데이터베이스 기초 입문 - 시스템 설계 08

데이터베이스란 무엇입니까?

이름에서 알 수 있듯이 데이터베이스는 데이터가 저장되는 장소입니다. 그렇다면 데이터베이스를 사용하지 않고 소프트웨어 시스템을 개발할 수 있는 방법은 없을까요? 작은 정적 텍스트만 있는 초기 정적 웹 페이지라면 데이터베이스가 없어도 문제가 없습니다. 그러나 현대 시스템이 점점 더 복잡해지고 애플리케이션이 더욱 풍부해짐에 따라 우리는 데이터를 저장하기 위해 데이터베이스를 사용해야 합니다. 예: YouTube에는 다양한 유형과 크기의 데이터를 저장하기 위해 크고 복잡한 데이터베이스가 필요합니다.

물론 데이터베이스에는 더 정확한 정의도 있습니다. 다음은 Oracle에서 발췌한 정의입니다.

데이터베이스는 일반적으로 컴퓨터 시스템에 전자적으로 저장되는 구조화된 정보 또는 데이터의 조직화된 모음입니다. 데이터베이스는 일반적으로 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)에 의해 제어됩니다. 데이터 및 DBMS와 관련 애플리케이션을 데이터베이스 시스템이라고 하며, 간단히 데이터베이스라고도 합니다.

오늘날 실행되는 가장 일반적인 유형의 데이터베이스에 있는 데이터는 일반적으로 데이터 처리 및 쿼리 효율성을 높이기 위해 일련의 테이블의 행과 열로 모델링됩니다. 그러면 데이터에 쉽게 액세스하고, 관리하고, 수정하고, 업데이트하고, 제어하고 구성할 수 있습니다. 대부분의 데이터베이스는 SQL(구조적 쿼리 언어)을 사용하여 데이터를 쓰고 쿼리합니다.

데이터베이스에는 기본적으로 SQL(관계형 데이터베이스)과 NoSQL(비관계형 데이터베이스)의 두 가지 유형이 있는데, 그중에서도 관계형 데이터베이스가 구조화된 데이터라는 이름을 많이 들어보셨을 거라 생각합니다. 관계형 모델에서 직접적이고 직관적인 방식으로 데이터 테이블에 데이터를 표시합니다. 비관계형 데이터베이스는 상대적으로 분리되어 있고 특정 데이터 모델을 위해 구축된 비정형 데이터이며, 최신 애플리케이션에서 쉽게 확장할 수 있는 유연한 구조로 데이터를 저장합니다. NoSQL 데이터베이스는 개발 용이성, 기능 및 규모에 따른 성능으로 인정받고 있습니다.

데이터베이스의 장점

데이터베이스는 회사의 직원 정보, 고객 정보, 거래 기록 등 모든 정보를 저장하기 때문에 모든 회사와 조직에 매우 중요합니다.

기본적으로 데이터베이스에는 다음과 같은 장점이 있습니다.

빅 데이터 관리: 리포지토리를 사용하면 다른 도구로는 불가능한 대량의 데이터를 쉽게 처리할 수 있습니다.

데이터 일관성: 언제든지 올바른 데이터를 검색할 수 있습니다.

데이터 보안: 데이터베이스는 데이터 보안을 보장하고 승인된 사용자만 데이터에 액세스할 수 있도록 허용합니다.

데이터 무결성: 데이터베이스는 데이터에 대한 다양한 제한을 사용하여 데이터 무결성을 보장합니다.

시스템 가용성: 데이터베이스를 다른 서버에 복제(복제)하고 동시에 업데이트할 수 있습니다.

확장성: 데이터베이스를 분할(Partition)하여 단일 노드의 부하를 관리하므로 시스템 확장성이 향상됩니다.

산

ACID는 원자성(Atomicity), 일관성(Consistency), 격리성(Isolation), 내구성(Durability)이라는 네 단어로 구성됩니다. 이 네 가지 특성은 데이터를 가져오거나 업데이트할 때 프로세스가 올바른지 확인하는 데 필요한 기능이기도 합니다.

데이터베이스 시스템에서 트랜잭션(Transaction)은 은행 이체, 원래 계좌에서 돈을 인출하고 상대방 계좌에 돈을 추가하는 등 데이터베이스 작업으로 구성된 완전한 논리를 의미합니다. 이 두 가지 데이터베이스 작업입니다. 이러한 프로세스는 완전한 논리를 구성하며 분리할 수 없습니다. 다음으로 ACID에 대해 간단히 설명하겠습니다.

원자성

원자 보장 트랜잭션은 분할할 수 없는 단위로 처리됩니다. 즉, 트랜잭션의 모든 작업이 성공해야 하며 그렇지 않으면 어느 작업도 성공할 수 없습니다. 이는 데이터 불일치가 발생하는 것을 방지하는 데 중요합니다.

일관성

일관성은 데이터베이스에 대한 모든 업데이트의 일관성을 보장합니다. 즉, 여러 트랜잭션이 동시에 데이터에 액세스하더라도 데이터베이스가 유효한 상태로 유지되어야 함을 의미합니다.

격리

격리는 트랜잭션이 서로 독립적으로 실행되도록 보장합니다. 즉, 트랜잭션 작업이 다른 트랜잭션의 작업을 방해할 수 없음을 의미합니다. 이 기능은 데이터 손상 발생을 방지하는 데 매우 중요합니다.

내구성

내구성은 일단 트랜잭션이 제출되면 그 효과가 영구적임을 보장합니다. 즉, 정전이나 기타 시스템 오류가 발생하더라도 트랜잭션으로 인해 데이터베이스에 적용된 변경 사항이 손실되지 않습니다.

관계형 데이터베이스

ACID의 특성에 대해 이야기한 후 다시 데이터베이스에 대해 설명하겠습니다. 관계형 데이터베이스의 인기와 지배력은 단순성, 견고성, 유연성, 성능, 확장성 및 공통 데이터 관리의 상대적 용이성을 포함한 여러 가지 이유에서 비롯됩니다.

관계형 데이터베이스는 기본적으로 ACID(원자성, 일관성, 격리 및 내구성) 속성을 제공하므로 본질적으로 좋은 데이터베이스 속성입니다. 아직도 우리를 기억해 시스템 설계에 추상화 적용 - 시스템 설계 02 추상화라는 개념이 언급되는데, ACID 역시 추상적인 개념으로 데이터 상호 작용 작업의 복잡성을 단순화합니다. 물론 관계형 데이터베이스가 주류가 되는 이유에는 단순성, 안정성, 유연성, 성능, 확장성 및 호환성도 포함됩니다.

널리 사용되는 일부 DBMS는 다음과 같습니다.

MySQL, Oracle 데이터베이스, Microsoft SQL Server, IBM DB2, Postgres, SQLite.

관계형 데이터베이스의 예

첫째, 관계형 데이터베이스(RDB)는 테이블, 열, 열로 정보를 구성합니다. RDB는 데이터 테이블을 집계하여 정보 간의 연관성이나 관계를 설정할 수 있으므로 데이터 포인트 간의 관계를 쉽게 이해하고 심층적인 분석을 얻을 수 있습니다.

원래 1970년대 IBM의 EF Codd가 개발한 관련 데이터베이스를 사용하면 공통 속성을 사용하여 모든 데이터 테이블을 다른 데이터 테이블과 연결할 수 있습니다. 관련 데이터베이스는 회사가 데이터 연결을 설정하는 데 도움이 될 수 있는 Excel 컬렉션으로 생각할 수 있습니다. Excel과 마찬가지로 각 스프레드시트는 정보를 저장하는 데이터 테이블이며 데이터 열(속성)과 데이터 열(레코드)로 표시됩니다.

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