데이터베이스 관리 시스템

<파일 시스템(file system)>

- 데이터를 파일로 관리하기 위해 파일을 생성, 삭제, 수정, 검색하는 기능을 제공하는 소프트웨어

- 응용 프로그램별로 필요한 데이터를 별도의 파일로 관리함

 

<파일 시스템의 문제점>

- 같은 내용의 데이터가 여러 파일에 중복 저장된다.

- 응용 프로그램이 데이터 파일에 종속적이다.

- 데이터 파일에 대한 동시 공유, 보안, 회복 기능이 부족하다.

- 응용 프로그램을 개발하기 쉽지 않다.

- 같은 내용의 데이터가 여러 파일에 중복 저장된다 ->데이터 중복성

   - 저장 공간의 낭비는 물론 데이터 일관성과 데이터 무결성을 유지하기 어려움

- 응용 프로그램이 데이터 파일에 종속적이다 -> 데이터 종속성

   - 사용하는 파일의 구조를 변경하면 응용 프로그램도 함께 변경해야 함

 

<데이터베이스 관리 시스템>

- DBMS(DataBase Management System)

- 파일 시스템의 문제를 해결하기 위해 제시된 소프트웨어

- 조직에 필요한 데이터를 데이터베이스에 통합하여 저장하고 관리함

 

<데이터베이스 관리 시스템의 주요 기능>

정의 기능: 데이터베이스 구조를 정의하거나 수정할 수 있다.

조작 기능: 데이터를 삽입, 삭제, 수정, 검색하는 연산을 할 수 있다.

제어 기능: 데이터를 항상 정확하고 안전하게 유지할 수 있다.

 

<데이터베이스 관리 시스템의 장,단점>

장점

   * 데이터 중복을 통제할 수 있다.

     - 데이터베이스에 데이터를 통합하여 관리하므로 데이터 중복 문제 해결

   * 데이터 독립성이 확보된다.

     - 응용 프로그램 대신 데이터베이스에 접근하고 관리하는 모든 책임 담당 

        → 응용 프로그램과 데이터베이스 사이에 독립성이 확보됨

   * 데이터를 동시 공유할 수 있다.

     - 동일한 데이터를 여러 응용 프로그램이 공유하여 동시 접근할 수 있게 지원

        → 동시 접근 제어 기술 보유

   * 데이터 보안이 향상된다.

     - 중앙 집중식으로 데이터를 관리하므로 효율적인 접근 제어 가능 

      → 권한이 없는 사용자의 접근, 허용되지 않은 데이터와 연산에 대한 요청 차단 

   * 데이터 무결성을 유지할 수 있다.

     - 데이터 삽입, 수정 등의 연산이 수행될 때마다 유효성을 검사하여 데이터 무결성(정확성)을 유지

   * 표준화 할 수 있다.

     -  데이터베이스 관리 시스템이 정한 표준화된 방식을 통해 데이터베이스에 접근

   * 장애 발생 시 회복이 가능하다.

     - 데이터 일관성과 무결성을 유지하면서 장애 발생 이전 상태로 데이터를 복구하는 회복 기능 지원

   * 응용 프로그램 개발 비용이 줄어든다.

     - 파일 시스템을 사용할 때보다 데이터 관리 부담이 줄어 응용 프로그램 개발 비용 및 유지 보수 비용이 줄어듦

 

 단점

  * 비용이 많이 든다. 

    - 별도 구매 비용이 들고, 동시 사용이 허용되는 사용자 수에 따라 가격 증가

  * 백업과 회복 방법이 복잡하다.

    - 장애 발생의 원인과 상태를 정확히 파악하기 어렵고 회복 방법도 복잡함

  * 중앙 집중 관리로 인한 취약점이 존재한다.

  - 데이터 베이스나 데이터 베이스 관리 시스템에 장애가 발생하면 전체 시스템의 업무 처리가 중단됨

  - 데이터베이스 의존도가 높은 시스템일수록 가용성과 신뢰성에 치명적임

 

<데이터베이스 관리 시스템의 발전 과정>

- 1세대: 네트워크 DBMS, 계층 DBMS

   * 네트워크 DBMS: 데이터베이스를 그래프 형태로 구성

                                  예) IDS(Integrated Data Store)

   * 계층DBMS: 데이터베이스를 트리 형태로 구성

                          예) IMS(Information Managemnet System)

- 2세대: 관계 DBMS

  - 관계 DBMS: 데이터베이스를 테이블 형태로 구성

     예) 오라클(Oracle), MS SQL 서버, 액세스(Access), 인포믹스(Informix), MySQL, 마리아DB(MariaDB)

- 3세대: 객체지향 DBMS, 객체관계 DBMS

   - 객체지향 DBMS: 객체를 이용해 데이터베이스를 구성

     예) 오투(O2), 온투스(ONTOS), 젬스톤(GemStone)

   - 객체관계 DBMS: 객체지향 DBMS + 관계 DBMS

    예) 관계 DBMS 제품들이 객체지향 기능을 지원하면서 객체관계 DBMS로 분류되기도 함(오라클이 대표적)

- 4세대: NoSQL●NewSQL DBMS

   * NoSQL DBMS: 비정형 데이터를 처리하는데 적합하고 확장성이 뛰어남

     - 안정성과 일관성 유지를 위한 복잡한 기능 포기

     - 데이터 구조를 미리 정해두지 않는 유연성을 가짐

     - 여러 대의 컴퓨터에 데이터를 분산하여 저장하고 처리하는 환경에서 주로 사용

     - 예) 몽고디비(Mongo DB), H베이스(HBase), 카산드라(Cassandra), 레디스(Redis),

             네오포제이(Neo4j), 오리엔트DB(Orient DB) 등

  * NewSQL DBMS: 관계 DBMS의 장점 +  NoSQL의 확장성 및 유연성

    - 정형 및 비정형 데이터를 안정적이고 빠르게 처리 가능

      예) 구글 스패너(Spanner), 볼트DB(VoltDB), 누오DB(NuoDB)