다.
        • 속성
          • 단순속성
          • 복합속성
            • 몇개의 단순 어프트리뷰트로 분해할 수 있는 어트리뷰트
              
            • 예, "주소" 어트리뷰트
          • 단일값속성
          • 다중값속성
            • 특정 어트리뷰트는 몇 개의 값을 가질 수 있다.
            • "학위", "취미", "전화번호"등
            • 겹실선 동그라미 
          • 저장속성
          • 유도속성
            • "주민번호" 속성을 통해서 "나이"를 유도.
            • 유도속성값은 DB에 저장될 필요가 없다.
            • 점선으로된 동그라미
          • 널 애트리뷰트
            • not applicable 해당되지 않는 경우
            • missing 값이 존재하지만 누락된 경우
            • not known " 모르는 경우
          • 설명속성
        • 관계
          • 설명속성
          • 차수
            • 관계에 참여하는 관계집합의 수
          • 대응수
            • 1:1 : 종속적, 함수적
            • 1:N(<- 함수적),  N:1 ( -> 함수적) : 하나만 함수적
            • M:N : 독립적, 비함수적
          • 전체참여
            • 이중 실선( = )
          • 부분참여
          • 존재종속
            • "대부"는 "상환"의 존재 종속이하고 한다.
            • "대부" 객체 : 주객체, "상환" : 종속객체
          • 연결함정
            • 삼항관계성
      • 확장ER
        • 슈퍼클래스
        • 서브클래스
        • 일반화(추상화)
        • 구체화(세분화)
        • 집단화
          • aggregation
          • "관계"간의 "관계"를 표현할 수 있는 방법
    • 트랜잭션 모델링
  • 논리적 설계
    • 사용자 관점의 논리적 데이터 모델로 변환
      
    • 목적 DBMS 고려
      
    • DBMS 고려, H/W독립적설계
    • 논리적 데이터모델 변환
      • 구성요소
        • 데이터구조(S)
        • 연산(O)
        • 제약조건(C)
      • 데이터모델
        • 3가지 데이터모델
        • 관계형 - "관계"를 테이블로 표현
        • 네트워크형- 관계를 그래프로 표현
        • 계층형- 관계를 트리로 표현
        • 관계데이터모델
          • "관계"를 테이블로 표현
          • 관계사상
            • 관계 사상 
            • 관계(relationship)을 어떻게 대상 DBMS로 변환할 것인가?
            • 대상 DBMS는 주로 관계 DBMS
            • 따라서 주로 관계를 어떻게 관계형 모델로 변환할 것인가의 문제다.
            • 
              
            • 사상방법
              • 외래키
              • 테이블
            • 사상규칙
              • 널값 발생을 피하는 방향
              • 다대다관계
              • 무조건 "관계 테이블" 생성, 복합키
              • 일대다
              • 다측이 의무 참여이면-> 다측에 외래키 추가
              • 다측이 선택 참여이면-> 관계 테이블 생성, 다측키를 기본키로
              • 선택쪽 기본키를 "관계 테이블의 기본키"로...
              • 선택쪽 기본키를 "외래키"로...
              • 관계에 설명속성이 있는 경우는 "관계 테이블 생성"한다.
              • 
                
              • 
                
            • 관계사상 예
              • 일대일, 
              • 양쪽 모두 의무 참여인 경우는 양쪽을 합쳐서 하나의 테이블로...
              • 양쪽 모두 선택 참여인 경우는 별도의 관계 테이블 생성, 기본키는? 선택측 기본키
              • 한쪽 의무, 한쪽 선택인 경우는, 관계 테이블, 외래키 모두 가능
              • 일대다
              • 다측이 의무인 경우, 외래키로
              • 다측이 선택인 경우, 관계 테이블로, 기본키는 ? 선택측 기본키
              • 이진관계
                • 일대일
                  • 양쪽모두 의무 참여
                    • 테이블 생성
                      • 1) 모든 양쪽 속성 포함 2) 기본키는 양쪽의 기본키중 아무거나
                  • 양쪽 모두 선택 참여
                    • 관계 테이블 생성
                      • 1) 양쪽 기본키 속성 포함 2) 양쪽 기본키중 아무거나.
                  • 한쪽 선택, 한쪽 의무 참여
                    • 관계 테이블 생성
                      • 1)모든 양쪽 속성 포함 2) 선택적 참여쪽의 기본키가 관계 테이블의 기본키가 된다.
                    • 외래키 생성
                      • 1) 선택적 참여쪽의 기본키를 의무적 참여쪽의 외래키로 포함
                • 일대다
                  • 양측모두 의무 참여
                    • 외래키 생성
                      • 일측의 기본키를 다측의 외래키로
                  • 양측 모두 선택 참여
                    • 관계 테이블 생성
                      • 1) 양측의 기본키 포함 2) 다측의 기본키를 관계 테이블의 기본키로..
                  • 다측 의무 참여
                    • 외래키 생성
                      • 선택적 참여쪽 기본키를 의무 참여쪽의 외래키가 된다.
                  • 다측 선택 참여
                    • 관계 테이블 생성
                      • 1) 양측의 기본키 포함 2)다측(선택 참여쪽) 기본키가 관계 테이블의 기본키
                • 다대다
                  • 관계 테이블 생성
                    • 1) 양측의 기본키 포함 2) 양쪽의 모든 기본키를 포함한 복합키로 한다.
              • 순환관계
                • 이진 관계의 전환방법과 동일
                • 오재우 p.183 반드시 체크
                • 일대다
                • 다대다
              • 삼진이상관계
                • 사원, 부품, 프로젝트 -> 공급 관계
                • 별도 관계 테이블 생성
                • 다측의 기본키를 복합키로 만듬
                • 오재우 p.184
              • 일반화
              • 집단화
              • 약한개체타입
                • 1)강한개체, 약한 개체타입별로 테이블 생성 2) 약한 객체 타입의 기본키 = "강한개체타입의 기본키" + "약한 객체 타입의 부분키"
              • 복합속성
              • 다중값속성
                • 1) 다중값 테이블 생성 2)다중값 테이블 기본키 = 원래 릴레이션의 기본키 + 다중값
              • 유도속성
                • 유도속성은 릴레이션의 속성으로 포함시키지 않음
          • 키
            • 슈퍼키
              • 유일성
            • 후보키
              • 유일성
              • 최소성
                • 최소성, 비분해성(irreducibility)
                • 분해를 하면 유일성을 잃게 됨
            • 기본키
              • SQL문의 PRIMARY KEY 키워드 사용
              • not null
              • no 중복
            • 대체키
              • SQL의 UNIQUE 키워드 사용
            • 외래키
              • 참조 릴레이션(referencing relation), 피참조 릴레이션(referenced relation)
              • 참조되는 릴레이션의 기본키는 참조하는 릴레이션의 외래키에 포함될 수 있고, 그렇지 않을 수 있다.
              • 참조하는 릴레이션의 외래키의 값은 반드시 참조되는 릴레이션의 기본키값에 포함되어야 한다.
              • 참조무결성
              • 
                
              • 참조제약
              • SQL문의 FOREIGN KEY 키워드 사용
              • 참조무결성
                • 주어진 외래키의 모든 값은 후보키(기본키)와 부합되는 값을 가져야 한다.
                • DBMS옵션
                  • cascade option
                  • master( 참조되는 R의 값) 삭제시 레코드도 함께 삭제 
                  • nullified option
                  • master 삭제시, 외래키값을 null값
                  • 외래키는 널값을 가질 수 있다.
                  • restricted option
                  • 외래키가 존재하면 master 삭제할 수 없음
                  • set default
                  • master 삭제시, 사용자가 정의한 기본값을 세팅
              • 참조제약
          • 무결성제약
            • 도메인무결성
              • 각 속성이 갖는 값들은 그 속성의 도메인 범위 내에 속해야 한다.
            • 키무결성
              • 유일성 조건
              • 한 릴레이션에 같은 키값을 갖는 튜플들은 허용이 안된다.
            • 개체무결성
              • 기본키는 null값을 가질 수 없다.
            • 참조무결성
              • 외래키는 널이거나 참조 릴에시ㅕㄴ의 기본키 값과 같아야 한다.
              • 디폴트 동작 : NO ACTION( Restricted option)
              • SQL 내에 trigger condition을 두어, 연산의 before, after, 연산 도중에 무결성의 제약 조건 검사함으로써 가능하다.
            • 의미무결성
              • 사용자의 의미적 요구사항을 준수해야 한다.
              • 예)
              • 주문량 >= 발송량
              • 초등학교 학년 : 1~6
          • 연산
            • SQL문의 연산을 만들어내는 이론
            • 관계대수
              • 절차형
              • how
              • 순수관계연산자
                • 관계 데이터베이스에 적용할 수 있도록 특별히 개발
              • 일반집합연산자
            • 관계해석
              • 비절차형, what
              • 튜플관계해석
              • 도메인관계해석
          • 정규화
        • 계층데이터모델
          • "관계"를 트리로 표현
        • 네트워크데이터모델
          • 데이터 구조도는 그래프
          • "관계"를 그래프로 표현
          • 사이클 허용
          • 오너-멤버 관계
          • 1:N 관계만 허용
        • 객체 지향 모델
        • 객체-관계 모델
    • 트랜잭션 인터페이스 설계
    • 정규화
      • 이상현상
      • 함수 종속성
        • 결정자
        • 종속자
      • 정규화
        참조:"데이터베이스 배움터" P.352

        
        

        ■ 제1정규형 릴레이션

        
        

        △정규화 필요성 확인
        

        - 비원자적 애트리뷰트가 존재하는 경우

        △ 정규화 방법

        - 비원자적 애트리뷰트(다중값, 반복값, 복합 값, 중첩 릴레이션)을 제거한다.

        △ 용어정의

          - 복합값(composite attribute) : "주소" - "시", "구", "동"
        

          - 다중값(multivalued attribute) : 한개의 개체에 대해 몇 개의 값을 가질 수 있는 어트리뷰트, "학생" - "취미"

          - 중첩 릴레이션(nested relation)

        
        

        ■ 제2정규형 릴레이션

        
        

        △ 정규화 필요성 확인

        - 복합키인 경우,부분키와 키가 아닌 애트리뷰트간에 함수 종속성 있는 경우(부분함수 종속성이 있는 경우)
        

        △정규화 방법
        

        - 부분 함수 종속성을 갖는 기본키 애트리뷰트와 일반 애트리뷰트를 별도 릴레이션으로 분해한다. 

        
        

        ■제3정규형 릴레이션
        

        
        

        △정규화 필요성 확인

        - "기본키에 대해 이행함수 종속성을 갖는 애트리뷰트들이 있는 경우
        

        - 학번(기본키)->학과이름 ∩ 학과이름->학과전화번호 ==> 학번->학과전화번호

        - 이행적 종속성 : 학과이름->학과전화번호 (학과이름 : 키 아님)

        △정규화 방법
        

        - 이행함수 종속성을 갖는 애트리뷰트들을 별도의 릴레이션으로 분해해서, 

          기본키와 일반 애트리뷰트 별도로 구성한다. 

        
        

        ■ BCNF
        

        
        

        △정규화 필요성 확인
        

        - 결정자가 후보키가 아닌 경우

        - (학번, 과목, 강사), 학번,과목이 결정자, 강사->과목

        △정규화 방법

        - 결정자와 결정자에 함수적으로 종속하는 애트리뷰트를 하나의 릴레이션으로 분해

        
        

        ■ 제4정규화

        △ 정규화 필요성 확인
        

        - 서로 무관한 애트리뷰트가 한 릴레이션에 존재하는 경우, 분해 확인이 필요함

        
        

        △ 표현 정의

        다치 종속(Multi-Valued Dependency) : 결정자가 종속자 몇개의 값을 결정하는 것

        과목 ->> 교수 | 교재

        
        

        △ 정규화 방법
        

        릴레이션 R(과목, 교수, 교재)에 MVD 과목 -> 교수 | 교재 가 존재하면, 두 릴레이션 R1(과목, 교수), R2(과목, 교재)로 무손실 분해할 수 있다.

        
        

        ■ 제5정규화
        

        
        

        
        

        
        
        • 스키마변환의 원리
          • 정보표현의 무손실
          • 최소의 데이터 중복
          • 분리의 원칙
      • 반정규화
  • 물리적 설계
    • DBMS,H/W고려설계
    • 저장레코드의 양식 설계
      • 반정규화
    • 레코드 집중의 분석 및 설계
      • 인덱스설계
        1) 인덱스 구조

        - <레코드값, 레코드 주소(포인터)>쌍을 체계적으로 수집하여 관리

        - 다중리스트 화일

        
        

        2) 인덱스 종류

        
        

        기본인덱스(primary)

        보조인덱스(secondary)

        
        

        집중인덱스(clustered)
        

        비집중인덱스(unclustered)

        
        

        밀집인덱스(dense)

        희소인덱스(sparse)

        
        

        3) 인덱스 구조(index structure)

        
        

        - B-트리

        -B+-트리
    • 접근경로설계
      • 키설계
        릴레이션의 키 : 투플을 유일하게 식별할 수 있는 애트리뷰트의 집합

        
        

        
        

        슈퍼키 : 

        - 유일성을 만족하나 최소성을 만족하지 못하는 키. {학번, 이름}

        
        

        
        

        후보키 (candidate key): 

          - 유일성

          - 최소성 : 모든 투플들을 유일하게 식별하는데 꼭 필요한 애트리뷰트들로만 구성

        
        

        기본키(primary key)

        - 대표성이 있는 후보키로 설계자가 기본키로 지정

        - 투플을 식별하기 위한 도구로 설계자가 지정한  후보키

        
        

        대체키(alternative key)

        - 둘 이상의 후보키가 있는 경우, 기본키로 지정되지 못한 후보키

        
        

        외래키 

        - 
    • 데이터무결성 설계
      참: 참조키 제약

      개: 개체(primary 키) 키 제약

      도:도메인(컬럼) 타입 정의 제약

      사( 사용자 정의 제약 )
      • 무결성규정(제약)
        • 4가지요소
          • 규정이름
          • 검사시기
          • 제약조건
          • 위반조치
        • 무결성 규정의 설정
        • 무결성 규정의 대상
          • 도메인
          • 키
          • 종속성
          • 관계성
        • 도메인무결성종류
          • 도메인 무결성 규정
          • 릴레이션 무결성 규정
            • 상태제약
            • 과도제약
            • 집합제약
            • 투플제약
            • 즉시제약
            • 지연제약
        • 도메인 무결성 명세
          • 트리거
          • SQL의무결성 규정
            • 도메인 제약조건
            • 기본 테이블 제약조건
              • 개체 무결성 제약조건
              • 참조 무결성 제약 조건
            • 일반제약조건
    • 용량설계
    • 보안설계
    • 분산DB설계
• 데이터베이스 운영
  • 트랜잭션
    * 트랜잭션 문제점

    - IDLC

    
    

    * 트랜잭션 문제점 예방->병행제어(동시성제어)

    
    

    * 트랜잭션 문제점 발생 후 조치 기법 - > 회복기법
    • IDLC
      • 불일치문제
      • Dirty read
      • 갱신분실문제
      • 연쇄복귀문제 ( 회복불능문제)
    • 병행제어
      * 병행제어(동시성제어) : 직렬가능성 확보
      • Locking
        • Dead lock 문제
        • 종류
          • 이진로킹
          • 먼저 잠궈라
          • 종료전 풀어라
          • 잠그고->잠그는 것은 안됨
          • 안잠그고, 푸는 것은 안됨
          • 공유 로킹(shared)
          • 판독(읽기)전용, 
          • 공유로킹-> 공유 로깅 가능
          • 배타 로킹( exclusive)
          • 읽기, 쓰기용 잠금
          • 배타 로킹->어떤 로킹도 안됨
          • 이진, x, s->직렬가능성 보장 X -> 2단계 로킹 필요
          • 
            
          • 이진로킹
          • 공유 lock
            • 판독전용, read/read 가능
            • s로 잠근 것은 다시 s로 잠글 수 있다.
            • S-LocK -> S-Lock 가능
          • 전용lock
            • 읽기, 쓰기용 Lock
            • X-Lock 잠근것은 어떤 lock도 걸 수 없다.
          • 2PL
            • 확장 : lock
            • 축소 : unlock
            • Lock->unlock(o)
            • unlock->lock(x) 
            • 교착 상태에 빠질 수 있다.
            • 기본 2PL
            • 보수적 2PL(정적2PL)
              • 교착상태에 빠지지 않는다. 
              • 읽기집합과 쓰기 집합을 미리 선언해야 하므로 현실상 가능하지 않다.
            • Strict 2PL
              • 트랜잭션이 완료, 철회될때까지, 전용 로크를 해제하지 않는다.
            • Rigorous 2PL
              • 트랜잭션이 완료되거나 철회될때까지, 공유로크, 전용로크를 해제하지 않는다. 따라서 트랜잭션이 종료될때까지 확장 단계에 있다.
        • 교착상태
          • 필요충분조건
            • 상호배제
            • 점유와대기
            • 비선점
            • 환형대기
          • 방지 프로토콜
            • 보수적2PL(정적2PL)
            • 타임스탬프
              • wait-die기법
                • 신참 트랜잭션( 시간 스탬프가 길다)에서 데이터 아이템 사용 우선권을 부여하는 기법
              • wound-wait 기법
                • 고참 트랜잭션에서 데이터 아이템 사용 우선권을 부여하는 기법
              • cacade rollback문제
        • 로킹단위
          • 데이터베이스 > 구역 > 파일 > 디스크 블록 > 레코드 > 한 레코드의 필드
          • 로깅단위가 크면
          • 로킹 오버헤드, 
          • 공유도 저하
          • 동시성 감소
          • 
            
        • 독립성레벨
          • Read Uncommitted :
          •  commit되지 않는 데이터를 읽을 수 있음
          • No lock
          • Read Committed
          • Committed된 데이터만 read
          • 팬텀읽기 발생 가능 
          • 공유로크
          • Repeatable Read
          • 여러번 값을 데이터를 읽어도 같은 값이 얻어지도록 한다.( 변경된 값은 원래의 값이 보인다.)
          • 그러나 추가된 레코드는 보이게 된다. Phantom Read 가능
          • Serializable
          • Phantom Read 방지
          • 위->아래 : 간섭이 커지고, 병행성이 작아진다.

          
          

          * Non repeatable read : 같은 값을 반복적으로 가져올 경우 이전 값과 항상 같다는 것을 보장하지 못함
          

          * 팬텀 읽기 : ( 원래 없었던 추가된 레코드가 보이게 된다)
          • Read Uncommitted
          • Read Committed
          • Repeatable Read
          • Serializable
      • 고급병행제어
        • 오재우, p.396
        • 낙관적기법
          • 낙관적 기법
            
          • 트랜잭션 동안 검사를 않는다.
          • 트랜잭션 종료 후 확인
          • 직렬 가능성 위배 여부 확인
          • 트랜잭션의 3단계
          • 판독단계
          • 데이터베이스에서 값을 읽어 지역 사본으로 만든다.
          • 갱신은 이 사본에 대해서만 수행된다.
          • 확인단계
          • 직렬 가능성 위배 여부를 검사
          • 기록단계
          • 트랜잭션 실행 결과를 데이터베이스에 반영하거나
          • 트랜잭션 취소되고 다시 시작한다.
          • 판독이 대부분이 트랜잭션에서 유리
          • 연쇄적 취소는 없다.
        • 다중버전 타임스템프 기법
        • 다중버전 2단계 로킹 기법
        • 팬텀충돌
          • 로킹단위크게
          • 인덱스로킹
    • 데이터베이스 회복
      * 회복기법 : 트랜잭션 문제점 발생 후 조치 기법

      - 로그기법(지연갱신 기법, 즉시갱신기법)

      - 검사점(checkpoint)기법

      - 그림자페이지(shadow page)기법
      • 회복전략
        • Redo
        • Undo
      • 회복기법
        • 로그기반
          • 지연갱신
          • 즉시갱신
          • 검사시점
        • 그림자페이징
  • 백업 및 복구정책
  • 성능관리/튜닝
  • 데이터베이스 감리
• 데이터베이스 활용
  • DSS
    • DW
      • DW모델링
      • ETT/ETL
      • 메타 데이터
    • Data Mart
    • OLAP
      • 다차원적인 의사 결정 지원 데이터를 분석,통합, 보고서를 만드는 일체의 작업
        
      • OLAP데이터는 다차원 데이타의 특성을 갖고 있고, 스카 스키마로 기술할 수 있다.
      • 사실테이블
        이석호, p.429

        분석할 데이터의 모든 데이터를 포함
        • 차원 애트리뷰트
        • 측정 애트리뷰트
      • 차원테이블
      • 스타 스키마
      • 눈송이스키마
      • 드릴다운 질의
        보다 상세한 것으로 질의를 하는 작업
      • 롤업 질의
      • 피벗
        차원들의 일부를 검색하는 것

        
        

        이석호, p.435
        • 교차테이블 (크로스탭)
  • Data Mining
    • 데이터마이닝기법
      • 결과예측 (의사결정)
        • 신경망
        • 의사결정트리
      • 설명관점
        • 연관규칙
        • k평균군집방법 (clustering)
        • 연속규칙
      • 유용성평가척도
        • 신뢰도
        • 지지도
        • 향상도
    • 수행절차
      KCiSA, P.168

      손대호, p.237
  • Web Mining
  • Reality Mining
• 데이터베이스 종류
  • 메인 메모리 DB
  • 멀티 미디어 DB
  • 모바일 DB
  • 임베디드 DB
  • XML DB
    • 파일관리형
    • RDBMS매핑형
    • 객체지향형
    • 전용XML형
  • 공간 DB
• 데이터베이스 품질
  http://www.dqc.or.kr/guideline/4-0-0.html
  • 데이터 품질관리
    • 데이터품질관리 모형
    • 데이터 품질관리 프레임워크
    • 데이터 품질관리 성숙 모형
    • 데이터 품질 진단
    • 데이터 품질 관리 전략
  • 데이터 프로파일링
  • 데이터 클렌징
• 공공데이터
  • 공공데이터 포털
  • 공공데이터 제공 및 이용 활성화에 관한 법률