데이터베이스(영어: database 또는 DB)는 체계화된 데이터의 모임이다. 즉, 작성된 목록으로써 여러 응용 시스템들의 통합된 정보들을 저장하여 운영할 수 있는 공용 데이터들의 저장소이다.
데이터베이스의 개념
여러 사람들이 공유하고 사용할 목적으로 통합 관리되는 정보의 집합이다. 논리적으로 연관된 하나 이상의 자료의 모음으로 그 내용을 고도로 구조화함으로써 검색과 갱신의 효율화를 꾀한 것이다. 즉, 데이터를 조직적으로 통합하여 자료 항목의 중복을 없애고 자료를 구조화하여 기억시켜 놓은 자료의 집합체라고 할 수 있다.
데이터베이스의 특징
- 실시간 접근성
- 지속적인 변화
- 동시 공유
- 내용에 대한 참조
데이터베이스의 장단점
데이터베이스 장점
- 데이터 중복 최소화
- 데이터 공유
- 일관성, 무결성, 보안성 유지
- 최신의 데이터 유지
- 데이터의 표준화 가능
- 데이터의 논리적, 물리적 독립성
- 용이한 데이터 접근
- 데이터 저장 공간 절약
데이터베이스 단점
- 데이터베이스 전문가 필요
- 많은 비용 부담
- 시스템의 복잡함
- 대용량 디스크로 엑세스가 집중되면 과부하 발생
관계 데이터 모델
관계 데이터모델 (relational datamodel)은 데이터 모델 중에서 가장 개념이 간단한 모델이다. 이 모델은 상대 수학적인 이론을 기반으로 한다. 데이터 모델을 개발하기 위해서 테이블 관계로 묘사하는 이론적 모델 과정이 발생하는데 이를 개체관계모델(영어:entity relational model)이라고 한다.
SQL
개체 관계형 데이터베이스를 지원하기 위해 1974년 IBM 연구소에서 만든 SQL(Structured Query Language)이 창안되었으며, 이 언어는 수학적 관계 대수와 관계 논리(relational calculus)에 기반을 두고 있다. 데이터 모델은 데이터를 조작하기 위한 연산기능을 가져야 한다. 그 연산은 사용자에게 여러 질의를 가능하게 한다.
데이터베이스 관리 시스템
데이터베이스 설계 후 이를 운용하기 위해서는 데이터베이스 관리 시스템(DBMS : DataBase Management System)을 사용해야 한다.
DBMS 언어
- 데이터 정의 언어(DDL:data definition language) - 데이터베이스 구조의 정의 및 조작 언어, Create, Alter, Drop등의 명령
- 데이터 조작 언어(DML:data manipulation language) - 데이터 선택 및 조작을 위한 언어, Select, Insert, Delete, Update...
- 데이터 제어 언어(DCL:data control language) - 데이터 수정/조회 권한에 관련된 언어, Grant,Revoke
트랜잭션
트랜잭션은 하나의 논리적 단위를 구성하는 데이터베이스 연산의 모임이다. 동시에 여러 트랜잭션이 수행되기 위해서 데이터베이스의 일관성이 보장되어야 하며 이를 위해 동시성 제어(concurrency control)와 회복 제어(recovery control)를 위한 모듈이 있으며 이 둘을 합쳐 트랜잭션 관리 모듈(transaction management module)이라고 한다.
- 동시성제어 모듈(concurreny control module): 데이터베이스를 일관성 있게 유지하기 위하여 동시에 수행되는 트랜잭션들 사이의 상호작용을 제어한다.
- 회복제어 모듈(recovery control module): 데이터베이스를 일관성 있게 유지하기 위하여 업데이트를 하는 동안 시스템 장애에도 데이터베이스의 기존 상태가 유지된다.
데이터베이스 자료 규칙
데이터베이스는 흔히 다음과 같은 ACID 규칙을 만족해야 한다.
- 원자성 (原子性, Atomicity): 한 트랜잭션의 모든 작업이 수행되든지, 아니면 하나도 수행되지 않아야 한다. 트랜잭션이 제대로 실행되지 않았으면 롤백(roll back)한다.
- 일관성 (一貫性, Consistency): 모든 트랜잭션은 데이터베이스에서 정한 무결성 (無缺性, integrity) 조건을 만족해야 한다.
- 격리성 (隔離性, Isolation): 두 개의 트랜잭션이 서로에게 영향을 미칠 수 없다. 트랜잭션이 실행되는 동안의 값은 다른 트랜잭션이 접근할 수 없어야 한다.
- 내구성 (耐久性, Durability): 트랜잭션이 성공적으로 끝난 뒤에는, (시스템 실패가 일어나더라도) 그 결과가 데이터베이스에 계속 유지되어야 한다.
