데이터베이스 시작 - 데이터베이스란?

 

 

들어가며

데이터베이스가 무엇이고 어떤 특징이 있는지 간단히 알아보겠습니다. 우선 제가 알고 있는 데이터베이스는 '데이터의 집합이자 쉽고 빠르게 가공할 수 있는 묶음'이라고 알고 있습니다. 보통 데이터를 쉽게 관리할 수 있도록 하는 DBMS(DataBase Management System)와 SQL(Structured Query Language)를 통해 원하는 데이터를 손쉽게 조회하거나, 삽입/삭제/수정할 수 있습니다. 데이터베이스에 대한 설명은 이미 인터넷에 알기 쉽게 나와 있기 때문에 출처를 밝히고 설명하겠습니다.

 

 

데이터베이스란

데이터베이스(Database)는 체계적으로 구조화된 데이터의 모음을 저장하고 관리하는 시스템입니다. 이는 데이터의 효율적인 저장, 검색, 갱신, 삭제 등을 지원하여 여러 사용자나 여러 응용 프로그램이 동시에 데이터에 접근할 수 있게 합니다. 데이터베이스는 다양한 형태와 용도로 사용되며, 기업이나 조직에서 중요한 비즈니스 데이터를 관리하는 데 사용됩니다.

일반적으로 응용 프로그램과는 별개의 미들웨어를 통해서 관리됩니다. 데이터베이스 자체만으로는 거의 아무 것도 못하기 때문에 그걸 관리하는 시스템과 통합돼 제공되며 따라서 정확한 명칭은 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)이 됩니다. 데이터베이스만 제공되는 건 CSV같이 아주 단순한 데이터에 국한되는데 이걸 직접 사용하는 경우는 많지 않고 이런 데이터를 RAW데이터로 간주해 다른 DBMS시스템에 적재하고 사용하는 게 일반적입니다.

간단히 비유하자면 데이터베이스 자체는 화물(데이터)을 저장할 수 있는 창고 그 자체의 역할만 수행하고, 화물을 적재하거나 적재된 화물을 처리할 수 있는 능력은 없습니다. 이 때문에 DBMS라는 관리자들을 고용하여 화물을 적재하거나 이동시키는 등 크레인과 같은 여러가지 업무를 수행하도록 하는 것입니다.

 

 

데이터베이스의 주요 특징

1. 데이터의 구조화: 데이터베이스는 구조화된 형태로 데이터를 저장하며, 데이터의 유형에 따라 테이블, 열, 행 등의 구조를 가집니다. 이는 데이터의 일관성과 정확성을 유지하는 데 도움이 됩니다.

2. 데이터의 독립성: 데이터베이스는 논리적 데이터 독립성과 물리적 데이터 독립성을 제공합니다. 논리적 데이터 독립성은 데이터의 논리 구조가 변경되어도 응용 프로그램에 영향을 미치지 않는 것을 의미하며, 물리적 데이터 독립성은 데이터의 물리적 저장 위치가 변경되어도 논리적 구조에 영향을 미치지 않는 것을 의미합니다.

3. 데이터의 무결성: 데이터베이스는 데이터의 무결성을 유지하기 위해 제약 조건(Constraints)을 설정할 수 있습니다. 이를 통해 데이터베이스에 저장된 데이터가 일관성 있고 정확한 상태를 유지할 수 있습니다.

4. 동시성 제어: 여러 사용자나 응용 프로그램이 동시에 데이터베이스에 접근할 수 있도록 하는데, 이를 위해 동시성 제어 메커니즘이 적용됩니다. 이를 통해 데이터 일관성이 유지됩니다.

5. 영속성: 데이터베이스는 데이터를 영구적으로 저장하고 유지하는 영속적인 특성을 가집니다. 시스템이 종료되거나 재시작되어도 데이터가 유지됩니다.

 

https://www.techopedia.com/definition/24361/database-management-systems-dbms

 

데이터베이스 종류

1. 관계형 데이터베이스 (Relational Database)
   - 테이블 형태로 데이터를 저장하고, 테이블 간의 관계를 이용해 데이터를 관리하는 데이터베이스입니다. 가장 대표적이며 많이 쓰이는 데이터베이스 형태입니다.
- 우리가 친숙한 엑셀처럼 행과 열로 구성된 데이터 형태가 바로 관계형 데이터베이스입니다.
- 대표적인 예로 MySQL, PostgreSQL, Oracle Database, Microsoft SQL Server 등이 있습니다.

2. NoSQL 데이터베이스
   - 비관계형 데이터 모델을 기반으로 하는 데이터베이스로, 스키마가 고정되어 있지 않아 유연한 데이터 모델을 지원합니다.
   - 다양한 유형으로 나뉘며, 대표적으로 MongoDB, Cassandra, Redis, CouchDB 등이 있습니다.

3. Key-Value 스토어
   - 간단한 키와 값의 쌍으로 데이터를 저장하는 데이터베이스입니다.
   - 예로는 Redis, DynamoDB 등이 있습니다.

4. 문서 지향 데이터베이스
   - 데이터를 문서(document) 형태로 저장하며, 각 문서는 필드와 값의 쌍으로 구성됩니다.
   - MongoDB가 대표적인 예시입니다.

5. 그래프 데이터베이스
   - 그래프 이론을 기반으로 데이터를 저장하고 관리하는 데이터베이스로, 노드와 간선으로 이루어진 그래프 구조를 사용합니다.
   - Neo4j가 그래프 데이터베이스의 대표적인 예시입니다.

6. 시계열 데이터베이스
   - 시간에 따라 변화하는 데이터를 저장하고 쿼리할 수 있는 데이터베이스입니다.
   - InfluxDB, OpenTSDB 등이 시계열 데이터베이스의 예시입니다.

7. 메모리 데이터베이스
   - 주로 메모리에 데이터를 저장하고 처리하는 데이터베이스로, 빠른 응답 시간을 제공합니다.
   - Redis는 메모리 데이터베이스의 대표적인 예시입니다.

8. 분산 데이터베이스
   - 여러 대의 컴퓨터에 데이터를 분산하여 저장하고 처리하는 데이터베이스입니다.
   - Apache Hadoop, Amazon DynamoDB 등이 분산 데이터베이스에 속합니다.

각 데이터베이스 유형은 특정한 사용 사례에 적합하고, 데이터 모델이나 성능 등에서 각각의 장단점이 있습니다. 선택할 데이터베이스는 프로젝트의 목적과 요구사항을 고려하여 결정해야 합니다.

 

 

데이터베이스의 보안

데이터베이스의 보안에는 3요소가 있습니다.

- 무결성(integrity): 데이터베이스를 사용할려면 자료에 오류가 없어야 한다. 최초에 오류가 없더라도 추가,갱신,삭제 등으로 오류가 발생 가능한데, 권한자만 자료를 수정이 가능하도록 해야 합니다.
- 가용성(availability): 권한을 가진 사용자가 데이터베이스에 접근할 수 있도록 하는 것을 말한다. 즉, 권한자의 접근을 거부하면 안된단 뜻이다. 가용성이 없으면 권한자나 프로그램이 자료사용이 불가한 경우가 발생합니.
- 기밀성(confidentiality): DBMS가 기술적으로 외부위협으로부터 자료 기밀을 보호해야 한다는 뜻이다. 기밀성은 권한없는 사용자에게 자료노출을 방지하는 기능입니다.

 

https://www.whatap.io/ko/blog/141/

 

SQL (Structured Query Language)

SQL은 데이터베이스에서 데이터를 관리하기 위한 표준화된 언어입니다. SQL은 데이터베이스에서 데이터를 쿼리하고 조작하는데 사용되며, 다양한 데이터베이스 시스템에서 지원됩니다. SQL은 크게 세 가지 주요 부분으로 나눌 수 있습니다:

1. DDL (Data Definition Language)
   - 데이터 정의 언어는 데이터베이스 구조를 정의하고 관리하기 위한 명령어를 포함합니다.
   - 주요 명령어: `CREATE` (테이블 생성), `ALTER` (테이블 수정), `DROP` (테이블 삭제) 등.

CREATE TABLE Students (
       ID INT PRIMARY KEY,
       Name VARCHAR(50),
       Age INT
);

2. DML (Data Manipulation Language)
   - 데이터 조작 언어는 데이터를 검색, 삽입, 갱신, 삭제하는 데 사용됩니다.
   - 주요 명령어: `SELECT` (데이터 조회), `INSERT` (데이터 삽입), `UPDATE` (데이터 갱신), `DELETE` (데이터 삭제) 등.

-- 데이터 조회
SELECT * FROM Students;

-- 데이터 삽입
INSERT INTO Students (ID, Name, Age) VALUES (1, 'John Doe', 25);

-- 데이터 갱신
UPDATE Students SET Age = 26 WHERE ID = 1;

-- 데이터 삭제
DELETE FROM Students WHERE ID = 1;

3. DCL (Data Control Language)
   - 데이터 제어 언어는 데이터베이스에 대한 액세스 권한을 관리하는 데 사용됩니다.
   - 주요 명령어: `GRANT` (권한 부여), `REVOKE` (권한 취소) 등.

-- 권한 부여
GRANT SELECT, INSERT ON Students TO user1;

-- 권한 취소
REVOKE INSERT ON Students FROM user1;

SQL 쿼리는 대소문자를 가리지 않습니다. 즉, `SELECT`와 `select`는 동일한 의미입니다. SQL은 매우 직관적이며 강력한 언어로, 데이터베이스를 효과적으로 관리하고 조작하는 데 사용됩니다. SQL을 사용하면 데이터베이스에서 원하는 정보를 추출하거나 데이터를 조작하는 등 다양한 작업을 수행할 수 있습니다.

 

 

출처: 나무위키, 오라클, OpenAI